電路交換、包交換與軟交換

10電路交換、包交換與軟交換谷祥林1、概念2、電路交換原理、電路交換原理框圖、電路交換的特點、電路交換的接續(xù)流程、電路交換組網(wǎng)3、包交換系統(tǒng)組成、概念的引入、X.25分組交換網(wǎng)FR網(wǎng)路、ATM異步轉(zhuǎn)移模式、國際互聯(lián)網(wǎng)〔IP網(wǎng)絡〕4、軟交換系統(tǒng)簡介、回憶交換的演進進展歷程、軟交換系統(tǒng)構造描述、軟交換的十大系統(tǒng)功能、軟交換系統(tǒng)的工作模式、軟交換的業(yè)務功能5、交換的進展方向——由電路交換過渡到包交換、軟交換、IPPSTN，寬帶包交換替代傳統(tǒng)電路交換、從當前的電路交換向軟交換過渡的階段化建議1、概述路之間的接續(xù)〔選擇性鏈接〕雙重功能。SwitchinPS〔PacketSwitchin息承載平臺完全分別的接續(xù)掌握中心，即軟交換中心。接，實現(xiàn)兩個終端〔低速數(shù)據(jù)終端〕之間的信息溝通。終端之間的信息溝通。軟交換，完成與承載無關的交換接續(xù)掌握。交換協(xié)議。ITU-T的分組交換協(xié)IEEEIETFRFC協(xié)議群。軟交換隨IP網(wǎng)絡的進展，應運而生。交換機進展了與包交換鏈接的IP網(wǎng)關板卡，實現(xiàn)了電路交換與包交換系統(tǒng)的綜合TDM〔時分調(diào)制〕接口，實現(xiàn)了與電路交換設備的連接。當前，IP業(yè)務的進展、普及和包交換的寬帶、開放、綜合特性使其成了通NGN的進展目標。2、電路交換原理、電路交換原理框圖2-音數(shù)據(jù)總線，實現(xiàn)與交換矩陣的連接。TDM的時分交換矩陣〔T矩陣〕和空分交換矩陣S矩陣〔T〕來完成兩個終端之間的連接。TSM×M〔發(fā)×收。2-1〕左，用戶1和用戶N通話：在矩陣中，用戶1N的收N1的收信連通。用戶用戶1交換矩陣〔T矩陣〕用戶N用戶1中繼1交換矩陣〔T矩陣〕用戶N2-、電路交換原理框圖111的11的收信連通。、電路交換的特點、電路交換是一種實時交換，當一個用戶呼叫另一個用戶〔或中繼〕時，馬上在其間建立起連接。信息收發(fā)。、用戶連接一旦建立，只受用戶摘掛機的掌握。與用戶是否通話無關，即使用戶不講話，電路中無信息傳輸，只要用戶不掛機，電路始終保持連接狀態(tài)。4、交換機對連接雙方的信號透亮傳輸，不作任何檢測和處理。件故障都可能造成接續(xù)失敗或通話中斷。的狀況下，產(chǎn)生呼叫損失〔呼損。、對用戶雙方傳輸?shù)男畔ⅰ苍捯艋虻退贁?shù)據(jù)〕無過失掌握。、通道帶寬固定：64KBPS。、電路交換的接續(xù)流程電路交換的接續(xù)流程由呼出接續(xù)和呼入接續(xù)兩個局部組成。、呼出接續(xù)流程所示，呼出流程是：指用戶摘機到聽到撥號音的呼叫處理過程。開頭開頭用戶狀態(tài)掃描用戶摘機？NY空閑鏈路？NY空閑記發(fā)器？NY用戶-記發(fā)器連接用戶聽撥號音向用戶送忙音2-、用戶呼出接續(xù)流程圖、呼入接續(xù)流程〔被叫振鈴、主叫聽回鈴音〕的呼叫處理過程。用戶撥號完畢用戶撥號完畢記發(fā)器向掌握器發(fā)碼被叫鏈路空閑？NY被叫空閑？NY主叫、被叫用戶連接向被叫振鈴向主叫送回鈴音向主叫送忙音2-、用戶呼入接續(xù)流程圖、電路交換組網(wǎng)5個方面。、中繼接口傳統(tǒng)電路交換常用的中繼接口有：二線環(huán)路中繼接口〔FXO〕二/E&M中繼接口2MA接口2MISDN30B+DPRI〔PRA〕接口ISDN2B+DBRI〔BRA〕數(shù)字中繼接口、中繼信令DTMF〔用于環(huán)路中繼接口〕E&M信令〔BellCoreⅠ～Ⅴ類，用于二/四線E&M中繼接口〕CAS〔1/R2〔2MA接口〕2MA接口；綜合業(yè)ISUP：ISDN30B+DPRI〔PRA〕接口〕CCS“Q”信令系統(tǒng)〔ITU-TQ.921Q.931〔ISDN30B+DPRI〔PRA〕接口和ISDN2B+DBRI〔BRA〕數(shù)字中繼接口。其中：一號數(shù)字用戶信令DSS1：用于接入電信公網(wǎng)以及專用網(wǎng)絡中的點PSS1/QSIG：用于專用通信網(wǎng)〕、匯接交換交換功能包含：路由選擇，中繼電路之間的通道連接，信令轉(zhuǎn)發(fā)，釋放掌握等4個功能局部。路由選擇：通過對中繼來話信令中被叫號碼的分析，選擇接續(xù)路由〔優(yōu)選直達路由，直達路由全忙或故障，自動選擇迂回路由。音通道連接，將主叫用戶通過匯接交換連接到網(wǎng)絡中的下一個交換節(jié)點。信令轉(zhuǎn)發(fā)：匯接交換機在將來話端中繼接通到下一個節(jié)點交換機的同本機中繼電路之間的匯接連接的釋放掌握。、號碼分析及路由局向掌握網(wǎng)絡匯接交換機的根本性能之一，就是具備多路由、多局向接續(xù)掌握力量。繼電路群。局向基于點對點的連接，在交換機上設定。點局向設置組成。接呼叫，通常設置一個局向為直達路由，同時設置1～4個局向為迂回路由〔分··第四迂回路由。網(wǎng)絡正常時，呼叫優(yōu)先選占直達路由。當直達路由全忙或中斷時，匯接交換機自動依次選擇迂回路由?！踩Α持返暮艚校荚谇耙粋€匯接交換節(jié)點轉(zhuǎn)向迂回路由，不再走到“絕路”上來。8100個以上局向的選擇、接續(xù)掌握〔108個局向。出局局向，確定去話路由。、號碼變換處理劃，再建網(wǎng)絡節(jié)點。電信公網(wǎng)的號碼由國際區(qū)號、長途區(qū)號、本地網(wǎng)號碼三局部組成，分別由國際電聯(lián)、國家信息產(chǎn)業(yè)部統(tǒng)一規(guī)定。位長指定，不重復，號碼與GB3971.1-1983國家通信網(wǎng)自動編號》和《GF018-1995換機〔PBX，再來聯(lián)網(wǎng)，沒有嚴格、統(tǒng)一的系統(tǒng)編號方案。網(wǎng)絡中節(jié)點交換機要求專網(wǎng)交換機具備號碼變換處理力量。碼按網(wǎng)絡實際設置來發(fā)送和處理。&撥號數(shù)據(jù)庫的應用。一個承受“引示號碼”來間接尋址的操作過程。比方：一個系統(tǒng)要實現(xiàn)5長不等，有的4位，有的5位，有8·。這時，撥號數(shù)據(jù)庫可按系統(tǒng)5位編一編號。對于交換網(wǎng)絡，保存了原有的編號設置和最正確的接續(xù)規(guī)劃設計。全自動等位撥號。調(diào)度臺號：4000

局向號：88 局向號：99 分機號：4002A網(wǎng)絡節(jié)點A網(wǎng)絡節(jié)點1網(wǎng)絡節(jié)點2網(wǎng)絡節(jié)點3調(diào)度分機B的撥號庫號：40022-、撥號數(shù)據(jù)庫應用例如圖一A〔4002。途徑網(wǎng)絡節(jié)點交換機1～32-4〕88“99A4002”11400299“4002〔公務〕交換機撥打電信公網(wǎng)的長途，都要加撥“17909IP0”設置成一個撥號數(shù)據(jù)庫。分機撥“017909IP撥號，直接進入電信公網(wǎng)交換機，不受插入“17909”號段的影響。&出入局號碼偏置過濾器的應用變換處理，具備號碼增減、變換、重發(fā)、用戶后續(xù)再撥號發(fā)碼等功能。特定的組群或者一個特定功能的呼叫。轉(zhuǎn)換變換，以適應下一段接續(xù)的需要。3、包交換系統(tǒng)組成、概念的引入數(shù)據(jù)包由封裝標記、報頭報尾、數(shù)據(jù)字段等局部組成。〔字節(jié)數(shù)。報尾局部通常用于過失掌握校驗。主處理器主處理器系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫掌握總線數(shù)據(jù)總線地址總線端口緩沖器〔收/發(fā)〕端口緩沖器〔收/發(fā)〕1用戶終端接口N3-、包交換設備的硬件構造原理示意圖數(shù)據(jù)終端設備〔源終端，將一段需要交換到另一端口〔連接目的終端〕的數(shù)據(jù)〔分組交換機緩沖器中的數(shù)據(jù)發(fā)往與之連接的目的終端設備。實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的交換。報文交換〔MessageSwitching〕和分組交換〔PacketSwitching〕是包交換的原來的數(shù)據(jù)文件。開銷小，數(shù)據(jù)傳輸效率高，占用帶寬相對較窄。加開銷大，數(shù)據(jù)傳輸速率低，占用較寬的帶寬。在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的OSI開放式構造中，包交換居于其次和第三層面。如居于數(shù)據(jù)鏈路層〔其次層〕上的幀中繼〔FR〕DDN網(wǎng)；居于網(wǎng)絡層〔第三層〕上X.25IP網(wǎng)絡等等。、X.25分組交換網(wǎng)X.25X.25X.25用于低速數(shù)據(jù)傳輸與交換〔最高速率：19.2KBPS。X.25協(xié)議包括網(wǎng)絡節(jié)點分組交換機之間的傳輸、交換接口協(xié)議 NNI〔Node-NodeInterface〕和數(shù)據(jù)終端〔用戶〕與網(wǎng)絡之間的接口協(xié)議 UNIUser-NetworkInterfacITU-T〔非分組終端X.25組交換網(wǎng)絡制定了一系列分組裝拆協(xié)議：X.28/X.29/X.3。由于X.25分組交換網(wǎng)絡的速率太低，現(xiàn)已趨于淘汰。FR網(wǎng)路FR〔FrameRelay〕ITU-TISDN〔綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)〕支持數(shù)據(jù)根本速率接口BR、一次群速率接口〔PRI〕ISDN、B、H種信道上使用。3-〕所示，幀中繼FROSI的數(shù)據(jù)鏈路層〔其次層，實現(xiàn)兩個點對點的業(yè)務通信力量。Ａ地Ａ地N×64KBPS幀中繼網(wǎng)絡FR節(jié)點路由器N×64KBPS路由器FR節(jié)點FR節(jié)點LANFR節(jié)點LANＢ地3-A地、B地局域網(wǎng)之間的連接、ATM異步轉(zhuǎn)移模式Mode〕異步轉(zhuǎn)移模式。習慣上，人們將X.25網(wǎng)絡稱作第一代分組交換技術，將FRATM稱作第三代分組交換技術。ATM具有高速、寬帶、敏捷的特點，協(xié)議簡潔，時延小，具備QoS質(zhì)量掌握功能，特別適合語音、活動圖像、高速數(shù)據(jù)的傳輸與交換。ATM3-3〕ATM53個字節(jié)〔bytes〕組成，分為兩段。第一段：信頭字段，占5個字節(jié)，組成如下：GFC：一般流量掌握，4比特。VPI：虛通道標識，8比特/12比特。VCI：虛電路標識，16比特。PT：凈負荷類型，3比特。CLP：信元丟棄級別，1比特。HEC：信頭誤碼掌握，8比特。Bit

８ ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ByteVPI１VPIVCI2VCI3VCIPTCLP4HEC5信頭字段〔５字節(jié)〕信息字段〔48〕3-信頭字段〔５字節(jié)〕信息字段〔48〕SDH、PDH、MSTP、以太網(wǎng)交換機/路由器以及用戶終端連接。如：155MBPS〔STM-1；622MBPS〔STM-4；2ME34〔E140〔E10～100MATMIP〔B-ISDN〕主流應用系統(tǒng)的目的。3.5、國際互聯(lián)網(wǎng)〔IP〕IPInternetProtocol承受以太網(wǎng)〔Ethernet〕接口、TCP〔UDP〕/IPTC〔TramsmissionControlProtocolUD〔UserIPTCP/IPUDP/IP合。準。錯、重發(fā)功能。UDP/IP機制。UDP/IPIPOSI三個底層，兩者是全都的。IP〔InternetProtocolOSI〔層Internet網(wǎng)關之間、網(wǎng)關和主機之間的通信協(xié)議。IP3-4〕所示,由核心層、分發(fā)層、邊緣層組成。分發(fā)層分發(fā)層邊緣層核心層邊緣層分發(fā)層3-4、IP網(wǎng)絡構造圖IP〔其次層〕連接，實現(xiàn)交換終端的網(wǎng)絡連接。IPIPIPIP網(wǎng)絡是一個不分級的平面型構造。即，全部網(wǎng)絡終端的地址編號一樣IPV4：4Bytes32Bits；IPV6：16Bytes128BitsIP的任何位置，都具備同等的功能級別。包交換將傳輸與交換融合起來，產(chǎn)生了傳輸即交換的理念。4、軟交換系統(tǒng)簡介、回憶交換的演進進展歷程從1920年第一臺人工交換機問世，交換技術進展至今已經(jīng)受了近90漫長的歷程。業(yè)務層AAA效勞器可視MCU呼叫中CTI邊界掌握器SBC統(tǒng)一信息及集中語音郵箱業(yè)務層AAA效勞器可視MCU呼叫中CTI邊界掌握器SBC統(tǒng)一信息及集中語音郵箱C-MAIL掌握層軟交換平臺軟交換平臺傳輸層核心分組交換網(wǎng)〔 IP/ATM〕接入網(wǎng)關〔AG〕中繼網(wǎng)關綜合接入設備 〔IAD〕MGCP/H.248數(shù)字模擬接口IP可視IPIP軟件Wi-Fi/模擬話機接入層電信公網(wǎng)〔PSTN〕數(shù)字調(diào)度臺/模擬話機/IP4-、ITU-TNGN四層構造圖ITU-TNGN四層構造的模式。不型的承受包交換的接入設備〔ATSG，綜合接入設備IAIP、軟件、可視等設備所取代，緩緩退出歷史舞臺。樣，已成不爭的事實。包交換替代電路交換，順應了通信技術高速〔寬帶、智能〔開放、綜合的下一代的交換功能。人工交換機人工交換機務員掌握機電式交換機由掌握器之外的繩路、記發(fā)器掌握數(shù)字程控交換機編譯碼、摘掛機、振鈴、撥號轉(zhuǎn)移到交換機外圍的用戶電路軟交換系統(tǒng)號、尋址、信息傳送、連接掌握都轉(zhuǎn)移到用戶終端4-、交換功能由中心向邊緣進展趨勢圖、軟交換系統(tǒng)構造描述依據(jù)國際Softsweitch論壇ISC的定義，軟交換是基于分組交換網(wǎng)，利用軟件供給分別的呼叫掌握功能和媒體處理功能的設備和系統(tǒng)。應用效勞器〔APIS〕網(wǎng)管效勞器Redius待定SNMPSIPIP網(wǎng)SIP/路由功能其它軟交換系統(tǒng)BICCSIP-I/SIP-T業(yè)務供給功能網(wǎng)關〔智能網(wǎng)〕互通功能INAP/IP網(wǎng)絡治理及計費功能AGSIPTGCSSSIPMGCP呼叫掌握功能軟交換平臺PSTN網(wǎng)SIPMGCPSIP終端4-、軟交換系統(tǒng)構造圖構造如圖4-3〕/互通功能、業(yè)務供給功能、網(wǎng)絡治理及計費功能等六大模塊組成。外部則包含：IP終端接入、接入網(wǎng)關接入、中繼網(wǎng)關接入、信令網(wǎng)關接入、智能網(wǎng)接入、與其它軟交換系統(tǒng)互聯(lián)互通、應用層功能擴展等局部。.72MPEG-4/G.264等媒體封裝協(xié)議。具備IP音頻IPIPIP移動、IP軟件等多種應用。、軟交換的十大系統(tǒng)功能概括地講，軟交換的主要功能可歸納為以下十項：、媒體網(wǎng)關接入功能的協(xié)議轉(zhuǎn)換和功能連接，是IP網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡之間的接口設備，供給媒體流映射或代碼轉(zhuǎn)換的功能，支持SIP協(xié)議、MGCP/H..248/MEGACO協(xié)議來實現(xiàn)資源功能。、呼叫掌握和處理功能呼叫掌握和處理功能是軟交換最根本的目的功能。它可以為根本業(yè)務/多媒觸發(fā)檢出和資源掌握等。、業(yè)務供給功能在電路交換向分組交換的演進過程中，軟交換能夠?qū)崿F(xiàn)PSTN/ISDN交換機能網(wǎng)業(yè)務，也可以與第三方合作，供給多種增值業(yè)務和智能業(yè)務。、互連互通功能交換系統(tǒng)的協(xié)同工作、互連互通。既具有前向進展特性，又具有后向兼容特性。7SIPBICC協(xié)議與其他軟交換設備互聯(lián)互通；還可以供給IPH.248終端、SIPMGCP終端之間的互通。、協(xié)議功能SIPH.248MGCPSIGTRANH.323RTP/RTCP、INAP等。、資源治理功能資源的使用門限等。、計費功能送到相應的計費中心。、認證與授權功能軟交換支持合法用戶〔終端〕認證功能，可以對所管轄域內(nèi)的用戶、媒體網(wǎng)關進展認證與授權，以防止非法用戶/設備的接入。同時，還能夠與認證中心連、地址解析功能軟交換設備可以完成E.164地址至IPIP地址的轉(zhuǎn)換功能，2024位，具有分8～10位號碼而選取路由的力量，具有在任意位置增、刪號碼的力量。、話音處理功能延時、傳輸帶寬對話音質(zhì)量帶來的影響。、軟交換系統(tǒng)的工作模式下一代網(wǎng)絡〔NGN〕是一個廣泛的概念，在傳輸領域的核心是智能光網(wǎng)絡；IPIPV6；在移動領域是3GPP·；軟交換只是NGN換領域的核心。3GPPIMS〔InterNetMutimidiaSubsyste〔因特網(wǎng)多媒體子系統(tǒng)架構的通話掌握與用戶媒體流傳輸分別模式的描述示意。確認為合法用戶后，便具備了根本的功能。B〔軟件〕直接注冊到軟交換中心，成為合法用戶。AA〔IA〔INVE軟交換中心接收到“邀請A終端發(fā)來的以阿拉伯數(shù)字編排的號碼認作DNSB終端的網(wǎng)絡地址回發(fā)給用戶A所在的綜合接B的網(wǎng)絡地址，進展IPB，雙方進展語音數(shù)據(jù)溝通。完成通話接續(xù)。APIAPI接口計費和帳務系統(tǒng)AAA效勞器治理維護系統(tǒng)API網(wǎng)關用戶專網(wǎng)PBXMGCPGW軟交換軟交換No:7信令網(wǎng)SG信令流PSTN/PLMNTGIP或ATM承載網(wǎng)H.323GW媒體流IADAG2ME1/ISD等接入終端B4-IMS架構的通話掌握與用戶媒體流傳輸分別描述示意圖。了軟交換中心處理的數(shù)據(jù)流量，實現(xiàn)了接續(xù)掌握與信息承載的分別。、軟交換的業(yè)務功能4-1列出了軟交換系統(tǒng)的常規(guī)功能和擴展業(yè)務功能。4-1：用戶鑒權/登錄用戶注冊/注銷用戶通話記錄網(wǎng)絡地址解析網(wǎng)絡重定向功能分布式多中心接入全網(wǎng)絡移動終端不變號碼會話邊界掌握跨域放號呼叫接續(xù)呼叫保持呼出限制呼叫等待遇忙回叫回撥業(yè)務〔CallBaike〕縮位撥號三方通話熱線效勞會議可視會議個人會議遇忙回叫叫醒效勞用戶級別掌握主管群強插播送功能主叫號碼顯示尋呼強拆無條件呼叫前轉(zhuǎn)惡意呼叫追查預先錄音通告語音郵箱遇忙轉(zhuǎn)移久叫不應轉(zhuǎn)移呼叫轉(zhuǎn)接呼叫排隊呼叫代答音量掌握/顯示詢問呼叫自動應答自動應答揚聲器掌握用戶編號編程可視呼叫日志最終號碼重撥現(xiàn)場狀態(tài)顯示業(yè)務信息等待提示時間顯示W(wǎng)eb治理短信業(yè)務〔SMS〕即時消息〔IMS〕構筑統(tǒng)一通信平臺SIP語音郵件IVR交互式語音業(yè)務SIP中繼組網(wǎng)XML應用集成網(wǎng)絡錄音第三方應用功能調(diào)用可視調(diào)度功能網(wǎng)絡治理····5、交換的進展方向——由電路交換過渡到包交換、軟交換、IPPSTN，寬帶包交換替代傳統(tǒng)電路交換、在寬帶通信領域，傳統(tǒng)的電路交換的缺乏之處越來越明顯：只能完成窄帶交換，實現(xiàn)語音和低速數(shù)據(jù)通信。用戶功能由交換機軟硬件供給，不開放。增加功能、業(yè)務很困難。不能適應用戶對活動圖像通信的要求。IP網(wǎng)絡進展快速，不能直接與IP網(wǎng)絡連接，與其共享資源。猛烈沖擊。電路交換網(wǎng)絡已經(jīng)進展到了極至，沒有的進展空間了。、寬帶接入馬上取代窄帶接入。一家一戶的“田間小道”將為高速大路所取代：ADSL、OPON、E-PON的