第八章 軟交換

1、1 第八章 軟交換技術(shù) 2 目錄 8.1 軟交換概述 8.2 軟交換功能及支持的業(yè)務(wù) 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 8.4 軟交換接口 8.5 軟交換涉及的幾種主要協(xié)議 3 8.1 軟交換概述 n一、NGN定義及重要特征 n廣義上：不同于當(dāng)前一代網(wǎng)絡(luò)的、采用大量先進(jìn) 技術(shù)的、可以承載語(yǔ)音/數(shù)據(jù)/多媒體等各種類型 信息及業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)。 n狹義上：以軟交換技術(shù)為核心，以光網(wǎng)絡(luò)和分組 傳送技術(shù)為基礎(chǔ)的，能夠提供包括話音、數(shù)據(jù)和 多媒體等各種業(yè)務(wù)的融合開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。 n2004年初，國(guó)際電聯(lián)對(duì)其做出定義：NGN是基 于分組的網(wǎng)絡(luò)，能夠提供電信業(yè)務(wù)；利用多種寬 帶能力和QoS保證的傳送技術(shù)；其業(yè)

2、務(wù)相關(guān)功能 與其傳送技術(shù)相獨(dú)立。 4 8.1 軟交換概述 n一、NGN定義及重要特征 nNGN的重要特征 n（1）采用開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系。其功能特點(diǎn)是： n1）將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件， 各個(gè)部件可以按相應(yīng)的功能劃分各自獨(dú)立發(fā)展； n2）部件間的協(xié)議接口基于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 n部件化使得原有電信網(wǎng)絡(luò)逐步走向開放，運(yùn)營(yíng)商可根 據(jù)業(yè)務(wù)需要自由組合各部分的功能產(chǎn)品來(lái)組建網(wǎng)絡(luò)。 部件間協(xié)議接口的標(biāo)準(zhǔn)化可以實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)的互通。 n（2）NGN是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，其功能特點(diǎn)是： n1）業(yè)務(wù)與呼叫控制分離；2）呼叫與承載分離。分離的 目標(biāo)是使業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，靈活有效的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。 5 8.

3、1 軟交換概述 n一、NGN定義及重要特征 nNGN的重要特征 n（2）NGN是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，其功能特點(diǎn)是： n1）業(yè)務(wù)與控制分離；2）傳送與接入分離。 n分離的目標(biāo)是使業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，靈活有效 的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。 n（3）NGN通過(guò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有PSTN， ISDN和GSM等網(wǎng)絡(luò)互通，以便保留對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò) 基礎(chǔ)的投資；也支持現(xiàn)有終端和IP智能終端，包 括模擬電話、傳真機(jī)、ISDN終端、移動(dòng)電話、 GPRS終端、SIP終端、H248終端、MGCP終端、 通過(guò)PC的以太網(wǎng)電話、線纜調(diào)制解調(diào)器等。 6 8.1 軟交換概述 n一、NGN定義及重要特征 nNGN的重要特征 n（4）NGN是具有可方便

4、的管理調(diào)度、高帶寬、 基于統(tǒng)一的IP協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合、可維護(hù)和可 持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)，此外，還是具有QoS保證、安 全性保證、可靠性保證的網(wǎng)絡(luò)。 7 8.1 軟交換概述 n二、支撐NGN的主要技術(shù) n作為一個(gè)通用融合網(wǎng)絡(luò)，NGN需要得到許多新技術(shù)的 支持。 n（1）軟交換 nNGN的核心技術(shù)，一種基于軟件的標(biāo)準(zhǔn)開放的分布式 交換和控制平臺(tái)。 n（2）IPv6 n作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，NGN將基于IPv6。 nIPv6相對(duì)于IPv4的主要優(yōu)勢(shì)：擴(kuò)大了地址空間，提高 了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，服務(wù)質(zhì)量得到很大改善，安全 性有了更好的保證，支持即插即用和移動(dòng)性，更好地 實(shí)現(xiàn)了多播功能。 8 8.1 軟交換概述 n二

5、、支撐NGN的主要技術(shù) n（3）光纖高速傳輸技術(shù) n單一光纖的傳輸容量自19802000年這20年里 增加了大約1萬(wàn)倍，目前已達(dá)到40Gbit/s。 n（4）光交換與智能光網(wǎng) n組網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)正從具有分插復(fù)用和交叉連接功能的 光聯(lián)網(wǎng)向利用光交換機(jī)構(gòu)成的智能光網(wǎng)發(fā)展。 n（5）寬帶接入 n（6）城域網(wǎng) 9 8.1 軟交換概述 n二、支撐NGN的主要技術(shù) n（7）3G和后3G移動(dòng)通信系統(tǒng) n3G定位于多媒體IP業(yè)務(wù)，傳輸容量更大，靈活性 更高。制定3G標(biāo)準(zhǔn)的3GPP組織使IPv6成為3G必 須遵循的標(biāo)準(zhǔn)。包括4G在內(nèi)的后3G系統(tǒng)將定位 于寬帶多媒體業(yè)務(wù)，使用更高的頻帶，更大傳輸 容量。 n（8）IP終

6、端 n基于IP的用戶設(shè)備，如汽車儀表板、家用電器等， 都將掛網(wǎng)上，可通過(guò)家庭LAN或個(gè)人域網(wǎng)(PAN) 接入或從遠(yuǎn)端PC接入。 10 8.1 軟交換概述 n二、支撐NGN的主要技術(shù) n（9）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) n除了常用的防火墻、代理服務(wù)器、安全過(guò)濾等安 全技術(shù)外，還要采取更多的措施來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安 全，例如針對(duì)現(xiàn)有路由器、交換機(jī)、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié) 議(BGP) 所存在的安全弱點(diǎn)提出解決辦法等。 11 8.1 軟交換概述 n三、軟交換的定義 n國(guó)際軟交換協(xié)會(huì)（ISC）對(duì)軟交換的定義是： n軟交換是提供呼叫控制功能的軟件實(shí)體。 n我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所對(duì)軟交換的定義 是： n軟交換是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)及下一代分組

7、網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一， 它獨(dú)立于傳送網(wǎng)絡(luò)，主要完成呼叫控制、資源分配、 協(xié)議處理、路由、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能，同時(shí)可以向用 戶提供現(xiàn)有電路交換機(jī)所能提供的所有業(yè)務(wù)，并向第 三方提供可編程能力。 12 8.1 軟交換概述 n三、軟交換的定義 n軟交換的基本含義：一個(gè)基于軟件的標(biāo)準(zhǔn)開放的 分布式交換/控制平臺(tái)。 n與呼叫控制、業(yè)務(wù)提供及交換矩陣均集中在一個(gè) 系統(tǒng)中傳統(tǒng)交換技術(shù)不同，軟交換的出發(fā)點(diǎn)是 “網(wǎng)絡(luò)就是交換”，其核心思想是基于NGN功能 四層分層概念，對(duì)交換所包含的呼叫控制、接續(xù)、 業(yè)務(wù)處理等各種功能做不同程度的集成，并將其 分離在網(wǎng)絡(luò)中的不同類型的網(wǎng)元上，這些網(wǎng)元通 過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議進(jìn)行連接和通信，

8、從而使業(yè)務(wù)和網(wǎng) 絡(luò)可以獨(dú)立發(fā)展，能夠靈活提供業(yè)務(wù)和應(yīng)用，以 便滿足用戶不斷發(fā)展更新的業(yè)務(wù)需求。 13 8.1 軟交換概述 n四、軟交換的特點(diǎn) n分離性 n業(yè)務(wù)與控制分離，傳送與接入分離。軟交換技術(shù)將呼 叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)中分離出來(lái)，把應(yīng)用層和控制 層與核心網(wǎng)絡(luò)完全分開。 n開放性 n采用開放式應(yīng)用程序接口（API：Application Programming Interface），簡(jiǎn)化了信令結(jié)構(gòu)和控制復(fù) 雜性。 n靈活性 n可以根據(jù)需要放置在網(wǎng)絡(luò)的任意位置，并根據(jù)系統(tǒng)容 量靈活配置，網(wǎng)絡(luò)智能可以集中，也可以分布。 14 8.1 軟交換概述 n四、軟交換的特點(diǎn) n互通性 n通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)、中繼

9、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)等各種網(wǎng)關(guān) 設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)軟交換網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有公共電話網(wǎng)、IP網(wǎng) 等網(wǎng)絡(luò)的互通，有效地延續(xù)原有網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)和設(shè)備等 資源。 n綜合性 n軟交換集語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等多媒體業(yè)務(wù)于一體，實(shí) 現(xiàn)了語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻在傳輸與業(yè)務(wù)上的融合與統(tǒng)一。 n經(jīng)濟(jì)性 n采用開放式軟件應(yīng)用平臺(tái)，其呼叫控制功能由服務(wù)器 或網(wǎng)元上的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，用普通的計(jì)算機(jī)器件即可， 而傳統(tǒng)的電路交換要采用交換機(jī)完成呼叫控制功能。 15 8.1 軟交換概述 n五、軟交換與NGN的關(guān)系 n狹義上的軟交換指軟交換機(jī)，是NGN基于軟件提供呼 叫控制的功能實(shí)體，為NGN提供具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè) 務(wù)的呼叫控制和連接控制功能，是NGN呼叫與

10、控制的 重要組成部分。 n廣義的軟交換泛指一種體系結(jié)構(gòu)，利用該體系結(jié)構(gòu)可 以建立NGN框架，主要由軟交換設(shè)備、信令網(wǎng)關(guān)、媒 體網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用服務(wù)器、綜合接入設(shè)備等組成。 n綜合軟交換的定義，軟交換技術(shù)是實(shí)現(xiàn)新一代多種通 信業(yè)務(wù)的核心技術(shù)，其核心思想是硬件軟件化，通過(guò) 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)交換機(jī)的控制接續(xù)和業(yè)務(wù)處理等功能， 各實(shí)體間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行連接和通信。軟交換的這 些特點(diǎn)滿足NGN的需求，能在NGN中更快地實(shí)現(xiàn)各類 復(fù)雜的協(xié)議，更加方便靈活地提供業(yè)務(wù)。 16 第8章 軟交換 8.1 軟交換概述 8.2 軟交換功能及支持的業(yè)務(wù) 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 8.4 軟交換接口 8.5 軟交換涉及的

11、幾種主要協(xié)議 17 n一、軟交換功能 n媒體網(wǎng)關(guān)接入功能 n呼叫控制和處理功能 n業(yè)務(wù)提供功能 n業(yè)務(wù)交換功能 n互連互通功能 8.2 軟交換功能及支持業(yè)務(wù) 18 n一、軟交換功能 n協(xié)議功能 n資源管理功能 n計(jì)費(fèi)功能 n認(rèn)證與授權(quán)功能 n地址解析功能 n話音處理功能 8.2 軟交換功能及支持業(yè)務(wù) 19 n二、軟交換支持業(yè)務(wù) n基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù) n基本業(yè)務(wù)是最基本的呼叫/會(huì)話連接控制業(yè)務(wù)， 由軟交換機(jī)本身來(lái)完成，是其他業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)； n補(bǔ)充業(yè)務(wù)指原PSTN中已定義的附加業(yè)務(wù)，由 軟交換機(jī)本身來(lái)完成，但需內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)定 用戶業(yè)務(wù)特性和權(quán)限。 8.2 軟交換功能及支持業(yè)務(wù) 20 n二、軟交換支持

12、業(yè)務(wù) n智能網(wǎng)業(yè)務(wù) n軟交換與智能網(wǎng)互通提供智能網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)，軟交換機(jī) 通過(guò)信令網(wǎng)關(guān)（SG）采用智能網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議（INAP） 為用戶提供智能網(wǎng)基本業(yè)務(wù)和擴(kuò)展業(yè)務(wù)。軟交換系統(tǒng) 提供的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)主要包括：記賬卡呼叫業(yè)務(wù)(200、 300業(yè)務(wù))、被叫集中付費(fèi)業(yè)務(wù)(800業(yè)務(wù))、虛擬專用 網(wǎng)業(yè)務(wù)(VPN)、通用個(gè)人通信業(yè)務(wù)、大眾呼叫業(yè)務(wù)、 電話投票業(yè)務(wù)、廣域集中用戶交換業(yè)務(wù)、號(hào)碼攜帶業(yè) 務(wù)等。 8.2 軟交換功能及支持業(yè)務(wù) 21 n二、軟交換支持業(yè)務(wù) n開放式業(yè)務(wù) n通過(guò)API，由第三方業(yè)務(wù)提供商提供的各種增值業(yè) 務(wù)。目前軟交換能提供的業(yè)務(wù)主要包括：語(yǔ)音和 數(shù)據(jù)相結(jié)合的業(yè)務(wù)、各種多媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)和用戶 個(gè)性

13、化業(yè)務(wù)。 8.2 軟交換功能及支持業(yè)務(wù) 22 第8章 軟交換 8.1 軟交換概述 8.2 軟交換功能及支持的業(yè)務(wù) 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 8.4 軟交換接口 8.5 軟交換涉及的幾種主要協(xié)議 23 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n一、軟交換的體系結(jié)構(gòu)圖 媒體/接入層 傳輸層 控制層 業(yè)務(wù)/應(yīng)用層 AAA服 務(wù)器 媒體 服務(wù)器 特征 服務(wù)器 應(yīng)用 服務(wù)器 策略 服務(wù)器 SCP目錄 服務(wù)器 軟交換設(shè)備軟交換設(shè)備 SS7網(wǎng)PSTN/ISD N 各類用戶終 端 IP/ATM核心分組網(wǎng) SGMG各類接入網(wǎng)關(guān) 24 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n1. 媒體接入層 n媒體接入層負(fù)責(zé)將各種

14、不同的網(wǎng)絡(luò)及終端設(shè)備接 入，該層的主要功能是提供豐富的接入手段，將 各種不同的網(wǎng)絡(luò)和終端接入軟交換網(wǎng)中，并實(shí)現(xiàn) 不同信息格式之間的轉(zhuǎn)換，最后把業(yè)務(wù)量集中后 利用公共的傳輸平臺(tái)傳輸?shù)侥康牡亍?25 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n2. 傳輸層 n傳輸層主要是為業(yè)務(wù)媒體流和控制信息流提供統(tǒng) 一的、保證QoS的高速分組傳輸平臺(tái)。其任務(wù)主 要是將軟交換網(wǎng)各網(wǎng)元（如接入層的各種媒體網(wǎng) 關(guān)、控制層的軟交換機(jī)、業(yè)務(wù)應(yīng)用層的各種服務(wù) 器平臺(tái)等）連接起來(lái)。軟交換網(wǎng)的各網(wǎng)元間，采 用IP數(shù)據(jù)包傳輸各種控制信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息。 26 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n3. 控制層 n控制層完成各種呼叫控制功能

15、，主要包括呼叫控制、 業(yè)務(wù)提供、業(yè)務(wù)交換、資源管理、用戶認(rèn)證等，并負(fù) 責(zé)相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理信息的傳輸，是軟交換體系的呼叫 控制核心。 n4. 業(yè)務(wù)/應(yīng)用層 n軟交換體系最高層，主要功能是在純呼叫建立之上為 用戶提供附加增值業(yè)務(wù)，同時(shí)提供業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的管理 功能。此外，業(yè)務(wù)層還負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)相關(guān)的管理功能，如 業(yè)務(wù)認(rèn)證和業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)等。同時(shí)提供開放的第三方可編 程接口，便于引入新型業(yè)務(wù)。 27 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n二、軟交換主要設(shè)備 n1接入層設(shè)備：包括各種不同的網(wǎng)絡(luò)、終端設(shè)備 以及各種將它們接入軟交換系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 n（1）網(wǎng)絡(luò)：包括PSTN、PLMN、ATM、幀中繼網(wǎng)等。 n（2）終端設(shè)備

16、：包括傳統(tǒng)分組終端、模擬電話終端、 SIP/H.323/MGCP、IP、智能終端等。 n1）用戶智能終端：具有局域網(wǎng)接口，直接接入軟交換設(shè) 備，完成用戶的接入和語(yǔ)音編解碼和媒體流的傳送。 n2）軟終端：不是一個(gè)物理的終端實(shí)體，而是作為一種終 端軟件，運(yùn)行于用戶的PC機(jī)上或其它具有類似功能的設(shè) 備上，接入軟交換設(shè)備，配合其它PC外設(shè)（如耳機(jī)、麥 克風(fēng)、攝像頭等），完成用戶的接入、語(yǔ)音編解碼和媒 體流的傳送。 n（3）網(wǎng)關(guān)設(shè)備 28 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n二、軟交換主要設(shè)備 n1接入層設(shè)備：包括各種不同的網(wǎng)絡(luò)、終端設(shè)備以及 各種將它們接入軟交換系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 n（3）網(wǎng)關(guān)設(shè)備 n1

17、）信令網(wǎng)關(guān)（SG）：用于連接7號(hào)信令網(wǎng)與IP網(wǎng)的設(shè)備，主要 完成PSTN/ISDN側(cè)的七號(hào)信令與IP網(wǎng)側(cè)信令的轉(zhuǎn)換功能。 n2）中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TMG：Trunk Media Gateway）：用于電路 交換網(wǎng)和IP分組網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān)，提供媒體映射和代碼轉(zhuǎn)換功能。 n3）綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)（AG：Integrated Access Media Gateway）：直接連接用戶終端和V5接入網(wǎng)設(shè)備。 n4）綜合接入設(shè)備（IAD：Integrated Access Device）：將用戶 的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及視頻等應(yīng)用接入到分組交換網(wǎng)絡(luò)中，在分組交 換網(wǎng)絡(luò)中完成相應(yīng)的功能。 n5）無(wú)線接入網(wǎng)關(guān)（WAG：Wire

18、less Access Gateway）：完成 移動(dòng)用戶的接入。 29 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n二、軟交換主要設(shè)備 n2傳輸層設(shè)備：目前傳輸層由基于DWDM 光傳送網(wǎng)連接骨干ATM交換機(jī)和/或骨干IP路 由器構(gòu)成。 n3控制層設(shè)備：主要設(shè)備稱為軟交換設(shè)備， 提供各種業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接以及部分業(yè) 務(wù)提供。軟交換設(shè)備與各種媒體網(wǎng)關(guān)、終端、 應(yīng)用服務(wù)器、其他軟交換設(shè)備間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié) 議相互通信。 30 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 n二、軟交換主要設(shè)備 n4應(yīng)用層設(shè)備：采用開放、綜合的業(yè)務(wù)應(yīng)用 平臺(tái)，采用應(yīng)用服務(wù)器為用戶提供各種增值業(yè) 務(wù)，同時(shí)提供相應(yīng)業(yè)務(wù)的生成和環(huán)境的維護(hù)。 n應(yīng)用

19、服務(wù)器、特征服務(wù)器 n策略服務(wù)器、認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)服務(wù)器 n目錄服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 n業(yè)務(wù)控制點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器 n媒體服務(wù)器 31 第8章 軟交換 8.1 軟交換概述 8.2 軟交換功能及支持的業(yè)務(wù) 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 8.4 軟交換接口 8.5 軟交換涉及的幾種主要協(xié)議 32 8.4 軟交換接口 n作為NGN中的核心設(shè)備，軟交換要與網(wǎng)絡(luò)中 很多的功能實(shí)體進(jìn)行交互。為了便于網(wǎng)絡(luò)各 部件的獨(dú)立發(fā)展，軟交換技術(shù)與其他功能實(shí) 體間必須采用標(biāo)準(zhǔn)的、開放的接口及各種協(xié) 議。 根據(jù)軟交換分層結(jié)構(gòu)，軟交換與各層 之間的接口主要分為以下幾種類型： n（1）軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)間的接口 n該類接口

20、用于軟交換技術(shù)對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)的承載控 制、資源控制及管理，可使用媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié) 議MGCP或H.248/Megaco協(xié)議。 33 8.4 軟交換接口 n（2）軟交換間的接口 n該類接口可采用SIP-T或承載無(wú)關(guān)呼叫控制BICC協(xié)議，用于 不同軟交換間的交互。BICC協(xié)議由ITU-T提出，由于其與七 號(hào)信令（SS7）網(wǎng)的高度兼容性而成為多數(shù)運(yùn)營(yíng)商的首選。 SIP-T協(xié)議由IETF提出，其優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展能力強(qiáng)，也將作為 NGN軟交換間的可選接口。目前SIP-T要解決的問(wèn)題是其自 身的穩(wěn)定和與SS7網(wǎng)絡(luò)的互通。 n（3）軟交換與應(yīng)用服務(wù)器之間的接口 n該類接口提供對(duì)第三方應(yīng)用和各種增值業(yè)務(wù)的支持功能。目 前

21、被廣泛接受的接口協(xié)議是SIP，軟交換作為應(yīng)用服務(wù)器前 端的SIP代理。該接口也可以使用API，如ParlayAPI等。另外 一種趨勢(shì)是使用SIP-S。 n（4）軟交換與策略服務(wù)器之間的接口 n該類接口提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)干預(yù)的功能，可使 用公共開放策略服務(wù)協(xié)議COPS。 34 8.4 軟交換接口 n（5）軟交換與信令網(wǎng)關(guān)間的接口 n該類接口用于傳遞軟交換技術(shù)和信令網(wǎng)關(guān)間的信令 信息，一般采用信令控制傳輸協(xié)議SCTP。根據(jù)被傳 送的信令信息的不同，在SCTP之上可以使用不同的 SIGTRAN協(xié)議棧，如SCTP/M3UA、SCTP/M2UA、 SCTP/IUA等。 n（6）軟交換與媒體服務(wù)

22、器之間的接口 n該類接口協(xié)議一般采用MGCP、H.248協(xié)議。軟交換 技術(shù)可以通過(guò)SIP協(xié)議來(lái)引導(dǎo)媒體服務(wù)器提供必要的 媒體交互功能；也可以通過(guò)SIP協(xié)議或H.323協(xié)議將 呼叫傳送到應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器接受該呼叫， 并驅(qū)動(dòng)媒體服務(wù)器提供必要的媒體交互功能。 n（7）軟交換與SIP代理間的接口 n該類接口用于SIP代理的接入，采用SIP協(xié)議。 35 8.4 軟交換接口 n（8）軟交換與網(wǎng)管服務(wù)器之間的接口 n該類接口用于提供網(wǎng)絡(luò)管理功能，可使用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理 協(xié)議SNMP。 n（9）軟交換與計(jì)費(fèi)中心、數(shù)據(jù)庫(kù)、目錄服務(wù)器之間的 接口 n該類接口提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)、目錄服務(wù)等的訪問(wèn)，并向計(jì)費(fèi) 中心提供計(jì)

23、費(fèi)信息等。該類接口為各種API。 n（10）軟交換與智能網(wǎng)業(yè)務(wù)控制點(diǎn)間的接口 n該類接口提供對(duì)現(xiàn)有智能業(yè)務(wù)的支持能力，采用現(xiàn)有的 智能網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議，如INAP、CAMEL。 n（11）軟交換與網(wǎng)守之間的接口 n該類接口用于基于H.323的IP電話系統(tǒng)的網(wǎng)守設(shè)備接入 軟交換體系，可采用H.323的登記、接納和狀態(tài)RAS協(xié)議。 36 第8章 軟交換 8.1 軟交換概述 8.2 軟交換功能及支持的業(yè)務(wù) 8.3 軟交換體系結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備 8.4 軟交換接口 8.5 軟交換涉及的幾種主要協(xié)議 37 8.5 軟交換涉及的幾種重要協(xié)議 應(yīng)用 服務(wù)器 特征 服務(wù)器 目錄 服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫(kù) 服務(wù)器 AAA 服務(wù)器

24、SCP網(wǎng)管 服務(wù)器 策略 服務(wù)器 SGTGAGWGH.248 終端 SIP 終端 MGCP終 端 H.323 終端 IAD 協(xié)議編號(hào):(1)H.323 (2)SIP (3)MGCP (4)H.248/Megaco (5)SCTP (6)SIGTRAN (7)BICC (8)SIP-T (9)API (10)RADIUS (11)INAP (12)SNMP (13)COPS 接入層 傳輸層 控制層 業(yè)務(wù)層 (3)(4)(9)(9)(9)(9)(10)(11)(12)(13) 軟交換設(shè)備軟交換設(shè)備 (1)(2)(7)(8) (1)(2)(3)(4)(3)(4)(3)(4)(3)(4)(3)(4)(

25、5)(6) IP/ATM核心分組網(wǎng) 38 8.5 軟交換涉及的幾種重要協(xié)議 n1媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 n用于軟交換對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)的承載控制、資源控 制及管理，用在軟交換機(jī)與各種媒體網(wǎng)關(guān)及 相應(yīng)終端之間，有H.323、SIP、MGCP和 H.248/Megaco等協(xié)議 n2信令控制協(xié)議 n用于傳遞軟交換和信令網(wǎng)關(guān)間的信令信息。 用在軟交換機(jī)與信令網(wǎng)關(guān)之間，有SCTP和 SIGTRAN等協(xié)議。 39 8.5 軟交換涉及的幾種重要協(xié)議 n3軟交換間協(xié)議 n實(shí)現(xiàn)不同軟交換間的互通，用在軟交換機(jī)與軟交換 機(jī)之間，有H.323、SIP、BICC、SIP-T/SIP-I等協(xié)議。 n4業(yè)務(wù)應(yīng)用協(xié)議 n提供訪問(wèn)各種數(shù)據(jù)

26、庫(kù)、第三方應(yīng)用平臺(tái)、各種功能 服務(wù)器等的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種增值業(yè)務(wù)，用在軟交 換機(jī)與應(yīng)用層之間，有Parlay、JAIN、INAP、 CAMEL、MAP、RADIUS等協(xié)議。 n5維護(hù)管理協(xié)議 n提供軟交換網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理，用在軟交換機(jī)與網(wǎng) 管服務(wù)器和策略服務(wù)器之間，有SNMP和COPS等協(xié) 議。 40 8.5 軟交換涉及的幾種重要協(xié)議 一、MGCP協(xié)議 二、H.248協(xié)議 三、H.323協(xié)議 四、SIP協(xié)議 41 一、MGCP協(xié)議 nMGCP協(xié)議是“媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議”，由IETF提 出，主要應(yīng)用在軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)或軟交換與 MGCP終端之間。MGCP的連接模型基于端點(diǎn)和 連接兩個(gè)構(gòu)件。 n端點(diǎn)

27、（endpoint）的概念： n端點(diǎn)就是數(shù)據(jù)源或者數(shù)據(jù)宿， n物理端點(diǎn)：如64kb/s的中繼電路、模擬用戶線接口 n虛擬端點(diǎn)：如語(yǔ)音服務(wù)器上語(yǔ)音資源等。 42 一、MGCP協(xié)議 n連接（connection）的概念 n點(diǎn)到點(diǎn)連接：兩個(gè)互相發(fā)送數(shù)據(jù)的端點(diǎn)之間的一種關(guān) 連，一旦該關(guān)聯(lián)在兩個(gè)端點(diǎn)都建立起來(lái)后，就可開始 傳送數(shù)據(jù)。 n多點(diǎn)連接：多個(gè)端點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)。 nMGCP定義了一種呼叫控制結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中呼 叫控制與業(yè)務(wù)承載分離。呼叫控制功能獨(dú)立在 媒體網(wǎng)關(guān)（MG）外部，由稱為媒體網(wǎng)關(guān)控制器 （MGC或CA）的外部呼叫控制單元處理。MG需 要執(zhí)行MGC發(fā)出的命令，從本質(zhì)上說(shuō)MGCP協(xié)議 是一個(gè)主/

28、從協(xié)議。 43 一、MGCP協(xié)議 n協(xié)議棧結(jié)構(gòu) MGCP UDP IP MAC 44 一、MGCP協(xié)議 nMGCP是一種文本協(xié)議。協(xié)議消息分為兩類：命 令和響應(yīng)，每個(gè)命令需要接收方回送響應(yīng)，采 用三次握手方式證實(shí)。 n命令消息由命令行和若干參數(shù)行組成。 n響應(yīng)消息帶有3位數(shù)字的響應(yīng)碼(如“200”代表“成 功處理”和若干參數(shù)行。 nMGCP采用SDP向網(wǎng)關(guān)描述連接參數(shù) n為了減少信令傳送時(shí)延，MGCP采用UDP傳送 45 一、MGCP協(xié)議 n事件(Events）：指狀態(tài)變化，如摘機(jī)、掛 機(jī)、排叉、收到的電話號(hào)碼等事件 。 n由呼叫代理指示MG檢測(cè)指定的事件，指定事件 發(fā)生后MG應(yīng)立即上報(bào)。 n

29、大多數(shù)情況下，事件發(fā)生在端點(diǎn)上，但在一些 應(yīng)用中，有時(shí)候會(huì)需要向不同的連接發(fā)送不同 的待檢測(cè)事件。 n信號(hào)（Signals):指對(duì)端點(diǎn)施加的信號(hào)音或動(dòng) 作 n由呼叫代理指示MG對(duì)端點(diǎn)放某種信號(hào)音、錄音 通知、DTMF、FSK、反極信號(hào)或停止前面的信 號(hào)。 46 網(wǎng)關(guān)注冊(cè)流程 MG軟交換設(shè)備SS 1）RSIP 2）RSIP_RSP n1）MG向MGC發(fā)起RSIP命令，匯報(bào)MG已 經(jīng)加載完成或重啟動(dòng)，請(qǐng)求向MGC注冊(cè)。 n2）MGC響應(yīng)MG的注冊(cè)請(qǐng)求。 47 成功的終端呼叫流程（在同一MG下） 48 n1）SS給E1發(fā)送RQNT命令，請(qǐng)求其對(duì)該端點(diǎn)的摘機(jī)事件進(jìn)行監(jiān)控。 網(wǎng)關(guān)確認(rèn)命令。網(wǎng)關(guān)監(jiān)控這一事

30、件直到E1的用戶摘機(jī)。 n2）用戶A摘機(jī)后，E1給SS發(fā)出NTFY命令，其中包含被監(jiān)控端點(diǎn)發(fā)生 的摘機(jī)事件消息。SS應(yīng)對(duì)E1發(fā)出的信息進(jìn)行確認(rèn)。 n3）SS給E1發(fā)RQNT命令，要求它根據(jù)撥號(hào)方案收集撥打的號(hào)碼并送 撥號(hào)音。E1確認(rèn)命令并同時(shí)給用戶A送撥號(hào)音。 n4）E1根據(jù)3）的撥號(hào)方案接收號(hào)碼。收齊所有號(hào)碼后，E1發(fā)出NTFY 命令通知SS。SS確認(rèn)命令。 n5）SS與E1創(chuàng)建連接。端點(diǎn)確認(rèn)命令并返回本端點(diǎn)的連接信息。 n6）SS與E2創(chuàng)建連接。端點(diǎn)確認(rèn)命令，并返回本端點(diǎn)的連接信息。 n7）SS請(qǐng)求網(wǎng)關(guān)給用戶B放振鈴音。網(wǎng)關(guān)確認(rèn)該請(qǐng)求，同時(shí)給用戶B放 振鈴音。 n8)SS請(qǐng)求網(wǎng)關(guān)給用戶A送

31、回鈴音。網(wǎng)關(guān)確認(rèn)該請(qǐng)求，同時(shí)給用戶A放回 鈴音。 n9)用戶B摘機(jī)。網(wǎng)關(guān)通知該事件給呼叫代理。 n10）SS給E2發(fā)MDCX命令要求修改連接。該命令攜帶E1的一些連接參 數(shù)。E2確認(rèn)收到該命令。同時(shí)，它將修改連接并停送回鈴音。 49 成功的終端呼叫流程（在同一MG下） 50 成功的終端呼叫流程（在同一MG下） n11）SS給E1發(fā)MDCX命令要求修改連接。該命令攜帶E2的一些連 接參數(shù)。E1確認(rèn)該命令。用戶A和用戶B開始通話。 n12）用戶B掛機(jī)，E2發(fā)NTFY命令給SS。SS確認(rèn)該命令。 n13）SS給E2發(fā)MDCX命令。 n14）SS向E2發(fā)DLCX命令，請(qǐng)求刪除先前建立的連接。E2確認(rèn)該

32、 命令。 n15）SS向E1發(fā)DLCX命令，請(qǐng)求刪除先前建立的連接。E1確認(rèn)該 命令，同時(shí)給用戶A送忙音。 n16）SS向E2發(fā)RQNT命令。請(qǐng)求網(wǎng)關(guān)檢測(cè)E2隨后發(fā)生的事件和信 號(hào)。 n17)用戶A掛機(jī)，E1發(fā)NTFY命令通知該事件給SS。 n18）SS向E1發(fā)RQNT命令。請(qǐng)求網(wǎng)關(guān)檢測(cè)E1隨后發(fā)生的事件和信 號(hào)。 51 8.5 軟交換涉及的幾種重要協(xié)議 一、MGCP協(xié)議 二、H.248協(xié)議 三、H.323協(xié)議 四、SIP協(xié)議 52 二、H.248協(xié)議 nH.248協(xié)議，也稱為Megaco協(xié)議，是 MGC與MG之間的一種媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議， 它是在早期的 MGCP協(xié)議基礎(chǔ)上改進(jìn)而 成。應(yīng)用于媒體

33、網(wǎng)關(guān)與軟交換之間及軟 交換與 H248/ Megaco終端之間。 H.248協(xié)議引入終端和關(guān)聯(lián)的概念。 53 二、H.248協(xié)議 n終端： n終端是MG中的邏輯實(shí)體，可以發(fā)送/接收媒體流 和/或控制流。終端有唯一的標(biāo)志，由MG在創(chuàng)建 終端時(shí)分配。 n終端類型主要有半永久性終端和臨時(shí)性終端 n半永久性終端可以代表物理實(shí)體 n臨時(shí)性終端可以代表臨時(shí)性的信息流。 54 二、H.248協(xié)議 n關(guān)聯(lián) n關(guān)聯(lián)為一組終端之間的聯(lián)系。如果一個(gè)關(guān)聯(lián)中超 過(guò)兩個(gè)終端，那么關(guān)聯(lián)就對(duì)終端之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 和媒體混合和/或交換參數(shù)進(jìn)行描述。 n空關(guān)聯(lián)是一種特殊的關(guān)聯(lián)，它包含所有那些與其 它終端沒有聯(lián)系的終端。 n關(guān)聯(lián)中的

34、最大終端數(shù)是媒體網(wǎng)關(guān)的一個(gè)特性。 n僅支持點(diǎn)到點(diǎn)連接的媒體網(wǎng)關(guān)在每個(gè)關(guān)聯(lián)中僅允許兩 個(gè)終端存在。 n支持會(huì)議呼叫的媒體網(wǎng)關(guān)可以允許三個(gè)或更多的終端 同時(shí)存在于一個(gè)關(guān)聯(lián)中。 55 二、H.248協(xié)議 nH.248協(xié)議棧結(jié)構(gòu) H.248 UDP/TCP/SCTP IP MAC 56 二、H.248協(xié)議 n消息類型 n（1）命令 nH.248定義了8個(gè)命令，用于對(duì)協(xié)議連接模型中 的邏輯實(shí)體（關(guān)聯(lián)和終端）進(jìn)行操作和管理，命 令提供了實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)聯(lián)和終端進(jìn)行完全控制的機(jī)制。 n（2）響應(yīng) n所有的H.248命令都要求接收者回送響應(yīng)。命令 和響應(yīng)的結(jié)構(gòu)基本相同，命令和響應(yīng)之間由事務(wù) ID相關(guān)聯(lián)。 57 網(wǎng)關(guān)注

35、冊(cè)流程 n1）H.248媒體網(wǎng)關(guān)向SS發(fā)送 SVC_CHG_REQ消息進(jìn)行注冊(cè)。 n2）MGC收到MG的注冊(cè)消息后，回送響 應(yīng)給MG。 MG軟交換設(shè)備SS SVC_CHG_REQ SVC_CHG_REPLY 58 網(wǎng)關(guān)注銷流程 n1）媒體網(wǎng)關(guān)向SS發(fā)送SVC_CHG_REQ命 令進(jìn)行注銷。 n2）SS回送證實(shí)消息。 MG軟交換設(shè)備SS SVC_CHG_REQ SVC_CHG_REPLY 59 網(wǎng)關(guān)初始化流程 n1）注冊(cè)成功后，MGC在空關(guān)聯(lián)中對(duì)MG 中的終端進(jìn)行操作，通過(guò)Modify命令， 更改終端屬性。 n2）MG收到Modify命令后，回送響應(yīng)。 MG軟交換設(shè)備SS MOD_REQ MOD

36、_REPLY 60 成功的終端呼叫流程（同一MG下） 61 成功的終端呼叫流程（同一MG下） n1）終端1對(duì)應(yīng)的主叫用戶A摘機(jī)，網(wǎng)關(guān)通過(guò)NTFY_REQ命令，把摘 機(jī)事件通知給SS。SS確認(rèn)收到用戶摘機(jī)事件，回應(yīng)答消息。 n2）SS收到主叫用戶摘機(jī)事件后，通過(guò)MOD_REQ命令指示網(wǎng)關(guān)給 終端1對(duì)應(yīng)的用戶A放撥號(hào)音，并且把DigitMap（撥號(hào)計(jì)劃）通知 給終端1，要求根據(jù)DigitMap收號(hào)，并同時(shí)檢測(cè)用戶掛機(jī)事件。終 端1返回MOD_REPLY響應(yīng)SS的MOD_REQ命令，并給用戶A送撥號(hào) 音。 n3）用戶A撥號(hào)，終端1對(duì)所撥號(hào)碼進(jìn)行收集，并與對(duì)應(yīng)的 DigitMap進(jìn)行匹配，匹配成功，通

37、過(guò)NTFY_REQ命令發(fā)送給SS。 SS發(fā)NTFY_REPLY響應(yīng)確認(rèn)收到終端1的NTFY_REQ命令。 n4）MGC在G中創(chuàng)建一個(gè)新關(guān)聯(lián)，MG返回ADD_REPLY響應(yīng)，分配 新的連接描述符，新的RTP終端描述符。 n5）MGC進(jìn)行被叫號(hào)碼分析后，確定被叫用戶B與MG的終端2相連。 MGC使用ADD_REQ請(qǐng)求MG把終端2和某個(gè)RTP終端加入到一個(gè)新 的關(guān)聯(lián)中。MG返回ADD_REPLY響應(yīng)。 62 n6）MGC發(fā)送MOD_REQ命令給終端2，修改終端2的屬性并請(qǐng)求 MG給用戶B放振鈴音。MG返回MOD_REPLY響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí) 給用戶B 放振鈴音。 n7）MGC發(fā)送MOD_REQ命令給

38、終端1，修改終端1的屬性并請(qǐng)求 MG給用戶A放回鈴音。MG返回MOD_REPLY響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí) 給用戶A放回鈴音。 n8）被叫用戶B摘機(jī)，MG把摘機(jī)事件通過(guò)NTFY_REQ命令通知MGC。 MGC返回NTFY_REPLY響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)。 n9）MGC把與終端1關(guān)聯(lián)的RTP終端的連接描述通過(guò)MOD_REQ命令 送給與終端2關(guān)聯(lián)的RTP終端。并且修改RTP終端的模式為收/發(fā)。 MG返回MOD_REPLY響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)。 n10）MGC把與終端2關(guān)聯(lián)的RTP終端的連接描述通過(guò)MOD_REQ命 令送給與終端1關(guān)聯(lián)的RTP終端。并且修改RTP終端的模式為收/發(fā)。 MG返回MOD_REPLY響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)。

39、 成功的終端呼叫流程（同一MG下） 63 成功的終端呼叫流程（同一MG下） 64 n11）主叫用戶A掛機(jī)。MG發(fā)送NTFY_REQ命令通知MGC。MGC發(fā) NTFY_REPLY確認(rèn)已收到通知命令。 n12）收到用戶A的掛機(jī)事件，MGC給MG發(fā)送MOD_REQ命令修改 終端1屬性，請(qǐng)求網(wǎng)關(guān)進(jìn)一步檢測(cè)終端1發(fā)生的事件，并且修改 RTP終端的模式為去激活。MG發(fā)送MOD_REPLY響應(yīng)確認(rèn)已接收 MOD_REQ命令并執(zhí)行。 n13）MGC收到用戶A的掛機(jī)事件后，將向MG發(fā)送SUB_REQ命令， 把關(guān)聯(lián)中的所有的半永久型終端和臨時(shí)的RTP終端刪除，從而刪 除關(guān)聯(lián)，拆除呼叫。MG返回SUB_REPLY響

40、應(yīng)確認(rèn)已接收 SUB_REQ命令。 n14）MGC給MG發(fā)MOD_REQ命令修改終端2的屬性，請(qǐng)求MG監(jiān)測(cè) 終端2發(fā)生的事件，并且請(qǐng)求MG給終端2送忙音。MG返回 MOD_REPLY響應(yīng)確認(rèn)收到MOD_REQ命令，同時(shí)給用戶B送忙音。 n15）終端1、RTP終端、MGC之間的關(guān)聯(lián)和呼叫拆除之后。MGC向 MG發(fā)送MOD_REQ命令，請(qǐng)求MG監(jiān)測(cè)終端1發(fā)生的事件。MG返回 MOD_REPLY響應(yīng)確認(rèn)已接收MOD_REQ命令。此時(shí)關(guān)聯(lián)為空。 成功的終端呼叫流程（同一MG下） 65 n16）被叫用戶B掛機(jī)。MG發(fā)送NTFY_REQ命令通知MGC。MGC發(fā) NTFY_REPLY確認(rèn)已收到通知命令。 n

41、17）MGC收到用戶B的掛機(jī)事件后，將向MG發(fā)送SUB_REQ命令， 把關(guān)聯(lián)中的半永久型終端和臨時(shí)的RTP終端刪除，從而刪除關(guān)聯(lián)， 拆除呼叫。MG返回SUB_REPLY響應(yīng)確認(rèn)已接收SUB_REQ命令。 n18）終端2、RTP終端、MGC之間的關(guān)聯(lián)和呼叫拆除之后。MGC向 MG發(fā)送MOD_REQ命令，請(qǐng)求MG監(jiān)測(cè)終端2發(fā)生的事件。MG返回 MOD_REPLY響應(yīng)確認(rèn)已接收MOD_REQ命令，此時(shí)關(guān)聯(lián)為空。 成功的終端呼叫流程（同一MG下） 66 8.5 軟交換涉及的幾種重要協(xié)議 一、MGCP協(xié)議 二、H.248協(xié)議 三、H.323協(xié)議 四、SIP協(xié)議 67 三、H.323協(xié)議 nH.323是由

42、ITU制定的通信控制協(xié)議，用 于在分組交換網(wǎng)中提供多媒體業(yè)務(wù)。 nH.323協(xié)議實(shí)際上是一個(gè)協(xié)議族，規(guī)定了 在主要包括IP網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的基于分組交換 的網(wǎng)絡(luò)上提供多媒體通信的部件 協(xié)議 和規(guī)程 n用于建立呼叫的H.225.0 n用于控制的H.245 n用于大型會(huì)議的H.332 n用于補(bǔ)充業(yè)務(wù)的H.450.X 68 三、H.323協(xié)議 nH.323的組成部件 n終端：是分組網(wǎng)絡(luò)中能提供實(shí)時(shí)、雙向通信 的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，可以和網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)控制單元進(jìn) 行通信。 n網(wǎng)關(guān)：是在H.323終端和廣域網(wǎng)上其它ITU終 端之間提供實(shí)時(shí)二方通信的端點(diǎn)設(shè)備。 n網(wǎng)守：是可選組件，其功能是向H.323終端 節(jié)點(diǎn)提供地址轉(zhuǎn)換及呼叫控制服務(wù)。 n多點(diǎn)控制單元（MCU）：支持三個(gè)或三個(gè)以 上的終端和網(wǎng)關(guān)之間的多點(diǎn)會(huì)議。 69 三、H.323協(xié)