【正文】 和配置實倒，最后對軟交換通信系統(tǒng)的安全性、可管理性、 QoS實現(xiàn)進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：軟交換、校園網(wǎng)、 TEKELEC T6000、 IP 電話重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 緒 論 1 1 緒 論 根據(jù)校園網(wǎng)語音通信需求設(shè)計基于軟交換的語音通信系統(tǒng)的應(yīng)用方案。 基于軟交換的校園網(wǎng)語音通信系統(tǒng)計費(fèi)管理軟件設(shè)計及實現(xiàn)，根據(jù)軟交換系統(tǒng)的特點(diǎn)，給出計費(fèi)管理系統(tǒng)實現(xiàn)方案，以完善整個軟交換語音通信系統(tǒng)。傳統(tǒng)的通信網(wǎng)主要提供話音業(yè)務(wù)，而今后的通信網(wǎng)將主要以傳送數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)為主。 目前電信業(yè)熱點(diǎn)主要集中在無線通信和下一代網(wǎng)絡(luò) NGN(Next Generation Network)技術(shù)，無線通信方面以第三代通信系統(tǒng)作為代表，而軟交換 (Softswitch)技術(shù) /VoIP(Voice over Inter Protoc01)則成為下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的代名詞。具體來說， NGN是一種業(yè)務(wù)驅(qū)動型網(wǎng)絡(luò)，通過開放式協(xié)議和接口，實現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載分離，使業(yè)務(wù)獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，以便靈活、快速地提供業(yè)務(wù)。這種開放式業(yè)務(wù)架構(gòu)，可不斷地滿足用戶的業(yè)務(wù)需求，增強(qiáng)運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)的綜合競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前 NGN已經(jīng)成為國際上各大運(yùn)營商開展綜合業(yè)務(wù)的主 要技術(shù)，在英國電信 BT，美國 Sprint、 ATamp。 以“分離交換和控制“為核心思想的軟交換被賦予”下一代網(wǎng)絡(luò)核心”的歷重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 緒 論 2 史意義。在電信市場開放競爭不斷加深的今天，軟交換技術(shù)有希望解決困繞電信運(yùn)營商的諸多難題，為電信業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)一個新局面。 (1)生成豐富靈活的新業(yè)務(wù)，為電信運(yùn) 營商滿足用戶需求，贏得更大經(jīng)濟(jì)效益提供了實現(xiàn)手段。 (2)徹底解決多網(wǎng)并存，扭轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)依賴網(wǎng)絡(luò)的局面，為電信運(yùn)營商降低運(yùn)營成本，在市場競爭中取勝提供了保證。 (3)簡捷、方便地承載原有 PSTN業(yè)務(wù)，為電信運(yùn)營商適應(yīng)新形勢，調(diào)整 電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了新思路。一直以來，上述三類通信業(yè)務(wù)均是分別由不同的通信網(wǎng)來承載和疏通。隨著社會信息化程度的進(jìn)一步加深，通信已經(jīng)成為人們生活和工作中不可缺 少的工具，人們對通信要求也不再僅僅是基本的語音通信業(yè)務(wù)和簡單的 瀏覽和收發(fā)Email，人們需要的是能夠隨時、隨地、靈活地獲取所需要的信息。電話網(wǎng)的歷史最為悠久，其核心是電話交換機(jī)，電話交換機(jī)經(jīng)歷了磁石式、共用電池式、步進(jìn)制、縱橫制、程控制 5個發(fā) 階段，其差別在于交換機(jī)的實現(xiàn)方式發(fā)生了改變。但其采用的資源獨(dú)占的電路交換方式，以及為通信的雙方提供的對等的雙向 64kbit／ s固定帶寬通道不適于承載突發(fā)數(shù)據(jù)量大、上下行數(shù)據(jù)流量差異大的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 軟交換概念自 1997年首次提出，很快便得到了業(yè)界的廣泛重視和認(rèn)同。 迄今為止，全球范圍內(nèi)已有多家電信運(yùn)營商積極開展了在軟交換方面的實驗和商用部署。在歐洲，運(yùn)營商對軟交換的發(fā)展和應(yīng)用采用了比較謹(jǐn) 慎的態(tài)度，但隨著軟交換技術(shù)的逐漸成熟，歐洲運(yùn)營商也加快了軟交換實施步伐；在亞太地區(qū)，香港、新西蘭、澳大利亞、日本、韓國等國的運(yùn)營商在軟交換應(yīng)用領(lǐng)域走在前列。其商用客戶中包括 Verizon、 Sprint、中國電信、香港寬頻 (HKBN)、新世界電信 (New World TEL)及鐵通等 . 狀和趨勢 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已成為人們?nèi)粘９ぷ?、學(xué)習(xí)、生活的一部分。高校中新興的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、教學(xué)及管理手段層出不窮，從多媒體網(wǎng)絡(luò)教室到可同步進(jìn)行的遠(yuǎn)程教學(xué)，從智能化的學(xué)生公寓到超大信息量的數(shù)字圖書館，從承載交互通信、實現(xiàn)資源共享的信息平臺到一體化的教務(wù)管理系統(tǒng)，校園網(wǎng)覆蓋了教學(xué)、科研、行政、后勤等校園重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 緒 論 4 事務(wù)的各方面。作為“高新技術(shù)孵化器 的學(xué)校，知識、人才的資源十分豐富，它比其他行業(yè)更渴求信息，希望獲得各種信息以促進(jìn)自身的進(jìn)步，校園網(wǎng)是必不可少的信息渠道之一。 校園網(wǎng)在學(xué)校的各方面都扮演舉足輕重的角色，校園網(wǎng)的建設(shè)問題越來越受到國家和學(xué)校的重視。從 1994年正式啟動中國教育科研計算機(jī)網(wǎng) (CERNET)以來，已與國內(nèi)幾百所學(xué)校相連，為廣大師生及科研人員提供了全新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在國家政策的扶持下，我國校園網(wǎng)的建設(shè)飛速發(fā)展。怎樣利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，進(jìn)一步發(fā)揮各種設(shè)備的功能，實現(xiàn)學(xué)校各 項業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成，提高應(yīng)用水平將是學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè)的下一個工作重點(diǎn)。 作為通信的最終用戶，單調(diào)的業(yè)務(wù)應(yīng)用都已經(jīng)漸漸不能滿足學(xué)校的通信運(yùn)營需求了，在這種情況下，我們提出了軟交換技術(shù)在校園網(wǎng)環(huán)境應(yīng)用條件下的 技術(shù)整合問題。 更為重要的是，引入軟交換系統(tǒng)可以增強(qiáng)校園網(wǎng)絡(luò)的非 IP呼叫處理能力、擴(kuò)展其使用功能如：語音信箱，按需會議與預(yù)約會議，統(tǒng)一消息， Web門戶，前臺話務(wù)員應(yīng)用以及簡易呼叫中心應(yīng)用等。 第一章對軟交換技術(shù)產(chǎn)生的背景和發(fā)展現(xiàn)狀、課題的研究背景和選題的實際意義等進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，提出傳統(tǒng)校園網(wǎng)對口語音通信應(yīng)用的迫切需求，這也是本文的研究價值。 第三章從具體研究實例的校園網(wǎng)出發(fā)，進(jìn)行需求分析，提出可行的實施方案，并進(jìn)行設(shè)備選型，業(yè)務(wù)設(shè)計，然后完成具體的方案配置實現(xiàn)。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 軟 交換技術(shù)原理 6 2軟交換技術(shù)原理 根據(jù)國際 Softswitch論壇 ISC的定義， Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能的設(shè)備和系統(tǒng)。這一定義也說明， Softswitch借用了傳統(tǒng)電信領(lǐng)域 PSTN網(wǎng)中的“硬”交換機(jī) switch的概念，所不同的是強(qiáng)調(diào)其基于分組網(wǎng)和呼叫控制與媒體傳輸承載相分離的含義。 NGN采用分層結(jié)構(gòu)，包括應(yīng)用層、控制層、傳送層以及終端層，能提供多種業(yè)務(wù)類型有語音、數(shù)據(jù)、多媒體等。圖 NGN網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)。會話初始化協(xié)議 (SIP)終端是軟變換網(wǎng)絡(luò)最基本的終端，目前主要使用的就是支持 SIP協(xié)議的 IP電話和裝備 SIP編程接口的Pc終端，也就是軟電話 Soft Phone。 SIP終端功能相似，但執(zhí)行 H． 323標(biāo)準(zhǔn)。圖 2_4中，終端適配接口 (TAI)完成在用戶網(wǎng)絡(luò)接口處的 H． 323與 SIP協(xié)議的轉(zhuǎn)換。 傳送層負(fù)責(zé)通信媒體信息的端到端傳遞，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的下三層功能，原則上可以采用任何形式的分組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括典型的 IP， ATM， FR， MPLS等技術(shù)，主要網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為各種路由器和交換機(jī)。位于傳送層的媒體服務(wù)器 (MS)負(fù)責(zé)媒體信息的存儲、混合和多點(diǎn)發(fā)送，典型應(yīng)用就是支持會議通信、語音信箱、傳真服務(wù)器等。該層最主要的設(shè)備就是軟交換系統(tǒng) (SSW)，其地位相當(dāng)于傳統(tǒng)通信網(wǎng)中的交換機(jī)，是網(wǎng)絡(luò)的核重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 軟交換技術(shù)原理 8 心設(shè)備。而不同域中的 SSW通過 SIP／ SIPT協(xié)議進(jìn)行互通操作。其中，業(yè)務(wù)提供平 (SP)裝載獨(dú)立于下層網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)控制邏輯，可由第三方基于標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用編程接口 (API)創(chuàng)建和開發(fā)。應(yīng)用服務(wù)器 (AS)完成上層抽象的 API接口與下層具體網(wǎng)絡(luò)協(xié)議過程之間的映射，因此也可以稱為應(yīng)用網(wǎng)關(guān)或 Parlay網(wǎng)關(guān)。 數(shù)據(jù)層就是支持相應(yīng)層功能實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。 管理平臺則對所有各層的網(wǎng)絡(luò)實體提供基于簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（ SNMP）的網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)營支撐管理 (OSS)，包括用戶和業(yè)務(wù)配置以及計費(fèi)管理。圖 2． 3已列出各網(wǎng)絡(luò)實體間的接口協(xié)議，其核心協(xié)議包括：負(fù)責(zé)核心網(wǎng)絡(luò)呼叫控制的 SIP協(xié)議、負(fù)責(zé) 邊緣網(wǎng)關(guān)接入的 MGCP協(xié)議、支持 No． 7信令互通傳送的 SIGTRAN協(xié)議族等等。 (1)SIP協(xié)議 SIP協(xié)議是由 IETF提出的在 IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多媒體通信的應(yīng)用層控制協(xié)議，主要用于建立、修改、結(jié)束一方或者多方參與者的會話。會議中的成員可以通過單點(diǎn)或多點(diǎn)傳送方式 或兩者混合的方式進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)中定義了代理服務(wù)器和重定向服務(wù)器，它們和定位服務(wù)器一起完成 SIP消息的傳送。發(fā)起會話請求后，啟動域代理服務(wù)器通過域名服務(wù)器目錄服務(wù)系統(tǒng)解析得到目的域代理服務(wù)器的口地址，消息送達(dá)目的代理服務(wù)器后，再由后者根據(jù)用戶的登記信息送至最終用戶。 MGCP也是采用客戶 —— 服務(wù)器模式結(jié)構(gòu)，主要組成部件包括：一個 MGC(或 Call Agent)和一個以上的媒體網(wǎng)關(guān) (MG)。 MGC相當(dāng)于 Server，而 MG相當(dāng)于 Client，這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是軟交換結(jié)構(gòu)。 媒體控制網(wǎng)關(guān) (MGC或 Call Agent)的作用，則是負(fù) 責(zé)控制所有的媒體網(wǎng)關(guān) (MG)，給予 MG適當(dāng)?shù)男帕睢? 軟交換實現(xiàn)基本的呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、基本連接控制和信令互通，把基本呼叫控制、傳輸與業(yè)務(wù)邏輯分離開，為控制、交換和業(yè)務(wù)開放功能建立分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn) 移。除了上述功能外，軟交換設(shè)備還能夠提供地址翻譯、網(wǎng)關(guān)管理、帶寬管理、安全性和呼叫詳細(xì)記錄的生成等功能。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 軟交換技術(shù)原理 10 (1)與業(yè)務(wù)無關(guān)的呼叫控制 軟交換從功能上可以簡單地與傳統(tǒng)網(wǎng)的“呼叫控制功能”相對應(yīng)。如果增加新的業(yè)務(wù)，則呼叫控制也必須隨之改變。該交互基于開放的 API，能夠進(jìn)行邏輯化控制，實現(xiàn)與外部應(yīng)用平臺的互通。軟交換設(shè)備可以接收來自業(yè)務(wù)交換功能的監(jiān)視請求，并對其中與呼叫相關(guān) 的事件進(jìn)行處理。軟交換設(shè)備支持基本的兩方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊邏輯關(guān)系、呼叫成員的加入／退出／隔離／旁聽以及混音過程的控制等。當(dāng)軟交換設(shè)備內(nèi)部不包含信令網(wǎng)關(guān)時，軟交換能夠采用 SS7／ IP協(xié)議與外設(shè)的信令網(wǎng)關(guān)互通，完成重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 軟交換技術(shù)原理 11 整個呼叫的建立和釋放功能，其主要承載協(xié)議采用流控制傳輸 協(xié)議 (SCTP)。軟交換可以同時直接與 H． 248終端、媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 (MGCP)終端和會話初始化協(xié)議 (S口 )客戶端終端進(jìn)行連接，提供相應(yīng)業(yè)務(wù)。 (2)業(yè)務(wù)提供功能 軟交換能夠提供 PSTN／ ISDN交換機(jī)提供的業(yè)務(wù)，包括話音業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)等，可以與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合提 供現(xiàn)有智能網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)；可以與第三方合作，提供多種增值業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)交換功能主要包括：業(yè)務(wù)控制觸發(fā)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；按要求修改呼 N／連接處理功能，在 SCF控制下處理玳業(yè)務(wù)請求；業(yè)務(wù)交互作用管 理等。 (5)互通功能 軟交換可以通過信令網(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)；允許 SCF控制 Vo口呼叫且對呼叫信息進(jìn)行操作 (如號碼顯示等 )；軟交換可以通過軟交換中的互通模塊，采用 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；采用 SIP協(xié)議實現(xiàn)與未來 SIP網(wǎng)絡(luò)體系的互通；軟交換可以與其他軟交換設(shè)備互通互連，它們之間的協(xié) 議可以采用SIP或 BICC；軟交換提供 IP網(wǎng)內(nèi) H． 248終端、 SIP終端和 MGCP終端之間的互通。軟交換提供資源管理功能，對系統(tǒng)中的各種資源進(jìn)行集中的管理，如資源的分配、釋放和控制等。 (7)計費(fèi)功能 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 軟交換技術(shù)原理 12 軟交換具有采集詳細(xì)話單及復(fù)式計次功能，并能夠按照運(yùn)營商的需求將話單傳送到相應(yīng)的計費(fèi)中心。 (8)認(rèn)證與授權(quán)功能 軟交換應(yīng)能夠與認(rèn)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)信息送往認(rèn)證中心進(jìn)行認(rèn)證與授權(quán)，以防止非法用戶／設(shè)備的接入。 (10)語音處理功能 軟交換可以控制媒體網(wǎng)關(guān)采用語音壓縮，并提供可以選擇的語音壓縮算法，控制媒體 網(wǎng)關(guān)采用回聲抵消技術(shù)，可以向媒體網(wǎng)關(guān)提供語音包緩存區(qū)的大小，以減少抖動對語音質(zhì)量帶來的影響。軟交換既能支持本地維護(hù)管理，又可以通過內(nèi)部的 SNMP代理模塊與支持 SNNP協(xié)議的網(wǎng)管中心進(jìn)行通信。 本章從軟交換的 定義出發(fā)，對軟交換發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)、軟交換的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，然后分析了軟交換的層次結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議，并對軟交換的功能進(jìn)行了描述，為接下來的應(yīng)用研究打好理論基礎(chǔ)。目前校園語音通信均使用模擬電話，除去學(xué)生宿舍外約有 1500部固定電話。而且希望建設(shè)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺具有安全、穩(wěn)定、高性能、業(yè)務(wù)豐富的特性，不但能滿足學(xué)校當(dāng)前的需求，還能夠在可預(yù)見的未來不落后和易擴(kuò)展。 高校校園網(wǎng)具有教學(xué)、管理、科研、通訊等多種功能，校園網(wǎng)各校區(qū)的功能首先要考慮一體化。因此如何使面向?qū)W校用戶的網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)揮至最佳，連接各局域網(wǎng)的干路及服務(wù)器所使用的各項技術(shù)現(xiàn)在已成為校園網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。 在校園網(wǎng)上的應(yīng)用方案設(shè)計 根據(jù)上述的該校園網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求分析，現(xiàn)將軟交換系統(tǒng)接入校園網(wǎng)中，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 。