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通信业务的融合，产生了软交换（softswitch）技术。
2 软交换技术介绍
2。1 软交换网络的总体结构
软交换技术采用了电话交换机的先进体系结构，并采用IP网中的IP包来承载话音、数据以及多媒体流等多种信息。
一部程控电话交换机可以划分为业务接入、路由选择（交换）和业务控制3个功能模块，各功能模块通过交换机的内部交换网络连接成一个整体。软交换技术是将上述3个功能
模块独立出来，分别由不同的物理实体实现，同时进行了一定的功能扩展，并通过统一的IP网络将各物理实体连接起来，构成了软交换网络。
电话交换机的业务接入功能模块对应于软交换网络的边缘接入层；路由选择（交换）功能模块对应于软交换网络的控制层；业务控制模块对应于软交换网络的业务应用层；IP
网络构成了软交换网的核心传送层。
2。2 边缘接入层
软交换技术将电话交换机的业务接入模块独立成为一个物理实体，称为媒体网关（MG），MG功能是采用各种手段将各种用户及业务接入到软交换网络中，MG完成数据格式和协
议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP协议的数据包在软交换网络中传送。
根据MG接入的用户及业务不同，MG可以细分为以下几类。
中继媒体网关（TG）：用于完成与PSTNPLMN电话交换机的中继连接，将电话交换机PCM中继中的64kbits的语音信号转换为IP包。
信令网关（SG）：用于完成与PSTNPLMN电话交换机的信令连接，将电话交换机采用的基于TDM电路的七号信令信息转换为IP包。
TG和SG共同完成了软交换网与采用TDMA电路交换的PSTNPLMN电话网的连接，将PSTNPLMN网中的普通电话用户及其业务接入到了软交换网中。接入网关（AG）：提供模拟用户线接
口，用于直接将普通电话用户接入到软交换网中，可为用户提供PSTN提供的所有业务，如电话业务、拨号上网业务等，它直接将用户数据及用户线信令封装在IP包中。
综合接入设备（IAD，Integrated Access Device）：一类IAD同时提供模拟用户线和以太网接口，分别用于普通电话机的接入和计算机设备的接入，适用于分别利用电话机使用
电话业务、利用计算机使用数据业务的用户；另一类IAD仅提供以太网接口，用于计算机设备的接入，适用于利用计算机同时使用电话业务和数据业务的用户，此时需在用户计算机
设备中安装专用的“软电话软件”。
多媒体业务网关（MSAG，Media Servers Access Gateway）：用于完成各种多媒体数据源的信息，将视频与音频混合的多媒体流适配为IP包。 H。323网关：用于连接采用H。323
协议的IP电话网网关。
无线接入媒体网关（WAG，Wireless Access Gateway）：用于将无线接入用户连接至软交换网。
可见，AG、TG和SG共同完成了电话交换机的业务接入功能模块的功能，实现了普通PSTNPLMN电话用户的语音业务的接入，并将语音信息适配为适合在软交换网内传送的IP
包。同时软交换技术还对业务接入功能进行了扩展，体现在IAD、MSAG、H。323 GW、WAG等几类媒体网关。通过各类MG，软交换网实现了将PSTNPLMN用户、H。323 IP电话网用户、
普通有线电话用户、无线接入用户的语音、数据、多媒体业务的综合接入。 2。3 控制层
软交换技术将电话交换机的交换模块独立成为一个物理实体，称为软交换机（SS），SS的主要功能是完成对边缘接入层中的所有媒体网关的业务控制及媒体网关之间通信的控
制，具体功能如下。
（1） 根据业务应用层相关服务器中登记的用户属性，确定用户的业务使用权限，以确定是否接受用户发起的业务请求。
（2） 对边缘接入层的各种媒体网关的资源进行控制，控制各个媒体网关资源的使用，并掌握各个媒体网关的资源占用情况，以确定是否有足够的网络通信资源以满足用户所申
请的业务要求。
（3） 完成呼叫的路由选择功能，根据用户发起业务请求的相关信息，确定哪些媒体网关之间应建立通信连接关系，并通知这些媒体网关之间建立通信连接关系并进行通信，以
及在通信过程中所采用的信息压缩编码方式、是否启用回声抑制等功能。
（4） 对媒体网关之间的通信连接状态进行监视和控制，在用户业务使用完成后，指示相应的媒体网关之间断开通信连接关系。
（5） 计费。由于软交换机只是控制业务的接续，而用户之间的数据流是不经过软交换机的，因此软交换机只能实现按接续时长计费，而无法实现按信息量计费。若要求软交换
机具备按信息量计费的功能，则要求媒体网关具备针对每用户的每次使用业务的信息量进行统计的功能，并能够将统计结果传送给软交换机。
（6） 与H。323网的关守（GK）交互路由等消息，以实现软交换网与H。323 IP电话网的互通。
2。4业务应用层
软交换技术将电话交换机的业务控制模块独立成为一个物理实体，称为应用服务器（AS），AS的主要功能是完成业务的实现，具体功能如下。 （1） 存储用户的签约信息，
确定用户对业务的使用权限，一般采用专用的用户数据库服务器＋AAA服务器或智能网SCP来实现。
（2） 采用专用的应用服务器和智能网SCP（要求软交换机具备SSP功能）来实现YDN 0651997《邮电部电话交换设备总技术规范书》中定义的基本电话业务及其补充服务功能，以
及智能网能够提供的电话卡、被叫付费等智能网业务。
（3） 采用专用的单个应用服务器或多个应用服务器实现融合语音、数据以及多媒体的业务，灵活地为用户提供各种增值业务和特色业务。
（4） 软交换网控制层中的软交换机之间是不分级的，当网络中每增加一个软交换机时，其它所有软交换机必须增加相应的局数据；而这对于网络运营来说，将是极为麻烦的，
其解决办法是在业务应用层中设置策略服务器来为软交换机提供路由信息。当然，策略服务器的设置方案将直接影响软交换网络的安全可靠性。
2。5 核心传送层
核心传送层实际上就是软交换网的承载网络，其作用和功能就是将边缘接入层中的各种媒体网关、控制层中的软交换机、业务应用层中的各种服务器平台等各个软交换网网
元连接起来。
鉴于IP网能够同时承载语音、数据、视频等多种媒体信息，同时具有协议简单、终端设备对协议的支持性好且价格低廉的优势，因此软交换网选择了IP网作为承载网络。
软交换网中各网元之间均是将各种控制信息和业务数据信息封装在IP数据包中，通过核心传送层的IP网进行通信。
2。6 软交换网中的协议及标准
软交换网络中同层网元之间、不同层的网元之间均是通过软交换技术定义的标准协议进行通信的。国际上从事软交换相关标准制定的组织主要是IETF和ITUT。它们分别从计算机界
和电信界的立场出发，对软交换网协议作出了贡献。
2。6。1 媒体网关与软交换机之间的协议
除SG外的各媒体网关与软交换机之间的协议有MGCP协议和MEGACOH。248协议两种。
MGCP协议是在MEGACOH。248之前的一个版本，它的灵活性和扩展性比不上MEGACOH。248，同时在对多运营商的支持方面也不如MEGACOH。248协议。
MEGACOH。248实际上是同一个协议的名字，由IETF和ITU联合开发，IETF称为MEGACO，ITUT称为H。248。MEGACOH。248称为媒体网关控制协议，它具有协议简单，功能强大，且扩展
性很好的特点。
SG与软交换机之间采用SIGTRAN协议，SIGTRAN的低层采用SCTP协议，为七号信令在TCPIP网上传送提供可靠的连接；高层分为M2PA、M2UA、M3UA。由于M3UA具有较大的灵活性，因
此目前应用较为广泛。SIGTRANSCTP协议的根本功能在于将PSTN中基于TDM的七号信令通过SG以IP网作为承载透传至软交换机，由软交换机完成对七号信令的处理。
2。6。2软交换机之间的协议
当需要由不同的软交换机控制的媒体网关进行通信时，相关的软交换机之间需要通信，软交换机与软交换机之间的协议有BICC协议和SIPT协议两种。
BICC协议是ITUT推荐的标准协议，它主要是将原七号信令中的ISUP协议进行封装，对多媒体数据业务的支持存在一定不足。SIPT是IETF推荐的标准协议，它主要是对原SIP协议进
行扩展，属于一种应用层协议，采用ClientServe结构，对多媒体数据业务的支持较好、便于增加新业务，同时SIPT具有简单灵活、易于实现、扩展性好的特点。目前BICC和SIP
协议在国际上均有较多的应用。
2。6。3软交换机与应用服务器之间的协议
软交换机与Radius服务器之间通过标准的Radius协议通信。软交换机与智能网SCP之间通过标准的智能网应用层协议（INAP、CAP）通信。一般情况下，软交换机与应用服务器之
间通过厂家内部协议进行通信。为了实现软交换网业务与软交换设备厂商的分离，即软交换网业务的开放不依赖于软交换设备供应商，允许第三方基于应用服务器独立开发软交换
网业务应用软件，因此，定义了软交换机与应用服务器之间的开放的Parlay接口。
2。6。4媒体网关之间的协议
除SG外，各媒体网关之间通过数据传送协议传送用户之间的语音、数据、视频等各种信息流。软交换技术采用RTP（Realtime Transport Protocol）作为各媒体网关之间
的通信协议。RTP协议是IETF提出的适用于一般多媒体通信的通用技术，目前，基于H。323和基于SIP的两大IP电话系统均是采用RTP作为IP电话网关之间的通信协议。
2。6。5小结
MGCP、MEGACOH。248、SIGTRAN、BICC、STPT、Parlay协议传送的均是控制类信息，不包含任何用户之间的有用通信信息。RTP传送的是用户之间的有用通信信息。同时，媒体网关
与连接的非软交换网设备之间需采用相应的协议通信。值得一提的是，软交换网与H。323网互通，H。323 GW与H。323网的IP电话网关采用RTP通信，同时软交换机需与H。323网的
GateKeeper之间采用H。323协议通信。
3 软交换技术的应用
3。1目前的软交换设备对业务的支持情况
目前，许多电话交换设备供应商和数据设备供应商均推出了自己的软交换设备，国内厂商包括中兴、华为和大唐；国外厂商包括阿尔卡特、北方电讯、西门子、朗讯、Cisco、
Sonus、UT斯达康等公司。各厂商提供的软交换设备均遵从软交换技术的总体架构，只是在具体实现方式上存在着一些差异。
软交换技术的产生是为了构件一个“全业务网”，即在同一个网上实现语音、数据、多媒体视频流业务的融合；并且为了实现这个目的，将呼叫控制和业务功能在功能实体
上进行了分离。但目前各厂家提供的软交换系统在业务提供上与上述目标还存在一定的差距，还需要经历一个不断发展和完善的过程。
目前，语音业务仍旧在通信业务中占据主导地位，也是各电信运营商盈利的主要来源，软交换网实现多业务的融合，应首先能够提供至少与PSTN相同的语音业务。因此，各设
备厂商也将对语音业务的支持列为首要任务。
语音业务可以分为语音转接业务和语音直接接入业务。
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