軟交換NGN試驗(yàn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)

1、軟交換（NGN）試驗(yàn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)軟交換是一種功能實(shí)體，為下一代網(wǎng)絡(luò)NGN供應(yīng)具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)的呼叫限制和連接限制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫和限制的核心。 簡(jiǎn)潔地看，軟交換是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)程控交換機(jī)的“呼叫限制”功能的實(shí)體，但傳統(tǒng)的“呼叫限制”功能是和業(yè)務(wù)結(jié)合在一起的，不同的業(yè)務(wù)所須要的呼叫限制功能不同，而軟交換是和業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的，這要求軟交換供應(yīng)的呼叫限制功能是各種業(yè)務(wù)的基本呼叫限制。一、 軟交換的基本原理，相關(guān)的協(xié)議棧軟交換技術(shù)是一個(gè)分布式的軟件系統(tǒng)，可以在基于各種不同技術(shù)、協(xié)議和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)之間供應(yīng)無(wú)縫的互操作性，其基本設(shè)計(jì)原理是設(shè)法創(chuàng)建一個(gè)具有很好的伸縮性、接口標(biāo)準(zhǔn)性、業(yè)務(wù)開(kāi)放性等特點(diǎn)的分布式軟件系統(tǒng)，

2、它獨(dú)立于特定的底層硬件操作系統(tǒng)，并能夠很好地處理各種業(yè)務(wù)所須要的同步通信協(xié)議，在一個(gè)志向的位置上把該架構(gòu)推向摩爾曲線(xiàn)軌道。并且它應(yīng)當(dāng)有實(shí)力支持下列基本要求： （）獨(dú)立于協(xié)議和設(shè)備的呼叫設(shè)備的呼叫處理和同步會(huì)見(jiàn)管理應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。 （）在其軟交換網(wǎng)絡(luò)中能夠平安地執(zhí)行多個(gè)第三方應(yīng)用而不存在由惡意或錯(cuò)誤行為的應(yīng)用所引起的任何有害影響。 （）第三方硬件銷(xiāo)售商能增加支持新設(shè)備和協(xié)議的實(shí)力。 （）業(yè)務(wù)和應(yīng)用供應(yīng)者能增加支持全系統(tǒng)范圍的策略實(shí)力而不會(huì)危害其性能和平安。 （）有實(shí)力進(jìn)行同步通信限制，以支持包括帳單、網(wǎng)絡(luò)管理和其他運(yùn)行支持系統(tǒng)的各種各樣的后營(yíng)業(yè)室系統(tǒng)。 （）支持運(yùn)行時(shí)間捆綁或有助于結(jié)構(gòu)改善的同步通信

3、限制網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)洹?（）從小到大的網(wǎng)絡(luò)可伸縮性和支持徹底的故障復(fù)原實(shí)力。 軟交換的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是在媒體設(shè)備和媒體網(wǎng)關(guān)的協(xié)作下，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件編程的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種媒體流進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并基于分組網(wǎng)絡(luò)（IPATM）的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)、ATM網(wǎng)、PSTN網(wǎng)等的互連，以供應(yīng)和電路交換機(jī)具有相同功能并便于業(yè)務(wù)增值和敏捷伸縮的設(shè)備。軟交換所運(yùn)用的主要協(xié)議軟交換體系涉及協(xié)議特別眾多，包括H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。國(guó)際上，IETF、ITUT、Soft Switch Org等組織對(duì)軟交換及協(xié)議的探討工

4、作始終起著主動(dòng)的主導(dǎo)作用，很多關(guān)鍵協(xié)議都已制定完成，或趨于完成。這些協(xié)議將規(guī)范整個(gè)軟交換的研發(fā)工作，使產(chǎn)品從運(yùn)用各廠家私有協(xié)議階段進(jìn)入運(yùn)用業(yè)界共同標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議階段，各家之間產(chǎn)品互通成為可能，真正實(shí)現(xiàn)軟交換產(chǎn)生的初衷供應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡(luò)部件可獨(dú)立發(fā)展。在軟交換的探討進(jìn)展方面，我國(guó)處于世界同步水平。信息產(chǎn)業(yè)部“網(wǎng)絡(luò)和交換標(biāo)準(zhǔn)探討組”在1999年下半年就啟動(dòng)了軟交換項(xiàng)目的探討，目前已完成了軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求 H.248/MEGACO 媒體網(wǎng)關(guān)限制協(xié)議（） 會(huì)話(huà)初始協(xié)議（）二、XX軟交換（NGN）試驗(yàn)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)（一種典型的軟交換系統(tǒng)構(gòu)架）三、軟交換設(shè)備、媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備和信令網(wǎng)關(guān)的基本功能和

5、結(jié)構(gòu) 1.軟交換的各功能實(shí)體-軟交換設(shè)備MSC-Server:呼叫限制和處理功能：軟交換設(shè)備為基本呼叫的建立、維持和釋放供應(yīng)限制功能；協(xié)議處理功能：呼叫限制協(xié)議、傳輸限制協(xié)議、媒體限制協(xié)議、業(yè)務(wù)應(yīng)用協(xié)議以及維護(hù)管理協(xié)議處理；SSF功能：識(shí)別智能呼叫并上報(bào)業(yè)務(wù)限制功能，由SCF限制呼叫，保證軟交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶(hù)接著享用現(xiàn)有智能業(yè)務(wù)；操作維護(hù)功能：用戶(hù)運(yùn)用、配置、管理、監(jiān)視軟交換設(shè)備運(yùn)行的功能集合；計(jì)費(fèi)功能：采集計(jì)費(fèi)信息，并負(fù)責(zé)將采集到的信息送往計(jì)費(fèi)中心。2.軟交換的各功能實(shí)體-媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備MGW:用戶(hù)承載面功能:3G CS核心網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)UTRAN/BSS及傳統(tǒng)固定網(wǎng)PSTN/ISDN的邊界處；

6、是Iu接口、Nb接口業(yè)務(wù)承載實(shí)體。媒體轉(zhuǎn)換、承載限制及業(yè)務(wù)交換等功能:如GSM/UMTS各類(lèi)語(yǔ)音編解碼器，回音消退器，IWF，接入網(wǎng)和核心網(wǎng)側(cè)終端媒體流交換，會(huì)議橋、放音收號(hào)資源等。資源受控功能：接受來(lái)自MSC server及GMSC server的資源限制吩咐。支持電路域業(yè)務(wù)在多種傳輸媒介：基于AAL2/ATM、TDM、RTP/UDP/IP上的業(yè)務(wù)承載，供應(yīng)必要的承載限制。3.軟交換的各功能實(shí)體-信令網(wǎng)關(guān)SG:在基于TDM的窄帶SS7信令網(wǎng)絡(luò)和基于IP的寬帶信令網(wǎng)絡(luò)之間，完成MTP3或者M(jìn)TP2上層用戶(hù)的傳輸層信令協(xié)議棧的雙向轉(zhuǎn)換(SIGTRAN M3UA /SCTP/IP <=>

7、; SS7 MTP3/2/1)。對(duì)無(wú)線(xiàn)子系統(tǒng)過(guò)來(lái)的RANAP消息或BSSAP消息進(jìn)行底層轉(zhuǎn)換，傳至MSC Server。SGW在物理實(shí)現(xiàn)上可和(G)MSC server或MGW合一。四、網(wǎng)關(guān)和傳統(tǒng)電話(huà)網(wǎng)的接口網(wǎng)關(guān)位于公用交換電話(huà)網(wǎng)和IP網(wǎng)的接口處，它是電話(huà)用戶(hù)運(yùn)用IP電話(huà)的接入設(shè)備，是電路交換的終結(jié)點(diǎn)也是分組交換的起始點(diǎn)。接口功能： IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)在電話(huà)網(wǎng)側(cè)有數(shù)字中繼接口，在IP網(wǎng)側(cè)有LAN接口和串行同步接口。 (1)電話(huà)網(wǎng)側(cè)的接口 (2)在IP網(wǎng)側(cè)的借口五、所需寬帶的計(jì)算 帶寬包括上行速率（upload）和下行速率（download），上行指客戶(hù)發(fā)送信息，下行指客戶(hù)接收信息。速率常用統(tǒng)計(jì)單位是

8、比特/秒（bps），1Mbps=1024kbps，1kbps=1024bps。運(yùn)營(yíng)商向客戶(hù)供應(yīng)寬帶業(yè)務(wù)時(shí)，按上行速率最高可達(dá)（upload speed up to）和下行速率最高可達(dá)（download speed up to）進(jìn)行承諾。最高可達(dá)（up to）即在志向網(wǎng)絡(luò)條件下，客戶(hù)上網(wǎng)可能達(dá)到的速率。該承諾不包含達(dá)到該速率的時(shí)間段和時(shí)間比例。 2. 在一般狀況下，在網(wǎng)絡(luò)傳輸中存在確定的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)（如數(shù)據(jù)包頭、握手信息等），而本測(cè)速系統(tǒng)測(cè)試的結(jié)果是數(shù)據(jù)凈荷，不包括必要的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)，因此測(cè)試速率通常在運(yùn)營(yíng)商承諾最高可達(dá)（up to）帶寬的7080左右。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)不同于傳統(tǒng)交換網(wǎng)，客戶(hù)實(shí)際運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)帶

9、寬是動(dòng)態(tài)改變的，不僅取決于運(yùn)營(yíng)商供應(yīng)應(yīng)客戶(hù)的接入帶寬、骨干帶寬和客戶(hù)所訪(fǎng)問(wèn)的內(nèi)容供應(yīng)商的帶寬，還和客戶(hù)所在地區(qū)、客戶(hù)電腦性能等親密相關(guān)。 3. 帶寬和流量：帶寬統(tǒng)計(jì)單位是比特/秒（bps），通常運(yùn)營(yíng)商供應(yīng)的承諾（up to）一般為512Kbps，1Mbps，2Mbps等。而流量為客戶(hù)上網(wǎng)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)量總和，常用統(tǒng)計(jì)單位為字節(jié)(Byte)。這些單位之間的換算關(guān)系為：1Byte=8bits（1字節(jié)為8比特）因此：1Byte/sec=8bps,1024kbps=128KB/s,1024Mbps=128MB/s在這里要留意的是傳輸單位的寫(xiě)法上，B和b分別代表Byte和bit，兩者的定義是不同的，千萬(wàn)不要混淆。 4. 測(cè)速網(wǎng)站是從第三方系統(tǒng)中取得運(yùn)營(yíng)商的承諾帶寬（up to），該承諾帶寬（up to）可能和實(shí)際狀況有誤，僅作參考。六、典型的呼叫處理流程及分析1. MGC要求MG1監(jiān)視空閑終端的摘機(jī)事務(wù)。2. MG1對(duì)修改吩咐作出確定回應(yīng)。3. MG1報(bào)告摘機(jī)事務(wù)。4. MGC回復(fù)已收到此通知。5. MGC吩咐向終端A1送撥號(hào)音。6. MGl回復(fù)響應(yīng)。7. MGl報(bào)告接收到的號(hào)碼。8. MGC回復(fù)響應(yīng)。9. MGC要求MGl建立關(guān)聯(lián)域并加入終端。10. MGl回復(fù)響應(yīng)。11. 吩咐MG2創(chuàng)建關(guān)聯(lián)域，并加入TDM終端A3和RTP終端。12. MG2回復(fù)響應(yīng)。13. MGC向MG