2022年通信软交换技术研究报告.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用基于通信软交换技术的争论摘要 ：通过对软交换的基本原理的仔细分析,论述了软交换的主要特点和功能,简要介绍了软交换在VoIP 中的应用,并对软交换进展中需要连续争论的问题进行了探讨；软交换技术利用软件实现基本呼叫掌握功能,将呼叫掌握和呼叫传输分别开,并供应开发的API 业务接口,敏捷实现各种新的业务需求；传统 PSTN单纯的语音业务已经无法满意客户的业务要求,引入新技术进行改革成 为必定；本文介绍了软交换技术的概念及其网络结构,并在此基础上提出了传统 PSTN网引入软交换技术向NGN网络的融合演进策略方案,为实现PSTN

2、向NGN的平滑过渡供应了可行的解决方案；关键词 ：软交换 协议 网络 原理 应用名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用引言随着通信网络技术的飞速进展,人们对于宽带及业务的要求也在快速增长,为了向用户供应更加敏捷、多样的现有业务和新增业务,供应应用户更加个 性化的服务,提出了下一代网络的概念,且目前各大电信运营商已开头着手进 行下一代通信网络的试验；软交换技术又是下一代通信网络解决方案中的焦点 之一,已成为近年来业界争论的热点话题；我国网络与交换标准争论组已经完 成了有关软交换体系的总体技术要求

3、框架,方案也对有关软交换系统在 多媒体和移动通信系统方面的争论课题进行了立项；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目录前 言 III 第 1 章软交换概念的提出及定义 1 第 2 章基于软交换技术的网络结构 3 第 3 章软交换技术的设计原理及其实现目标 4 第 4 章软交换所使用的主要协议 6 4.1介绍 6 4.2媒体网关掌握协议 ） 6 4.3会话初始协议 ） 7 4.4协议 7 第 5 章软交换技术的主要特点和功能 8 5.1 软交换技术的主要特点 8 5.2软交换业务 8 第 6

4、章基于软交换的应用 10 第 7 章软交换在计费中应用的实例 11 第 8 章基于软交换的下一代网络中需要连续关注的主要问题 14 8.1问题 14 8.1软交换网络的治理 14 8.1软交换涉及的协议尚需连续完善 14 第 9 章终止语 15 参考文献 15名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用第一章 软交换概念的提出及定义软交换的概念最早起源于美国；当时在企业网络环境下,用户采纳基于以 太网的电话,通过一套基于服务器的呼叫掌握软件 、 ）,实现功能 ）；对于这样一套设备,系统不需单独铺设网

5、络,而只通过与局域网共享就可实现治理与保护的统一,综合成本远低于传统的；由于企业网环 境对设备的牢靠性、计费和治理要求不高,主要用于满意通信需求,设备门槛 低,很多设备商都可供应此类解决方案,因此 应用获得了庞大胜利；受到 胜利的启示,为了提高网络综合运营效益,网络的进展更加趋于合理、开放,更好的服务于用户；业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化,分为呼叫掌握与媒体处理,二者之间采纳标准协议、）且主要使用纯软件进行处理,于是, 软交换）技术应运 而生；软交换概念一经提出,很快便得到了业界的广泛认同和重视, ）的成立更加快了软交换技术的进展步伐,软交换相关 标准和协议得到了、等国际标准化

6、组织的重视；依据国际论坛的定义, 是基于分组网利用程控软件供应呼叫掌握功能和媒体处理相分别的设备和系 统；因此,软交换的基本含义就是将呼叫掌握功能从媒体网关 传输层）中分别 出来,通过软件实现基本呼叫掌握功能,从而实现呼叫传输与呼叫掌握的分别,为掌握、交换和软件可编程功能建立分别的平面；软交换主要供应连接掌握、翻译和选路、网关治理、呼叫掌握、带宽治理、信令、安全性和呼叫具体记 录等功能；与此同时,软交换仍将网络资源、网络才能封装起来,通过标准开 放的业务接口和业务应用层相连,可便利地在网络上快速供应新的业务；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - -

7、- - - - - - - 应用SCP 个人资料整理仅限学习使用策略服务器功能服务器应用服务层层软交换软交换掌握层核心分组网传输名师归纳总结 层SC MG NAS 其他各类第 5 页,共 19 页接入借令网关媒体网关网络接入服接入网关NO；7信令网PSTN/ISDN 各类用户终端层- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用其次章 基于软交换技术的网络结构软交换是下一代网络的核心设备之一,各运营商在组建基于软交换技术的 网络结构时,必需考虑到与其它各种网络的互通；在下一代网络中,应有一个 较统一的网络系统结构；基于软交换技术的网络结构如

8、图所示；由图中可以看出,软交换位于网络掌握层,较好地实现了基于分组网利用 程控软件供应呼叫掌握功能和媒体处理相分别的功能；软交换与应用业务层之间的接口供应拜访各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口,实现对增值业务、治理业务和三方应用的支持；其中：软 交换与应用服务器间的接口可采纳、,如,供应对 三方应用和增值业务的支持；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进 行动态干预,可采纳协议；软交换与网关中心间的接口实现网络治理,采纳；软交换与智能网之间的接口实现对现有智能网业务的 支持,采纳协议；通过核心分组网与媒体层网关的交互,接收处理中的呼叫相关信息,指示 网关完成呼叫；其主要任务是在各点

9、之间建立关系,这些关系可以是简洁的呼 叫,也可以是一个较为复杂的处理；软交换技术主要用于处理实时业务,如话 音业务、视频业务、多媒体业务等；软交换之间的接口实现不同与软交换之间的交互,可采纳、或协议；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用第三章 软交换技术的设计原理及其实现目标软交换技术是一个分布式的软件系统,可以在基于各种不同技术、协议和 设备的网络之间供应无缝的互操作性,其基本设计原理是设法创建一个具有很 好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统,它独立于特 定的底层硬件操

10、作系统,并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议,在一个抱负的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道；并且它应当有才能支持下 列基本要求：）独立于协议和设备的呼叫 的开发；.熏设备的呼叫处理和同步会面治理应用）在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意 或错误行为的应用所引起的任何有害影响；）第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的才能；）业务和应 用供应者能增加支持全系统范畴的策略才能而不会危害其性能和安全；）有才能进行同步通信掌握,以支持包括帐单、网络治理和其他运行 支持系统的各种各样的后营业室系统；）支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信掌握网络的动态拓 扑；）从小到大的

11、网络可伸缩性和支持完全的故障复原才能；软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的协作下,通过运算机软件编 程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换,并基于分组网络 ）的架构实现网、网、网等的互连,以供应和电路交换机具 有相同功能并便于业务增值和敏捷伸缩的设备；软交换系统的参考模型如图；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 治理平面个人资料整理仅限学习使用数据平面第 8 页,共 19 页数据库功能策略执行翻译与路会话控业务逻应用平面由制功能辑功能掌握信号支路设备承载 /连网守 /平面处理掌握掌握接掌握代理功能功

12、能功能功能功能传送平面信令功适配功规律端交换功能能口功能能- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用第四章 软交换所使用的主要协议软交换体系涉及协议特别众多,包括、 、等；国际上,、 等组织对软交换及协议的争论工作始终起着积极的主导作用,很多关键协议都已制定完成,或趋于完成；这些协议将规范整个软交换的研发工作,使 产品从使用各厂家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段,各家之间产 品互通成为可能,真正实现软交换产生的初衷供应一个标准、开放的系统结构,各网络部件可独立进展；在软交换的争论进展方面,我国处于世界同步水平；信息产业部“网络

13、与交换标准争论组 ”在年下半年就启动了软交换工程的争论,目前已完成了软交换设备总体技 术要求；此外, “标准争论组 ”正在研制有关中继媒体网关 ）、信令 网关.穴.雪、接入网关 ）、综合接入设备 .穴 .雪等设备技术规 范；下面对几个主要协议做一简洁介绍； 和协议均称为媒体网关掌握协议,应用在媒体网 关和与软交换设备之间；两个协议的内容基本相同,只是是由提出来的,而是由提出来 的,且是双方共同举荐的协议；它们引入了 终端）和 终端）中 关联）两个抽象概念；在,封装了媒体流的参数、和承载才能参数,而 关联）就说明白在一些终端）之间的相互连接关系；通过、等个命令完成对终端）和 关联）之间的操作,从

14、而完成了呼叫的建立和释放；媒体网关掌握协议 ）媒体网关掌握协议 ）是由提出来的,是简洁网关掌握名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用协议 ）和设备掌握协议）相结合的产物；协议是对协议的进一步改进、完善和提高,协议可以说是 一个比较成熟的协议,协议的内容与协议比较相像；目前软交换 系统设备大都支持该协议,其不足也渐渐表现出来,将来可能要被协议所取代；在软交换系统中,协议与协议一样,应用在媒体网关和终端与软交换设备之间,通过此协议来掌握媒体网 关和终端上的媒体掌握流的连接、建立和释放；会话初始协议

15、 ）会话初始协议 ）是提出的在网上进行多媒体通信的应用层掌握协议；以协议）为基础,遵循的设计原就,基于对等工作模式；利用可实现会话的连接、建 立和释放,并支持单播、组播和可移动性；此外,假如与协作使 用,可以动态地调整和修改会话属性,如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式；其具体内容可参见 ；在软交换系统中,协议主要应用于软交换与终端之间,也有 的厂家将协议应用于软交换与应用服务器之间,供应基于协议实 现的增值业务；总的来说,协议主要应用于语音和数据相结合的业务,以及多媒体业务之间的呼叫建立与释放；特殊是协议以其简洁、敏捷的 特点,使作为移动通信标准化组织的已经打算在其基础上建立第三代 移动

16、通信的全网络,并要求将来的终端必需支持协议；协议 协议是由提出的一种关于流掌握传送协议；主要是在无 连接的网络上传送信令信息,该协议可以在网上供应牢靠的数据 传输；可以在确认方式下,无差错、无重复地传送用户数据,并依据 通路的的限制,进行用户数据的分段；在多个流上保证用户消息的次序 递交,把多个用户的消息复制到的数据块中；利用偶连的机 制来保证网络级的部分故障自处理；仍具有防止拥塞和防止遭受泛播 及匿名攻击的特点；协议在软交换中起着掌握协议的主要承载者的作用；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学

17、习使用第五章 软交换技术的主要特点和功能软交换技术的主要特点表现在以下几个方面：）支持各种不同的、和协议等各种网络的可编程 呼叫处理系统；）可便利地运行在各种商用运算机和操作系统上；）高效敏捷性；例如：.软交换加上一个中继网关便是一个长途汇接交换机 代,在骨干网中具有或功能；.软交换加上一个接入网关便是一个语音虚拟专用网交换机）的替）专用小交换机 ）中继线的替代,在骨干网中具有功能；.软交换加上一个,便可利用公用承载中继来供应受管的 业务；.软交换加上一个中继网关和一个本地性能服务器便是一个本地交换机 交换机）的替代,在骨干网中具有或功能；）开放性通过一个开放的和敏捷的号码簿接口便可以再利用智

18、能网）业务；例如,它供应一个具有接入到关系数据库治理系统、轻量级号码簿拜访协议和事务能 力应用部分号簿的号码簿嵌入机制；）为第三方开发者创建下一代业务供应开放的应用编程接口 ）；）具有可编程的后营业室特性；例如：可编程的大事具体记录、具体 呼叫大事写到一个业务供应者的收集大事装置中；）具有先进的基于策略服务器的治理全部软件组件的特性；包括展露 给全部组件的简洁网络治理协议接口、策略描述语言和一个编写及执行客户策 略的系统；软交换是多种规律功能实体的集合,它供应综合业务的呼叫掌握、连 接和部分业务功能,是下一代电信网语音数据视频业务呼叫、掌握、业务 供应的核心设备；主要功能表现在以下几个方面：）

19、呼叫掌握和处理为基本呼叫的建立、保护和释放供应掌握功能；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用）协议功能支持相应标准协议,包括、等；）业务供应功能 ）业务交换功能可供应各种通用的或个性化的业务；）互通功能 可通过各种网关实现与响应设备的互通；）资源治理功能 对系统中的各种资源进行集中治理,如资源的安排、释放和掌握；）计费功能 依据运营需求将话单传送至计费中心；）认证授权功能可进行认证与授权,防止非法用户或设备接入；）地址解读功能和语音处理功能；名师归纳总结 - - - - - - -第 12

20、 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用第六章 基于软交换的应用随着通信网络技术的不断进展和软交换各种标准的制定与补充,不少厂家 都推出了软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关试验；目前,国内外 很多电信设备制造商,如西门子、阿尔卡特、爱立信、北电、中兴等都在积极 进展新的交换机过渡平台,提出了软交换在下一代网络中的解决方案；这里简要介绍一下软交换在中的应用,图为基于软交换技术的网 络结构；从图中可以看出,它的功能特别类似于现行电路交换传送系统间的交换长途网,交换机用软交换系统和一组中继网关的组合体所取代；中继网关 自身是由软交换技术利

21、用主被叫协议掌握,这个协议就是与来自某个具有指 定源目的的流的电路交换机的一个指定时隙相关的 协议；软交换技术作为呼叫处理的组成部分,其标识要被用来终结该呼叫的最有 可能的出口网关,并利用这个信息来命令中继网关执行所指定的功能,亦即软交换技术能够通过挑选一个最小代价的路由来完成每次呼叫,以使所挑选的出 口网关最接近目的电话；于是,就完成了原有通过电路交换网执行的呼叫操作 功能；接入网关既可以终结的,也可以终结来自企业的 信令；这种接入网关能够被软交换以基于分组电话协议的多种方式进行控 制；对于基于协议的网关,软交换能够像一个网关那样动作；假如接入网关隧道）或信令返回到软交换,那么软交换仍能够使

22、用像协议以更好的方式掌握接入网关；这也表达了软交换技术处理接入网关的才能；软交换技术通过协议接到电缆网络上,以支持企业的 及电话；它仍能够通过协议接入,也可通过 协议接入到网络上,使无缝互连成为可能；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用第七章 软交换在计费系统中应用的实例本计费系统采纳 RADIUSRemote Authentication Dial In User Service）协议进行认证计费,此计费设计符合中国标准IP电话 -传真业务总体技术标准要求；在试验室的环境下,实现软交换平

23、台和软电话的软件功能,软交换平台 的设计包括如下内容：1）RADIUS 客户端处理程序负责接收软电话用户信心,向RADIUS 服务器提交认证,计费,治理等数据包,向软电话用户返回相应结果；2）服务器治理程序 在软交换平台主机上,运行服务器治理程序,治理程序的功能应当有：治理员模块 添加、删除治理员、设置治理员权限等）；用户信息模块 实现电话用户的查询、添加、删除等操作）；计费信息模块查询用户的计费信息,创建,添加、修改、删除各种不同的计费方式）；日志信息模块；3）用户信息的提交 软电话用户需要向软交换平台供应用户信息,可设计一个软电话终端,采纳 WEB方式进行设计,在软交换平台上建立一个WEB

24、服务器,软电话用户可以直接通过浏览器和软交换平交互信息,WEB服务器接受到用户提交的信息后,把这些消息船给 RADIUS 客户端处理程序,后者把这些消息封装成 RADIUS 的接入恳求 ACCESS-REQUEST）包格式,通过认证端口 4）计费信息的提交1812）向 RADIUS 服务器提出认证恳求；认证通过之后, RADIUS 客户端处理程序通过认证端口 1812向RADIUS 服 务器发送含有用户名,用户号码通话开头时间的计费恳求包；RADIUS 服务器 返回计费相应包 ACCOUNTING-RESPONSE ）5）服务治理程序的提交名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,

25、共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用可通过 RADIUS 客户端处理程序向 RADIUS服务器提交,客户端处理程序将治理程序的恳求包装成标准的RADIUS 包格式,并通过服务器治理程序定义一个端口号提交给 RADIUS 服务器；32 RADIUS 服务器设计 RADIUS 服务器处理来自软交换平台的各项数据和实现对数据库的操作,并返回相应的结果, RADIUS 客户端和服务器端的协议通信采纳 1）对数据库的操作；SOCKET编程来实现；RADIUS 服务器通过数据库接口与数据库建立起来连接,在 RADIUS 服务器中用SQL语句来实现所需的数

26、据库操作模块、添加、修改）2）认证包处理如：用户、计费、治理员等信息的查询通过监听认证端口 1812,来检测软交换平台提交的认证数据包,收到认证包后,查询数据库验证电话用户,并把结果以 3）计费包的处理RADIUS 数据包格式从 1812返回；当用户认证通过后,查该用户计费信息,确定其计费类型,费率等,当监听到 软交换平台在计费端口 1812提交计费信息后,就向数据库中添加计费恳求包中 所提交的计费信息 包括用户号码,通话起始时间等）；在收到用户的计费终止 数据后,依据包中提交的用户终止时间,数据信息流量等信息,运算出用户通 话时长和数据流量,并依据用户计费类型来运算出本次通话的费用,并录入数

27、 据库；4）服务器治理程序恳求的处理；监听治理程序恳求的端口 自定义）,收到后解包并执行相应的处理函数33 数据库的设计 用于储存全部的用户信息、计费信息等,数据库中包含的表项包括以下 几类：软电话用户信息：用户名、口令、认证方式、拜访权限、付费方式等；授权信息 ：服务器返回给用户的授权等配置信息,如服务类型,通话时 间等；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用计费信息：存放与计费有关的各种系统信息,如：通话时间、计费费率等；软交换平台信息RADIUS 服务器所属的软交换平台信息纪录；包括软

28、交换平台的 ID号码,与 RADIUS服务器共享密码等；34 认证端各部分的实现操作系统： RADIUS 服务器和软交换平台都采纳 9.0 ）做为操作系统；1）软交换平台LINUXRED HAT 用APACHE和TOMCAT 构建一个支持 JSP的WEB服务器,这样软电话用户可以 通过 WEB页面来提交登陆信息； RADIUS 客户端处理程序用 C+实现,并将用户或系统治理员提交的消息封装成RADIUS 包,通过设定的端口转发给RADIUS服务器；2）数据库 采纳 LINUX RED HAT 9.0 自带的 MYSQL 数据库实现,将 RADIUS 服务器与 MYSQL 数据库连接,建立用户数

29、据库和计费数据库,对用户信息和计费信息进行治理；中,特地成立了一个无线工作组,来研究如何把软交换结构运用到无线网中；该工作组认为,MSC服务器、媒体网关和信令网关最终将取代移动核心网中的传统MSC；由于 3G刚刚开头建设, 2G仍在进展,所以在 2G和3G网中软交换都可以得到应用,使运营商能够构筑更经济 有效的网络和供应先进的服务,制造更多的收入；对国内和国际的行业标准,产生重要影响,为民族通讯在下一代网络建设的技术标准领域和学问方面做出 了奉献；参考文献1 软交换技术与实现作者:童晓渝 出版社 :西南交通高校出版社名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2 软交换的工程实现作者 :罗国庆等 出版社 :人民邮电出版社3 软交换技术作者： 美） Franklin D. Ohrtman,JR 李晓刚 许刚 译出版社：电子工业出版社4 软交换应用技术出版社 :电子工业出版社作者 :上海伟功网络通信技术有限公司名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 19 页