（计算机软件与理论专业论文）软交换业务触发检测模块的设计与实现.pdf

北京邮电大举硕士学位论文 软交换业务触发梭测模块的设计与实现 摘要 随着互联网技术、移动通信技术和多媒体技术的不断发展，随着通 信领域全新兹泰场霪求和逶营模式豹凌现，下一代网络( x t g e n e r a t i o nn e t w o r k ) 作为未寒通信网络的发展方向，成为电信爨共怒 的研究热点。与传统的电佰网以及语音业务相比，下一代网络期望实现 现有多种异构业务丽的融合，提供集数据、语音、视频和消息为一体的 综合业务。软交换作为嚣的核心控制设各，美育缀大黪研究意义移广 泛的应用前景。软交换必霰提供多静网络协议的接入积开放的业务控制 接口。其中软交换主动的向上层应用提供业务触发通知是软交换必须具 备的一个能力，愚实现业务的藜础。本文主囊研究支持多媒体业务的软 交换系统鲢业务触发检测。 本文以具体的软交换系统项目为基础，酋先对下一代网终的基本终 构和软交换的系统结构进行了研究，在此基础上提出了业务触发检测在 软交换系统中的需求。 接下来对铸绞智能网戆业务触发检镄l 模型进行了深入的研究，戬魏 作为软交换系统业务触发检测模型的设计参考，提出了在软交换系统中 抽象独立的检测点管理( d e t e c t i o np o i n tm a n a g e m e n t ，d p m ) 模块， 与软交换的其值功能模块配合实现娩务触发的触发模型。 在她模型基毛l l l 之上，从煌务魅发检测点麴分类、检溅点懿属梭、鼗 务触发标准、业务触发流稷、触发判断逻辑、与其他模块的消息接口等 方面对d p m 进行了设计，其中创新的提出了c d p 的概念并创新的提出了 改进酌辨查询设计。 最居将这些设计方案在实际系统中进行了实蠛，并进幸亍了糨应的测 试。测试结果表明，业务触发与检测的设计实现禽皂满足鬻见的2 0 几融 业务的触发以及相应的检测点设置和检测要求。 北京邮电人学硕士学位论文 摘要 关键词下一代网络软交换业务触发检测点 北京邮电大学硕士学位论文 a b s t r c t t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n0 f d 嚣誓e c t i o np o i n tm a n a g e m e n t i ns o f 置s w l t c 珏s y s t e 囊廛 a b s t r a c t t h ec o n c e p to fn ( j n 烈e _ x tg 嘲e r a t i o nn e t w o r k h a sb e e ni l 啦。出l 娃 t ot a k ea c c o u n tt h en e ws 如a t i o ni l lt c l e c o 瑚m u n i c a t i o n s ，c h 棚a c l 捌畸z e db ya l o 走o f 壬巍e t o 耩： o p e ne o f n # e t 主t i o nb e t w e e 珏0 1 p 烈翟_ 幻r sd u et o 斑et o t a l d e r e g u l a t i o no fm a r k e t s ，e x p l 0 8 i o no fd 垮t a l 妇疆奶e 馨d u et o 搬e i n c r e a s i n gu s eo fi n t e m e t ，i l l c r e a s i n gd e m a ：1 1 d 矗o mu s e r sf o rn e wm u l t i m e d i a s e r v i e e s ，氇e a s i n gd e m a n d蠹o mu s e 鹩 f o ra鲫e r a lm o b i l 矗y ，e t c 。 c o m d a r e dw i t ht h e 柏d i t i o n 越t e l e c o m m u n i e a t i o | l 瓣e 扣r k8 n dv o i c e s e r v i c e s ，n g ni ss u p p o s e dt o a l i z e 廿l ec o n v e r g e n c eo fn o w a d a y sm u l t i n e t 稍露w l 氇氇ee a p 矗b i l i 移o fp r o v i 盛n gm u 糙m e d i as e w i c e si n t e g r a t h 壕 d a t 文v o i c e ，v i d e oa n dm e s s a g e 。a s 如ee o f ec o n 镗o l 铋t 鬈，s o 是s w i 挺hh 鑫s 黛o o dr e s e a r c hv a l u ea n dm 牡b tp r o s p e c t s o 矗s w i t c hm u s tp r o v i d e 廿l e 糙珏接p r o 幻e o ia c e e s sa n do p i n t e r 瓤c e 辆rs e 辩i c o s a n dm ec a p a b i l i 锣o f s e n ，i c et r i g g e rn o t 量基c a t i o n ，w h i c h 至s 也eb a s eo fs e i e e ，i sa 援醢醛o f s o n s w i t c h t h i sp a _ p e rf o c u s e so nm ed e s i 盛na n di m p l e l n e n t a t i o no fs e r v i c e t 娃窑g 钟a | l dd e t e c t i o np o i n 主瑚a n a g e m e n ti 1 1s o 盘s w i t c h i nt 1 1 e 基r s t 戳i 缘t i 垮9 鼬e r 撼秘o d 糖c e s 也eb a s i ce o n e e 珙so fn g na 鞋疆 s o r s w i t c h ，m c l u d i n 窟t l l ea r c h j t e a t u r ea i l ds e i c ef e a t u r e s b a s e do n 也i s i s s u e s ，疆ef e q u i r e m e n 协o fs e “i c et r i g g e ra n dd e t e c to fs o r s w i t c hi sp u t f b 州2 瞪d e 畦。 i nt h es e c o n dd a ma f e i t l l o r o u g hr e s e a r c h 姐da l l a l y s i so ft 1 1 e 订a d i t i o n a l 狱( 魏e l l i g c n tn 甙w o 固，as e i c et f i g g e ra n dd e t e c tm o d e li si n 仃o d u c e d a c c o 砖i n gt o也eb a s i cs t 强e t 嘲七o fs o 叠s w i e 量l ，am o e 沁l ec a l l e 纛 d p m ( d e t e c t i o np o i l l tm a n a g e m e n t ) i sd e s i g n e dt o f u l f i l lt i l e p r i m a 秽 如n c t 至o no fs e r v i c et f i g g e r 觚dd e t e c tc o o p e r a t i n gw i ms o m eo 竹l e rm o d u l e s 4 北京邮电大学硕士学位论文 a b s t r a c t b a s e do nt h eb a s i cm o d e l ，i nt h em i r dp a n m i sp a p e fp r e s e n t sm e 蠡s i g 程d e t a 童l so f 劂i ns e v e 翻a s p e c t s ，i n c l u d 洒gm ec a t e g o ua n d a t l t i b u t e so fd e t e c t i o np o i n t ，s e w i c e s 拄i g g e f 撕t e f 主8 ，戚e e s 秘i g g 糕l o g i c a i l dm e s s a g ei m e r f 如e 8w i t l lo t l l e rm o d u l e s t h ec d p ( c o n t e x td e t e c t i o n p o i n t ) e o n c e 掰a n di m p r o v 。dd 戏e c t i o np o i n tq u e r yn o wa r et h ei 1 1 1 1 0 v a t i o n p o i n t so f t h ed e s i g 娃， f i n a l l y ，t h ep a p e rd e s c r i b e s _ i l l ei m p l e m e n t a t i o na n dt e s to fd 聊v ii na 托a ls o 羲s w 畦e hs y s 撼阻t h et e s tr e s m t s _ p m v e 协a t 像ed e s i g na 聃d i m p l e m e n t 赫僦o f d p mi sf e a s i b l ef 醅s e 科i c e 蕊窑g e f 嬲畦d e t e e t k e yw o 剐睁sn 酬，s o 援s w i t c 琏s e 蹦c e 畦g g e r ，d e 耄e 髓i o n 羚艇 北京郎屯大学颈士学位论文声明 声明 独翻毪( 凌翅瑟经) 声隳 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 毽含英恁灭蠢经发表或撰麓避豹疆究袋聚，遣不包含淹获褥j l 哀曝邀大学或其恁 教育机构的学位或证书面使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已狸论文中作了明确的说明并激示了谢意。 枣谤学像论文与资瓣麓骞不实之处， 本人签名需爽 本太霞担韬翊关责任。 日期：翌! ! ! i 止土哆 关予论文谈用授衩的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校玻读学位期闻谂文工作的知识产投单位属j e 哀邮电大学。学校有权搽 籍并向国家鸯关部f j 或税秘送交论文静笈印俘褰磁盘，允许学位谂文疆壹阕帮僭 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学像论文藩予保密在年解密灞透蠲本授投 毒。菲保密谂 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：壹囊 导师签名：蔓乏塞 墨期：丝! ：! ：丝 目期：垒愆差：主垒老 北京邮电太举颁士学位论文 第l 章绪论 i 。嘻磁究背豢 第l 章绪论 嚣懿，魄售霹蘩技謇拦巍飞速菠震。建绞谮鬻竣务不甄憝予键耧磐溪蕻凑寒鑫 夏联翳醵渖走，大量魏壤患交露今天已逶过 p 魄话，多爨咎鬟鞭遴麓，静霎孪瀵爨 等途径实现，很大程度上分流了传统电信业务。同时，垒球电信市场管制逐渐放开， 运营商间搬争加剧，为了提供备种通信服务，运罄商不得不维护各种不同的网络， 躲固定潮，穆动两，数据两等，由予掰史的潦戮，这些不葡酌阏络程接入、交换控 裁霸、韭务提爨上鑫荧政，太大灌趣了黩绔遂萤瀚藏本。更羹要戆怒，遮螫亵在健 绞的随络攘入蛰务土兹裂滤中分有鞭，必须在增德鼗务、个谯斑鼗势乃至行娃瘦惩 上寻找新的突破，但传统的电储网业务提供能力邋遮不足以支持新业务的开发管理 鞫豁瓣。拯遽种格弱下，戳软交换藏术为梭心的下一代嗣络( n o x tg e n e 雠i o nn e t 、v o r k ， n g n ) 体爆结构应运焉生。下代瞬络将是个多鄹( 传统p s 蛩鄹络、数据嬲、 互联网、穆动潮络) 融合，掇傲移动、霹定语寄设餐、数据竣冬、多媒体设餐等多 嵇设器装入，瑷l p 翳络秀拔，羚豹分缀簧骧，采溺器艘体系结揍，搀联舞放麓瓣络搂 强帮犍势羧蜀，毵灵活方倭浚攮懿实现备释语器、数据、多爨薄遣努瀚新型阚络结 构。 软交揆( s o 拽s w i t c h ) 技术怒下一代翳终的援。段控摩l 技本，其基本懋想是擦承鼗 鞠控制分离，控制积溲务分蒜。遽过提供各罩孛协议接入实璃誉同瓣终瓣融合，并挺 爨统一戆浮i 狡舔凌翡，鼹上摄供开藏熬照务臻麓，接受各耱监务霹瓣络蠹孽壤惩秘 控裁。 下一代霭络楚一个监务鞑渤帮效务运营静淄缀。它将毙琥在的越髂阏络逐快受 方便的提供更多更鸯吸弓l 力的她务。今天鲍魄偿测络主要逶过骜憝飚( 1 n 糖l l i g e 瓣 n e l w o 涞，l n ) 俸尧韭务平螽米挺供煌务。但健绕瓣餐携网存在自赛的缺点，躲掇 镤豹选势秘类不够丰富，获少密户簸务定露g 掇到，软多对第三方鼗务嚣发蠹籀整务 撵筷蠢瓣浅掩等。这蹙滴磁熬令檄源起蒋绕餐然随本身野敷往瀚缺麓。函就，下 北京邮电大学硕士学位论文 第l 章绪论 一代网络的一个重要的特点是它业务提供的开放性。现在人们普遍认同的观点是， 下一代网络的业务提供是基于一个开放的系统结构，通过标准化的开放a p i ，控制 平台( 如软交换控制平台) 向业务平台( 如应用服务器) 开放业务能力( s e r v i c e c a p a b i i i t y ) 。在这种开放的体系下，应用服务器等第三方业务开发商可以随需应变 的生成丰富多彩的业务，从而实现下一代网络的业务开放性和多样性。 本文以下一代网络为背景，以软交换技术为核心，在目前智能网业务提供模式 的基础上，重点研究“支持多媒体和移动业务的软交换系统”业务触发模式，检测 点管理。 1 2 研究工作 本文作者在硕士研究生期间，主要从事“下一代网络的核心技术一一软交换” 的研究开发工作，本课题研究内容属国家8 6 3 重大项目“支持多媒体业务和移动业 务的软交换系统”，项目编号：2 0 0 2 从1 2 1 0 1 2 。 具体来说，作者在攻读硕士学位期间的研究工作主要包括以下三个方面： 1 支持移动业务的软交换中短消息实现方式的研究。为此对3 g p p 中姒p 协议 短消息部分进行研究，提出适合本软交换系统的短消息流程。 2 支持多媒体和移动业务的软交换系统的业务触发检测的设计和实现。研究智 能网c s 2 的触发模型，根据软交换系统的业务需求，设计并实现了支持传统 补充业务、增值业务的业务触发模块。 3 研究补充业务及增值业务的业务实现流程，编写1 5 0 多个业务测试用例。 1 3 论文主要内容 本文的主要内容是如何设计和实现适合软交换系统的业务触发检测功能。论文 各章内容介绍如下： 1 第2 章对下一代网络和软交换进行综述性介绍。包括下一代网络的由来， 下一代网络涉及的范围，下一代网络的主要特点，下一代网络的体系结构 以及相关的研究和标准化情况。然后引出软交换的概念，详细介绍其功能。 第2 章是对以软交换为核心的下一代网络的综述性介绍，是引出第3 章软 北京邮电大学硕士学位论文第l 章绪埝 变换的她务开缴模型的嫠破。 2 ，第3 章对管能两娅务并发模墅，泣务融发模型研究。包括智能刚分鼷结构、 綦本磐叫控豢模型，梭溅意管鬻。在魏慧醚上，靖沈豹奔绍了软交换懿系 统结穗模垂秘软交换败务皴发模型。 3 第4 奄详细介绍了软交换系统中业务触发检测功能模块的设计细节。戗插 攮务敲发每裣潮漉覆，检测点静分类、捡溺点酶褥毪、橱测点的触教标壤， 业务魅发典型满患淀橙。 毒。第5 露套绥了较交挨系统审遵努麓发梭滔模头静实鬃等淡涟。镪话凌蘸终 构图、参数定义，类的定义，测试环境和测试用例设计。 北京邮电大学硕士学位论文 第2 章下一代网络与戟变换 第2 章下一代网络与软交换 本章将对下一代网络进行简要的介绍，包括下一代网络的由来，下一代网络涉及 戆范爨，下一代露终瓣主要黪患，下一载鼹络浆体系缝撼鞋及穗关戆掺 究彝稼准嶷： 情况。然后本章将引出软交换的概念，详细介绍其功熊。本章摄对以软交换为核心 斡下一代网终貔综述瞧分绍，是g l 出下一章款交换豹戴务开发模型懿基继。 2 1 下一代网络简介 2 1 1 概念的提出 下代嘲络产生予传统魄倍潮与计算祝网络相结台的趋势中，这种趋势采囱三 个方麟：1 、从电信网方面来看，话音编码技术已经非常成熟，能够在现有的分组网 络、移动溺络上传送逡好的话海信号。各种薪的电信鼗务层出不穷，截籍支持蠲户 移动性的业务，支持用户个性化需求的业务等等。同时，数据类业务也在迅速增长， 甚至有趣遘嚣膏整务瓣趋势。2 、簌诗舞辊鼹方褥亲著，隧着辩绦菝本豹发震，特掰 是各种q o s ( q u a l i t yo fs e r v i c e ) 技术和多媒体相关协议的产生，分缎网络也逐渐 & 够逐应各耪活音以及实时多媒俸信号豹壤竣。3 、放瓣络运饕卷的毒l 麓焦疫来器， 传统的话音相关业务已经不能满足运营商发展的需求，运营商需要更快捷、更方便 的业务开发方戏，运营褒零要垮多令瓤络鞋台以降低传羧巍运蘩戏本，嗣时，遨蓥 商还要在更加复杂的网络环境下提供熨高的服务质量和服务安全性保证“1 。 霹意蓼所滋戆下一代弼终实琢上是一令缀松教鹣壤念。不露镁域不裂缝绥对下一 代网络有不同的看法，所以尚没有公认的明确的定义。此外，所谓下一代网络应当 是在“这一代”网络基磷上毒突破性或蠹革务惶进步方黎灸“下一代”嚣络。在 不同的层次，不同的角度来看，下一代网络的内涵都不同。在计算机网络看来，这 一代嘲络是以i p v 4 为麓础的纛联网，下一代嘲络是以麓带宽以及i p v 8 为基础熬下 一代甄联网( n g i ) 。在传输网络看来，这一代网络是以t d m 为基础，s d h 以及w d m 4 北京邮电人学硕士学位论文 第2 章下一代网络与软交换 为代表的传输网络，下一代网络是a s o n ( 自动交换光网络) 以及g f p ( 通用帧协议) 为基础。在移动通信网络看来，这一代网络是以g s m 为代表的网络，下一代网络是 第三代移动通信，以w c d m a 以及c d i a 2 0 0 0 为代表。在电话网看来，这一代网络是以 t d m 时隙交换为基础的程控交换机组成的电话网络，下一代网络是指以分组交换和 软交换为基础的电话网络。在业务层，这一代网络是目前用的最多的智能网业务， 下一代网络就是开放业务接口后带来的丰富灵活的业务。 i t u t 的第1 3 号研究工作组( s g l 3 ，s t u d yg r o u p1 3 ) 于2 0 0 4 年1 月和2 月 召开了n g n 课题报告人联合会议和研究组全会，此次会议经过激烈的辩论，给出了 n g n 的定义：n g n 是基于分组的网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利 用多种带宽和具有q o s 能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离：它 允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务 使用的一致性和统性。 在e t s i 中，对n g n 有这样的定义：“n g n 是一种规范和部署网络的概念，即通 过采用分层、分布和开放业务接口的方式，为业务提供者和运营者提供一种能够通 过逐步演进的策略实现一个具有快速生成、提供、部署和管理新业务的平台。” 同时，很多其他学术机构和工业界的联合组织正在积极地进行n g n 相关的研究。 如3 g p p ，3 g p p 2 ，i p c c ( 原i s c ) ，p a r l a y 组织，i e t f 等等。各方面对n g n 的理解 都各有侧重。总之，n g n 可由以下基本特征所描述：基于分组技术的传输，承载能 力、呼叫会话处理、应用业务各自的控制功能分离。业务提供与网络解耦，提供 业务的开放接口。基于业务构建块( s e r v i c eb u i l d i n gb l o c k ) ，支持各种业务和 应用。通过开放接口与传统网络互联互通。用户可任意选择不同的业务提供商。同 一业务对用户具有统一的业务特征。广泛的移动性，固定和移动融合的服务。 与传统的电信网以及传统的语音业务相比论，n g n 是应市场发展和用户需求以 及网络技术进步而产生和发展的一种新型网络和业务支撑体系，期望实现现有多种 异构业务网的融合，解决或弥补传统网络在综合管理及综合业务( 集数据、语音、视 频和消息等多种特征为一体的业务) 提供方面存在的不足。n g n 具有快速的业务生成 能力，能够提供以多媒体和数据业务为主的综合电信级业务服务。 本文关注的下一代网络技术主要指相对传统语音电话网而言的以软交换技术作 为核心控制技术的下一代网络开放分布式的体系结构、业务开发平台、标准开放的 北京邮电大学硕士学位论文 第2 章下一代网络与软变换 业务接口这几方面。只是广义的下一代网络概念中的一小部分内容。 2 1 2 下一代网络的特点 缀然下一代网络概念的掇岛和发展的时间并不长，很多闷题还在研究验证，国 际国内对于下一代网络应有的特点已有了一定的共识。以软交换为核心的下一代网 络的特点总结如下： 1 下一代网络是业务驱动的网络。要能够支持多样的话裔业务、数据业务謦鞋多 媒体娩务，还鼹能够支持用户的个性优业务和移动性相关业务。同时，在业 务种类迅速增长的情况下，能够方便的添加和维护新的烛务，满足用户的需 求。 2 。下一代网络是开放的网络。开放性体现在两个方面，一是网络内部结构的牙 放，采用类似计算祝领域模块优的思想，将传统的交换机功能邀行分解，各 部件闻采用标准的协议互通，可以使各部件独立发展。二是业务接口的开放， 通过统一的艄l 诖第三方监务开发商使糟电信网络的熊力，改交了过去渡务 开发与设备制造商紧密联系的状况，有刹于新业务的产生。 3 下一代网络是综合的嘲络。下代网络应该由个统一的网络来完成现有电 信网、计算机湖和有线电视网的功能，即“三网台一”。目前赣来，实现这 种瞬络能力有经济利虢的驱动，技术可行性也在不断掇离。 4 下一代网络是基于分缎传送的瞬络。近年来计算机瞬络的迅速发展使褥繁于 i p 协议的分组传送方式受蓟广泛的关注，无论在学术界还是工程界，i p 协 议已经无可争议地成为了下一代网络的基础。些传统计算机网的问题，如 酾s 、安全性等也正在逐步解泌。 4 5 。下一代网络采用层次化的体系续构。下一代踺终体系结槐最重簧的特征即是 业务与呼叫控制相分离，呼叫与承载柏分离，由此产生了业务、控制、传输、 接入四层的网络结构。这样的结构使褥业务与嘲络松耦会，呼口q 控制与媒体 控割松耦合，姚务的开发和使阚无需关心网络的类型，丽呼叫撩制无需燕心 媒体和终端的类型，便于灵活组网和提供业务。 6 下一代网络必须能够与传统网络互通。从电信网发展的历史经验来看，下 北京邮电大学硕士学位论文第2 章下一代网络与软凳换 代网络的发展不可能是一蹴而就的替代性的发展方式。电信运营商要保护自 己已有的大燕授资，而现有的网络从技术上依然能够满足目前的用户需求， 嚣姥发展下一代鹚络努须考虑与现有潮络豹互联互遥，往褥现有两络辘够平 滑演进到下一代网络。 2 i + 3 下一我臻络嚣燕缝毒晕 n 洲是传统电信技术发展和演进的一个藁要里程磷。从网络特征和网络发展上 善，它源予健绞餐毙嬲的犍务鞠呼叫控剿握分离麴纂本邂念，并将承载溺络分组傀、 用户接入多样化等网络技术在统一的网终体系结构下实骡。因此，准确地说，n g n 并不是一场技术革命，而是种网络体系的革命。它继承了现有电信拽术的优势， 戳较交换为控制核心、戳分组交换阏络为传输平台、结台多种接八方式( 包括固定 网、移动鄹等) 熬瘸络体系。 下一l 弋网络是黩会话齿，数据，多爨俸帮移动控务麴网络，其有将渡务糖侯每 呼叫控制分开，将呼叫控制与承载连接分开的特点，下代嘲络从垂直网络屡次上 可以划分为四层；接入层，传输层，控制层，业务层。如图2 一l 所示： 业务，应用层( 二吾d 啊e 百面网眄再嚣面硐眄五西面_ 磊 - _ h o - - 一l 。，_ h 一l _ - * 。- j l 二一 _ j 、毒二匝 盈2 一l 下一代鼹络靛分层休磊结擒 ( 1 ) 接入层 包括偿令赆关、媒体鄹关帮鑫类攘入耀关。它受责搂入核心分缝溺激接受敬交 换的控制。通过器种接入手段将各类用户连接歪网络，弗将信息格式转换为能够农 北京邮电大学碗士学位论文第2 章下一代网络与软交换 网络中传递的信息格式。主要设备有： 网关( a g ) 、综合接入设备( i a d ) 、 h 3 2 3 网关( h 3 2 3 g w ) 。 信令网关( s g ) 、中继网关( t g ) 、接入 无线接入网关( w a g ) 、媒体资源服务器、 传统的s s 7 控制信令需要信令网关来适配使之能够在分组网中传送。媒体流则 需要媒体网关来适配使之适合在分组网中传送。而对应于各类特殊用户终端也可以 通过不同的接入网关来接入分组网络。 ( 2 ) 传输层 采用分组技术，提供一个高可靠性的、具有q 0 s 保证、大容量的综合传送平台， 并将信息媒体流选路至目的地。目前主要有i p 和a t m 两种网络。 ( 3 ) 控制层 软交换就位于这一层面。是n g n 体系的呼叫控制核心，利用软交换机s o f t s w i t c h ( 或称呼叫服务器c a l ls e e r 、媒体网关控制器m g c ) ，以软件的形式控制接入设 备完成呼叫接续。由图中可以看出，软交换不仅需要提供多种控制多种网络协议的 接入( 包括信令和媒体) ，还需要能够给业务提供控制网络的平台。如果要形象的 比喻软交换的作用，可以说它为业务和网络之间架起了一座桥梁，而分组网络正是 这座桥梁上的高速车道。 ( 4 ) 业务应用层 下一代业务及应用支撑环境主要包括应用服务器、业务能力服务器、业务生成 环境工具和业务管理服务器。应用服务器向用户提供增值业务、业务能力服务器向 应用服务器提供网络基本能力、业务生成环境工具用于业务的自动生成以及业务的 防真和测试、业务管理服务器对业务和用户数据进行集中式管理。在网络从电路交 换向分组交换的演进中，对终端用户而言，业务应当具有完全的继承性。因此软交 换必须能够实现p s t n i s d n 交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务， 以及与现有智能网配合提供智能网业务。此外，新业务作为n g n 网络不可或缺的 组成部分，软交换要提供可编程的、开放的a p i 接口，实现与外部应用平台的互通， 从而易于新业务的引入和开发。软交换的引入使得网络能够迅速有效地提供新的服 务吼 n g n 的网络层次分层可以归结为一句话：n g n 不仅实现了业务提供与呼叫控制的 北京邮电大学硕士学位论文 第2 章下一代网络与软交换 分离，而鼠还实现了呼叫控制与承载传输的分离。 2 ，1 4 下一代嗣络的业务 与璎蠢网终耀魄，下一饯网络静监务是多撵瞧躯、令经纯静，其特点主要表现 在以下几个方颟： 1 延续性翱渐进性 下一代网络能够很好地继承现有p s 州网络和i s 渊网络的各项基本业务鄱补充 业务，包括基本语音呼叫、查找恶意呼叫、无条件呼叫前转、遇忙呼叫前转、无虚 答浮# q 蓊转、主朝号码显示、童孵母褐显示限制、闹钟、截接、三方呼q q 、主叫线 识别提供数务、主叫线识别限铡业务等。 下一代网终还l 够完戏现蠢餐黢霹中熬s s p 功缝，邋过l 凇p 嫠令与瑰鸯智慧秘 的s c p 通信，并提供智能网的相关业务，包括被叫集中付费业务、计帐卡呼q 业务、 虚拟专用嘲业务、通用个人通信业务、大众呼叫业务、电话投票业务、广域榘中用 户交换监务、号鹃携带监务等。 下一代丽络提供酌盈务痖该立怒予现有鼗务并逐步孳i 入新、韭务，箕过程应该怒 一个灏进的过理，既不可整曩g l 入瞧不停滞不兹。 2 语蠢、数据、视频融戈一体 下一代网络将语啻、数据、视频等多耪信息融为一传，爨此多转媒体增馕业务 是下一代刚络中的特色业务，典型的应用包括统一消息业务、即时消息、多媒体会 议电话韭务、视频点播( v o d ) 、白板业务、嘲络游戏、语音门户、通用号码业务、 点击拨号鼗务、患击传真簸务、耗b 8 鼗务、可视电话、i n t e r n e t 浮朝等待等层磁 不穷的多媒体业务。 3 ，个性化 下一代网络髓够魔用户提供个性化的、韭务。用户霹以通过鼹户终端、系绞提供 的网页，定制自已的业务实现方式、业务特征和相关的业务信息。例如，用户可自 黥选择砰叫路由、配疆呼州前转、呼叫方式、按听方式、接听顺序和呼叫中转传递 僚意等。个住纯渣务符合冒运营、哥管理豹要求，不仅熊够实蜣通信静个性纯，丽 9 北京邮电大学硕士学位论文 第2 章下代网络与软交换 且可以给运营商带来丰厚的利润。 4 虚拟化 虚拟业务是将用户个人信息( 如身份、联系方式、住所等) 虚拟化，用户在任 何位置、任何网络、使用任何的终端，所呈现出的个人特征、用户接口和业务都是 相同的。例如采用与通信设备的物理端口无关的虚拟号码来代替用户的多个电话号 码，丰叫用户只需拨打虚拟号码，就可以直接找到被叫用户，而不必关心他身处何 地。另外，虚拟家庭、虚拟社区等虚拟业务也将是下一代网络中有代表性的虚拟业 务。 5 全分组化 除传统电话网为电路交换之外，目前的业务网基本上是分组业务网。 在电路交换网中，一条物理连接只支持一条电路，只能完成一项业务通信，为 了获得多项业务，一个用户必须拥有多条电路，或采用中间节点作为业务交换节点， 这是极其不方便和不经济的。而在分组交换网中，一条物理连接可支持多条虚电路， 能同时完成多项业务通信。下一代网络充分考虑到分组交换网的多业务优势，因此， 其业务网采用全分组的业务网。1 。 综上所述，不难看出，下代网络是业务驱动型的网络，由于业务与控制的分 离，它能够独立于网络迅速提供各种增值业务，其业务具有以多媒体特性为主、开 放性、移动性、个性化、智能化等多方面的特点。 2 2 软交换技术 软交换设备( 本文简称软交换) 是下一代网络的控制层的核心功能实体，通过在 计算机上部署分布式的交换软件来完成原来交换机的控制、接续、业务处理等功能， 能够更快的实现多种协议接入并且更方便的提供各种业务，是下一代网络的关键技 术之一。为n g n 提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是n g n 呼叫 与控制的核心。软交换位于下一代网络体系结构的控制层中。参见图2 一l 。 国际分组通信论坛( i p c c ，i n t e r n a t i o n a lp a c k e tc o m u n i c a t i o n sc o n s o r t i u m 北京邮电大学硕士学位论文 第2 章下一代网络与软交换 原国际软交换论坛i s c ) 对软交换的定义是：“软交换是提供呼叫控制功能的软件 实体”。i s e 的主要观点是：首先，它将成为综合的多媒体公共网络( 语音、视频 鞠数据) 瓣中心痤弱开发霹：境帮浮# 代臻；其次，它有多个不同的软交换裔波模黧， 可使器个不同的业务提供商将具有照身特色的应用通过软交换嫁接到第三方网美， 从而成为本地业务提供商。 软交换应提供的主要功能如下“1 ： 1 呼叫控制功能：为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能：接收来自业 务交换功能的盆视请求，并对与评叫稍关的事件进行处理，接收来自娩务交 换鲍呼# 控卷摆关信惠，支持呼叫戆建立嚣整褪；支掩嚣方线多方呼# 控制 功能：识别媒体网关报告的用户搴件，控制媒体网关向用户发送毒傣号。 2 。协议功能：软交换是一种开放和多协议实体，采用标准协议与各种媒体网关、 终端和网络进行通信，如呼h q 控制相关的i s u p 嘲、s i p 6 1 、h 3 2 3 等；传输 控铜相荚的s c t p 、m a 等；媒体控铡相关的粥c p 8 、h 2 4 妒等；业务相关 款p a r 淤y 、i 凇p “o 譬。支持移凌监务熬软交换还盛龟攒淞妒“、8 s s 般、r 勰舻“8 等。 3 业务功能：网络技术发展的媛终目的都是为了提供更丰富的业务，软交换能 够提供传统的补充业务，通过i n a p 协议与s c p ( s e r v i c ec o n t r o lp o i n t ) 相 配合提供智能网鼗务，还能通过开放的a p i ( 如p a r l a y ) 与应用服务器结合掇 供丰富的增馕业务。 4 。互遐功髓：为了乎潺演进到下一钱霹终，最大羧度黪保护遮营耨理鸯授资， 软交换必须与现有的网络设备互通。受通能力应包括与七母信令网的互邋， 与移动通信网的互通，与智能网的互通，与h 3 2 3 设备的置通，与s i p 体系 结构静蕊通，与各稀 p 电话终端的互通以及与其它软交换设备的互通。 5 操 乍维护与计费功能：攥作维护蹩软交换设蓊中负责系统的管理和操作维护 的郯分，是用户使用、既置、管理、整褪软交换设备熬臻熊寨合。软交换还 应具有根据计费对粮进行计费和信息采集的功能，并负责将采集信息送往计 费中心。 北京邮电大学硕士学位论文第2 章下一代网络与软交换 2 3 业务触发检测在软交换中的需求 软交换在功能上要求对下支持多种协议的接入( 如s i p 、c p 、h 3 2 3 、i s u p 等) ，对上提供一个标准的开放的业务控制接口( 如p a r l a y ) ，为应用服务器等提 供一个开放的业务开发平台。 呼叫控制作为软交换的控制核心，不仅要完成原来交换机的呼叫控制、接续功 能，还要完成智能网中s s p ( s e r v i c es w i t c h i n gp o i n t ) 的业务触发功能，补充业 务触发功能；并对上提供支持i n a p 和p a r l a y 的业务控制接口，方便业务利用软交 换的呼叫控制能力实现各种业务。 软交换需要在业务实现中提供基本的业务触发检测功能。业务触发检测是指在 呼叫过程中，当发现呼叫进入了某一个将导致业务产生的状态( 包括信令的状态点 和媒体的状态点) 或到达某一业务关心的状态时，通知上层业务对呼叫进行控制或 监视。软交换也需要提供这些检测点的设置取消机制。 2 4 本章小结 本章首先对下一代网络的概念、基本特点、体系结构和业务特征进行了简单的 介绍，然后介绍了软交换技术在下一代网络中的主要功能。这两方面的内容是进行 软交换相关内容研究的基础。在此基础上从下一代网络业务的多样性和灵活性要求 出发提出了软交换功能中业务触发与检测的需求，引出下一章业务触发与检测模型 的研究。 第3 章业务触发与检测模型 从上一章的介绍可以看到，软交换作为下一代网络的核心控制实体，不仅要提 供基本的呼叫控制和接续功能，同时还要有强大的业务提供能力。这就要求软交换 提供一个基本的业务触发模型，完成业务触发管理的功能。所谓业务触发模型即是 指一种可以识别出是否产生业务并能很方便的监视业务所关心的呼叫事件的模型。 本软交换系统的业务触发模型以智能网业务触发模型为原模型，根据软交换本身的 体系结构和具体的业务需求进行改进，衍生出适合软交换系统的业务触发模型。本 章将先介绍智能网的业务触发模型，然后引出软交换系统的业务触发模型，在此模 型的基础之上分析软交换系统应该支持的业务触发检测功能以及检测点管理功能a 本章是对软交换系统业务触发模型的介绍，是下一章软交换系统业务触发检测，检 测点管理设计的基础。 3 1 智能网的业务触发与检测模型 从智能网的总体构成来看，业务触发检出属于智能网中业务交换点( s e r v i c e s w i t c h i n gp o i n t ，s s p ) 所要完成的功能。s s p 要实现呼叫处理功能和业务交换功 能。呼叫处理功能具有接受用户呼叫，执行呼叫建立和呼叫保持等基本功能。业务 交换功能则能够接收、识别出智能业务呼叫并向业务控制点( s e r v i c ec o n t r o l p o i n t ，s c p ) 报告，进而接收业务控制点发来的控制命令。 从智能网概念模型中分布功能平面的角度来看，业务触发检出的实现需要呼叫 控制功能( c a 儿c o n t r o lf u n c t i o n ，c c f ) 和业务交换功能( s e r v i c es w i t c h i n g f u n c t i o n ) 配合共同来完成。c s 2 中的分布功能平面模型如图3 一l 所示。 北京邮电大学硕士学位论文第3 章业务触发与检测模型 t 0 0 血e t n e t w o r k b i d q c c a f c c f i a f c u s f s c e f s c f s c u a f s d f s m a f s m f s r f s s f m a n 增c m 期“妊妇曲n 曼b 秘 i ns e r v i c ec o n 仃0 i b e 帆rc o n t l e c t i o nc o n t r o l i n 把m e t w o r k i n gr e l a t i o n s l l i p c a 儿c o n 如la 即n tf 1 1 1 1 c t i o n c a l lc o n 虹d lf u n c t i o n i n t e l l i 目孤ta c c e s sf u n c 曲“ c a i iu n m l 眦ds e r v i c ef u n c t i 佃 s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n tf u n c d o n s e r v i c ec o n 仃o lf u n c d o n s e r v i c ec o m r 0 1u s e ra 自e n tf u n c t i o n s e r v i c ed 8 t af u n c t i o n s e r v i c em 柚n g e m e n ta c c e s sf u n c t i o n s e r v i m a n a g e m e mf u n c t i o n s n e c i a l i z e dr c s o c ef u n c t i o n s e r v i c es w | l c h i n g f u n c 如n 图3 1c s 2 分布功能平面模型n 3 1 4 北京邮电大学硕士学位论文 第3 章业务触发与检测模型 c c f 包括纂本的呼叫处理功能以及为支持i n 呼叫的附加功能“”。基本的呼叫处 理功熊是指i n 呼k q 建立及蓝睾燕过程串的信令及呼两控稍过程，与菲i n 呼喇籀翮。 附加功能主要完成和业务实现相关的功能，包括： 在基零酌簿鹾过程孛壤龆狻溺瘾，霹裣蠢蟹能瓣为控截浮翻需了解豹各稀呼 叫事件。某些呼叫事件即是触发某个业务的事件，通过设置检测点来判断是 否瀵题菜一鼗务豹簸发。 呼叫事件处理：c c f 监视、处理呼叫中发生的事件，根据接收到的事件向s c p 报告哮利售惠状态，s e p 霉姣搬浮列信惫戆凝态，经壶s 豁捂承e 露对呼瑙 进行各种控制和监视。从而实现业务对呼叫的控制。 s s f 是檩懑予智裁网与交换极之阉躲接日，s s f 与e c f 缝会提馔了s s p 与监务控 制点s c p 之间通信所要求的组功能，s s f 的主要功能之一即为检测点触发机制 ( t r i g g e r ) ，对c e f 中的检测点依据检测点触发标准遴舒触发点的识别与检查。若 符合检测点触发标准，则表明业务所关心的事件发生。之后，向s c f 发出检测到的 消息并接受从s c f 发嗣的呼叫控售4 命令。 通过在呼酬过程中设置检测点，猩检测点期断是脊满足莱一啦务的触发条件的 方法现实业务触发检测的功能。 3 1 1p i c d p 蒸本呼叫状态模型 c c f 的主藤功能燕配备了簸测点机制的基本呼叫她理能力，它的抽象模型就是 基本呼叫状态模型( b a s i cc a l ls t a t e d e l ，b c s m ) 。b c 蛳用扩展的有限状态机 来籀述c c f 为建立和维持呼翻浙要求酌动作。它规定了 呼叫过程中必须设置的检测点( d e t e c t i o np o i n t ，d p ) 与控制点( p o i n ti nc a l l ，p i c ) ，在这黧点上与i n 业务 逻辑进行交互，并为外部的i n 业务逻辑提供呼叫处理过 程豹拣准德表示方式。b e 鞲受两部分稃翻整纛逻辑组 成，分别是交换机对主叫一侧的呼叫处理逻辑( o b c s m ) 零】对被一铡懿呼到处理逻辑( 1 一葭臻) 。秀荔穗互浚 作，共同控制一个呼叫的流程。 鹭3 2 是撰述b c 瓣靛方式。包茫孵氍点( p c ) 、 检测点( d p ) 、转移过程( t r a n s i t i o n s ) 和事件( e v e n t ) 。 匿3 2b e s m 中的p l c 羁弹 北京邮电大学硕士学位论文 薷3 章业务触发与检测模型 p i c 标识了与i n 、业务逻辑感兴趣的一个或多个基本呼叫、连接状态有关的c c f 动作。表示完成了一个或多个连续的蕊本呼叫控制动彳乍( 如谖涮用户摘视、收一串 号码等) 。通过四个属性对p i c 进行定义： 1 入日攀俘。 2 出口事件。 3 p e 海蛰撬嚣瓣动终。 4 在p i c 结束时可用的信息。 羧测点秘是基本呼叫过程孛戆一魏点，翡识在基本露嘲帮连接处鬻孛l 够发生 从非i n 业务瑗辑控制转移到i n 业务遴辑控制的状态。在这些点上可以检测到特定 的呼叫事终，势透过s s f 囱s e f 斡、监势逻辏投卷。餐熊网透过梭测点了勰本次浮e 的各种信息以及呼叫所处的状态