第8章NGN與軟交換技術(shù)

第8章NGN與軟交換技術(shù)?NGN（NextGenerationNetwork），即下一代網(wǎng)絡(luò)，是集語音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體業(yè)務(wù)于一體的全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。?軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，其思想是在電信網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的過程中產(chǎn)生的，充分吸取了電信網(wǎng)、智能網(wǎng)和IP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，采用開放式分層體系結(jié)構(gòu)，不但實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合，具有充分的優(yōu)越性。?本章介紹下一代網(wǎng)絡(luò)和軟交換的基本概念、基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、軟交換設(shè)備、軟交換協(xié)議以及軟交換技術(shù)的組網(wǎng)應(yīng)用。下一代網(wǎng)絡(luò)概述8.1基于軟交換的NGN8.2軟交換組網(wǎng)設(shè)備8.3軟交換主要協(xié)議8.4軟交換組網(wǎng)技術(shù)8.5軟交換的組網(wǎng)應(yīng)用8.68.1下一代網(wǎng)絡(luò)概述?所謂下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）是在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量和信息產(chǎn)業(yè)界內(nèi)、外部環(huán)境發(fā)生巨大變化的前提下，信息產(chǎn)業(yè)界利用最新技術(shù)成果適應(yīng)發(fā)展、變革和競(jìng)爭(zhēng)需要而提出的下一步網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的總體設(shè)想和思路。?從廣義上講，NGN泛指一個(gè)不同于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，大量采用業(yè)界公認(rèn)的新技術(shù)，可以提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)用戶之間的業(yè)務(wù)互通及信息共享的融合網(wǎng)絡(luò)。?NGN包括下一代傳送網(wǎng)、下一代接入網(wǎng)、下一代交換網(wǎng)、下一代Internet和下一代移動(dòng)網(wǎng)。?廣義的NGN實(shí)際包含了幾乎所有新一代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是端到端的、演進(jìn)的、融合的整體解決方案，而不是局部的改進(jìn)更新或單項(xiàng)技術(shù)的引入。?NGN的出現(xiàn)與發(fā)展不是革命，而是演進(jìn)，是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的平滑演進(jìn)。?從狹義上講，NGN特指以軟交換設(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)的開放的分層體系結(jié)構(gòu)。?在這種分層體系架構(gòu)下，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)控制與呼叫控制的分離，呼叫控制與接入和承載的分離，各網(wǎng)絡(luò)部件之間采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行互通，能夠兼容PSTN、IP網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等技術(shù)，提供豐富的用戶接入手段，支持標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)開發(fā)接口，采用統(tǒng)一的分組傳送方式。?本章后面提到的NGN均作狹義的下一代網(wǎng)絡(luò)即軟交換網(wǎng)絡(luò)理解。8.1.1NGN的定義和特點(diǎn)?ITU-T對(duì)NGN的定義為：NGN是基于分組的網(wǎng)絡(luò)，能夠提供包括電信業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，能夠利用多種帶寬和具有QoS能力的傳送技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能與底層傳送技術(shù)的分離；提供用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的自由接入，并支持通用移動(dòng)性。?ETSI則將NGN定義為一種規(guī)范和部署網(wǎng)絡(luò)的概念，通過使用分層、分面和開放接口的方式，給業(yè)務(wù)提供商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，借助這一平臺(tái)逐步演進(jìn)，以生成、部署和管理新的業(yè)務(wù)。?相對(duì)于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，NGN具有如下三大特點(diǎn)。（1）將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件，各個(gè)部件可以按相應(yīng)的功能劃分，各自獨(dú)立發(fā)展。（2）NGN是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫與承載分離。（3）NGN是基于統(tǒng)一協(xié)議的分組網(wǎng)絡(luò)。8.1.2NGN功能結(jié)構(gòu)?NGN的功能結(jié)構(gòu)至今尚未有統(tǒng)一的定義，對(duì)此幾個(gè)主要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織都進(jìn)行了深入的研究，分別提出了自己的模型。?根據(jù)業(yè)務(wù)與呼叫控制相分離、呼叫控制與承載相分離的思想，一般認(rèn)為NGN的功能分層結(jié)構(gòu)可取三層或四層。?ETSI、3GPP提出的NGN分層結(jié)構(gòu)包括傳送層、會(huì)話控制層和應(yīng)用層，如圖8-1所示。圖8-1ETSI和3GPP提出的NGN分層結(jié)構(gòu)?ITU以ETSI和3GPP提出的NGN分層結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步明確區(qū)分各層的功能，提出了各層的細(xì)化模型，如圖8-2所示。圖8-2ITU提出的NGN功能分層的模型圖8-3IPCC提出的NGN網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)?各層主要功能如下。（1）接入層（2）傳送層（3）控制層（4）業(yè)務(wù)層8.2基于軟交換的NGN8.2.1軟交換的概念?如圖8-4所示，傳統(tǒng)電路交換機(jī)將傳輸與交換、呼叫控制與業(yè)務(wù)應(yīng)用功能結(jié)合在單個(gè)昂貴的交換設(shè)備中，是一個(gè)集成、封閉和廠商專用的系統(tǒng)，新業(yè)務(wù)的開發(fā)和部署也以專用設(shè)備和專用軟件為載體，導(dǎo)致開發(fā)成本高、時(shí)間長(zhǎng)，難以適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境和多樣化的用戶需求。?以軟交換為核心的交換系統(tǒng)如圖8-5所示。圖8-4傳統(tǒng)電路交換機(jī)結(jié)構(gòu)模型?軟交換打破了傳統(tǒng)電路交換機(jī)的封閉結(jié)構(gòu)，采用全新的模塊化結(jié)構(gòu)，將傳送承載、呼叫控制和業(yè)務(wù)控制三大功能模塊之間的接口打開，采用標(biāo)準(zhǔn)的通用協(xié)議，構(gòu)成一個(gè)開放、分布式和適應(yīng)多廠商的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)營(yíng)商靈活選擇最佳和最經(jīng)濟(jì)的組合來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，加速新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用的開發(fā)和部署，推進(jìn)語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的融合。?在圖8-5所示的開放結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)電路交換機(jī)的用戶模塊演變?yōu)榻尤刖W(wǎng)關(guān)，中繼模塊演變?yōu)橹欣^網(wǎng)關(guān)，呼叫控制功能演變?yōu)檐浗粨Q設(shè)備，設(shè)備內(nèi)的時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)橐粋€(gè)分組交換網(wǎng)，各部分之間采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行互通。圖8-5基于軟交換的交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型?我國(guó)原信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所對(duì)軟交換的定義為：軟交換是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)以及下一代分組網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，它獨(dú)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(rèn)證、計(jì)費(fèi)等主要功能，同時(shí)可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機(jī)所能提供的所有業(yè)務(wù)，并向第三方提供業(yè)務(wù)編程能力。8.2.2NGN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?基于軟交換的NGN網(wǎng)絡(luò)組成如圖8-6所示。?網(wǎng)絡(luò)自下而上劃分成為四層，即接入層、傳送層、控制層和業(yè)務(wù)層，各層之間采用標(biāo)準(zhǔn)化接口。?各層包括的網(wǎng)絡(luò)部件如下。圖8-6基于軟交換的NGN結(jié)構(gòu)1．接入層

?接入層負(fù)責(zé)將各種不同的網(wǎng)絡(luò)和終端接入分組核心網(wǎng)，將各種業(yè)務(wù)量進(jìn)行集中，并利用公共的傳送平臺(tái)進(jìn)行信息傳送。?通過各種接入手段將用戶連接至網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)接入傳送層，實(shí)現(xiàn)不同用戶的接入，并實(shí)現(xiàn)不同信息格式之間的轉(zhuǎn)換。?接入層設(shè)備不具有呼叫控制功能，必須和控制層設(shè)備相配合，才能完成所需要的操作。（1）媒體網(wǎng)關(guān)（2）信令網(wǎng)關(guān)（3）綜合接入設(shè)備2．傳送層?傳送層對(duì)各種不同業(yè)務(wù)和媒體流提供傳送的公共平臺(tái)，一般采用基于分組的傳送方式。?目前比較公認(rèn)的傳送網(wǎng)為IP骨干網(wǎng)。?其他各層如業(yè)務(wù)層、控制層、接入層都直接掛接在IP骨干網(wǎng)上，在物理上都是IP骨干網(wǎng)的終端設(shè)備。?這些設(shè)備之間的業(yè)務(wù)流和信令流都是通過IP進(jìn)行傳輸?shù)摹?．控制層?控制層完成呼叫控制、媒體接入控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能。?其主要實(shí)體為軟交換機(jī)，有時(shí)也稱作媒體網(wǎng)關(guān)控制器。?軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)間的信令，可使用媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議H.248/Megaco，用于軟交換對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)的承載控制、資源控制及管理。?軟交換與IP設(shè)備間信令，可使用會(huì)話起始協(xié)議（SIP）或H.323。4．業(yè)務(wù)層?業(yè)務(wù)層在呼叫控制的基礎(chǔ)上向用戶提供各種增值業(yè)務(wù)，同時(shí)提供業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的管理功能。?該層的主要功能實(shí)體包括：應(yīng)用服務(wù)器（AS，ApplicationServer），特征服務(wù)器，策略服務(wù)器，認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)服務(wù)器（AAA，Authentication，Authorization，Accounting），目錄服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（SCP），網(wǎng)管及安全系統(tǒng)（提供安全保障）。?其中，應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)各種增值業(yè)務(wù)的邏輯產(chǎn)生和管理，并提供開放的應(yīng)用編程接口（API，ApplicationProgrammingInterface），為第三方業(yè)務(wù)的開發(fā)提供統(tǒng)一的創(chuàng)作平臺(tái)；AAA服務(wù)器負(fù)責(zé)提供接入認(rèn)證和計(jì)費(fèi)功能。8.2.3軟交換設(shè)備功能

?軟交換設(shè)備是下一代網(wǎng)絡(luò)控制層的核心設(shè)備，也是從電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)演進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。?軟交換的概念雖然是從媒體網(wǎng)關(guān)控制器、呼叫代理等概念發(fā)展而來的，但在功能上又進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)展，除了完成呼叫控制、連接控制和協(xié)議處理功能外，還將提供資源管理、路由及認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能。?同時(shí)，軟交換設(shè)備所提供的呼叫控制功能與傳統(tǒng)交換機(jī)所提供的呼叫控制功能也有所不同，傳統(tǒng)的呼叫控制功能是和具體的業(yè)務(wù)緊密結(jié)合在一起的。?由于不同的業(yè)務(wù)所需要的呼叫控制功能不同，因此在軟交換系統(tǒng)中，為了便于各類新業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)的引入，要求軟交換設(shè)備所提供的呼叫控制功能是各種業(yè)務(wù)的基本呼叫控制功能。?概括起來，軟交換設(shè)備主要功能如下。（1）媒體接入功能（2）呼叫控制功能（3）業(yè)務(wù)提供功能（4）互連互通功能（5）資源管理功能（6）認(rèn)證和計(jì)費(fèi)8.2.4軟交換的特點(diǎn)（1）高效靈活。（2）開放性。（3）多用戶。（4）強(qiáng)大的業(yè)務(wù)能力。8.3軟交換組網(wǎng)設(shè)備?在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，核心交換組網(wǎng)設(shè)備是軟交換機(jī)或軟交換服務(wù)器，提供傳統(tǒng)的長(zhǎng)途和本地業(yè)務(wù)，完成呼叫控制、信令處理、資源管理、計(jì)費(fèi)、用戶管理等功能。?除了軟交換機(jī)外，在邊緣接入層還有許多軟交換設(shè)備，可分為窄帶接入軟交換設(shè)備、寬帶接入軟交換設(shè)備。?所謂窄帶接入，可以認(rèn)為是利用軟交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備替代現(xiàn)有的PSTN長(zhǎng)途/匯接局和端局，只提供窄帶話音業(yè)務(wù)的軟交換設(shè)備，所能控制的范圍稱為窄帶域，其網(wǎng)絡(luò)組織中除了軟交換機(jī)，還涉及中繼網(wǎng)關(guān)和接入網(wǎng)關(guān)。?所謂寬帶接入，可以認(rèn)為是利用軟交換等設(shè)備為綜合接入設(shè)備IAD、智能終端用戶提供業(yè)務(wù)。?寬帶接入只提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)的軟交換設(shè)備，所能控制的范圍稱為寬帶域，其網(wǎng)絡(luò)組織中除了軟交換機(jī)，還有智能終端和服務(wù)設(shè)備。?綜合接入設(shè)備、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、SIP終端與服務(wù)器是幾種主要的軟交換組網(wǎng)設(shè)備。8.3.1綜合接入設(shè)備?綜合接入設(shè)備（IAD，IntegratedAccessDevice）是適用于小企業(yè)和家庭用戶的接入產(chǎn)品，可提供語音、數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)的綜合接入。?在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，IAD的接口類型可以是數(shù)字用戶線路（DSL，DigitalSubscriberLine）、10/100M以太網(wǎng)接口、1

000M以太網(wǎng)（GE）接口等。?在用戶側(cè)，IAD的接口主要是Z接口（模擬用戶接口）、10/100M以太網(wǎng)接口。?IAD的優(yōu)勢(shì)在于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中具有很好的通過性，而為了滿足話音業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求，IAD必須具有下列功能。（1）呼叫處理功能（2）資源管理功能（3）語音處理功能（4）分組語音QoS管理功能（5）協(xié)議處理功能8.3.2媒體網(wǎng)關(guān)?媒體網(wǎng)關(guān)（MG，MediaGateway）是完成媒體流格式轉(zhuǎn)換處理的設(shè)備。?在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，媒體網(wǎng)關(guān)處于接入層。?媒體網(wǎng)關(guān)不具備任何呼叫控制功能，只是按照控制層軟交換機(jī)的指令執(zhí)行操作。?在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，存在多種媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備，它們完成不同的功能，如接入網(wǎng)關(guān)、中繼網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)關(guān)等。1．接入網(wǎng)關(guān)2．中繼網(wǎng)關(guān)?中繼網(wǎng)關(guān)提供中繼接入，可以與軟交換機(jī)及信令網(wǎng)關(guān)配合替代PSTN的匯接/長(zhǎng)途局。?中繼網(wǎng)關(guān)主要功能包括以下幾點(diǎn)。（1）話音處理功能（2）呼叫處理與控制功能（3）資源控制功能8.3.3信令網(wǎng)關(guān)?在下一代網(wǎng)絡(luò)中，信令網(wǎng)關(guān)（SG，SignalingGateway）是在IP傳送網(wǎng)和No.7信令網(wǎng)的邊界設(shè)備。?它可向/從IP設(shè)備發(fā)送/接收No.7信令信息，并可管理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的交互和互連，以便實(shí)現(xiàn)無縫集成。?其實(shí)質(zhì)就是為了實(shí)現(xiàn)PSTN端局與軟交換設(shè)備之間的No.7信令互通，實(shí)現(xiàn)信令承載層電路交換與IP分組交換的轉(zhuǎn)換功能。?信令網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖8-7所示，為了實(shí)現(xiàn)與No.7信令的互通，信令網(wǎng)關(guān)首先需要終結(jié)No.7信令鏈路，然后利用SIGTRAN協(xié)議將信令消息傳遞給媒體網(wǎng)關(guān)控制器（軟交換機(jī)）或IPSCP/IPHLR進(jìn)行處理。圖8-7信令網(wǎng)關(guān)在軟交換網(wǎng)中的位置?媒體網(wǎng)關(guān)只負(fù)責(zé)終接局間中繼，并且按照來自媒體網(wǎng)關(guān)控制器的指令完成媒體流的處理。1．信令承載協(xié)議（1）BICC協(xié)議。（2）SIGTRAN協(xié)議。圖8-8信令傳輸協(xié)議SIGTRAN結(jié)構(gòu)（3）信令承載協(xié)議體系。圖8-9信令承載協(xié)議結(jié)構(gòu)2．信令網(wǎng)關(guān)接口?信令網(wǎng)關(guān)位于No.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)之間，其功能是完成基于電路交換的No.7信令系統(tǒng)和基于分組網(wǎng)（IP承載）的SIGTRAN信令系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。?信令網(wǎng)關(guān)主要接口包括TDM電路接口和IP網(wǎng)絡(luò)接口，支持的協(xié)議包括電路交換網(wǎng)側(cè)的MTP、SCCP、OMAP等，以及IP分組網(wǎng)側(cè)的SCTP、M3UA、M2PA等協(xié)議。?信令網(wǎng)關(guān)的No.7電路交換接口有64kbit/s的信令數(shù)據(jù)鏈路和2Mbit/s的高速信令鏈路。?IP網(wǎng)接口包括10BaseT/Fx、100BaseT/Fx和1

000BaseT/Lx/Sx/Cx（可選）的以太網(wǎng)接口。8.3.4SIP終端與服務(wù)器?基于SIP的多媒體通信系統(tǒng)采用客戶—服務(wù)器工作方式，是軟交換網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。?SIP系統(tǒng)包含兩類組件：用戶代理（UA，UserAgent）和SIP服務(wù)器（SIPServer）。?用戶代理是駐留在終端系統(tǒng)中的功能模塊，而SIP服務(wù)器則是處理與多個(gè)呼叫相關(guān)聯(lián)信令的網(wǎng)絡(luò)端設(shè)備。1．用戶代理2．SIP服務(wù)器8.4軟交換主要協(xié)議8.4.1H.248協(xié)議?H.248是ITU-T的第SG16工作組和IETF的Megaco工作組于2006年制定的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，用于媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)之間的通信。?H.248協(xié)議又稱為媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（Megaco，MediaGatewayControlProtocol）。?IETF最早定義的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議MGCP（RFC2705）是1998年和ETSI的電信和Internet協(xié)議協(xié)調(diào)項(xiàng)目組（TIPHON）聯(lián)合發(fā)布的。?目前，主流的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議主要包括H.248和MGCP兩種。?H.248/Megaco協(xié)議是網(wǎng)關(guān)分離概念的產(chǎn)物。?H.248/Megaco提供媒體的建立、修改和釋放機(jī)制，同時(shí)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。?該協(xié)議在構(gòu)建開放和多網(wǎng)融合的下一代寬帶網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用。?下面簡(jiǎn)要介紹H.248/Megaco協(xié)議的基本內(nèi)容。1．H.248連接模型?H.248協(xié)議的連接模型主要用于描述媒體網(wǎng)關(guān)的邏輯實(shí)體或?qū)ο?，以便媒體網(wǎng)關(guān)控制器對(duì)網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的承載連接進(jìn)行監(jiān)視和控制。?連接模型是對(duì)網(wǎng)關(guān)內(nèi)部實(shí)體的抽象描述，模型中主要包括終端（Termination）和關(guān)聯(lián)（Context）兩個(gè)抽象概念。（1）終端（Termination）。（2）關(guān)聯(lián)（Context）。2．命令3．描述符和包4．H.248呼叫控制流程圖8-10基于H.248/Megaco的軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖圖8-11基于H.248一般呼叫流程8.4.2H.323協(xié)議?由于歷史原因，H.323和會(huì)話起始協(xié)議（SIP）是相互競(jìng)爭(zhēng)的兩個(gè)協(xié)議。?軟交換可以同時(shí)支持H.323和SIP。?但在這兩種體系結(jié)構(gòu)中的軟交換還是有區(qū)別的。?由于H.323采用集中控制，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)、資源都要進(jìn)行管理，因而基于H.323的軟交換設(shè)備要復(fù)雜一些。?SIP體系是分布式的，它不管理系統(tǒng)狀態(tài)，基于SIP的軟交換設(shè)備承擔(dān)的工作量相對(duì)要小一些，因而它的呼叫處理能力要大于基于H.323的軟交換設(shè)備。?目前我國(guó)的IP電話產(chǎn)品采用ITU的H.323協(xié)議，電信管理部門也將H.323協(xié)議定為暫行標(biāo)準(zhǔn)。?H.323協(xié)議原是ITU為在局域網(wǎng)上開展多媒體通信制定的，其初衷是希望該協(xié)議用于多媒體會(huì)議系統(tǒng)，但目前卻在IP電話領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并取得了很好的效果。?H.323是H.320的擴(kuò)展，H.320產(chǎn)品通常使用ISDN、DDN等電路交換網(wǎng)進(jìn)行視頻會(huì)議通信。?H.323則在分組網(wǎng)絡(luò)上支持點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)音視頻通信服務(wù)。?目前普遍認(rèn)為H.323協(xié)議是在分組網(wǎng)上支持話音、圖像和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)最成熟的協(xié)議。?H.323系統(tǒng)主要包含四個(gè)組成部分：終端（Terminal）、網(wǎng)關(guān)（Gateway）、網(wǎng)守（Gatekeeper）和多點(diǎn)控制單元（MCU，MultipointControlUnit）。1．終端2．網(wǎng)關(guān)3．網(wǎng)守4．MCU8.4.3SIP

?IP電話相對(duì)于傳統(tǒng)PSTN電話的優(yōu)勢(shì)不僅僅在于低成本，還在于能將Internet基于Web的新業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)智能網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，提供創(chuàng)新的多媒體業(yè)務(wù)。?ITU提出的H.323協(xié)議更多的考慮基于分組網(wǎng)滿足傳統(tǒng)語音通信的要求，對(duì)以Web為基礎(chǔ)的新應(yīng)用考慮不多。?為此IETF基于Internet理念提出了會(huì)話起始協(xié)議（SIP）。?SIP是一個(gè)獨(dú)立于底層的、基于文本的應(yīng)用層信令協(xié)議，用于建立、修改和終止IP網(wǎng)上雙方或多方多媒體會(huì)話。?SIP借鑒了SMTP、HTTP等協(xié)議的思路，支持代理、重定向、用戶定位等功能，支持用戶移動(dòng)，與RTP（實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議）、SDP（會(huì)話描述協(xié)議）、DNS等協(xié)議配合，支持話音、數(shù)據(jù)、視頻、呈現(xiàn)（Presence）、即時(shí)消息和交互游戲，甚至虛擬現(xiàn)實(shí)等業(yè)務(wù)（會(huì)話）。?如圖8-12所示，SIP主要用于SIP終端與軟交換之間、軟交換與軟交換之間以及軟交換與應(yīng)用服務(wù)器之間。圖8-12SIP的應(yīng)用范圍?SIP的設(shè)計(jì)思想與H.248/Megaco和H.323完全不同，采用基于文本格式的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，客戶機(jī)發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器響應(yīng)請(qǐng)求。?SIP信令交互過程類似于客戶機(jī)/服務(wù)器和HTTP協(xié)議模型，由呼叫服務(wù)器、代理服務(wù)器等提供業(yè)務(wù)，用戶終端的每一個(gè)請(qǐng)求觸發(fā)服務(wù)器的某種操作；每一對(duì)請(qǐng)求和響應(yīng)構(gòu)成一個(gè)事務(wù)，事務(wù)之間相互獨(dú)立，一個(gè)完整的呼叫包含多個(gè)事務(wù)；SIP獨(dú)立于底層UDP/TCP等傳輸協(xié)議，消息中可攜帶任意類型的消息體。1．SIP基本功能?用戶定位?會(huì)話屬性協(xié)商?發(fā)起會(huì)話?修改會(huì)話?結(jié)束會(huì)話2．SIP的特點(diǎn)?SIP具有下列特點(diǎn)。（1）簡(jiǎn)單。（2）擴(kuò)展性和靈活性好。（3）安全性和可靠性較高。（4）互通性好。（5）與Web和E-mail兼容性好。3．與H.323的比較（1）SIP特別適合于提供即時(shí)消息和呈現(xiàn)類服務(wù)，而采用H.323很難提供這類服務(wù)。（2）采用SIP可以提供兼有傳統(tǒng)智能網(wǎng)和基于Web優(yōu)點(diǎn)的綜合服務(wù)。（3）采用H.323的VoIP服務(wù)對(duì)終端設(shè)備的要求較高。而SIP則簡(jiǎn)單易行，并且很容易與其他服務(wù)集成，優(yōu)勢(shì)明顯。（4）H.323作為VoIP的基本通信協(xié)議，已經(jīng)過長(zhǎng)期、大量應(yīng)用的檢驗(yàn)，這是SIP目前不具備的。8.5軟交換組網(wǎng)技術(shù)

8.5.1軟交換組網(wǎng)方案?在軟交換技術(shù)的組網(wǎng)應(yīng)用中，根據(jù)接入方式不同可分為窄帶和寬帶兩類組網(wǎng)方案：窄帶組網(wǎng)方案即利用軟交換技術(shù)為PSTN窄帶用戶提供語音業(yè)務(wù)，具體包括長(zhǎng)途/匯接和本地網(wǎng)兩類方案；寬帶組網(wǎng)方案即為寬帶用戶，主要為DSL和以太網(wǎng)用戶提供語音以及其他增值業(yè)務(wù)解決方案。1．窄帶組網(wǎng)方案?所謂窄帶組網(wǎng)，簡(jiǎn)單地可以認(rèn)為是利用軟交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備替代PSTN長(zhǎng)途/匯接局和端局。?窄帶組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中除了包含軟交換機(jī)，還涉及一些接入設(shè)備。（1）軟交換機(jī)（SS）（2）接入網(wǎng)關(guān)（3）中繼網(wǎng)關(guān)2．寬帶組網(wǎng)方案?所謂寬帶組網(wǎng)，簡(jiǎn)單地可以認(rèn)為是利用軟交換機(jī)等設(shè)備為IAD、智能終端用戶提供業(yè)務(wù)。?寬帶組網(wǎng)中除了包含軟交換機(jī)等核心設(shè)備之外，還有下列設(shè)備和終端。（1）多點(diǎn)控制器（MC）（2）會(huì)議電視網(wǎng)關(guān)（3）多點(diǎn)處理器（MP）（4）智能終端8.5.2軟交換網(wǎng)的編號(hào)?軟交換網(wǎng)絡(luò)可接入的終端包括固定終端、移動(dòng)終端、SIP終端和多媒體終端。?為了使這些終端相互之間以及與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)終端之間能夠進(jìn)行通信，需要給這些終端分配一個(gè)號(hào)碼。1．普通用戶的編號(hào)2．SIP用戶的編號(hào)3．地址轉(zhuǎn)換與ENUM8.5.3軟交換相關(guān)問題1．地址分配問題2．NAT穿越問題3．安全性問題（1）SIP安全性問題。（2）RTP安全性問題。（3）代碼和腳本攻擊。4．業(yè)務(wù)能力問題

8.6軟交換的組網(wǎng)應(yīng)用

?目前，國(guó)內(nèi)外許多電信運(yùn)營(yíng)商都部署了商用的軟交換網(wǎng)絡(luò)，其技術(shù)也日趨成熟。?從發(fā)展情況看，運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)軟交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)一般分三個(gè)步驟：第一步是利用軟交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途網(wǎng)的優(yōu)化改造，如中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信等運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)建成了覆蓋全國(guó)的長(zhǎng)途軟交換網(wǎng)，用于分流長(zhǎng)途語音業(yè)務(wù)，并逐步將長(zhǎng)途業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向軟交換網(wǎng)；?第二步是利用軟交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)替代和新建本地網(wǎng)的功能，軟交換的本地網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)成為新興運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)和傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商替換老化設(shè)備和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的重要手段；第三步是利用軟交換技術(shù)提供新型增值業(yè)務(wù)。?由于各運(yùn)營(yíng)商基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)策略的不同，軟交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體方案也存在一定的差異。?下面分別介紹軟交換技術(shù)在固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)中的典型應(yīng)用。8.6.1軟交換在固定網(wǎng)中的應(yīng)用1．基于軟交換的固網(wǎng)智能化改造圖8-13基于軟交換匯接局的固網(wǎng)智能化組網(wǎng)結(jié)構(gòu)2