软交换关键技术与协议.docVIP

众望所归—基于IP软交换的关键技术与协议

北京邮电大学战晓苏2004/03/26

软交换技术结合了传统的语音网络的可靠性和新兴的IP技术的灵活性与有效性优点，能使现有公共交换电话网的能力发挥得淋漓尽致，并使公共交换电话网稳步地实现向IP数据网的转移。

基于IP软交换的技术特点

软交换技术的产生主要基于以下三方面技术的发展：

一是IP技术应用于通信领域，成功地研究出基于VoIP技术的IP电话。

二是将电信网络中的互联设备——网关功能分解为两部分：一部分只负责不同网络的媒体格式的适配转换，称之为媒体网关（MGW）；另一部分是网关的所有控制功能单独设置，称之为媒体网关控制器（MGC）。

三是智能网技术。智能网将业务控制和呼叫控制分离，提出了独立于交换网络的业务控制架构。

上述三方面技术为软交换技术的产生奠定了技术基础。

软交换技术的主要特点如下：

·呼叫控制与承载分离。软交换技术的基本思想是把呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，使得呼叫控制功能与承载网络之间无过多的依存关系，这在当前多网并存的情况下，为实现承载层网络融合提供了有利条件。

软交换实现的呼叫控制功能包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立/拆除会话）和信令互通（如从No.7到IP）等。

·业务控制与呼叫控制分离。它使业务真正地从网络中独立出来，为缩短新业务开发周期提供了良好的条件。业务控制与呼叫控制分离使软交换具备了灵活的业务提供方式，用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，真正实现“业务由用户编程实现”的设想。

·采用开放式业务接口（API）及标准协议。软交换把网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口与业务应用层相连。各功能实体（控制层设备和传输层设备）之间通过标准的协议进行连接与通信，使业务提供者自由地将传输业务与控制协议相结合，实现业务转移。这样，下一代网络中的功能部件就可以独立发展、扩容和升级，也使各运营商可以根据自己的需要，全部或部分地利用软交换体系的产品，采用适合自己的网络解决方案。

软交换技术参考模型

图1为ISC（国际软交换协会）推荐的软交换技术参考模型，这一参考模型涉及到传输平面、控制平面、应用平面、数据平面和管理平面等五个平面。

传输平面处于最底层，负责语音视频等具体承载数据的传送，包括交换功能、逻辑端口功能、适配功能和物理信令功能等，与传输平面相关的参考点有A、B、C。其中：A为信令信道，采用IETFIPS7协议；Ｂ参考点处于逻辑端口功能和设备控制功能之间，采用MGCP、MeGaCo、IPDC、Q.931等协议；C参考点采用VSI、GSMP等协议。传输平面与外部的接口1采用TDM话路或分组链路，包括带内信令。

控制平面处于第二层，提供控制功能，如信令处理、承载连接控制、设备控制、呼叫腿（Leg）控制、网守（Gatekeeper）和代理信令等功能。其中：参考点D位于信令处理功能

（1）SIP协议（SessionInitiationProtocol，会话初始协议）IETF制定的多媒体通信系统框架协议之一，它是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体通信，即多媒体业务域间采用SIP协议。SIP是在SMTP（简单邮件传送协议）和HTTP（超文本传送协议）基础之上建立起来的。SIP用来生成、修改和终结一个或多个参与者之间的会话。这些会话包括因特网多媒体会议，因特网（或任何IP网络）电话呼叫和多媒体发布。为了提供电话业务，SIP还需要不同标准和协议的配合，例如，实时传输协议（RTP）、能够确保语音质量的RSVP、能够提供目录服务的LDAP、能够鉴权用户的RADIUS，并实现与当前电话网络的信令互联等。

SIP协议借鉴了HTTP、SMTP等协议，还与RTCP、SDP、RTSP、DNS等协议配合，支持代理、重定向、登记定位用户等功能，支持用户移动。

（2）BICC协议（BearerIndependentCallControlprotocol,BICC协议）解决了呼叫控制和承载控制分离的问题，使呼叫控制信令在各种网络上承载，包括MTPSS7网络、ATM网络、IP网络。BICC协议由ISUP演变而来，是传统电信网络向综合多业务网络演进的重要支撑工具，即电话业务域和多媒体业务域间采用BICC协议。

BICC协议由CS1（能力集1）逐步向CS2、CS3发展。CS1支持呼叫控制信令在MTPSS7、ATM上的承载，CS2增加了在IP网上的承载，CS3则关注MPLS、IPQo