软交换2软交换网络的体系结构

现代通信网实验室*第1页（1）接入层接入层的主要作用是利用各种接入设备实现不同用户的接入，并实现不同信息格式之间的转换。接入层的设备没有呼叫控制功能，它们必需和控

制层设备相配合，才能完成规定任务。信令网关（SG，Singnaling

Gateway），它的作用是与No.7信令网相连，将窄带的No.7信令转换为可以在分组网上传送的信令，或反之，并与控制层设备交互。中继网关（TG，Rrunking

Gateway），它一侧与传统电话网相连，一侧与分组网相连，与控制层设备配合，在分组网上实现语音汇接业务。现代通信网实验室*第1页接入网关（AG，Access

Gateway），与中继网关一样，接入网关也是为在分组网上传送语音而设计的。所不同的是，接入网关的电路侧提供了比中继网关更为丰富的接口。包括直接连接模拟电话用户的POTS（Plain

Old

TelephoneService 普通老式的电话服务，可译为传统电话业务）接口、连接传统的接入模块的V5.2接口、连接PBX的PRI接口以及xDSL接口等等，从而实现了铜线接入的综合接入功能。现代通信网实验室*第1页媒体资源服务器（MS，Media Server），它是一种特殊的网关设备，其功能主要分为两部分：一是向软交换网络中的用户提供信号音和录音通

知；二是为多方呼叫、语音或视频业务提供会议

桥资源。与其它接入层设备一样，媒体资源服务

器本身也没有呼叫控制功能，需要接受控制层设

备的控制进行操作。综合接入设备（IAD，Integrated

AccessDevice），与接入网关相比，综合接入设备是一个小型的接入层设备。它向用户同时提供模拟端口和数据端口，实现用户的综合接入。现代通信网实验室*第1页无线接入网关（WAG，Wireless

AccessGateway），它的主要作用是实现无线用户的综合接入。智能终端，与现在用户所用的普通终端相比，它的智能化程度更高。通过智能终端与控制层设备的配合，可以实现传统网络上无法实现的一些业务。智能终端的形式多种多样，它可以是一个类似普通电话机的硬件终端，也可以是安装在个人计算机上的软件终端，智能终端与控制层设备之间采用的也是标准协议，现在用的比较多的是

SIP。现代通信网实验室*第1页（2）传送层在软交换网络中，所有的业务、所有的媒体流都是通过一个统一的传送网络传送，这是传送层需要完成的功能。传送层要求是一个高带宽的，有一定的QoS保证的分组网络。目前主要是指IP和ATM两种网络。（3）控制层控制层是软交换网络的呼叫控制核心。该层的设备被称为软交换设备、软交换机或媒体网关控制器。用来控制接入层设备完成呼叫接续。软交换设备的主要功能包括呼叫控制、业务提供、业务交换、资源管理、用户认证、SIP代理等。现代通信网实验室*第1页目前可以见到的软交换设备大致有三类：一类是只提供窄带语音业务的软交换设备，我们也把这种软交换设备能够控制的范围称为窄带域；一类是只提供宽带多媒体业务的软交换设备，我们把这种软交换设备能够控制的范围称为宽带域；还有一类是能够同时提供这两种业务的综合的软交换设备。我国的华为、中兴生产的软交换设备属于后者现代通信网实验室*第1页（4）业务/应用层在传统网络中，因为受到设备的限制，业务的开发一直是个比较复杂的事情，软交换网络产生的原因之一就是降低业务开发的复杂度，更加灵活方便地向用户提供更多更好的业务。因此，软交换网络采用了业务与控制相分离的思想，将与业务相关的部分独立出来，形成了业务/应用层。应用层的作用就是利用各种设备为整个网络体系提供业务上的支持。现代通信网实验室*第1页应用服务器（AS

Application

Server）它的主要作用是向业务开发者提供开放的应用程序开发接口（API），该接口独立于实际的网络情况，业务开发者可以在不了解网络的情况下进行业务的开发和提供。用户数据库用于存储网络配置和用户数据。

AAA服务器用于用户的认证、管理和授权。现代通信网实验室*第1页2.2软交换网络的特点与传统网络相比，软交换网络具备以下特点：（1）基于分组软交换网络基于ATM或IP的分组网络进行传送，接入方式及各种业务的个性都将被屏蔽，信息全被转换成统一的分组的形式传送及处理，将三网融合推入了实质性阶段。软交换网络与原电话网相比最主要的特点就是核心网从单业务转成多业务的快速通道。现代通信网实验室*第1页（2）开放的网络结构软交换网络具有简洁、清晰的层次结构，各个网元之间使用标准的协议和接口，使得各部件在地理上可以自由分离，网络结构逐步走向开放，各部件可以独立发展，可以根据需要自由组合各部分的功能产品来组建网络，实现异构网络的互通。关于软交换网络中用到的主要协议，将在后面的章节里详细介绍。现代通信网实验室*第1页（3）业务与呼叫控制相分离，与网络分离在软交换网络中，控制层的软交换设备只负责基本的呼叫的接续控制，业务逻辑基本由应用服务器提供，实现了业务与呼叫控制分离。分离的目标是使业务真正独立于网络，业务的提供更加灵活有效。实际上，应用层的应用服务器不仅可以为软交换网络服务，也可以为其它网络服务。例如：它可以通过INAP向PSTN用户提供业务；也可以通过

CAMEL协议向移动用户提供服务。现代通信网实验室*第1页（4）业务与接入方式分离在软交换网络中，业务提供与用户接入属于两个独立的层面，业务可以与接入介质完全分离。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及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。直接的例子就是现在的PSTN上实现的服务很难同时放在宽带网上，而在软交换的概念下，无论用户用什么方式接入，得到的业务是一样的。电话系统里的特殊业务同宽带网络或无线网络的业务相同。现代通信网实验室*第1页（5）快速提供新业务软交换网络中，采用标准接口与软交换设备相连的服务器，可提供开放的业务生成接口。第三方业务开发商可以按照自己的意愿，快速生成各种业务。这种新业务的生成模式完全适应技术发展的趋势，能够满足用户不断变化的业务需求。现代通信网实验室*第1页2.3软交换网络面临的主要问题（1）分组网的服务质量保证现有的分组网当初是为了实现非实时性的业务而设计的，没有考虑到实时性应用的服务质量的保证问题。一旦将其用到软交换网络中，就要用它来承载语音等实时性的业务。这些实时性业务对服务质量的要求远远高于非实时性的业务，因此在现有分组网的基础上去解决服务质量保证的问题，成为软交换网络中必须解决的问题之一。现代通信网实验室*第1页（2）协议的不成熟目前软交换网络用到的如SIP、H.248、SIGTRAN等协议还处于研究性应用阶段，许多功能还有待通过研究进行补充和增加。由于在软交换网络中，各节点可以采用的协议不止一种，而到目前为止，还没有一个明确的倾向选择哪种协议，因此设备生产产商在开发产品时，选择也是多种多样的。即使两个产家选择同一种协议，但因为协议还不够成熟，对协议的理解也不尽相同，各厂家均按自己的理解来开发，难免存在偏差。这些都会限制不同产家设备间的现代通信网实验室*第1页（3）网络安全性的保证在软交换网络中，所有的媒体流和控制流均承载于分组网上，各个设备也成为分组网上的一个节点。从安全性上看，分组网要远弱于电话网。软交换网络中的各个设备放在分组网上，就存在遭受恶意攻击的可能性。因此，如何保证网络的安全性也是将来在组网时要重点解决的问题。另外，软交换网络中的用户数据和业务流也都承载在分组网上，因此用户数据的安全性和业务流的安全性也是需要解决的问题。现代通信网实验室*第1页（4）设备的不成熟虽然目前国际上的各大通信设备制造商已经基本上停止了对传统交换机的研究，转为研究