Softswitch培训教材软交换组网及原理中兴

ZTE

Softswitch——基于宽带互联网的VoIP技术及全面解决方案1纲要·

ZXSS10

SS1组网介绍ZXSS10

SS1原理介绍2下一代网络结构示意图传统语音网信令网数据库控制设备控制设备业务平台OSS业务层控制层Core

Packet

Network信令网关边缘层核心层媒体网关分组语音网分组接入设备3Softswitch网络体系架构BroadbandAccessSoftswitchSoftswitchSCP

Datebase

AAA

ServerApplicationServerPolicy

Server业务层控制层IP

Router/ATM

switchCore

Packet

NetworkPSTN/ISDNSGTGMSAGAGNASH323

GWIADWAG边缘层核心层IP

PBXWirelessSS7NetworkZXSS10

SS14ZXSS10

SS1ZXSS10A200ZXSS10M100ZXSS10

APPZXSG10ZXSS10I500系列Softswitch语音解决方案的先进性5

Softswitch体系结构是面向网络融合的新一代多媒体业务整体解决方案，在继承的基础上实现了对目前在各个业务网络（如PSTN/ISDN、PLMN、IN和Internet等）之间进行互通的思想的突破。它通过优化网络结构不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合，使得包交换网络能够继承原有电路交换网中丰富的业务功能，同时可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。可以说，Softswitch向着个人通信的终极目标—在任何时间（Whenever）、任何地点（Wherever），以任何方式（Whatever）和任何人（Whoever）实现通信—迈出了重要的一步。Softswitch的网元（1）6

Softswitch：作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能。

TrunkGateway：在Softswitch的控制下，完成媒体流转换等功能，主要用于中继（SS7信令）接入。

SignalingGateway：完成电路交换网（基于MTP）和包交换网（基于IP）之间的SS7信令的转换功能。Softswitch的网元（2）7

Access

Gateway：在Softswitch的控制下，完成媒体流转换和非SS7信令处理等功能，主要用于终端用户/PBX接入、无线基站接入和中继（非SS7信令）接入。

Integrated

Access

Device：完成用户端数据、语音、图像等多媒体业务的综合接入功能。

Media

Server：作为一种资源平台，为全网提供包括IVR、Conference等资源。Softswitch的网元（3）8

ApplicationServer：利用Softswitch提供的应用编程接口（API），通过提供业务生成环境，完成业务创建和维护功能。

RouterServer:为Softswitch互通提供路由功能。

BGW：宽带网关，实现异构网之间媒体的互通。实际工程组网9ZXSS10

SS1介绍10ZXSS10

SS1硬件ZXSS10的主要特征SoftSwitch软件结构基本概念协议介绍系统数据与操作界面维护工具ZXSS10

SS1a/1b软交换控制设备主要功能11呼叫处理控制功能：负责完成基本的和增强的呼叫处理过程。接入协议适配功能：负责完成各种接入协议（信令）的适配处理过程。业务接口提供功能：负责完成向业务平台提供开放的标准接口。互连互通功能：负责完成与其它对等实体互连互通。应用支持系统功能：负责完成计费、认证、操作维护等功能。强大的系统支撑平台12硬件平台

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Softswitch的硬件平台是分布式的多处理器系统，重要部件均为热备份。相对于商业的硬件平台而言，其处理能力得到了大大的提高，性能的提升也是不言而喻的。

单板采用400MHz以上主频的RISC处理器，256MB以上的内存容量，处理能力超过500MIPS。

单框系统最多可配23个RISC处理器，通过系统扩展最多可以达到69个处理器。软件平台ZTE

Softswitch的软件平台是分布式实时多任务操作系统。与Unix或NT等非实时操作系统相比较，其性能及可靠性大大提高。设备的电信级可用性

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Softswitch是基于电信级应用设计和实现的，具有完善的备份和切换能力、强大的扩展能力和灵活的单板混插/热插拔能力。而商业平台方式难以实现上述特性。优越的设备性能指标13系统容量

单框系统容量为200万用户，20万中继。通过板位扩展和机框级联的方式，三框级联系统容量可达到600万用户，60万中继。系统处理能力

单框系统处理能力可达2M

BHCA，通过板位扩展和机框级联的方式，三框级联，Softswitch单系统BHCA可达6M以上（国内软交换标准规定的处理能力为3M

BHCA）。呼叫处理性能域内用户呼叫域内用户<60ms域内用户呼叫PSTN用户<120msPSTN用户呼叫域内用户<120msPSTN用户通过Softswitch呼叫PSTN用户<170msZXSS10处理板

SC14SC：系统板（System

Card）软交换控制设备的控制核心，控制和监控系统内其它单板的工作状态，并分担一部分协议处理工作；另外还提供系统所必需的外部设备接口，如硬盘、后台数据库等。ZXSS10处理板SPC、NIC、SSN15SPC：系统协议板（System

Protocol

Card）软交换控制设备中协议处理的主要处理部分。

NIC：网络接口板（Network

InterfaceCard）。提供系统对外的网络出口。SSN：系统交换板（System

Switch

Network）软交换控制设备中数据交换的枢纽，提供系统内部用于模块互联的以太网。ZXSS10维护组网结构16ZXSS10

SS1A正面机框17ZXSS10

SS1A背面机框18ZXSS10

SS1B正面机框19ZXSS10

SS1B背面机框20单板网络接口介绍21SC板：共有5个网口SPC板：两个NIC板：两个SSNI板：三个TIC板：一个单板启动过程及IP地址22SC单板启动，竞争主备，版本启动完成，IP地址如下：主SC：168.5.1.1;168.4.1.1;168.6.1.1;168.3.1.1（2）备SC：168.3.1.2（1）

SSN单板启动，竞争主备。地址：168.4.1.16，168.6.1.17SC附加168.2.1.1的地址，并向数据库要数据。SPC和NIC单板启动工程连线23ZXSS10

SS1软件结构24ZXSS10的软件结构125

协议适配层：负责接入外部的各种标准协议，如H.248、MGCP、H.323、No.7等，并转化为统一的内部消息送给呼叫服务器Call

Server进行处理。对于未来的协议，只需在这一层增加相应的软件适配模块，就可以顺利地完成系统的升级换代。

呼叫服务器：是系统的控制枢纽，提供统一的呼叫控制。ZXSS10的系统结构226资源管理器（Resource

Manager）。负责与呼叫相关的各种媒体资源的分配，如控制媒体服务器播放业务音。业务管理器（Service

Manager）负责提供软交换控制设备与上层SCP、应用服务器之间的交互。数据管理器（Data

Manager）提供对内部数据库的统一存取接口。ZXSS10的主要特征一27

开放的系统设计：系统的所有构件均独立于运行平台，并支持多处理机系统，可以灵活配置以支持不同网络

的特定需求。

多种标准接口：系统支持SS7、H.248、MGCP、

H.323、SIP/SIPBCP-T和BICC等协议，能够对具有上述接口的设备进行控制或与之互通。

灵活的业务能力：系统提供开放的API编程接口，允许本机、本地应用服务器和远端应用服务器同时创建和提供新业务。ZXSS10的主要特征二28

较高的可靠性：系统采用双机冗余热备份机制，一旦主机出现故障，备机能在最短时间内接替主机的工作，确保整个系统运行不会中断。

很强的扩展性：系统的呼叫控制、协议处理、OAM均基于分布式体系结构，新协议和新业务可以在不影响正常运行的前提下动态扩充。

良好的可用性：系统的软硬件均采用容错机制、具有告警系统、监控系统和友好的人机接口，并提供观察、跟踪、调试等辅助手段。基本概念

节点29节点的含义节点就是指IP网络中与本SS系统有关的网关设备，主要包括以下三种：本SS所控制的各个媒体网关设备，如：AG、TG等；网络

上可达的有连接关系的其他SS；有关的信令网关SG。基本概念

网关簇30网关簇ZONE网关簇就是若干相同业务特性的网关节点的集合，主要

应用于网关容量偏小，从而造成节点过多，系统难以

管理的情况。在划分网关簇时需遵循以下一些规则：

同一个网关簇中的网关节点应具有相同的设备类型；

同一个网关簇中的网关节点应处于同一个网络中；整

个网关簇的容量要适中，不能过大。所以，对于AG，

TG等容量比较大的网关来说，其本身就可以作为一个ZONE，而对于IAD（Softswitch的综合接入设备Integrate

Access

Device）等小容量的网关就需要多个组合来构成一个ZONE。基本概念

控制域31控制域SS控制域是指本SS系统和所有受控设备组成的域。基本概念LSQ32逻辑处理板序号LSQLSQ是由系统统一配置给每块处理板的一个逻辑号，在其它数据中一律都是以逻辑板号表示，这样当因为调试或其它原因而需要更换板卡的插槽时，只要将逻辑板号对应的实际板位更改即可。基本概念模块号33模块号一些人机命令中常用到模块号。SC的模块号是0，其他单板的模块号等于其板位号减二。基本概念终端标识符TerminationID34终端标识符TerminationID终端（Termination）是MG中的逻辑实体，用于起呼/终结媒体或控制流。大致包括三种类型：用户、中继和RTP流。终端在创建时由MG分配了一个唯一的标识，称为Termination

ID。如：

SDN/JIM/8563。基本概念终端缺省属性35终端缺省属性终端MG中的逻辑实体，用于起呼/终结媒体或控制流。主要有三种类型：用户类型、中继类型和RTP类型。终端都具有属性，这些属性分为两种：包括在基本协议中的属性；允许终端处理的性质、事件、信号和统计，这些选项都包括在定义中。当MG创建

终端时，可以根据终端的类型选择属性缺省值，称为终端的缺省属性。其中第一种属性在属性模板中选取，第二种的属性在包模板中选取。基本概念终端属性模板36终端属性模板终端属性模板就是指定义了基本协议中的一些属性的模板。主要包括以下一些项：RequestID，是指MG检测到它需要检测和报告事件时，发往SS的编号，用来表示某类事件的发生；EVENT_NUM是指MG需要检测和报告的事件数；PKGID+EVENTID表示缺省事件名，由于事件是在包中定义的，

所以事件由（包名+事件号）来表示，缺省事件就是终端在缺省状态下应检测的事件，如：对于用户类型的终端，缺省事件可以是检测摘机；对于中继类型的终端，缺省事件可以是检测占用等；在MG与SS发送命令的时候，命令所带的参数（消息体）称为描述符（Descriptor）。基本概念终端包模板37终端包模板终端包模板定义了媒体网关协议发送协议包的规律，每个包模板

都包括支持它的所有包，定义了一些允许终端具有的性质、事件、信号和统计。终端可以选择包模板来配置这些属性。H.248介绍SoftswitchSGMG➢BICC/SIP

BCP-T➢H.248➢RTP/RTCP➢ISUP/IP➢ISUP/MTP➢TDMTrunkControlEdge38H.248特性39

H.248协议通过MGC实现对MG的主/从控制。它提供连接控制，设备控制以及设备配置。以两个关键概念为基础——终端和环境

提供8个命令：Add，Substract，Move，Modify，Notify，AuditValue，AuditCapabilities，

ServiceChange

包扩展机制为规定终端的信号、事件、属性和统计数据提供了简洁明了的开放的扩展方法。H.248介绍40

H.248采用简单有效的连接/资源模型，来描述MGC所控制的MG内的逻辑实体或对象。它有两个最基本的概念：终端和环境。终端确定媒体流或资源，执行信号，并生成事件，具有属性，并维持统计数据。终端可以是永久（储备）的，或者是暂时（短暂）的。所有信号、事件、属性和统计数据均在包中定义，包与各个终端相关联。H.248介绍图5.Megaco/H.248连接/资源模型41H.248命令➢Add➢Modify➢Subtract➢Move➢AuditValue➢AuditCapabilities➢Notify➢ServiceChange➢MGC42➢MGH.248介绍➢Softswitch➢MG➢H.248➢TCP/UDP➢IP➢Three-way

Handshake➢Port

2944:

Text-encoded➢Port

2945:

Binary-encoded➢H.24843系统数据配置44内容容量数据（包括系统容量、处理板容量、处理板数据区容量等）、网络拓扑数据（包括SS系统的一些基本属性、与本SS系统有关的一些网关设备的基本属性等）、处理板数据（包括处理板在机框中的位置以及处理板的分配等）、号码分析数据（包括号码分析子、号码流变换和百号组等）、中继数据（包括中继、路由数据）、用户数据（包括用户号码属性、用户权限、用户附加业务等）、协议数据（包括SCTP协议数据、终端Termination属性，终端属性模板、终端包模板等）。数据库图形界面45权限日志管理46

权限由类型和级别组成。每个用户具用一定的权限类型和级别。一个命令也是具用一定的权限类型和级别，即需要一定的权限级别才能执行。一个用户只能执行他拥有的权限类型中小于等于他的权限级别的命令。

用户允许被赋予某些权限；或者允许被赋予和某些用户相同的权限；或者允许被赋予对某些命令的执行权限和不允许执行的权限。

具用权限类型一定级别的用户可以给某个用户增加权限，也可以降低某个用户的权限。权限日志管理47五级权限按照如下分类：0级，系统保留，为最高权限。1级，涉及对系统参数的修改，对系统影响较大2级，增加，删除数据，仅影响某个分系统3级，更改数据，仅影响某个分系统。4级，适用于敏感数据的查询和显示。5级，一般查询，显示等。权限日志管理48

日志管理系统向数据库中写入操作员的执行信息，同时提供查询，删除日志等功能。

日志系统架构在人机命令基础之上，当打开写日志开关后，所有输入和输出的命令语句都会向日志系统转发，从而完成写日志的功能。提供显示，删除操作员日志记录的人机器命令。可以设定执行存储日志记录的有关参数。权限日志管理49权限日志管理50计费51计费信息的采集：接收来自Call

Server进程的各种计费信息；计费话单生成：根据计费信息生成计费详细话单CDR；计费话单存储以文件或数据库的形式存储计费话单，可采用多种标准格式或按用户需求定制；计费话单传送采用标准协议，将计费详细话单（CDR）传送给外部计费系统；计费认证负责用户信息向外界认证中心认证的功能。话务统计52

话务统计主要提供基于任务的统计功能。基于任务的统计是指用户可以通过人机命令接口或图形化界面设定任务，然后由话务统计来自动完成任务，统计结果可以设定为自动输出，也可以由用户发命令来查看。另外，根据需求，也可以提供某些实时统计功能，如针对系统资源（例如CPU占有率）、话务数据（例如一次通话记录）和Device

Adapter性能数据（例如丢包率）等进行实时统计。话务统计分类53

一般话务统计：cpu占用率，目的码(TDC)，中继群(TRG)，媒体网关(MG)等

分布话务统计：与本局直接相连的端局或Softswitch间的来去话业务统计分析宏观话务统计：域内呼叫，出域呼叫，入域呼叫。话务统计的人机命令54登记一个话务统计任务显示已登记的话务统计任务信息删除一个话务统计任务查询话务统计任务的统计结果定义统计对象组察看统计对象组信息删除统计对象组显示统计任务当前状态话务统计55信令跟踪56

信令跟踪除了使用图形界面外，还可以使用命令行终端、命令导航树等进行跟踪，其核心是形成信令跟踪所使用的人机命令。

提供多种信令跟踪手段，跟踪H.248，MGCP，SIP，M3UA，SCTP，SS7等协议，可以按照节点，IP地址，主叫号码或被叫号码，中继，链路号等方式，直观地把跟踪结果显示出来。通过这些手段，大大强化了系统维护的功能，减少了系统维护的开销。信令跟踪57信令跟踪58信令跟踪59告警系统60

告警系统负责实时监控SS的运行状况，为SS的实时维护与修复提供一个友好的人机界面。

告警系统可以实时显示最新告警信息、告警统计信息和屏蔽信息，按多种查询条件查询告警当前的或历史的告警信息，监控机架上

各板位的状态。

告警按严重程度分为紧急、严重、重要和一般告警，分别对应级别为一、二、三、四级告警。零级告警即为通知。通知是SS系统运行中的一些信息提示，方便用户及时掌握系统各个部分的运行状态。一、二、三、四级