《現(xiàn)代交換原理》課件第4章 軟交換與IMS技術(shù)

1、 軟交換與IMS技術(shù) 技術(shù)的發(fā)展微電子技術(shù)光傳輸容量移動通信技術(shù)IP的迅速擴張和IPv6技術(shù)的基本成熟業(yè)務(wù)量組成發(fā)生了根本性變化電信網(wǎng)的業(yè)務(wù)量以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下一代網(wǎng)絡(luò)NGN 產(chǎn)生的背景數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展和全面采用，使得電話、數(shù)據(jù)和圖像信號都可以通過統(tǒng)一的編碼進行傳輸和交換。光通信技術(shù)的發(fā)展為綜合傳送各種業(yè)務(wù)信息提供了所需帶寬和傳輸質(zhì)量，是三網(wǎng)合一的理想平臺。軟件技術(shù)發(fā)展，使得三大網(wǎng)絡(luò)和終端通過軟件變更最終支持用戶所需的特性、功能和業(yè)務(wù)。統(tǒng)一的IP協(xié)議的普遍采用，使得各種業(yè)務(wù)以IP為基礎(chǔ)能在不同的網(wǎng)絡(luò)上互通。下一代網(wǎng)絡(luò)NGN NGN的關(guān)鍵技術(shù) 12345以開放體系架構(gòu)為主要特征的軟交換技術(shù)

2、和IMS技術(shù) 1. 軟交換（Softswitch）技術(shù) 2. IMS技術(shù)基于MPLS、逐步引入IPv6的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1. MPLS技術(shù) 2. IPv6技術(shù)基于API的多層次業(yè)務(wù)開發(fā)技術(shù) 1. API技術(shù) 2. 業(yè)務(wù)開發(fā)技術(shù)基于策略的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)立體化的網(wǎng)絡(luò)安全保障技術(shù)廣義泛指一個不同于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，大量采用當前業(yè)界公認的新技術(shù)，可以提供語音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)終端用戶之間的業(yè)務(wù)互通及共享的融合網(wǎng)絡(luò)。包含下一代傳送網(wǎng)、下一代接入網(wǎng)、下一代交換網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)和下一代移動網(wǎng)。狹義以軟交換設(shè)備為控制核心，能夠?qū)崿F(xiàn)語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的開放的分層體系架構(gòu)。NGN的概念NGN的主要技術(shù)方向

3、ITU-T的定義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)；NGN的業(yè)務(wù)相關(guān)功能與其傳送技術(shù)相獨立；NGN使用戶可以自由接入到不同的業(yè)務(wù)提供商；NGN支持通用移動性。NGN的概念NGN的基本特征(1) 采用開放式體系架構(gòu)和標準接口；(2) 呼叫控制與媒體層和業(yè)務(wù)層分離；(3) 具有高速的物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層；(4) 網(wǎng)絡(luò)層采用統(tǒng)一的IP協(xié)議實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合；(5) 鏈路層采用電信級分組節(jié)點，即高性能核心路由器加邊緣路由器；(6) 傳送層實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)，可透明支持任何業(yè)務(wù)；(7) 接入層采用多元化的寬帶無縫接入技術(shù)。軟交換的基本概念 國際軟交換協(xié)會（ISC）對軟交

4、換的定義 “軟交換是提供呼叫控制功能的軟件實體”我國信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所對軟交換的定義 軟交換是網(wǎng)絡(luò)演進以及下一代分組網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，它獨立于傳送網(wǎng)絡(luò)，主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費等主要功能，同時可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機所能提供的所有業(yè)務(wù)，并向第三方提供可編程能力。軟交換技術(shù)的產(chǎn)生軟交換技術(shù)的產(chǎn)生軟交換技術(shù)是在IP電話基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，思想來源于業(yè)務(wù)可編程、分解網(wǎng)關(guān)功能的概念。在軟交換體系中，將IP電話網(wǎng)關(guān)分解為媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器，隨著標準化進展，軟交換設(shè)備代替了媒體網(wǎng)關(guān)控制器，從而為各種業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了第三方可編程環(huán)境。IP電話的基本組成：由電

5、話、網(wǎng)關(guān)（GW）和網(wǎng)守（GK）三部分構(gòu)成。GW主要功能:信令處理、H.323協(xié)議處理、語音編解碼和路由協(xié)議處理等，對外分別提供與PSTN網(wǎng)連接的中繼接口以及與IP網(wǎng)絡(luò)連接的接口。GK主要功能:用戶認證、地址解析、帶寬管理、路由管理、安全管理和區(qū)域管理。電路交換與軟交換的比較傳統(tǒng)的電路交換機以軟交換為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟交換網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)NGN的主要特征采用開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，將傳統(tǒng)交換機的功能分離成獨立的網(wǎng)絡(luò)部件，部件按功能劃分，可獨立發(fā)展，部件間采用標準協(xié)議和接口互通。業(yè)務(wù)驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)，NGN功能特點是業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，呼叫與承載分離?；诮y(tǒng)一協(xié)議的分組網(wǎng)絡(luò)，NGN可使用IP協(xié)議，使得基于IP的

6、業(yè)務(wù)都能在不同網(wǎng)上實現(xiàn)互通，成為三大網(wǎng)都能接受的通信協(xié)議。軟交換網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 接入層 * 利用各種接入設(shè)備實現(xiàn)不同用戶的接入， 并實現(xiàn)不同信息格式之間的轉(zhuǎn)換； * 主要設(shè)備：接入網(wǎng)關(guān)、中繼網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、 網(wǎng)絡(luò)邊界點NBP、用戶接入邊界點ABP、媒體 服務(wù)器； * 沒有呼叫控制的功能，它必須和控制層設(shè) 備相配合，才能完成所需要的操作。軟交換網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)傳送層 * 完成數(shù)據(jù)流（媒體流和信令流）的傳送； * 一般為IP網(wǎng)絡(luò)或ATM網(wǎng)絡(luò)?？刂茖?* 完成呼叫控制； * 主要設(shè)備：軟交換機（CA或MGC）。業(yè)務(wù)層 * 利用各種設(shè)備提供業(yè)務(wù)能力上的支持； * 主要設(shè)備：應(yīng)用服務(wù)器、用戶數(shù)據(jù)庫、SCP

7、、 應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。軟交換網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)以軟交換為核心的NGN示意模型以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用的 協(xié)議 固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)演進的步驟對本地網(wǎng)絡(luò)智能化改造三個中心：建立業(yè)務(wù)交換中心、用戶數(shù)據(jù)中心和智能業(yè)務(wù)中心核心思想：建立本地網(wǎng)集中的用戶數(shù)據(jù)中心固網(wǎng)寬帶化改造軟交換：對交換機的控制功能進行改造分組交換：將承載網(wǎng)絡(luò)改為IP/ATM網(wǎng)絡(luò)終端智能化和接入寬帶化使固網(wǎng)終端擁有智能對用戶線的傳輸能力進行改造固定電話網(wǎng)向NGN的演進軟交換網(wǎng)絡(luò)中的主要設(shè)備媒體網(wǎng)關(guān) 功能是將一種網(wǎng)絡(luò)中的媒體轉(zhuǎn)換成另一網(wǎng)絡(luò)所要求的格式。 媒體網(wǎng)關(guān)主要使用媒體控制協(xié)議，分為兩類媒體網(wǎng)關(guān)：中繼媒

8、體網(wǎng)關(guān)，主要完成傳統(tǒng)交換機的匯接接入功能。綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)（IAD），完成各種用戶和接入網(wǎng)的接入。信令網(wǎng)關(guān) 位于No.7信令網(wǎng)和IP網(wǎng)的關(guān)口，對信令消息進行中繼、翻譯或終結(jié)處理，主要使用呼叫控制協(xié)議。 信令網(wǎng)關(guān)分兩種：No.7信令網(wǎng)關(guān)，完成No.7信令消息與IP網(wǎng)中信令消息的互通。用戶信令網(wǎng)關(guān)，完成ISDN用戶信令消息與IP信令消息的互通。 信令網(wǎng)關(guān)與軟交換之間通信采用Sigtran協(xié)議。媒體服務(wù)器 在軟交換設(shè)備或應(yīng)用服務(wù)器直接控制下，為來自電路交換或分組交換的媒體會話，提供高級媒體處理能力。媒體服務(wù)器的功能 支持多種編碼之間的轉(zhuǎn)換 支持多個應(yīng)用服務(wù)器或MGC的控制 支持多種并發(fā)處理能力，包括

9、數(shù)字監(jiān)測、語音通知、語音產(chǎn)生、多媒體錄音、語音識別、文本到語音、會議、傳真處理、語音活動監(jiān)測等。應(yīng)用服務(wù)器 位于客戶機與服務(wù)器之間的一個中間應(yīng)用層 典型應(yīng)用： -基于Web的具有三層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，一般與Web集成，主要提供Web業(yè)務(wù) -軟交換網(wǎng)絡(luò)， Web應(yīng)用服務(wù)器在電信領(lǐng)域的應(yīng)用NGN中的應(yīng)用服務(wù)器 是一個獨立的組件，與控制層的軟交換無關(guān)，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)與呼叫控制的分離。 專為增值業(yè)務(wù)而引入的，提供增值業(yè)務(wù)的執(zhí)行、管理和開發(fā)平臺，處理與軟交換之間的接口信令 負責(zé)各種增值業(yè)務(wù)的邏輯產(chǎn)生和管理，還提供各種開放的API，為第三方業(yè)務(wù)的開發(fā)提供創(chuàng)作平臺軟交換網(wǎng)絡(luò)的用戶接入方式傳統(tǒng)用戶的接入方式 中繼媒體網(wǎng)

10、關(guān) 綜合接入媒體網(wǎng)關(guān) 信令網(wǎng)關(guān) 寬帶多媒體用戶接入方式 XDSL技術(shù) HFC技術(shù) 以太網(wǎng)技術(shù) WLAN技術(shù)軟交換網(wǎng)關(guān)技術(shù)網(wǎng)關(guān)的作用，是完成兩個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間信息(包括媒體信息和用于控制的信令信息)的相互轉(zhuǎn)換，以使一個網(wǎng)絡(luò)中的信息能在另一網(wǎng)絡(luò)中傳輸。軟交換網(wǎng)關(guān)，主要有媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)和接入網(wǎng)關(guān)，在軟交換軟件的控制管理下，共同實現(xiàn)傳統(tǒng)電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)的業(yè)務(wù)融合。媒體網(wǎng)關(guān)技術(shù)媒體網(wǎng)關(guān)功能(MGF)定義: MGF是接入到IP網(wǎng)絡(luò)的一個端點/網(wǎng)絡(luò)中繼或多個端點的集合，是分組網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)(PSTN、移動通信網(wǎng))之間的接口設(shè)備。媒體網(wǎng)關(guān)的主要作用，是將媒體從一種格式轉(zhuǎn)換為另一種格式，最常見的是

11、將電路媒體格式轉(zhuǎn)換為分組媒體格式。媒體網(wǎng)關(guān)的主要功能通過媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(H.248)與MGCF通信；媒體處理，如媒體編碼轉(zhuǎn)換、分組打包、回聲抑制、抖動緩沖管理、分組丟失補償?shù)?；媒體插入功能，如提示音、證實音及話音檢測等；處理信令和媒體時間檢測，如DTMF檢測、話音動作檢測等；系統(tǒng)資源管理和分配；數(shù)字分析能力等。媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置1. 中繼應(yīng)用媒體網(wǎng)關(guān)的位置2. 接入應(yīng)用媒體網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)技術(shù)1. 功能要求用RTP傳送協(xié)議處理音頻數(shù)據(jù)；響應(yīng)H.248消息，分配和管理DSP資源和DS1時隙，提供話音和分組功能服務(wù)；支持原有協(xié)議，如環(huán)路啟動、地氣啟動、E&M以及ISDN等；支持DS1凈通路配置，管理

12、DS1線路資源和連接；網(wǎng)關(guān)軟件支持冗余和高可用性策略；能夠?qū)Χ丝?、板卡和?jié)點進行擴展。媒體網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)技術(shù)2. 媒體網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)模型媒體網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)技術(shù)硬件部分包括VoIP處理卡和Ethernet網(wǎng)卡， VoIP處理卡實現(xiàn)E1/T1接口傳輸、話音處理、DTMF/特殊音產(chǎn)生和檢測，Ethernet網(wǎng)卡負責(zé)以太幀收發(fā)傳輸。軟件部分包括：CT Access，實現(xiàn)電話入/出呼叫控制、DSP控制、播放或記錄話音消息等；MGCP，完成媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP)功能；連接轉(zhuǎn)換與控制，實現(xiàn)PSTN API與MGCP API間的映射；接口界面，維護管理用，用來查看和管理端點的接口類型和數(shù)量、信令協(xié)議類型、音頻編碼、IP地

13、址配置、增益調(diào)節(jié)、交互選擇、用戶狀態(tài)等。媒體網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)技術(shù)3. 媒體網(wǎng)關(guān)開發(fā)環(huán)境媒體網(wǎng)關(guān)開發(fā)環(huán)境提供的功能(1) H.248/MEGACO協(xié)議功能，包括網(wǎng)關(guān)的注冊、注銷、故障和切換管理等。(2) 資源管理功能，包括預(yù)留、釋放、供給、維護和狀態(tài)上報。(3) 媒體流處理功能，包括媒體碼型轉(zhuǎn)換、插入、回波消除、調(diào)制解調(diào)、話音檢測等。(4) 管理和維護功能，配置接口、接收資源請求、狀態(tài)監(jiān)測、故障管理、報告、軟件運行跟蹤、統(tǒng)計等。中繼媒體網(wǎng)關(guān)完成電路交換網(wǎng)的承載通道和分組網(wǎng)的媒體流之間的轉(zhuǎn)換，可以處理音頻、視頻或者T.120，也可以具備處理這三者的任意組合的能力，能夠進行全雙工的媒體翻譯，可以演示視頻和音

14、頻消息，實現(xiàn)交互式語音應(yīng)答(簡稱為IVR)功能，也可以進行媒體會議等。幾種媒體網(wǎng)關(guān)綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)為各種用戶提供多種類型的業(yè)務(wù)接入。綜合接入設(shè)備(IAD) 小型用戶接入層設(shè)備，用戶端口數(shù)一般不超過48個。 移動媒體網(wǎng)關(guān)(Mobile Media Gateway)位于移動電路交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)之間時，其功能是終結(jié)大量中繼電路，完成電路交換網(wǎng)的承載通道和分組網(wǎng)的媒體流之間的轉(zhuǎn)換；位于移動網(wǎng)的基站子系統(tǒng)和分組交換網(wǎng)之間時，主要功能是為移動用戶提供業(yè)務(wù)接入。 綜合媒體網(wǎng)關(guān)可以完成中繼媒體網(wǎng)關(guān)TG和接入網(wǎng)關(guān)的功能，也可以包含信令網(wǎng)關(guān)的功能。綜合媒體網(wǎng)關(guān)主要功能是完成語音信號的編解碼功能，保證IP語音的服

15、務(wù)質(zhì)量QoS，根據(jù)網(wǎng)關(guān)控制器/軟交換設(shè)備的命令對它所連接的呼叫進行控制、完成資源狀態(tài)管理和分配。IP綜合媒體網(wǎng)關(guān)在電路交換網(wǎng)側(cè)的接口有E1接口和SDH光接口 ；在用戶側(cè)有模擬Z用戶接口、ISDN BRI接口、V5.2接口、LAN接口和ADSL接口；在IP網(wǎng)絡(luò)側(cè)采用LAN接口、SDH接口和串行同步接口。 綜合媒體網(wǎng)關(guān)的功能網(wǎng)關(guān)設(shè)備應(yīng)具有語音信號的編解碼功能，支持G.711、G.729、G.723.1編碼，當綜合媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備作為移動媒體網(wǎng)關(guān)MGW時，還應(yīng)支持UMTS-AMR2編解碼(必選)、UMTS_AMR編解碼(可選) 。應(yīng)具有不同編碼之間的轉(zhuǎn)換功能。必須采用以下措施提高IP網(wǎng)絡(luò)中語音的質(zhì)量 回

16、聲控制機制 具有語音活動檢測的功能和靜音壓縮、產(chǎn)生舒適噪聲功能設(shè)有輸入緩沖，以盡可能地消除時延抖動對通話質(zhì)量的影響 語音處理功能能根據(jù)軟交換設(shè)備的命令對它所連接的呼叫進行控制，完成接續(xù)、中斷、動態(tài)調(diào)整帶寬等功能。能夠通過相關(guān)的信令檢測出PSTN側(cè)的用戶占線、久振、無應(yīng)答等狀態(tài)，并將用戶狀態(tài)向網(wǎng)關(guān)控制器/軟交換設(shè)備報告。網(wǎng)關(guān)應(yīng)能根據(jù)網(wǎng)關(guān)控制器/軟交換設(shè)備的指示向用戶播放正確的提示音、生成回鈴音、進行DTMF檢測和生成，進行呼叫處理。 呼叫處理與控制功能媒體網(wǎng)關(guān)作為移動媒體網(wǎng)關(guān)MGW時，應(yīng)能根據(jù)移動軟交換服務(wù)器設(shè)備的命令對它所連接的呼叫資源進行控制，配合移動交換服務(wù)器實現(xiàn)媒體網(wǎng)關(guān)控制、承載建立、漫

17、游切換等業(yè)務(wù)過程。網(wǎng)關(guān)設(shè)備應(yīng)能向網(wǎng)關(guān)控制器/軟交換設(shè)備報告底層連接的異常故障等。 必須向軟交換設(shè)備報告由于故障、恢復(fù)或管理行為而造成的物理實體的狀態(tài)改變。能夠支持對TDM電路終結(jié)點的阻塞管理和釋放。具有資源發(fā)現(xiàn)機制以便允許軟交換設(shè)備發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備所具有的資源。 能夠根據(jù)軟交換設(shè)備的請求為任何或所有的連接釋放當前正在使用或預(yù)留的所有資源。應(yīng)能檢測到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的資源使用狀態(tài)與網(wǎng)關(guān)控制器/軟交換設(shè)備的資源管理狀態(tài)的不同步，并應(yīng)能使之恢復(fù)同步。 資源狀態(tài)管理功能信令網(wǎng)關(guān)信令網(wǎng)關(guān)位于No.7信令網(wǎng)和IP網(wǎng)的關(guān)口，對信令消息進行中繼、翻譯或終結(jié)處理，主要使用呼叫控制協(xié)議。信令網(wǎng)關(guān)分兩種：No.7信令網(wǎng)關(guān)，完成

18、No.7信令消息與IP網(wǎng)中信令消息的互通。用戶信令網(wǎng)關(guān)，完成ISDN用戶信令消息與IP信令消息的互通。信令網(wǎng)關(guān)與軟交換之間通信采用Sigtran協(xié)議。Sigtran信令傳輸協(xié)議信令傳輸協(xié)議(Sigtran) 是用IP網(wǎng)絡(luò)傳送電路交換網(wǎng)信令消息的協(xié)議棧。它利用標準的IP傳送協(xié)議作為底層傳輸，通過增加自身功能來滿足信令傳送的要求。Sigtran的主要功能 完成NO.7信令在IP網(wǎng)絡(luò)層的封裝支持面向連接的和無連接的NO.7信令應(yīng)用，解決NO.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)實體相互跨界訪問的需要在IP網(wǎng)的基礎(chǔ)上，提供透明的信令消息傳送功能信令點代理的組網(wǎng)應(yīng)用 信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備的組網(wǎng)應(yīng)用信令轉(zhuǎn)接點組網(wǎng)應(yīng)用 協(xié)議的適配功能

19、要求 No.7信令網(wǎng)側(cè)：支持MTP1-3和SCCPIP網(wǎng)側(cè)：支持鏈路層協(xié)議、IP協(xié)議、SCTP協(xié)議、M3UA協(xié)議、M2PA協(xié)議。消息屏蔽功能 包括MTP消息的屏蔽和SCCP消息的屏蔽。操作、管理和維護要求配置管理、狀態(tài)管理、故障管理、性能管理和消息維護監(jiān)視功能 接口要求 提供連接到No.7信令網(wǎng)的TDM接口和連接到IP網(wǎng)絡(luò)的接口。 信令網(wǎng)關(guān)的功能容量要求：64kbit/s信令鏈路的最大數(shù)量應(yīng)不小于512。2Mbit/s信令鏈路最大的數(shù)量應(yīng)不小于128,等等。信令處理能力：不小于1.6萬MSU/s 負荷：采用2Mbit/s信令鏈路時，一條信令鏈路的正常負荷應(yīng)不小于0.2Erl，最大負荷不小于0.

20、4Er1。 GTT能力：GTT譯碼的最大數(shù)量應(yīng)不小于2萬，每秒處理GTT的最大數(shù)量應(yīng)不小于8000GTT/s。 時延可用性：99.999% 準確度：MTP不能檢出的差錯率應(yīng)不大于10-10等 信令網(wǎng)關(guān)的性能信令網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)支撐模塊實現(xiàn)軟件/數(shù)據(jù)加載、設(shè)備管理維護及板間通信等功能 信令接口模塊窄帶接口單元提供到固定電話網(wǎng)PSTN、移動通信網(wǎng)PLMN的信令接口寬帶接口單元提供到IP網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)接口。信令底層處理模塊提供信令的底層協(xié)議處理功能。包括No.7信令MTP2處理單元、SIGTRAN協(xié)議消息處理單元、LAN驅(qū)動及IP分發(fā)單元業(yè)務(wù)處理模塊由多個業(yè)務(wù)處理單元組成，完成業(yè)務(wù)特性所需的底層協(xié)議

21、(SCTP、M2PA) 和上層信令協(xié)議(MTP3、M3UA、SCCP)的處理。 信令網(wǎng)關(guān)軟件由實時操作系統(tǒng)、支撐子系統(tǒng)、IP協(xié)議棧、操作維護子系統(tǒng)、SG信令處理模塊和數(shù)據(jù)庫組成。SG信令處理模塊包括MTP處理模塊、SCCP處理模塊和SIGTRAN協(xié)議處理系統(tǒng)。 信令網(wǎng)關(guān)的軟件結(jié)構(gòu) 軟交換設(shè)備可以為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能，包括呼叫請求的處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)檢出和資源控制等。 呼叫控制功能軟交換設(shè)備的主要功能軟交換的呼叫控制模式業(yè)務(wù)應(yīng)用層軟交換電路交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用API第三方業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件開發(fā)商業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)運營商軟交換設(shè)備的業(yè)務(wù)交換功能主要包括：業(yè)務(wù)控制觸發(fā)

22、的識別以及與SCF間的通信。 管理呼叫控制功能和SCF之間的信令。在SCF控制下處理智能網(wǎng)業(yè)務(wù)請求。業(yè)務(wù)交互作用管理。 SGSoftX傳統(tǒng)SCPTG信令網(wǎng)業(yè)務(wù)交換功能軟交換設(shè)備采用標準協(xié)議與各種功能實體進行通信，這些協(xié)議包括：媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議：H.248、MGCP等。呼叫控制協(xié)議：ISUP、TUP、BICC、PRI、BRI、V5.2、H.323、SIP等。傳輸控制協(xié)議：SCTP、UDP、TCP、M3UA等。業(yè)務(wù)應(yīng)用協(xié)議：PARLAY、JAIN、INAP、CAMEL、MAP、RADIUS等。維護管理協(xié)議： SNMP、CORBA、 COPS等。 協(xié)議功能方式一：軟交換設(shè)備自身提供業(yè)務(wù)，包括話音、視

23、頻；方式二：軟交換設(shè)備與智能網(wǎng)設(shè)備配合提供成熟智能網(wǎng)業(yè)務(wù)；方式三：軟交換與應(yīng)用服務(wù)器協(xié)同提供多媒體增值業(yè)務(wù)。方式二 INAPSGSoftX傳統(tǒng)SCP方式三xDSL雙絞線AMG SIP應(yīng)用服務(wù)器第三方/虛擬運營商應(yīng)用服務(wù)器方式一L2OSA/Parlay ServerPARLAYSIP/H323 PhoneUniphoneU-PATHPARLAY GWSIPMG 業(yè)務(wù)提供功能采用SIP、SIP-T或BICC協(xié)議與其他軟交換設(shè)備互通；通過信令網(wǎng)關(guān)及中繼網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與PSTN、無線市話網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)的互通；通過信令網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)分組網(wǎng)與現(xiàn)有No.7信令網(wǎng)的互通；通過信令網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有智能網(wǎng)互通，為用戶提供多種智能業(yè)務(wù)

24、；通過H.323協(xié)議實現(xiàn)與現(xiàn)有H.323體系的IP電話網(wǎng)的互通；可以通過軟交換中的互通模塊，采用SIP協(xié)議實現(xiàn)與未來SIP網(wǎng)絡(luò)體系的互通。 互通功能軟交換設(shè)備對系統(tǒng)中的各種資源進行集中的管理，如資源的分配、釋放和控制，接受網(wǎng)關(guān)的報告，掌握資源當前狀態(tài)，對使用情況進行統(tǒng)計，以便決定此次呼叫請求是否進行接續(xù)等。 資源管理功能軟交換設(shè)備能夠根據(jù)不同的計費對象進行計費和信息采集。主叫計費、被叫計費、帳號計費按時間計費、按流量計費、按內(nèi)容計費具有采集詳細話單及復(fù)式計次的功能，并能夠按照運營商的需求將話單傳送到相應(yīng)的計費中心。 計費功能能夠與認證中心連接，并可以將所管轄區(qū)域內(nèi)的用戶、媒體網(wǎng)關(guān)信息(如IP地

25、址及MAC地址等)送往認證中心進行認證與授權(quán)，以防止非法用戶/設(shè)備的接入。 認證與授權(quán)功能E.164地址至IP地址，SIP用戶URL編碼方式至IP地址的轉(zhuǎn)換功能，同時也可完成重定向的功能。能夠?qū)μ柎a進行路由分析，通過預(yù)設(shè)的路由原則(如擁塞控制路由原則)找到合適的被叫軟交換設(shè)備，將呼叫請求送至被叫軟交換設(shè)備。軟交換應(yīng)具有配置多區(qū)號的能力。 地址解析及路由功能控制媒體網(wǎng)關(guān)之間語音編碼方式的協(xié)商過程，語音編碼算法至少包括 G.711、G.729、G.723等。對于移動軟交換，算法應(yīng)支持UMTS-AMR2編解碼(必選)、UMTS_AMR編解碼(可選)和G711A編解碼。 控制媒體網(wǎng)關(guān)是否采用回聲抑制功

26、能；向媒體網(wǎng)關(guān)提供語音包緩存區(qū)的最大容量，以減少抖動對語音質(zhì)量帶來的影響。語音處理功能能在系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)過負荷時，具有對負荷控制的能力，例如限制某些方向的呼叫或自動逐級限制普通用戶的呼出等。 能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞的不同程度進行分級擁塞控制。能根據(jù)資源的使用情況和網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況，動態(tài)調(diào)整編碼方式，并通知網(wǎng)關(guān)設(shè)備(可選功能)。 能夠定義服務(wù)質(zhì)量的門限值并下發(fā)給網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 能對話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)進行分析。能按百分比根據(jù)來話的主叫類別、主叫號碼、時間段、入中繼群標識來限制至特定出中繼、目的碼的呼叫量。 能根據(jù)來話的主叫類別、主叫號碼、時間段、入中繼群標識來限制在規(guī)定的時間間隔內(nèi)至特定出中繼、目的碼允許選

27、擇路由的最大試呼次數(shù)。 過負荷控制能力除了完成固定軟交換設(shè)備需完成的功能外，移動軟交換服務(wù)器需增加的功能主要包含：移動性管理功能安全保密功能查詢被叫移動位置，完成對被叫移動用戶呼叫控制與移動業(yè)務(wù)相關(guān)的功能軟交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的特點 快速提供業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)的個性化及移動化 豐富的業(yè)務(wù)接入手段 多媒體特性明顯 業(yè)務(wù)的智能化 軟交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式軟交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)種類基本業(yè)務(wù)是在軟交換網(wǎng)絡(luò)中提供的最普通的業(yè)務(wù)，是組成補充業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。由軟交換設(shè)備提供。包括基本話音、傳真和點對點視頻多媒體業(yè)務(wù)補充業(yè)務(wù) 在基本業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上增加用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)特征并由軟交換進行業(yè)務(wù)控制而實現(xiàn)的業(yè)務(wù)。由軟交換設(shè)備提供。增強業(yè)務(wù)

28、這些業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)控制和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)功能通常由各種服務(wù)器或者第三方提供，軟交換僅作為呼叫控制實體。 軟交換通過不同協(xié)議的基本呼叫流程來控制呼叫的建立、連接和釋放，控制媒體資源服務(wù)器提供語音資源。軟交換網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的提供方式1. 由軟交換設(shè)備直接提供業(yè)務(wù) 應(yīng)用服務(wù)器提供業(yè)務(wù)控制和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)功能，控制軟交換設(shè)備完成呼叫控制，控制媒體資源服務(wù)器為業(yè)務(wù)提供各種媒體資源。 2. 由各種服務(wù)器提供業(yè)務(wù)第三方通過API網(wǎng)關(guān)控制軟交換完成呼叫控制功能，控制媒體資源服務(wù)器設(shè)備為各種業(yè)務(wù)提供各種媒體資源。 3. 由第三方提供業(yè)務(wù)軟交換和PSTN/ISDN/PLMN網(wǎng)絡(luò)的交換機通過不同協(xié)議的基本呼叫流程來控制軟交換用戶與PSTN

29、/ISDN/PLMN網(wǎng)絡(luò)用戶之間的呼叫建立、連接和釋放，完成承載連接的建立。 4. 通過互通的方式提供業(yè)務(wù)軟交換與智能網(wǎng)互通有兩種方式 1)業(yè)務(wù)觸發(fā)方式：軟交換設(shè)備提供SSF功能訪問智能網(wǎng)的SCP；5. 由智能網(wǎng)提供業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)觸發(fā)方式示例：800業(yè)務(wù) 2)數(shù)據(jù)訪問方式：軟交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用服務(wù)器訪問智能網(wǎng)SCP中的數(shù)據(jù)。 1. 在軟交換網(wǎng)絡(luò)中的位置與協(xié)議接口 應(yīng)用服務(wù)器2. 應(yīng)用服務(wù)器的功能 業(yè)務(wù)控制功能媒體控制功能業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)功能協(xié)議處理功能應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境計費功能操作維護功能API和網(wǎng)關(guān)功能3. 業(yè)務(wù)開放接口技術(shù) 運營商負責(zé)基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護，應(yīng)用服務(wù)器由第三方獨立軟件供應(yīng)商提供。通過應(yīng)用編程

30、接口API將承載網(wǎng)絡(luò)的能力開放給第三方，從而能夠使得第三方通過此接口利用運營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)提供豐蓄多彩的業(yè)務(wù)。 應(yīng)用得最廣泛的應(yīng)用編程接口API是PAYLAY API。 業(yè)務(wù)開放接口技術(shù) 對媒體資源服務(wù)器的控制有兩種方式：由軟交換控制和由應(yīng)用服務(wù)器直接控制。 媒體資源服務(wù)器1. 媒體資源服務(wù)器在軟交換體系中的位置 資源功能DTMF信號的采集與解碼、音信號的產(chǎn)生與發(fā)送、錄音通知的發(fā)送、會議、語音的合成等 通信功能 通過與軟交換設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、媒體網(wǎng)關(guān)、IP智能終端、網(wǎng)管中心等實體的接口發(fā)送或接收相關(guān)消息。管理、維護功能 提供本地、遠程兩種方式，對媒體資源以及設(shè)備本身的維護，管理 2. 媒體資源服

31、務(wù)器的功能由系統(tǒng)支撐子系統(tǒng)、呼叫處理子系統(tǒng)、媒體處理子系統(tǒng)和操作維護子系統(tǒng)4個子系統(tǒng)組成 3. 媒體資源服務(wù)器的結(jié)構(gòu)呼叫處理子系統(tǒng)：提供SIP、H.248或MGCP呼叫協(xié)議處理功能媒體呼叫控制單元（MCCU）：完成SIP、H.248或MGCP呼叫協(xié)議的解析VXML處理單元（VPS）：完成語音擴展標記語言VXML腳本的解釋，通過內(nèi)部以太網(wǎng)總線與媒體服務(wù)單元MSU通信，控制MSU進行媒體處理。媒體處理子系統(tǒng)媒體業(yè)務(wù)板（MSU）：完成媒體流的處理，包括RTPRTCP協(xié)議處理、語音編解碼、會議橋以及視頻、傳真等媒體的處理。TTS服務(wù)器：實現(xiàn)IP網(wǎng)中文本到語音的轉(zhuǎn)換。ASR服務(wù)器：完成自動語音識別。 實

32、現(xiàn)記賬卡類業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)典型業(yè)務(wù)實現(xiàn)示例信令流程 主要內(nèi)容 下一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議 SIP協(xié)議和SDP協(xié)議H.248協(xié)議BICC協(xié)議信令傳輸協(xié)議SIGTRAN 軟交換網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議下一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議傳輸媒體協(xié)議IP協(xié)議IP協(xié)議位于網(wǎng)絡(luò)層;網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是尋址和路由選擇。它將數(shù)據(jù)包封裝成IP數(shù)據(jù)報，并運行必要的路由算法。SIP和SDP 屬于信令協(xié)議UDP協(xié)議RTP協(xié)議SDP協(xié)議SIP協(xié)議傳輸媒體協(xié)議UDP協(xié)議提供無連接的數(shù)據(jù)包傳輸。相對于IP協(xié)議，它唯一增加的能力是提供協(xié)議端口號碼以保證進程通信; 優(yōu)點在于高效性;端口號碼都是動態(tài)分配的，所以在NGN中傳送多媒體信息前必須通

33、過信令協(xié)議將接收端分配的接收媒體信息的端口號碼通知對端主機。 IP協(xié)議RTP協(xié)議SDP協(xié)議SIP協(xié)議傳輸媒體協(xié)議RTP協(xié)議RTP協(xié)議實際上包含兩個相關(guān)的協(xié)議：RTP協(xié)議和RTCP協(xié)議;RTP協(xié)議用于傳送實時數(shù)據(jù)，如語音和圖像數(shù)據(jù)RTCP協(xié)議用來傳送監(jiān)視實時數(shù)據(jù)傳送質(zhì)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時可以在會議業(yè)務(wù)中傳送與會者的信息一般用偶數(shù)的UDP端口來傳送RTP數(shù)據(jù)包，用比RTP端口號大1的奇數(shù)端口號來傳送相應(yīng)的RTCP控制包。IP協(xié)議UDP協(xié)議SDP協(xié)議SIP協(xié)議為解決實時業(yè)務(wù)順序傳送和提供時戳等一系列問題，IETF提出了實時傳輸協(xié)議(RTP);RTP包頭格式下一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議RTP包頭格式下

34、一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議語音編碼PCM（G.711編碼）比特率為64kb/s，在傳統(tǒng)電話中得到廣泛使用。G.729編碼比特率為8kbit/sG.723.1編碼為雙速率話音編碼標準： 5.3kbit/s和6.3kbit/s是PSTN上可視電話標準系列中的話音編碼標準下一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議自適應(yīng)多速率 AMR編碼支持8種速率：12.2 Kbit/s，10.2Kbit/s，7.95Kbit/s，7.40Kbit/s，6.70Kbit/s，5.90Kbit/s，5.15 Kbit/s和4.75Kbit/s在移動通信網(wǎng)中采用多媒體數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡(luò)中傳送時所占帶寬多媒體編碼數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡(luò)中傳送時

35、的封裝結(jié)構(gòu)下一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議例：在不考慮靜音壓縮和數(shù)據(jù)鏈路層頭部所占的帶寬的情況下，G.729編碼數(shù)據(jù)每20ms傳送一次，則每秒需傳送50個語音包，每個語音包都包含12字節(jié)的RTP頭部、8字節(jié)的UDP頭部和20字節(jié)的IP頭部，則每1路G.729話音所占的帶寬為（20+8+12）*8*50+8000 =24000bit/s=24kbit/s如果考慮Ethernet頭部所占帶寬，Ethernet頭部為304bit (38byte)。則每1路G.729話音所占的帶寬為 （20+8+12+38）*8*50+8000=39200bit/s=39.2kbit/s 如果考慮到靜音壓縮的因素，所占

36、帶寬可減少一部分。從以上計算可看出，各級報頭所占的帶寬的開銷遠大于話音編碼本身所占的帶寬。下一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議概述SIP(Session Initiation Protocal)稱為會話啟動協(xié)議，是由Internet工程任務(wù)組IETF于1999年提出的一個在基于IP網(wǎng)絡(luò)中，特別是在Internet這樣一種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，實現(xiàn)多媒體實時通訊應(yīng)用的一種信令協(xié)議。SIP協(xié)議和SDP協(xié)議SIP協(xié)議的主要功能用戶定位：確定用于通信的終端系統(tǒng)的位置；用戶能力：確定通信媒體和媒體的使用參數(shù)；用戶可達性：確定被叫加入通信的意愿；呼叫建立：建立主叫和被叫的呼叫參數(shù)；呼叫處理：包括呼叫轉(zhuǎn)移和呼叫終止。

37、SIP協(xié)議主要應(yīng)用于軟交換設(shè)備與應(yīng)用服務(wù)器間、不同的軟交換設(shè)備之間、SIP智能終端與SIP服務(wù)器之間、不同的SIP服務(wù)器之間。 SIP協(xié)議和SDP協(xié)議SIP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)模型SIP協(xié)議和SDP協(xié)議基于SIP的多媒體通信的協(xié)議棧結(jié)構(gòu) SIP協(xié)議和SDP協(xié)議會話描述協(xié)議SDP SIP協(xié)議和SDP協(xié)議SDP包含了與會話整體相關(guān)的通用信息和一個或多個媒體流相關(guān)的參數(shù)說明 。SDP是基于文本的協(xié)議，常被封裝在SIP、H.248協(xié)議中傳送。SDP的語法和結(jié)構(gòu)v=0o=bell 53655765 2353687637 IN IP4 c=IN IP4 m=audio 3456 RTP/AVP 0 3 4 5SIP

38、消息示例 SIP協(xié)議和SDP協(xié)議INVITE sip:bob SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP :5060To: sip:bobFrom: sip:tom ；tag=2089095865Call-ID: 1039412186CSeq: 1 InviteMax-Forwards：70Content-Type: application/sdpContent-Length: 271Contact: v=0o=tom139089745962 IN IP4 s=nc=IN IP4 t=0 0m=audio 50000 RTP/AVP 8a=rtpmap:8 PCM

39、A/8000a=ptime: 10SIP在華為軟交換SoftX3000上的應(yīng)用SIP協(xié)議和SDP協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IP地址：21電話號碼：8882100注冊帳號：88821001 IP地址：21電話號碼：8882101注冊帳號：88821011 SIP協(xié)議和SDP協(xié)議 呼叫 流程概述H.248/Megaco協(xié)議是軟交換設(shè)備與媒體網(wǎng)關(guān)之間的一種媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議。它提供控制媒體的建立、修改和釋放機制，同時也可攜帶某些隨路呼叫信令，支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端的呼叫。H.248協(xié)議可以采用TCP、UDP或SCTP用作協(xié)議的傳輸層協(xié)議。H.248提出了網(wǎng)關(guān)的連接模型概念，對媒體網(wǎng)關(guān)內(nèi)部對象進行抽象和描述。H.248協(xié)

40、議網(wǎng)關(guān)的連接模型基本構(gòu)件：終端(Termination)和關(guān)聯(lián)域(Context) 終端終端是MG上的一個邏輯實體，它可以發(fā)送和或接收一個或者多個數(shù)據(jù)流。終端分為半永久性終端和臨時性終端兩種。 終端可支持信號，這些信號可以是MG產(chǎn)生的媒體流（如信號音和錄音通知），也可以是隨路信號。終端可對事件進行檢測。終端可對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。每個終端有一個終端標識（Termination ID），在創(chuàng)建時由網(wǎng)關(guān)分配，在網(wǎng)關(guān)內(nèi)全局唯一。H.248協(xié)議關(guān)聯(lián)域代表一組終端之間的相互關(guān)系，實際上對應(yīng)為呼叫,在同一個關(guān)聯(lián)域中的終端之間可相互通信。 關(guān)聯(lián)的屬性： 關(guān)聯(lián)標識符 ：由媒體網(wǎng)關(guān)分配，關(guān)聯(lián)標識符在媒體網(wǎng)關(guān)范圍內(nèi)全局

41、唯一。拓撲：描述一個關(guān)聯(lián)中終端之間的媒體流方向。關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級：告知MG在處理關(guān)聯(lián)時的先后次序。緊急呼叫的標識符：當使用緊急呼叫標識符時，MG優(yōu)先處理此類呼叫。關(guān)聯(lián)域的創(chuàng)建、修改和刪除均由相應(yīng)的H.248命令完成。H.248協(xié)議Context=286A0 A100000034軟交換87 : 29443 : 29448 : 2944H.248IP語音數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)1接入網(wǎng)關(guān)2Context=287A100000035 A1:18300G.723:18296G.7236540100UserAUserBH.248的呼叫信令流程BICC協(xié)議概述BICC協(xié)議采用呼叫信令和承載信令功能分離的思路，在骨干網(wǎng)中實

42、現(xiàn)使用與業(yè)務(wù)承載無關(guān)的呼叫控制。BICC的主要目的是使呼叫控制信令可以在各種網(wǎng)絡(luò)上承載?；灸康氖侵С终瓗щ娦艠I(yè)務(wù)在寬帶分組骨干網(wǎng)上的傳送。 BICC協(xié)議基于N-ISUP信令，沿用ISUP中的相關(guān)消息，并利用APM (Application Transport Mechanism) 機制傳送BICC特定的承載控制信息，因此可以承載全方位的PSTN/ISDN業(yè)務(wù)。 BICC協(xié)議主要應(yīng)用在移動通信系統(tǒng)3G的R4核心網(wǎng)中。與BICC協(xié)議有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)BICC協(xié)議黃色：H.248協(xié)議 綠色：隧道協(xié)議紅色：IPBCP協(xié)議 白色：BICC協(xié)議 BICC 信令流程 BICC協(xié)議SIGTRAN用于解決在IP網(wǎng)

43、上傳送電話網(wǎng)的信令的問題，實現(xiàn)NGN網(wǎng)與電話網(wǎng)的信令互通。 SGSoftX3000TGNo.7信令網(wǎng)IP網(wǎng)信令傳輸協(xié)議SIGTRANSIGTRAN 的結(jié)構(gòu)SIGTRAN是在流控傳輸協(xié)議（SCTP）上加上用戶適配層（UAL）來傳輸電話網(wǎng)信令的用戶部分 Q.921信令傳輸協(xié)議SIGTRANUDP與TCP不盡人意 UDP只能提供數(shù)據(jù)報的不可靠傳輸。TCP嚴格的按序傳輸導(dǎo)致時延增大；無法提供對多宿主機的透明支持；不允許高層應(yīng)用設(shè)定協(xié)議控制參數(shù)。SCTP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，但對TCP進行了某些改進。證實和重發(fā)：TSN、SACK流內(nèi)消息的順序遞交：U比特置0，流識別符，流順序號數(shù)據(jù)塊捆綁：一個分組可包含多

44、個數(shù)據(jù)塊分組的有效性驗證和差錯檢測：分組有效性驗證標簽，校驗碼支持多宿：INIT，INIT ACK信令傳輸協(xié)議SIGTRAN流傳送控制協(xié)議SCTPSCTP的功能 在確認方式下無差錯、無重復(fù)地傳送用戶數(shù)據(jù)根據(jù)通路的MTU的限制進行用戶數(shù)據(jù)的分段將多個用戶的消息復(fù)用到一個SCTP的數(shù)據(jù)塊中在多個流上保證用戶消息的順序遞交利用SCTP偶聯(lián)的機制在偶聯(lián)的一端或兩端提供多歸屬的機制來提供網(wǎng)絡(luò)級的保證包含了避免擁塞的功能和避免遭受泛播和匿名的攻擊。信令傳輸協(xié)議SIGTRANSCTP層IP層SCTP用戶應(yīng)用IP層SCTP層SCTP用戶應(yīng)用一個或多個IP地址網(wǎng)絡(luò)傳送SCTP端點ASCTP端點B協(xié)議（SCTP分

45、組）信令傳輸協(xié)議SIGTRANSCTP的結(jié)構(gòu) SCTP協(xié)議在兩個SCTP端點的一組傳送地址之間建立偶聯(lián)。從而為兩個SCTP用戶提供可靠的消息傳送業(yè)務(wù)系統(tǒng)容量位于端局時為10 萬以上；位于匯接局為20萬中繼以上。系統(tǒng)處理能力（BHCA）位于端局時為140萬BHCA以上；位于匯接局時為300萬BHCA以上。軟交換設(shè)備的性能及可靠性指標時延平均為50ms，保證時延不超過200ms的概率為95 系統(tǒng)可靠性和可用性 達到或超過99.999%的可用性，全系統(tǒng)每年的中斷時間3min 具有高可靠性和高穩(wěn)定性。有熱備份冗余，并支持熱插拔功能。配置管理提供SNMP配置管理、脫機/在線配置、遠程配置等方式；提供數(shù)據(jù)

46、備份功能和數(shù)據(jù)升級功能等。故障管理能根據(jù)故障的嚴重程度分類，以產(chǎn)生不同程度的告警信息。 軟交換設(shè)備的維護管理要求性能管理 提供業(yè)務(wù)統(tǒng)計功能，以反映本設(shè)備的業(yè)務(wù)負荷信息和運行狀況。 通過人機命令預(yù)定或即時執(zhí)行話務(wù)控制命令，有效疏通正常話務(wù)，遏制超量話務(wù)對網(wǎng)絡(luò)沖擊。 安全管理對維護員的訪問權(quán)限有嚴格的規(guī)定，記錄所有操作員的操作日志。 計費管理根據(jù)計費對象進行計費和信息采集功能，并負貴將采集信息送往計費中心，同時還應(yīng)可選支持復(fù)式計費、立即計費的功能。 軟交換設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)（又稱“主機”或“前臺” ）設(shè)備的核心部分，主要完成業(yè)務(wù)處理、資源管理等功能。主要包括寬帶信令處理板、多媒體信令處理

47、板、固定呼叫控制板、中心數(shù)據(jù)庫板、系統(tǒng)管理板等部分。寬帶信令處理板處理經(jīng)過IP轉(zhuǎn)發(fā)模塊分發(fā)的IP包，進行UDP、SCTP、M3UA、H.248等協(xié)議的處理后，將消息分發(fā)到相應(yīng)的固定呼叫控制板進行事務(wù)層業(yè)務(wù)層處理。 多媒體信令處理板完成UDP、TCP和H.323、SIP多媒體協(xié)議的處理。固定呼叫控制板完成MTP3、ISUP、INAP、MGCP、H.248、H.323、SIP等呼叫控制及協(xié)議的處理，M3UA、IUA、V5UA消息的轉(zhuǎn)發(fā)，并生成話單。中心數(shù)據(jù)庫板作為設(shè)備的核心數(shù)據(jù)庫，存儲軟交換系統(tǒng)中所有與呼叫定位、網(wǎng)關(guān)資源管理、出局中繼選路等有關(guān)的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)管理板完成系統(tǒng)程序、數(shù)據(jù)加載和管理功能，通

48、過串口總線、共享資源總線對機框中所有單板進行管理并將其狀態(tài)反饋給后臺，控制系統(tǒng)的顯示面板指示燈的狀態(tài)。 協(xié)議的處理和業(yè)務(wù)生成、控制全部由軟件完成。各個模塊通過高速以太網(wǎng)連接在一起。核心交換網(wǎng)絡(luò)完成主機系統(tǒng)各單板之間的通信，主機系統(tǒng)各單板與后臺的維護管理子系統(tǒng)和計費網(wǎng)關(guān)之間的通信。由兩個以太網(wǎng)（LAN）交換機組成。維護管理子系統(tǒng)（又稱“后臺” ）主要完成操作維護、話單管理等功能。 由維護管理模塊BAM、應(yīng)急工作站、操作維護終端、計費網(wǎng)關(guān)和連接設(shè)備構(gòu)成。計費網(wǎng)關(guān)與計費中心通信。網(wǎng)絡(luò)接口提供經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)與各類網(wǎng)關(guān)設(shè)備的外部接口。主要由IP網(wǎng)絡(luò)接口板和IP轉(zhuǎn)發(fā)模塊板組成。軟交換設(shè)備的運行軟件由程序和數(shù)

49、據(jù)兩大部份組成。軟交換設(shè)備的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)備(協(xié)議)適配層：處理外部（信令網(wǎng)關(guān)或媒體網(wǎng)關(guān)）通過各種標準協(xié)議發(fā)來的信令消息，并將這些信令消息轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的內(nèi)部消息送給呼叫服務(wù)器進行處理，或相反。呼叫服務(wù)器：系統(tǒng)的控制樞紐，提供統(tǒng)一的呼叫控制。呼叫服務(wù)器模塊主要包括呼叫控制程序、呼叫分析程序和資源管理程序。資源管理器：負責(zé)與呼叫相關(guān)的電路資源和各種媒體資源的管理和分配。業(yè)務(wù)處理器：負責(zé)提供軟交換控制設(shè)備與上層SCP、應(yīng)用服務(wù)器之間的交互。數(shù)據(jù)管理器：提供對內(nèi)部數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一存取接口。 軟交換設(shè)備的程序局數(shù)據(jù) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)硬件數(shù)據(jù)：主要說明軟交換設(shè)備安裝的位置。例如：機架所處的機房的編號、單板的模塊號、IP地址

50、等。 本局數(shù)據(jù)：定義軟交換機在No.7信令網(wǎng)中的基礎(chǔ)信息和與呼叫處理有關(guān)的基礎(chǔ)信息。例如：軟交換機的信令點編碼 、軟交換機所在國家的國家碼、所在地區(qū)的區(qū)號等。計費數(shù)據(jù)：說明如何確定各類呼叫的付費方（主叫付費，被叫付費，第三方付費和免費），計費的費率，話費記錄方式（詳細話單、計次表）。軟交換設(shè)備的數(shù)據(jù)對接數(shù)據(jù) 軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)、PSTN交換機、其它軟交換、PBX等設(shè)備對接時與信令、協(xié)議以及中繼密切相關(guān)的數(shù)據(jù)。 主要包括媒體網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)、MRS資源數(shù)據(jù)、協(xié)議數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)、路由數(shù)據(jù)、中繼數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)定義撥號方案、用戶號碼分配方案、限呼方案、業(yè)務(wù)配合信息、業(yè)務(wù)規(guī)則信息等數(shù)據(jù)。主要包括號碼分析數(shù)據(jù)、限呼

51、數(shù)據(jù)、話務(wù)控制 網(wǎng)管控制、智能業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、查詢SHLR數(shù)據(jù)和其他應(yīng)用數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)包括各類用戶的電話號碼，設(shè)備安裝位置（用戶所在的媒體網(wǎng)關(guān)的地址和用戶的終端標識號），處理該用戶的呼叫控制板的模塊號，用戶對應(yīng)的呼叫源碼，計費源碼，呼入呼出權(quán)限（國際長途有權(quán)、國內(nèi)長途有權(quán)、本地網(wǎng)有權(quán)等）用戶可使用的補充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（如無條件前轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)、來電顯示等）。對于多媒體用戶，還包括設(shè)備標識、協(xié)議類型、設(shè)備類型、認證方式和認證密碼等。 IMS IP Multi-media Sub-system基本概念和體系結(jié)構(gòu) IMS是一個基于SIP協(xié)議的會話控制系統(tǒng)，最初由3GPP（第三代合作伙伴計劃）提出，目前已經(jīng)是NGN發(fā)展的

52、主要技術(shù)方向之一。IMS是基于SIP的通用平臺，可以同時支持固定和移動的多種接入方式，實現(xiàn)固定網(wǎng)與移動網(wǎng)的融合。IMS符合NGN把呼叫控制與傳送分離的要求，它是軟交換的延伸，在軟交換的基礎(chǔ)上對控制功能做進一步分離，目的是形成一個更加高度靈活的通信平臺，不僅可以實現(xiàn)人到內(nèi)容的多媒體通信，而且還可以實現(xiàn)人到人的多媒體通信。 3GPP對IMS的設(shè)計采取了分層架構(gòu)。分層體現(xiàn)“業(yè)務(wù)與控制分離”和 “控制與接入及承載分離”的思想，使得不同的用戶終端能夠通過不同的無線或者有線接入技術(shù)接入IMS網(wǎng)絡(luò)，享受統(tǒng)一的呼叫控制服務(wù)及其相應(yīng)的增值業(yè)務(wù)。這種“層次化”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計為不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)的融合奠定了基礎(chǔ)

53、。IMS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)自下向上分為傳送與接入層、控制層、數(shù)據(jù)與應(yīng)用層3個層面（或有文獻將其自下向上分為用戶平面、控制平面和業(yè)務(wù)平面）。 IMS的功能實體大致可分為6種主要類別：* 會話管理和路由類（CSCF）* 數(shù)據(jù)庫（HSS、SLF）* 網(wǎng)間互通類（BGCF、MGCF、IM-MGW、SGW）* 業(yè)務(wù)提供類（AS、MRFC、MRFP）* 支撐和計費實體類（SEG、PDF、CRF） 它們分別位于上述3個不同層面之上?？刂茖拥暮诵氖呛艚袝捒刂乒δ蹸SCF(Call Session Control Function）基本功能：執(zhí)行多媒體呼叫控制。CSCF包含代理呼叫會話控制功能P-CSC(Proxy

54、CSCF);查詢呼叫會話控制功能I-CSCF (Interrogation CSCF)和服務(wù)呼叫會話控制功能S-CSCF (Serving CSCF)3種。（1）P-CSCF 是拜訪網(wǎng)絡(luò)（Visited Network）的第一個接觸點，也是移動用戶在IMS中首先遇到的CSCF，負責(zé)尋找用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)，提供翻譯、安全和認證功能。（2）I-CSCF 是歸屬網(wǎng)絡(luò)（Home Network）的第一個接觸點 。主要任務(wù)：查詢HSS（Home Subscriber Server）以確定該用戶所屬S-CSCF的位置，并向后者轉(zhuǎn)發(fā)用戶請求。（3）S-CSCF 位于歸屬網(wǎng)絡(luò)，是IMS的核心會話管理節(jié)點，并作為用

55、戶業(yè)務(wù)的注冊器、業(yè)務(wù)觸發(fā)器和部分業(yè)務(wù)的執(zhí)行平臺。* PDF和PEF 策略決定功能PDF (policy DecisionFunction) 策略執(zhí)行功能PEF(PolicyEnforcementFunction）在接入層和控制層之間完成策略服務(wù)功能實體。保證端到端的QoS。網(wǎng)關(guān)實體* BGCF出口網(wǎng)關(guān)控制功能：負責(zé)選擇到CS域的出口位置。所選擇的出口既可以與BGCF處在同一網(wǎng)絡(luò)，也可以是位于另一個網(wǎng)絡(luò)。如果這個出口位于相同網(wǎng)絡(luò)，那么BGCF選擇MGCF進行進一步的會話處理；如果出口位于另一個網(wǎng)絡(luò)，那么BGCF將會話轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的BGCF。* MGCF媒體網(wǎng)關(guān)控制功能： 使IMS用戶和CS用戶之間可以進行通信的網(wǎng)關(guān)。所有來自CS用戶的呼叫控制信令都指向MGCF，它負責(zé)進