《軟交換技術(shù)原理》課件

軟交換技術(shù)原理本課程將帶您深入了解軟交換技術(shù)的原理，涵蓋其架構(gòu)、核心組件以及在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。引言傳統(tǒng)交換技術(shù)硬件設(shè)備笨重，維護(hù)成本高，缺乏靈活性。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了通信行業(yè)的變革，為軟交換技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。軟交換技術(shù)誕生軟交換技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它將傳統(tǒng)交換機(jī)的硬件功能虛擬化，通過軟件實(shí)現(xiàn)。軟交換技術(shù)的概念軟交換系統(tǒng)使用軟件來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)硬件交換機(jī)的功能。它是一個(gè)基于IP網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)，可以處理語音、視頻、數(shù)據(jù)等各種類型的數(shù)據(jù)。軟交換系統(tǒng)具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性，可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行定制。傳統(tǒng)交換技術(shù)的局限性硬件依賴傳統(tǒng)交換機(jī)依賴于專用硬件，擴(kuò)展性和靈活性有限。功能固定功能受限于硬件設(shè)計(jì)，難以滿足不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。維護(hù)成本高硬件故障排查和維護(hù)需要專業(yè)技術(shù)人員，成本較高。軟交換技術(shù)的優(yōu)勢(shì)1靈活性軟交換系統(tǒng)基于軟件，可以根據(jù)需求靈活調(diào)整功能和配置，便于系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)展。2可擴(kuò)展性軟交換系統(tǒng)可以輕松擴(kuò)展容量，以滿足不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，支持大規(guī)模用戶接入。3開放性軟交換系統(tǒng)采用開放標(biāo)準(zhǔn)，支持多種協(xié)議和設(shè)備，便于互操作和集成。4成本效益與傳統(tǒng)交換機(jī)相比，軟交換系統(tǒng)投資成本更低，運(yùn)行維護(hù)成本更低。軟交換系統(tǒng)的組成軟交換系統(tǒng)通常由以下幾個(gè)主要組成部分組成:媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)呼叫控制服務(wù)器(CCS)信令網(wǎng)關(guān)(SGW)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(DB)應(yīng)用服務(wù)器(AS)軟交換系統(tǒng)的工作原理1用戶發(fā)起呼叫用戶拿起電話，撥號(hào)，信號(hào)傳到軟交換系統(tǒng)。2呼叫路由和建立系統(tǒng)根據(jù)號(hào)碼識(shí)別用戶身份，并將其連接到目標(biāo)用戶。3媒體流傳輸用戶語音信號(hào)在軟交換系統(tǒng)中進(jìn)行處理并傳遞給對(duì)方。4呼叫終止當(dāng)用戶掛斷電話，連接斷開，呼叫結(jié)束。軟交換信令協(xié)議信令協(xié)議概述信令協(xié)議是軟交換系統(tǒng)中不同設(shè)備之間進(jìn)行通信的語言，用于控制呼叫的建立、拆除、路由和管理等。信令協(xié)議的作用保證軟交換系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備之間的相互理解和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)呼叫的順利建立和完成。MGCP協(xié)議媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議MGCP，媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，是IETF定義的一種基于IP的信令協(xié)議，用于控制媒體網(wǎng)關(guān)。呼叫控制與媒體控制分離MGCP將呼叫控制和媒體控制功能分離，簡(jiǎn)化了軟交換系統(tǒng)的架構(gòu)和管理?；贗P的信令傳輸MGCP利用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸信令，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本。MEGACO/H.248協(xié)議MEGACO/H.248協(xié)議是基于H.248協(xié)議的一種改進(jìn)協(xié)議，用于媒體網(wǎng)關(guān)控制(MGC)與媒體網(wǎng)關(guān)(MG)之間的通信。它提供了更強(qiáng)大的控制功能，支持多種媒體類型和網(wǎng)絡(luò)類型。該協(xié)議被廣泛應(yīng)用于軟交換系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)呼叫控制和媒體流管理。SIP協(xié)議會(huì)話發(fā)起協(xié)議SIP是一種用于建立、管理和終止多媒體會(huì)話的應(yīng)用層協(xié)議。它是基于文本的協(xié)議，使用UDP或TCP傳輸。優(yōu)勢(shì)SIP支持多種媒體類型，包括語音、視頻和數(shù)據(jù)，并提供靈活的呼叫控制功能，例如呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫保持和會(huì)議。應(yīng)用SIP在VoIP、視頻會(huì)議、即時(shí)消息等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并成為下一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵協(xié)議之一。軟交換系統(tǒng)的功能用戶接入控制管理用戶接入，分配資源，驗(yàn)證用戶身份。呼叫建立與拆除處理呼叫建立，連接用戶，管理呼叫狀態(tài)。媒體流控制管理語音、視頻等媒體流的傳輸和轉(zhuǎn)換。計(jì)費(fèi)與計(jì)費(fèi)管理計(jì)費(fèi)呼叫服務(wù)，管理計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)，生成計(jì)費(fèi)報(bào)表。用戶接入控制1身份驗(yàn)證用戶通過用戶名和密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證，確保合法用戶的接入。2授權(quán)控制根據(jù)用戶權(quán)限分配不同的功能和資源訪問權(quán)限，例如呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫保留等。3接入策略制定接入策略，例如限制用戶接入時(shí)間、限制用戶并發(fā)呼叫數(shù)量等。呼叫建立與拆除1呼叫請(qǐng)求用戶發(fā)起呼叫請(qǐng)求2呼叫路由軟交換系統(tǒng)根據(jù)號(hào)碼信息，選擇最佳路由3呼叫建立通過信令協(xié)議，與被叫方建立連接4媒體傳輸語音或視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸5呼叫拆除用戶掛斷電話，釋放資源媒體流控制語音編解碼將語音信號(hào)數(shù)字化并壓縮，以減少帶寬占用。媒體路由根據(jù)呼叫路徑將媒體流轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。質(zhì)量控制監(jiān)控媒體質(zhì)量，例如延遲、抖動(dòng)和丟包率。媒體混合將多個(gè)媒體流混合在一起，例如在電話會(huì)議中。計(jì)費(fèi)與計(jì)費(fèi)管理計(jì)費(fèi)機(jī)制軟交換系統(tǒng)支持多種計(jì)費(fèi)方式，例如按時(shí)長(zhǎng)計(jì)費(fèi)、按流量計(jì)費(fèi)、按功能計(jì)費(fèi)等。計(jì)費(fèi)管理提供靈活的計(jì)費(fèi)管理功能，可以根據(jù)用戶的需求自定義計(jì)費(fèi)規(guī)則。計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)，為用戶提供詳細(xì)的計(jì)費(fèi)報(bào)表和分析。軟交換系統(tǒng)的部署1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，確保高效的數(shù)據(jù)傳輸2硬件平臺(tái)選型選擇高性能服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，滿足系統(tǒng)容量和性能需求3軟件平臺(tái)選型選擇穩(wěn)定可靠的軟件平臺(tái)，提供豐富的功能和靈活的擴(kuò)展能力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)軟交換系統(tǒng)通常采用分布式架構(gòu)，以提高可靠性和可擴(kuò)展性。常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。具體選擇哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)取決于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、業(yè)務(wù)需求和成本等因素。硬件平臺(tái)選型服務(wù)器選擇高性能、高可靠性的服務(wù)器，滿足軟交換系統(tǒng)處理大量呼叫和數(shù)據(jù)的能力。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選擇高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃?。存?chǔ)系統(tǒng)選擇高容量、高性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，滿足軟交換系統(tǒng)對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求。軟件平臺(tái)選型功能選擇支持所有必要功能的軟件平臺(tái)，例如呼叫控制、信令處理、媒體處理等。性能確保軟件平臺(tái)能夠滿足所需的性能要求，例如高并發(fā)處理能力、低延遲等。可擴(kuò)展性選擇可擴(kuò)展性強(qiáng)的軟件平臺(tái)，以便隨著業(yè)務(wù)增長(zhǎng)和用戶數(shù)量增加，可以輕松擴(kuò)展系統(tǒng)。安全確保軟件平臺(tái)具有足夠的安全性，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露。接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)類型根據(jù)用戶規(guī)模和業(yè)務(wù)需求選擇合適的接入網(wǎng)絡(luò)類型，如傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)。傳輸介質(zhì)考慮傳輸介質(zhì)的性能、成本和可靠性，選擇合適的傳輸介質(zhì)，如光纖、銅纜或無線。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇可靠的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括交換機(jī)、路由器和防火墻，并進(jìn)行合理的配置和管理。網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃帶寬需求并發(fā)用戶數(shù)軟交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃需要考慮語音、視頻、數(shù)據(jù)等不同類型業(yè)務(wù)的帶寬需求和并發(fā)用戶數(shù)。軟交換系統(tǒng)的典型應(yīng)用1企業(yè)語音解決方案提升企業(yè)通信效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。2移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商解決方案提供豐富的語音業(yè)務(wù)，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。3寬帶接入解決方案實(shí)現(xiàn)語音與數(shù)據(jù)的融合，提供一體化服務(wù)。企業(yè)語音解決方案統(tǒng)一通信整合語音、視頻、數(shù)據(jù)等多種通信方式，提高企業(yè)協(xié)作效率。呼叫中心提供高效的客戶服務(wù)，提高客戶滿意度。遠(yuǎn)程辦公支持員工遠(yuǎn)程辦公，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高工作效率。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商解決方案核心網(wǎng)融合軟交換技術(shù)可以幫助運(yùn)營(yíng)商整合傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，提供統(tǒng)一的通信平臺(tái)。業(yè)務(wù)創(chuàng)新基于軟交換的平臺(tái)可以支持多種增值業(yè)務(wù)，例如語音郵件、視頻通話、會(huì)議等。成本優(yōu)化軟交換技術(shù)可以降低運(yùn)營(yíng)商的硬件成本和運(yùn)維成本，提高運(yùn)營(yíng)效率。寬帶接入解決方案1高速網(wǎng)絡(luò)軟交換系統(tǒng)支持高帶寬接入，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸需求。2多業(yè)務(wù)融合支持語音、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的融合接入，提供統(tǒng)一的通信平臺(tái)。3靈活擴(kuò)展可根據(jù)用戶需求靈活擴(kuò)展接入帶寬，滿足業(yè)務(wù)增長(zhǎng)需求。軟交換系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)向云計(jì)算演進(jìn)向綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)演進(jìn)向智能化演進(jìn)向綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)演進(jìn)融合服務(wù)提供語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)，滿足用戶多樣化需求。統(tǒng)一平臺(tái)將不同業(yè)務(wù)整合到一個(gè)平臺(tái)，簡(jiǎn)化管理和維護(hù)。增值服務(wù)支持多種增值業(yè)務(wù)，如視頻會(huì)議、統(tǒng)一通信等。向云計(jì)算演進(jìn)資源共享云計(jì)算平臺(tái)可以提供靈活的資源分配，根據(jù)需要擴(kuò)展或縮減容量。彈性擴(kuò)展云平臺(tái)能夠自動(dòng)調(diào)整資源，以滿足不斷變化的需求，并提高系