南邮《交换技术基础》CH9

第九章软交换南京邮电大学通信与信息工程学院网络工程与技术系2020年2月10日星期一NUPT-PYF2主要内容•软交换基本技术•软交换网络•软交换机功能•软交换控制信令：SIP、H.248•软交换开放业务技术•软交换实验2020年2月10日星期一NUPT-PYF39.1软交换基本技术•会话控制技术–会话控制：仅用于传送状态信息、地址信息、协商通信能力，并没有控制承载层建立连接。（针对于IP网络）•会话控制协议：H.323（ITU-T）、SIP（IETF）–呼叫控制：在传送上述信息的同时完成对连接建立的控制。（针对于电信网）•网关控制技术•业务控制技术–业务控制和呼叫控制相分离–智能网业务层和网络层之间的接口仍然是电信网专用接口：（D接口、INAP）–软交换业务层和网络层之间采用开放接口：（ParlayAPI、WebService…..INAP）2020年2月10日星期一NUPT-PYF4网关控制技术•网关：连接两个不同的网络，支持不同网络之间的互通，包括异质网络终端的接入。•H.323网关：–功能：媒体格式转换、信令转换、控制网关内部资源，为每个呼叫建立网关内部的话音通路。–缺点：扩展性不强、不能支持与PSTN的无缝连接、可靠性不强、７号信令能力有限GWGKH.323终端SGWMGCMG信令E.b语音E.aJCNB控制媒体至GK至H.323终端PSTN/ISDNIPPSTN/ISDN2020年2月10日星期一NUPT-PYF5网关分解功能模型•媒体网关（MG）：负责媒体格式变换以及PSTN和IP两侧通路的连接。•信令网关（SG）：负责信令转换。SG只进行PSTN/ISDN信令的底层转换，即从TDM电路方式转换成IP传送方式，并不改变其应用层消息。•媒体网关控制（MGC）：负责根据收到的信令控制媒体网关的连接建立和释放，完成基于状态机的呼叫控制。MGC真正对信令消息进行分析和处理，并进行应用层的互通变换。该实体可有不同的名称，如呼叫代理、呼叫服务器、软交换机等。它和网关之间的接口，即N接口上运行的协议就是网关控制协议。GWGKH.323终端SGWMGCMG信令E.b语音E.aJCNB控制媒体至GK至H.323终端PSTN/ISDNIPPSTN/ISDN2020年2月10日星期一NUPT-PYF6网关分解功能模型•特点：将控制智能集中到网络中来，即少量的MGC中。其思路和传统电信交换网类似。此时，网关相当于终端设备，数量大而功能简单；MGC相当于交换机，数量少而功能复杂，一个MGC可以控制多个网关。•网关控制协议：–MGCP（IETF）–H.248/Megaco（ITU-T/IETF）•七号信令转接协议：Sigtran2020年2月10日星期一NUPT-PYF7基于分离网关的网络结构2020年2月10日星期一NUPT-PYF89.2软交换网络•软交换的最大特点是将原来集中于交换机节点上的各种功能分布到相应的网络实体上实现，形成一个可按需线性扩展的系统。•软交换–软交换网络技术–软交换机节点技术2020年2月10日星期一NUPT-PYF9分层网络结构•传送层：负责用户信息从源端到目的端传送。•控制层：负责通信各方之间的呼叫建立和释放。•应用层：利用下面两层提供的网络能力，构建和实现各种用户所需的应用，或称为增值业务。•数据层：提供网络数据库能力，供应用层使用。•管理平面：提供网络管理、运营支撑、用户配置、业务配置、计费结算等各类网络管理功能，这些功能分布于相应的各个层次实现。应用层2020年2月10日星期一NUPT-PYF10软交换网络典型物理实体及接口协议H.323H.248H.248H.248H.323终端SIPSIPSIP终端SIPSSWMGAGH.248终端SGMSASSPSPLDAP服务器DNS服务器数据层应用层控制层传送层终端层SP业务数据库TAIMGCP终端MGCPMSMGCPLDAPSSWSIP/SIP-TPARLAYSIGTRANMGCPOSSNMSSNMP管理平台非IP终端ＲＴ／ＥＸ2020年2月10日星期一NUPT-PYF11软交换网络主要接口协议协议名适用接口功能SIPSSW-SSW；SSW-SIP终端会话/呼叫控制SIP-TSSW-SSW会话／控制，且透明传送ISUP信令SDPSSW-SSW；SSW-SIP终端媒体信道控制，与SIP配套使用H.323SSW-SSW；SSW-H.323终端呼叫控制BICCSSW-SSW呼叫控制H.248SSW-MG；SSW-AG；SSW-IAD；SSW-H.248终端网关设备控制MGCPSSW-MG；SSW-AG；SSW-IAD；SSW-MGCP终端网关设备控制RTPIP终端/网关－IP终端/网关封装传送实时通信媒体流RTCPIP终端/网关－IP终端/网关传递实时通信媒体流质量监测信息，与RTP配套使用SIGTRANSG-SSW；SG-SG；MG-SSWIP网络上传送7号信令TRIPLS-LS*；GW-GWIP电话域间网关路由ENUMSSW-ENUM服务器E.164号码至URI翻译，用于呼叫选路ParlaySSW-ASAPI接口，向第三方业务提供商开放网络能力RADIUSSSW-RADIUS服务器认证和计费管理SNMPNMS-各被管网络实体网管2020年2月10日星期一NUPT-PYF12软交换网络结构示例2020年2月10日星期一NUPT-PYF139.3软交换机功能2020年2月10日星期一NUPT-PYF149.4软交换协议•呼叫控制协议：H.323、BICC、SIP•网关控制协议：MGCP、H.248/Megaco2020年2月10日星期一NUPT-PYF15IP网络多媒体通信协议栈P310•WhatProtocolsAreNeeded?–Signalingprotocoltoestablishpresence,locateusers,setup,modifyandteardownsessions–MediaTransportProtocolsfortransmissionofpacketizedaudio/video–SupportingProtocols:GatewayLocation,QoS,AAA*,addresstranslation,etc.–AAA=Authentication,Authorization,Accounting2020年2月10日星期一NUPT-PYF16IP网络多媒体通信协议栈•Whatprotocolsarethere?–Signaling:SIP/SDP(IETF),H.323(ITU-T)–Media:RTP–Transport:UDP,TCP,SCTP–Supportingprotocols:DNSTRIP-TelephonyRoutingoverIP-discoveryandexchangeofIPtelephonygatewayroutingtablesbetweenprovidersRSVP-ResourceReservationSetupProtocolCOPS-CommonOpenPolicyServiceprotocolforforsupportingpolicycontrolcontroloverQoSRADIUS，Diameter-Authentication,Accounting,Authorization2020年2月10日星期一NUPT-PYF17IP网络多媒体通信协议栈2020年2月10日星期一NUPT-PYF18SIP(SessionInitiationProtocol)•SIP：会话发起协议–是IETF制定的多媒体通信协议，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网上的双方或多方的多媒体会话RFC3261•SIPisend-to-end,client-serversessionsignalingprotocolSIP’sprimarilyprovidespresenceandmobilityProtocolprimitives:Sessionsetup,termination,changes•Features:TextualencodingProgrammability2020年2月10日星期一NUPT-PYF19SIP系统网络结构RedirectServerLocationServerRegistrarServerUserAgentProxyServerProxyServer用户代理代理服务器SIPSIPSIPSIPSIPLDAPLDAP定位服务器重定向服务器登记理服务器UserAgent用户代理2020年2月10日星期一NUPT-PYF20SIP系统网络结构•UserAgents-用户代理–一个发起和终止会话的实体，包含两个功能实体.•UserAgentClients(UAC)–发起SIP事务请求的功能实体.•UserAgentServer(UAS)–接收SIP事务请求的功能实体.–UA可以是一个软终端或者是一个支持SIP协议的电话•ProxyServer-代理服务器–与重定向服务器（RedirectServer）及位置服务器（ProxyServer）有联系–为其它的客户机代理，进行SIP消息的转接：对收到的请求消息进行翻译和处理后，传递给其他的服务器.–对SIP请求及响应进行路由.2020年2月10日星期一NUPT-PYF21SIP系统网络结构•RedirectServer-重定向服务器–与位置服务器（LocationServer）有联系–将用户新的位置返回给呼叫方。呼叫方可根据得到的新位置重新呼叫。•RegistrarServer-登记服务器–接受REGISTER请求完成用户地址的注册–可以支持鉴权的功能2020年2月10日星期一NUPT-PYF22SIP系统网络结构•LocationServer-位置服务器–是一个数据库，用于存放终端用户当前的位置信息，为SIP重定向服务器(RedirectServer)或代理服务器(proxyserver)提供被叫用户可能的位置信息。–定位服务器本身不属于SIP系统的范围，是因特网中的公共服务器。2020年2月10日星期一NUPT-PYF23SIPRegistration•SIP寻址（即采用什么样的地址形式标识终端用户）：–寻址采用SIPURL，特别是用户名字段可以是电话号码，以支持IP电话网关寻址，实现IP电话和PSTN的互通。•SIP用户定位：–用户定位基于登记和DNS机制。2020年2月10日星期一NUPT-PYF24SIP消息–请求和响应•SIP网络成员依赖于SIP信息的交互来进行通讯，消息机制基于Client/Server方式，分为请求和响应两类–请求：ClientServer–响应：ServerClient2020年2月10日星期一NUPT-PYF25SIP请求消息:6个消息功能INVITE发起会话请求ACK对INVITE请求的响应消息的确认BYE结束会话CANCEL取消尚未完成的请求REGISTER注册OPTIONS查询服务器的能力INFO传递呼叫中间交互内容2020年2月10日星期一NUPT-PYF26SIP响应消息:6类消息功能1XX临时响应2XX成功3XX重定向4XX客户端错误5XX服务端错误6XX全局错误2020年2月10日星期一NUPT-PYF27SIPResponseMessages2020年2月10日星期一NUPT-PYF28SIPMessageStructureP313P315•SIP协议定义的只是会话(呼叫)建立、终结和修改的控制信息，并不涉及媒体控制。•媒体类型、编码格式、收发端口地址等信息需由SDP协议描述，作为消息体(body)封装入SIP消息。2020年2月10日星期一NUPT-PYF29example2020年2月10日星期一NUPT-PYF30exampleCorePacketNetworkZXSS10S