软交换

软交换的思维导图，将呼叫控制功能从媒体网（传输层）关中分离；是下一代分组网络的核心设备，其功能：呼叫控制和处理、协议~、业务提供~、业务交换~、互通~、资源管理~、计费~、认证/授权~、地址解析~、语音处理~

软交换

• 软交换基本概念
  • 将呼叫控制功能从媒体网（传输层）关中分离；是下一代分组网络的核心设备
  • 功能：呼叫控制和处理、协议~、业务提供~、业务交换~、互通~、资源管理~、计费~、认证/授权~、地址解析~、语音处理~
  • 技术特点
    • 支持不同的PSTN、ATM、IP协议等各种网络的可编程呼叫处；方便运行在各种商用计算机和操作系统上；
    • 高效灵活
      • 软交换+TG=长途/汇接交换机；软交换+AG=语音虚拟专用网；软交换+RAS （终端）可利用公用承载中继提供受管的MODEM业务（信号转换）； 软交换+TG+本地性能服务器=本地交换机
  • 实现目标：在媒体设备与媒体网关的配合下，通过计算机软件编程方式实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络的架构实现IP、ATM、PSTN网等的互连
• 软交换技术的网络结构
  • 软交换网络分层：边缘接入层（信息格式转换）、核心交换层（分组技术）、网络控制层（核心层；软交换）、业务管理层
  • 软交换系统中的设备
    • IP终端：SIP终端与H.323终端
    • 软交换控制设备完成呼叫处理控制功能、接入协议适配~、业务接口提供~、互联互通~、应用支持系统
    • 其他支撑设备
    • 业务平台：新业务的生成和提供
    • 网关
      • 媒体网关（MG）
        • 功能：主要作用--媒体信息格式的相互转换
        • 分类：媒体中继网关（TMG）、媒体接入网关（AMG、IAD）、驻地用户媒体网关
      • 信令网关(SG)
        • 功能:完成信令/协议的相互转换
        • 分类：7号信令网关、用户信令网关、IP信令网关
      • 媒体网关控制器（MGC是软交换设备）
• 软交换体系协议
  • 媒体网关控制协议/承载控制协议=不对等协议
    • MGCP
      • IEFT提出，=简单网关控制协议+IP
      • 消息传递依靠承载在IP网络上的UDP
    • H.248
      • ITU提出
      • 信令消息基于UDP/TCP/SCTP等多种承载
  • 信令传输协议Sigtran（记住协议图）
    • M2UA
    • M3UA
    • M2UP
    • 适配层
    • MTP
    • UDP TCP
    • SCTP
    • 传输层
    • IP
  • 呼叫控制协议=对等协议
    • ISUP INAP STP-T
    • SIP 会话初始协议
      • IETF提出，在IP网上进行多媒体通信的应用层控制协议
      • 功能
        • 软交换系统中，主要应用于软交换与SIP终端之间
        • 主要应用于语音和数据相结合的业务，以及多媒体业务之间的呼叫建立与释放
        • SIP协议以其简单灵活的特点.....
      • SIP终端与SIP服务器
        • 用户代理UA
          • 用于和用户交付的SIP实体，提供话音、视频和增值业务。
          • 用户代理客户机UAC
          • 用户代理服务器UAS
        • 网络服务器NS
          • 地址解析和用户地位
          • 代理服务器
          • 重定向服务器
          • 注册服务器
    • H.323
      • ITU制定的通信控制协议，用于在分组交换网中提供多媒体业务。呼叫控制是其中的重要组成部分，用于建立点到点的媒体会话和多点间媒体会议
      • H.3UDP模式23中 控制信令采用TCP模式，媒体流采用
      • H.323定义的实体：网关（G）网守（GK）多点会议控制器（MC）多点处理（MP）多点会议控制单元（MCU）
  • 其他应用层协议：FTP、RADIUS、PARLAY、SNMP
  • 核心交换层协议：Ethernet、MPLS、ATM、TCP/IP、RIP（动态路由协议）、OSPF（开放式最短路径优先，是被最广泛使用的一种动态路由协议，是一种链路状态协议）、BGP（边界网关协议）、RSVP(资源预留协议)
• IMS技术
  • IMS：基于IP核心网提供话音及多媒体业务的网络体系框架
    • 3GPP R4:引入软交换
    • R5：定义IMS的核心结构，网元功能、接口和流程等内容
    • R6：增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和无线局域网（WLAN）接入特性
    • R7：加强对固定、融合的标准化制定
  • IMS与软交换的比较
    • 相似性：都基于IP分组网、都分为4层：业务层、控制层、承载层、接入层
    • 最大区别
      • 控制层看，IMS的功能进一步细化
      • IMS源于移动通信网络的应用；NGN固网
      • IMS全部采用SIP协议作为呼叫控制和业务控制的信令，NGN中SIP可用于呼叫控制的多种协议中的一种
      • 软交换基于主从控制；IMS终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议......
      • IMS支持移动性管理并且具有一定的QoS保障
  • IMS特点：接入无关、协议统一、业务与控制分离、用户数据与交换控制分离、归属服务控制、水平体系架构、策略控制和QoS保证、隐形注册
  • IMS分层体系结构
    • 逻辑实体分五类
      • 会话控制和路由
        • P-CSCF
        • I-CSCF
        • S-CSCF
        • 最核心的网元，进行呼叫会话控制
      • 用户数据管理、认证鉴权：HSS(类临时/本地寄存器)
        • 用户公有标识IMPU/PUI
        • 用户私有标识IMPI/PVI
        • 公共业务标识PSI
        • 用户签约数据库、保存用户的签约属性
      • 媒体资源
      • 业务控制
      • 互通功能
  • IMS中的协议
    • SIP、Diameter、COPS、H.248
  • IMS的优势：移动管理、服务质量、服务控制和开发商界接口