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软交换（NGN）试验网的设计软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。一、软交换的基本原理，相关的协议栈软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统，它独立于特定的底层硬件／操作系统，并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议，在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。并且它应该有能力支持下列基本要求：（１）独立于协议和设备的呼叫设备的呼叫处理和／同步会晤管理应用的开发。（２）在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意或错误行为的应用所引起的任何有害影响。（３）第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的能力。（４）业务和应用提供者能增加支持全系统范围的策略能力而不会危害其性能和安全。（５）有能力进行同步通信控制，以支持包括帐单、网络管理和其他运行支持系统的各种各样的后营业室系统。（６）支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信控制网络的动态拓扑。（７）从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下，通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络（IP／ATM）的架构实现IP网、ATM网、PSTN网等的互连，以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。软交换所使用的主要协议软交换体系涉及协议非常众多，包括H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。国际上，IETF、ITU－T、SoftSwitchOrg等组织对软交换及协议的研究工作一直起着积极的主导作用，许多关键协议都已制定完成，或趋于完成。这些协议将规范整个软交换的研发工作，使产品从使用各厂家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段，各家之间产品互通成为可能，真正实现软交换产生的初衷——提供一个标准、开放的系统结构，各网络部件可独立发展。在软交换的研究进展方面，我国处于世界同步水平。信息产业部“网络与交换标准研究组”在1999年下半年就启动了软交换项目的研究，目前已完成了《软交换设备总体技术要求》②H.248/MEGACO②媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）③会话初始协议（ＳＩＰ）（一种典型的软交换系统构架）三、软交换设备、媒体网关设备和信令网关的基本功能和结构1.软交换的各功能实体---软交换设备MSC-Server:呼叫控制和处理功能：软交换设备为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能；协议处理功能：呼叫控制协议、传输控制协议、媒体控制协议、业务应用协议以及维护管理协议处理；SSF功能：识别智能呼叫并上报业务控制功能，由SCF控制呼叫，保证软交换网络内的用户继续享用现有智能业务；操作维护功能：用户使用、配置、管理、监视软交换设备运行的功能集合；计费功能：采集计费信息，并负责将采集到的信息送往计费中心。2.软交换的各功能实体---媒体网关设备MGW:用户承载面功能:3GCS核心网与无线接入网UTRAN/BSS及传统固定网PSTN/ISDN的边界处；是Iu接口、Nb接口业务承载实体。媒体转换、承载控制及业务交换等功能:如GSM/UMTS各类语音编解码器，回音消除器，IWF，接入网与核心网侧终端媒体流交换，会议桥、放音收号资源等。资源受控功能：接受来自MSCserver及GMSCserver的资源控制命令。支持电路域业务在多种传输媒介：基于AAL2/ATM、TDM、RTP/UDP/IP上的业务承载，提供必要的承载控制。3.软交换的各功能实体---信令网关SG:在基于TDM的窄带SS7信令网络与基于IP的宽带信令网络之间，完成MTP3或者MTP2上层用户的传输层信令协议栈的双向转换(SIGTRANM3UA/SCTP/IP=SS7MTP3/2/1)。对无线子系统过来的RANAP消息或BSSAP消息进行底层转换，传至MSCServer。SGW在物理实现上可与(G)MSCserver或MGW合一。四、网关与传统电话网的接口网关位于公用交换电话网与IP网的接口处，它是电话用户使用IP电话的接入设备，是电路交换的终结点也是分组交换的起始点。接口功能：IP电话网关在电话网侧有数字中继接口，在IP网侧有LAN接口和串行同步接口。(1)电话网侧的接口(2)在IP网侧的借口五、所需宽带的计算带宽包括上行速率（upload）和下行速率（download），上行指客户发送信息，下行指客户接收信息。速率常用统计单位是比特/秒（bps），1Mbps=1024kbps，1kbps=1024bps。运营商向客户提供宽带业务时，按上行速率最高可达（uploadspeedupto）和下行速率最高可达（downloadspeedupto）进行承诺。最高可达（upto）即在理想网络条件下，客户上网可能达到的速率。该承诺不包含达到该速率的时间段和时间比例。2.在一般情况下，在网络传输中存在一定的网络开销（如数据包头、握手信息等），而本测速系统测试的结果是数据净荷，不包括必要的网络开销，因此测试速率通常在运营商承诺最高可达（upto）带宽的70％～80％左右。同时，互联网不同于传统交换网，客户实际使用的网络带宽是动态变化的，不仅取决于运营商提供给客户的接入带宽、骨干带宽和客户所访问的内容提供商的带宽，还与客户所在地区、客户电脑性能等密切相关。3.带宽与流量：带宽统计单位是比特/秒（bps），通常运营商提供的承诺（upto）一般为512Kbps，1Mbps，2Mbps等。而流量为客户上网发送和接收的数据量总和，常用统计单位为字节(Byte)。这些单位之间的换算关系为：1Byte=8bits（1字节为8比特）因此：1Byte/sec=8bps,1024kbps=128KB/s,1024Mbps=128MB/s在这里要注意的是传输单位的写法上，B和b分别代表Byte和bit，两者的定义是不同的，千万不要混淆。4.测速网站是从第三方系统中取得运营商的承诺带宽（upto），该承诺带宽（upto）可能与实际情况有误，仅作参考。六、典型的呼叫处理流程及分析1.MGC要求MG1监视空闲终端的摘机事件。2.MG1对修改命令作出肯定回应。3.MG1报告摘机事件。4.MGC回复已收到此通知。5.MGC命令向终端A1送拨号音。6.MGl回复响应。7.MGl报告接收到的号码。8.MGC回复响应。9.MGC要求MGl建立关联域并加入终端。10.MGl回复响应。11.命令MG2创建关联域，并加入TDM终端A3和RTP终端。12.MG2回复响应。13.MGC向MGl发送修改命令。14.MGl回复响应。15.MG2向MGC报告用户2(被叫)摘机事件。16.MGC回复响应。17.MGC命令MG2监视TDM终端A3挂机事件，并断铃流。18.MG2回复响应。19.MGC命令MGl停回铃音，并将RTP终端的媒体流模式改为“收发”型。20.MGl回复响应李根101110142100058（2011年6月）