Softswitch培訓(xùn)教材軟交換組網(wǎng)及原理中興

ZTE

Softswitch——基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的VoIP技術(shù)及全面解決方案1綱要·

ZXSS10

SS1組網(wǎng)介紹ZXSS10

SS1原理介紹2下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖傳統(tǒng)語音網(wǎng)信令網(wǎng)數(shù)據(jù)庫控制設(shè)備控制設(shè)備業(yè)務(wù)平臺OSS業(yè)務(wù)層控制層Core

Packet

Network信令網(wǎng)關(guān)邊緣層核心層媒體網(wǎng)關(guān)分組語音網(wǎng)分組接入設(shè)備3Softswitch網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)BroadbandAccessSoftswitchSoftswitchSCP

Datebase

AAA

ServerApplicationServerPolicy

Server業(yè)務(wù)層控制層IP

Router/ATM

switchCore

Packet

NetworkPSTN/ISDNSGTGMSAGAGNASH323

GWIADWAG邊緣層核心層IP

PBXWirelessSS7NetworkZXSS10

SS14ZXSS10

SS1ZXSS10A200ZXSS10M100ZXSS10

APPZXSG10ZXSS10I500系列Softswitch語音解決方案的先進性5

Softswitch體系結(jié)構(gòu)是面向網(wǎng)絡(luò)融合的新一代多媒體業(yè)務(wù)整體解決方案，在繼承的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了對目前在各個業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)（如PSTN/ISDN、PLMN、IN和Internet等）之間進行互通的思想的突破。它通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合，使得包交換網(wǎng)絡(luò)能夠繼承原有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務(wù)功能，同時可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)快速提供原有網(wǎng)絡(luò)難以提供的新型業(yè)務(wù)。可以說，Softswitch向著個人通信的終極目標(biāo)—在任何時間（Whenever）、任何地點（Wherever），以任何方式（Whatever）和任何人（Whoever）實現(xiàn)通信—邁出了重要的一步。Softswitch的網(wǎng)元（1）6

Softswitch：作為系統(tǒng)的控制核心，完成協(xié)議適配、呼叫處理、資源管理、業(yè)務(wù)代理等，并作為系統(tǒng)的對外接口完成和其它系統(tǒng)的互連互通功能。

TrunkGateway：在Softswitch的控制下，完成媒體流轉(zhuǎn)換等功能，主要用于中繼（SS7信令）接入。

SignalingGateway：完成電路交換網(wǎng)（基于MTP）和包交換網(wǎng)（基于IP）之間的SS7信令的轉(zhuǎn)換功能。Softswitch的網(wǎng)元（2）7

Access

Gateway：在Softswitch的控制下，完成媒體流轉(zhuǎn)換和非SS7信令處理等功能，主要用于終端用戶/PBX接入、無線基站接入和中繼（非SS7信令）接入。

Integrated

Access

Device：完成用戶端數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體業(yè)務(wù)的綜合接入功能。

Media

Server：作為一種資源平臺，為全網(wǎng)提供包括IVR、Conference等資源。Softswitch的網(wǎng)元（3）8

ApplicationServer：利用Softswitch提供的應(yīng)用編程接口（API），通過提供業(yè)務(wù)生成環(huán)境，完成業(yè)務(wù)創(chuàng)建和維護功能。

RouterServer:為Softswitch互通提供路由功能。

BGW：寬帶網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)之間媒體的互通。實際工程組網(wǎng)9ZXSS10

SS1介紹10ZXSS10

SS1硬件ZXSS10的主要特征SoftSwitch軟件結(jié)構(gòu)基本概念協(xié)議介紹系統(tǒng)數(shù)據(jù)與操作界面維護工具ZXSS10

SS1a/1b軟交換控制設(shè)備主要功能11呼叫處理控制功能：負(fù)責(zé)完成基本的和增強的呼叫處理過程。接入?yún)f(xié)議適配功能：負(fù)責(zé)完成各種接入?yún)f(xié)議（信令）的適配處理過程。業(yè)務(wù)接口提供功能：負(fù)責(zé)完成向業(yè)務(wù)平臺提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口?；ミB互通功能：負(fù)責(zé)完成與其它對等實體互連互通。應(yīng)用支持系統(tǒng)功能：負(fù)責(zé)完成計費、認(rèn)證、操作維護等功能。強大的系統(tǒng)支撐平臺12硬件平臺

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Softswitch的硬件平臺是分布式的多處理器系統(tǒng)，重要部件均為熱備份。相對于商業(yè)的硬件平臺而言，其處理能力得到了大大的提高，性能的提升也是不言而喻的。

單板采用400MHz以上主頻的RISC處理器，256MB以上的內(nèi)存容量，處理能力超過500MIPS。

單框系統(tǒng)最多可配23個RISC處理器，通過系統(tǒng)擴展最多可以達(dá)到69個處理器。軟件平臺ZTE

Softswitch的軟件平臺是分布式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。與Unix或NT等非實時操作系統(tǒng)相比較，其性能及可靠性大大提高。設(shè)備的電信級可用性

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Softswitch是基于電信級應(yīng)用設(shè)計和實現(xiàn)的，具有完善的備份和切換能力、強大的擴展能力和靈活的單板混插/熱插拔能力。而商業(yè)平臺方式難以實現(xiàn)上述特性。優(yōu)越的設(shè)備性能指標(biāo)13系統(tǒng)容量

單框系統(tǒng)容量為200萬用戶，20萬中繼。通過板位擴展和機框級聯(lián)的方式，三框級聯(lián)系統(tǒng)容量可達(dá)到600萬用戶，60萬中繼。系統(tǒng)處理能力

單框系統(tǒng)處理能力可達(dá)2M

BHCA，通過板位擴展和機框級聯(lián)的方式，三框級聯(lián)，Softswitch單系統(tǒng)BHCA可達(dá)6M以上（國內(nèi)軟交換標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的處理能力為3M

BHCA）。呼叫處理性能域內(nèi)用戶呼叫域內(nèi)用戶<60ms域內(nèi)用戶呼叫PSTN用戶<120msPSTN用戶呼叫域內(nèi)用戶<120msPSTN用戶通過Softswitch呼叫PSTN用戶<170msZXSS10處理板

SC14SC：系統(tǒng)板（System

Card）軟交換控制設(shè)備的控制核心，控制和監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)其它單板的工作狀態(tài)，并分擔(dān)一部分協(xié)議處理工作；另外還提供系統(tǒng)所必需的外部設(shè)備接口，如硬盤、后臺數(shù)據(jù)庫等。ZXSS10處理板SPC、NIC、SSN15SPC：系統(tǒng)協(xié)議板（System

Protocol

Card）軟交換控制設(shè)備中協(xié)議處理的主要處理部分。

NIC：網(wǎng)絡(luò)接口板（Network

InterfaceCard）。提供系統(tǒng)對外的網(wǎng)絡(luò)出口。SSN：系統(tǒng)交換板（System

Switch

Network）軟交換控制設(shè)備中數(shù)據(jù)交換的樞紐，提供系統(tǒng)內(nèi)部用于模塊互聯(lián)的以太網(wǎng)。ZXSS10維護組網(wǎng)結(jié)構(gòu)16ZXSS10

SS1A正面機框17ZXSS10

SS1A背面機框18ZXSS10

SS1B正面機框19ZXSS10

SS1B背面機框20單板網(wǎng)絡(luò)接口介紹21SC板：共有5個網(wǎng)口SPC板：兩個NIC板：兩個SSNI板：三個TIC板：一個單板啟動過程及IP地址22SC單板啟動，競爭主備，版本啟動完成，IP地址如下：主SC：168.5.1.1;168.4.1.1;168.6.1.1;168.3.1.1（2）備SC：168.3.1.2（1）

SSN單板啟動，競爭主備。地址：168.4.1.16，168.6.1.17SC附加168.2.1.1的地址，并向數(shù)據(jù)庫要數(shù)據(jù)。SPC和NIC單板啟動工程連線23ZXSS10

SS1軟件結(jié)構(gòu)24ZXSS10的軟件結(jié)構(gòu)125

協(xié)議適配層：負(fù)責(zé)接入外部的各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，如H.248、MGCP、H.323、No.7等，并轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的內(nèi)部消息送給呼叫服務(wù)器Call

Server進行處理。對于未來的協(xié)議，只需在這一層增加相應(yīng)的軟件適配模塊，就可以順利地完成系統(tǒng)的升級換代。

呼叫服務(wù)器：是系統(tǒng)的控制樞紐，提供統(tǒng)一的呼叫控制。ZXSS10的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)226資源管理器（Resource

Manager）。負(fù)責(zé)與呼叫相關(guān)的各種媒體資源的分配，如控制媒體服務(wù)器播放業(yè)務(wù)音。業(yè)務(wù)管理器（Service

Manager）負(fù)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（Data

Manager）提供對內(nèi)部數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一存取接口。ZXSS10的主要特征一27

開放的系統(tǒng)設(shè)計：系統(tǒng)的所有構(gòu)件均獨立于運行平臺，并支持多處理機系統(tǒng)，可以靈活配置以支持不同網(wǎng)絡(luò)

的特定需求。

多種標(biāo)準(zhǔn)接口：系統(tǒng)支持SS7、H.248、MGCP、

H.323、SIP/SIPBCP-T和BICC等協(xié)議，能夠?qū)哂猩鲜鼋涌诘脑O(shè)備進行控制或與之互通。

靈活的業(yè)務(wù)能力：系統(tǒng)提供開放的API編程接口，允許本機、本地應(yīng)用服務(wù)器和遠(yuǎn)端應(yīng)用服務(wù)器同時創(chuàng)建和提供新業(yè)務(wù)。ZXSS10的主要特征二28

較高的可靠性：系統(tǒng)采用雙機冗余熱備份機制，一旦主機出現(xiàn)故障，備機能在最短時間內(nèi)接替主機的工作，確保整個系統(tǒng)運行不會中斷。

很強的擴展性：系統(tǒng)的呼叫控制、協(xié)議處理、OAM均基于分布式體系結(jié)構(gòu)，新協(xié)議和新業(yè)務(wù)可以在不影響正常運行的前提下動態(tài)擴充。

良好的可用性：系統(tǒng)的軟硬件均采用容錯機制、具有告警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和友好的人機接口，并提供觀察、跟蹤、調(diào)試等輔助手段?；靖拍?/p>

節(jié)點29節(jié)點的含義節(jié)點就是指IP網(wǎng)絡(luò)中與本SS系統(tǒng)有關(guān)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，主要包括以下三種：本SS所控制的各個媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備，如：AG、TG等；網(wǎng)絡(luò)

上可達(dá)的有連接關(guān)系的其他SS；有關(guān)的信令網(wǎng)關(guān)SG。基本概念

網(wǎng)關(guān)簇30網(wǎng)關(guān)簇ZONE網(wǎng)關(guān)簇就是若干相同業(yè)務(wù)特性的網(wǎng)關(guān)節(jié)點的集合，主要

應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)容量偏小，從而造成節(jié)點過多，系統(tǒng)難以

管理的情況。在劃分網(wǎng)關(guān)簇時需遵循以下一些規(guī)則：

同一個網(wǎng)關(guān)簇中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點應(yīng)具有相同的設(shè)備類型；

同一個網(wǎng)關(guān)簇中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點應(yīng)處于同一個網(wǎng)絡(luò)中；整

個網(wǎng)關(guān)簇的容量要適中，不能過大。所以，對于AG，

TG等容量比較大的網(wǎng)關(guān)來說，其本身就可以作為一個ZONE，而對于IAD（Softswitch的綜合接入設(shè)備Integrate

Access

Device）等小容量的網(wǎng)關(guān)就需要多個組合來構(gòu)成一個ZONE?；靖拍?/p>

控制域31控制域SS控制域是指本SS系統(tǒng)和所有受控設(shè)備組成的域?；靖拍頛SQ32邏輯處理板序號LSQLSQ是由系統(tǒng)統(tǒng)一配置給每塊處理板的一個邏輯號，在其它數(shù)據(jù)中一律都是以邏輯板號表示，這樣當(dāng)因為調(diào)試或其它原因而需要更換板卡的插槽時，只要將邏輯板號對應(yīng)的實際板位更改即可?；靖拍钅K號33模塊號一些人機命令中常用到模塊號。SC的模塊號是0，其他單板的模塊號等于其板位號減二?；靖拍罱K端標(biāo)識符TerminationID34終端標(biāo)識符TerminationID終端（Termination）是MG中的邏輯實體，用于起呼/終結(jié)媒體或控制流。大致包括三種類型：用戶、中繼和RTP流。終端在創(chuàng)建時由MG分配了一個唯一的標(biāo)識，稱為Termination

ID。如：

SDN/JIM/8563。基本概念終端缺省屬性35終端缺省屬性終端MG中的邏輯實體，用于起呼/終結(jié)媒體或控制流。主要有三種類型：用戶類型、中繼類型和RTP類型。終端都具有屬性，這些屬性分為兩種：包括在基本協(xié)議中的屬性；允許終端處理的性質(zhì)、事件、信號和統(tǒng)計，這些選項都包括在定義中。當(dāng)MG創(chuàng)建

終端時，可以根據(jù)終端的類型選擇屬性缺省值，稱為終端的缺省屬性。其中第一種屬性在屬性模板中選取，第二種的屬性在包模板中選取。基本概念終端屬性模板36終端屬性模板終端屬性模板就是指定義了基本協(xié)議中的一些屬性的模板。主要包括以下一些項：RequestID，是指MG檢測到它需要檢測和報告事件時，發(fā)往SS的編號，用來表示某類事件的發(fā)生；EVENT_NUM是指MG需要檢測和報告的事件數(shù)；PKGID+EVENTID表示缺省事件名，由于事件是在包中定義的，

所以事件由（包名+事件號）來表示，缺省事件就是終端在缺省狀態(tài)下應(yīng)檢測的事件，如：對于用戶類型的終端，缺省事件可以是檢測摘機；對于中繼類型的終端，缺省事件可以是檢測占用等；在MG與SS發(fā)送命令的時候，命令所帶的參數(shù)（消息體）稱為描述符（Descriptor）。基本概念終端包模板37終端包模板終端包模板定義了媒體網(wǎng)關(guān)協(xié)議發(fā)送協(xié)議包的規(guī)律，每個包模板

都包括支持它的所有包，定義了一些允許終端具有的性質(zhì)、事件、信號和統(tǒng)計。終端可以選擇包模板來配置這些屬性。H.248介紹SoftswitchSGMG?BICC/SIP

BCP-T?H.248?RTP/RTCP?ISUP/IP?ISUP/MTP?TDMTrunkControlEdge38H.248特性39

H.248協(xié)議通過MGC實現(xiàn)對MG的主/從控制。它提供連接控制，設(shè)備控制以及設(shè)備配置。以兩個關(guān)鍵概念為基礎(chǔ)——終端和環(huán)境

提供8個命令：Add，Substract，Move，Modify，Notify，AuditValue，AuditCapabilities，

ServiceChange

包擴展機制為規(guī)定終端的信號、事件、屬性和統(tǒng)計數(shù)據(jù)提供了簡潔明了的開放的擴展方法。H.248介紹40

H.248采用簡單有效的連接/資源模型，來描述MGC所控制的MG內(nèi)的邏輯實體或?qū)ο?。它有兩個最基本的概念：終端和環(huán)境。終端確定媒體流或資源，執(zhí)行信號，并生成事件，具有屬性，并維持統(tǒng)計數(shù)據(jù)。終端可以是永久（儲備）的，或者是暫時（短暫）的。所有信號、事件、屬性和統(tǒng)計數(shù)據(jù)均在包中定義，包與各個終端相關(guān)聯(lián)。H.248介紹圖5.Megaco/H.248連接/資源模型41H.248命令?Add?Modify?Subtract?Move?AuditValue?AuditCapabilities?Notify?ServiceChange?MGC42?MGH.248介紹?Softswitch?MG?H.248?TCP/UDP?IP?Three-way

Handshake?Port

2944:

Text-encoded?Port

2945:

Binary-encoded?H.24843系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置44內(nèi)容容量數(shù)據(jù)（包括系統(tǒng)容量、處理板容量、處理板數(shù)據(jù)區(qū)容量等）、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)（包括SS系統(tǒng)的一些基本屬性、與本SS系統(tǒng)有關(guān)的一些網(wǎng)關(guān)設(shè)備的基本屬性等）、處理板數(shù)據(jù)（包括處理板在機框中的位置以及處理板的分配等）、號碼分析數(shù)據(jù)（包括號碼分析子、號碼流變換和百號組等）、中繼數(shù)據(jù)（包括中繼、路由數(shù)據(jù)）、用戶數(shù)據(jù)（包括用戶號碼屬性、用戶權(quán)限、用戶附加業(yè)務(wù)等）、協(xié)議數(shù)據(jù)（包括SCTP協(xié)議數(shù)據(jù)、終端Termination屬性，終端屬性模板、終端包模板等）。數(shù)據(jù)庫圖形界面45權(quán)限日志管理46

權(quán)限由類型和級別組成。每個用戶具用一定的權(quán)限類型和級別。一個命令也是具用一定的權(quán)限類型和級別，即需要一定的權(quán)限級別才能執(zhí)行。一個用戶只能執(zhí)行他擁有的權(quán)限類型中小于等于他的權(quán)限級別的命令。

用戶允許被賦予某些權(quán)限；或者允許被賦予和某些用戶相同的權(quán)限；或者允許被賦予對某些命令的執(zhí)行權(quán)限和不允許執(zhí)行的權(quán)限。

具用權(quán)限類型一定級別的用戶可以給某個用戶增加權(quán)限，也可以降低某個用戶的權(quán)限。權(quán)限日志管理47五級權(quán)限按照如下分類：0級，系統(tǒng)保留，為最高權(quán)限。1級，涉及對系統(tǒng)參數(shù)的修改，對系統(tǒng)影響較大2級，增加，刪除數(shù)據(jù)，僅影響某個分系統(tǒng)3級，更改數(shù)據(jù)，僅影響某個分系統(tǒng)。4級，適用于敏感數(shù)據(jù)的查詢和顯示。5級，一般查詢，顯示等。權(quán)限日志管理48

日志管理系統(tǒng)向數(shù)據(jù)庫中寫入操作員的執(zhí)行信息，同時提供查詢，刪除日志等功能。

日志系統(tǒng)架構(gòu)在人機命令基礎(chǔ)之上，當(dāng)打開寫日志開關(guān)后，所有輸入和輸出的命令語句都會向日志系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)，從而完成寫日志的功能。提供顯示，刪除操作員日志記錄的人機器命令。可以設(shè)定執(zhí)行存儲日志記錄的有關(guān)參數(shù)。權(quán)限日志管理49權(quán)限日志管理50計費51計費信息的采集：接收來自Call

Server進程的各種計費信息；計費話單生成：根據(jù)計費信息生成計費詳細(xì)話單CDR；計費話單存儲以文件或數(shù)據(jù)庫的形式存儲計費話單，可采用多種標(biāo)準(zhǔn)格式或按用戶需求定制；計費話單傳送采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，將計費詳細(xì)話單（CDR）傳送給外部計費系統(tǒng)；計費認(rèn)證負(fù)責(zé)用戶信息向外界認(rèn)證中心認(rèn)證的功能。話務(wù)統(tǒng)計52

話務(wù)統(tǒng)計主要提供基于任務(wù)的統(tǒng)計功能?；谌蝿?wù)的統(tǒng)計是指用戶可以通過人機命令接口或圖形化界面設(shè)定任務(wù)，然后由話務(wù)統(tǒng)計來自動完成任務(wù)，統(tǒng)計結(jié)果可以設(shè)定為自動輸出，也可以由用戶發(fā)命令來查看。另外，根據(jù)需求，也可以提供某些實時統(tǒng)計功能，如針對系統(tǒng)資源（例如CPU占有率）、話務(wù)數(shù)據(jù)（例如一次通話記錄）和Device

Adapter性能數(shù)據(jù)（例如丟包率）等進行實時統(tǒng)計。話務(wù)統(tǒng)計分類53

一般話務(wù)統(tǒng)計：cpu占用率，目的碼(TDC)，中繼群(TRG)，媒體網(wǎng)關(guān)(MG)等

分布話務(wù)統(tǒng)計：與本局直接相連的端局或Softswitch間的來去話業(yè)務(wù)統(tǒng)計分析宏觀話務(wù)統(tǒng)計：域內(nèi)呼叫，出域呼叫，入域呼叫。話務(wù)統(tǒng)計的人機命令54登記一個話務(wù)統(tǒng)計任務(wù)顯示已登記的話務(wù)統(tǒng)計任務(wù)信息刪除一個話務(wù)統(tǒng)計任務(wù)查詢話務(wù)統(tǒng)計任務(wù)的統(tǒng)計結(jié)果定義統(tǒng)計對象組察看統(tǒng)計對象組信息刪除統(tǒng)計對象組顯示統(tǒng)計任務(wù)當(dāng)前狀態(tài)話務(wù)統(tǒng)計55信令跟蹤56

信令跟蹤除了使用圖形界面外，還可以使用命令行終端、命令導(dǎo)航樹等進行跟蹤，其核心是形成信令跟蹤所使用的人機命令。

提供多種信令跟蹤手段，跟蹤H.248，MGCP，SIP，M3UA，SCTP，SS7等協(xié)議，可以按照節(jié)點，IP地址，主叫號碼或被叫號碼，中繼，鏈路號等方式，直觀地把跟蹤結(jié)果顯示出來。通過這些手段，大大強化了系統(tǒng)維護的功能，減少了系統(tǒng)維護的開銷。信令跟蹤57信令跟蹤58信令跟蹤59告警系統(tǒng)60

告警系統(tǒng)負(fù)責(zé)實時監(jiān)控SS的運行狀況，為SS的實時維護與修復(fù)提供一個友好的人機界面。

告警系統(tǒng)可以實時顯示最新告警信息、告警統(tǒng)計信息和屏蔽信息，按多種查詢條件查詢告警當(dāng)前的或歷史的告警信息，監(jiān)控機架上

各板位的狀態(tài)。

告警按嚴(yán)重程度分為緊急、嚴(yán)重、重要和一般告警，分別對應(yīng)級別為一、二、三、四級告警。零級告警即為通知。通知是SS系統(tǒng)運行中的一些信息提示，方便用戶及時掌握系統(tǒng)各個部分的運行狀態(tài)。一、二、三、四級