IMS技术的IMS的系统架构

什么是软交换？在询问这样的问题时，我们经常会得到一系列特征的描述：它是NGN的核心，它具有开放的架构，它能够实现呼叫控制与媒体传输分离……

思科系统亚太区NGN/VoIP首席技术顾问殷康认为，尽管“软交换”是目前NGN讨论的热点，但是人们对它的概念仍然有些似是而非。他说:“‘软交换’这个术语可以说是从Softswitch翻译而得。Softswitch这一术语借用了传统电信领域PSTN网中的‘硬’交换机‘switch’的概念，所不同的是强调其基于分组网上呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。国内一开始有人将Softswitch译为‘软交换’。但是‘软交换’这个翻译术语含义不够十分明晰，单从字面上看很难使人理解它究竟是设备系统概念还是体系概念。”

殷康指出，我国电信业历来将名词属性的、设备概念范畴的switch译为“交换机”，而将动名词属性的switching 译为“交换”。X25 switch译为X25交换机，ATM switch译为ATM交换机，L2/L3 switch 译为二层/三层交换机。因此他建议，为学术研讨的严肃性，应该将softswitch更为确切地译为“软交换机”。这只是翻译概念上的问题。不过从某一方面来说，对于软交换概念的模糊，也反映了产业界对于软交换认识上在某些方面依旧存在偏差，存在着过分强调某一方面的能力，或者是过分夸大了软交换功能的情况。甚至可以说在很长的一段时间，软交换被人为地“神话”了，它被认为是一种代表着通信行业的未来，似乎无所不能的技术。

软交换是一种正在发展的概念，包含许多功能。其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口（API）的开放体系结构。这就为第三方开发新应用和新业务敞开了大门。软交换体系结构的其它重要特性还包括应用分离（de-couplingof applications）、呼叫控制和承载控制。

软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。

简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。 软交换技术区别于其它技术的最显著特征，也是其核心思想的三个基本要素是：

1）开放的业务生成接口。

软交换提供业务的主要方式是通过API与“应用服务器”配合以提供新的综合网络业务。与此同时，为了更好地兼顾现有通信网络，它还能够通过INAP与IN中已有的SCP配合以提供传统的智能业务。

2）综合的设备接入能力。

软交换可以支持众多的协议，以便对各种各样的接入设备进行控制，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。

3）基于策略的运行支持系统。

软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的、基于策略（Policy－based）的实现方式来完成运行支持系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。

作为分组交换网络与传统PSTN网络融合的全新解决方案，软交换将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，是新兴运营商进入话音市场的新的技术手段，也是传统话音网络向分组话音演进的方式。目前在国际上，软交换作为下一代网络（NGN）的核心组件，已经被越来越多的运营商所接受和采用。 目前比较普遍的看法认为，软交换系统主要应由下列设备组成：

1）软交换控制设备（Softswitch Control Device）这是网络中的核心控制设备（也就是我们通常所说的软交换）。它完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互连互通功能、应用支持系统功能等。

2）业务平台（Service Platform）完成新业务生成和提供功能，主要包括SCP和应用服务器。

3）信令网关（Signaling Gateway）目前主要指七号信令网关设备。传统的七号信令系统是基于电路交换的，所有应用部分都是由MTP承载的，在软交换体系中则需要由IP来承载。

4）媒体网关（Media Gateway）完成媒体流的转换处理功能。按照其所在位置和所处理媒体流的不同可分为：中继网关（Trunking Gateway）、接入网关（Access Gateway）、多媒体网关（Multimedia Service Access Gateway）、无线网关（Wireless Access Gateway）等。

5）IP终端（IP Terminal）目前主要指H323终端和SIP终端两种，如IP PBX、IP Phone、PC等。

6）其它支撑设备。如AAA服务器、大容量分布式数据库、策略服务器（Policy Server）等，它们为软交换系统的运行提供必要的支持。 软交换的技术定义可以描述为：

· 它是一种提供了呼叫控制功能的软件实体；

·它支持所有现有的电话功能及新型会话式多媒体业务；

·它采用标准协议（如SIP、H323、MGCP、MEGACO/H248、SIGTRAN以及各种其它的数据及ITU协议）；

·它提供了不同厂商的设备之间的互操作能力

·它与下列一种或多种组件配套使用

·媒体网关

·信令网关

·特性服务器（例如提供CLASS业务）

·应用服务器（例如提供多媒体业务）

·媒体服务器（如提供数据流媒体、会议和广告等业务）

·管理、供应和收费/计费接口。

也许从业务角度来看，可以给出一个更形象的定义：

软交换是一种针对与传统电话业务和新型多媒体业务相关的网络和业务问题的解决方案。它能够减少资本和运营支出，提高收入。 中国电信集团公司总工程师韦乐平指出，泛义的NGN包容了所有新一代网络技术，狭义的NGN就是指软交换。在国内，人们往往把NGN与软交换联系在一起，甚至将它们等同起来。实际上，由国际上有关NGN的研究与行动可以看出，NGN包含的内容非常广泛。

1996年，美国政府与大学分别牵头提出下一代Internet行动计划（NGI）与Internet2。另外，国际上还有很多政府部门、行业团体、标准化组织等机构参与的NGN行动计划，如IETF的下一代IP、3GPP与UMTS论坛的下一代移动通信、加拿大的CANET3、欧盟的NGN行动计划等。这些NGN计划与行动很多与软交换没有什么关系，它们有的是专门研究本领域的网络技术发展（例如IETF的“下一代IP”研究的是如何从IPv4向IPv6过渡），有的则是包容了多种网络技术与应用的综合研究项目。

当然，国际上也有一些专门研究针对话音网的下一代组网技术，例如Telcordia（原Bellcore）提出的基于软交换的NGN方案。但是说NGN就是软交换，无疑是很值得商榷的。根据国内目前所提出的NGN解决方案，作为其最重要的特征之一，软交换平台的开放性可以为运营商提供一个灵活快捷的新业务开发模式，让NGN真正成为业务驱动的网络。

“但是软交换并不就是NGN，甚至可以说，软交换不一定就是NGN的核心技术。”国家IP与多媒体标准研究组主席蒋林涛指出。他认为：“NGN涉及的核心技术存在两个层次：一个是承载网层面，备选的核心技术有TDM、ATM、IP等，软交换并不在其中；一个是业务网层面，软交换技术将发挥核心的作用。”未来VoIP的核心技术将是软交换。软交换是NGN中语音部分，即下一代电话业务网（包括固定网、移动网）中的核心技术，但是NGN所要承载的业务模式今天还不是很清楚，我们很难断定VoIP就是未来NGN的核心通信业务。因此有业内人士认为，不能简单地断定，软交换就是NGN的核心技术。 那么认为NGN就是软交换，或是NGN寄希望于单一的“软交换”综合性设备，会带来什么样的后果呢？殷康认为，这势必会造成NGN解决方案缺乏可行的整体系统网络效益和目标，使得NGN的思考和讨论局限于单一类别设备以及相关技术的局部结构体系和范畴。更严重的是，“软交换”的设备特征和技术特征自身只能提供非常有限的“网络”概念和功能，这很可能造成NGN的组网方式和其总体网络体系结构成为无解之惑。

有资料指出，目前美国的Bell Atlantic、Level3、英国电信、英国大东、德国电信、日本NTT等很多运营商都开展了NGN试验，也取得了一些阶段性的成果。由于软交换本身的成熟性，它们的试验绝大部分限于软交换的汇接功能，能够提供一些简单的多媒体业务，但大部分都是单域的小规模的网路。

UT 斯达康首席科学家杨景认为，NGN的核心应该体现在跨网络业务上，而不是开放业务接口。他说：“与其说NGN是一个交换网，还不如说它是一个基于IP基础设施的业务网。”目前，中国电信软交换试验网的技术也要求在 CLASS4（长途链路）以及 CLASS5（ 接入层）都实现软交换机制。

“软交换机体现的是通过媒体控制协议MGCP/H248技术来实现呼叫控制与媒体传输相分离的思想，软交换机概念的提出使NGN的语音业务功能和与传统PSTN网的交换机功能可以完全透明地兼容，从根本上确保了IP电话技术能够完全替代PSTN网络中的交换机，” 殷康说，“软交换机是NGN的重要组成部分，但它更多的是关注在IP网中呼叫控制功能的设备和系统，其本身并不能构成特别的整体组网技术机制和网络体系构架。完全围绕软交换机为核心进行相互联接的组网方式没有太大试验和探讨价值。它限定了NGN只能是软交换机静态配置的、互为联接的，也即是所谓全平面网的‘无网模式’。”

殷康认为，‘无网模式’的NGN体系结构只能支持一个或几个软交换机，没有可扩展性也没有灵活性，是不适合规模运营的。软交换机必须具有与“网络”相联的能力。这个“网络”就是NGN的多媒体信令网。他说:“软交换机之间通过NGN多媒体信令不仅可以保障无限的可扩展性，选路结构的动态和灵活性，还真正实现了‘网络就是交换机’的目标。”

“下一代网的组网是采用分层的多媒体信令网和平坦的媒体流结构，多媒体信令网通过多媒体信令协议体系和多媒体信令传送点网元来实现。由于多媒体信令网的主要功能不涉及媒体控制，所以，一般不由软交换机组成，而是由专门的多媒体信令服务器来构成。” 殷康说，“真正意义的下一代网既需要智能端点业务的创新繁荣，又需要其系统可规模经营管理。就目前的技术成熟和发展来看，ITU-H323协议、IETF-SIP协议和MGCP/H248协议为特征的软交换机等三种技术都是IP电话通信和下一代网的实现手段。这三种技术各有区别和特长需要相辅相成，只有采用融合三种技术的网络架构体系和实现手段，才为上策。”

许多学者很早以前就指出，软交换机也可以看成是在H323和SIP体系下，智能网关分解的结果。它在下一代网中承担着区域或端局系统平台的重任，肩负着同时控制网络接入话务和控制PSTN网络边缘互联话务的功能。但是，软交换机仍然需要其他关键技术和设备来协同工作以确保可行的QoS和网络安全方案。软交换机提供现有电路交换机的各种语音业务，并支持语音、数据、视频融合的多媒体端点新业务和多样化的第三方业务（包括视频电话，视频电话会议，PC-Phone），但软交换机并不应看成是通用的数据、视频业务和应用的控制平台。因此，只有对软交换机在NGN中给予适当的定位，使其担当恰如其分的角色，才是发挥其在NGN中重要和关键的功能的正确方法。 降低成本

今天的大多数网络运营商最为关注的是保证其现有业务的安全。在近期内，话音和拨号业务仍是他们的主要收入来源，且流量还会继续增长。虽然宽带接入正在增长，但在大多数市场中仍然非常有限。与此同时，解除管制和竞争导致价格下降并侵蚀了运营商的利润。这些因素，再加上资金有限，迫使运营商不得不降低运营和资本开支（OPEX和CAPEX）。

然而在实现这些节约的过程中，运营商投资于未来技术显然比利用现有技术优化网络更好一些，虽然许多情况下后者也能够实现类似的节约。这一决策主要是从商业而非技术方面考虑的。

新的收入

只降低成本还远远不够。虽然通过提供传统业务来降低成本可以带来保护运营商的利润，但是创造和部署能够产生收入的新业务才是固定电话业务提供商得以生存的关键。从图1中的图表可以看出，固定电话收入正在“缩水”。

基本业务（如添加/取消媒体、演示、消息传递、以及媒体组合等）将被整合，从而为最终用户提供可以任何接入形式访问的会话式多媒体业务。这些业务可能包括视频会议、可视电话、话音增强式游戏以及由用户控制的呼叫处理等。

一种改良方法

目前的普遍观点认为：网络运营商的发展方向将是基于分组交换的多业务网络环境，由软交换提供呼叫和会话控制。

然而，在目前的商业形势下，向软交换环境融合存在着巨大的挑战。如果现有基础设施不能有效满足其目标应用和客户的需求，它根本不可能存在。任何替代技术都必须能够与现有解决方案一样、或更出色地处理某一应用－－在功能和/或价格方面更具优势。另外，新的业务模式必须证明能够满足对现有技术所支持业务的需求。但是，由于电话仍然是运营商的主要收入来源，所以不能提供全套PSTN业务和电信级服务质量（QoS）的PSTN替代解决方案不能获得采用。运营商们不能拿自己的电话客户和收入去冒险。

通信服务提供商需要采取渐进式发展方法，把软交换技术作为经济高效的宽带多业务网络的一部分进行部署。

请按下面方法进行级联一次：

一、下级平台配置 ： 1、组织机构的添加首先，下级平台添加组织机构时，编码必须按照GB/T28181-2011或DB33-2011标准。方法：在添加组织机构时，单击“组织机构名称”右方的按钮。在弹出的界面中选择省、市、区等组织，可根据实际情况，选择任意级别的组织。保存组织机构之后可对组织的名称进行修改。添加监控区域时，监控区域的编号自动生成即可，不可人为修改，否则可能导致目录无法推送。对所有需要级联的区域，均要启用流媒体转发，否则上级平台无法预览到下级的视频。2、设备与监控点的添加 添加设备时要注意编号，系统自动生成即可，不可修改。 同样的，监控点的编号也不要修改，否则可能会导致监控点无法推送到上级平台。3、互联模块服务器的添加 在服务器TAB页中，先在左侧组织机构树中选择本级平台所在组织，例如“XX市”，然后单击页面上方的按钮，开始添加一个互联模块服务器。 服务器类型：互联模块服务器编号：自动生成即可，可以根据需要修改，不可以和组织编码相同。 IP地址：安装“联网网关-信令服务器”与“联网网关-媒体服务器”的服务器地址。若存在多网域，则需要配置多网域IP地址。其他配置信息默认即可。最后单击保存即可。4、联网网关配置。(1) 信令网关配置 在对应的级联服务器所在组织下，点击“网关配置”即可以登录到级联网关的配置界面。联网网关也可以通过“http://IP地址:7088”的地址打开。登录后在左侧菜单栏中选择“网关配置”—“信令网关”。 基本信息： 域标识：填写级联服务器的编号（请复制CMS中级联服务器的编码），且必须与上级平台中添加的下级域的信令网关编号一致。 IP地址：即安装“联网网关-信令服务器”的IP地址。 Sip端口、客户端端口、心跳时间、超时时间、MQPort默认即可。注意：Sip端口是GB28181平台之间通信的外部端口。 CMSIp：即本级平台CMS服务器的IP地址。 CMSPort：即本级平台CMS服务器的访问端口。 MQIp：即本级平台MQ服务器的IP地址（与本级平台CMS服务器IP一致）。高级选项： 控制端口、网管端口默认即可。 转发IP地址：“联网网关-媒体服务器”的IP地址，一般情况下与“联网网关-信令服务器”的IP地址一致。配置完成后单击保存。保存成功后，网关会自动重启。“备份数据库”与“清空数据库”的操作对象是联网网关的数据库，而非平台的数据库。 (2) 媒体网关配置登录联网网关配置界面后在左侧菜单栏中选择“网关配置”—“媒体网关”。 单击界面上方的按钮，弹出媒体网关配置界面。[媒体名称：可自定义 媒体IP地址：安装“联网网关-媒体服务器”的IP地址 媒体端口：7010 最大连接数：默认300]，此参数根据测试得出的单台服务器最大能力，可以服务器建议配置为标准，降低此参数。 勾选配置详细信息可以对媒体网关的媒体信息进行详细的配置。 最后单击完成添加。 添加完成后在媒体网关的配置界面下会产生一条新的记录，“IP映射状态”中可以对网域信息进行配置，单网域情况下无需配置，系统会自动识别。但在多网域时必须正确的配置此参数，具体请参考下一章节的网络（多网域）设置。(3)网络设置 网络设置相当于iVMS-8800管理平台中参数配置中的网域的概念，当NCG存在多个网络环境时需要启用该功能，具体配置方法如下：登录联网网关配置界面后在左侧菜单栏中选择“网关配置”—“网络设置”。单击网络设置界面的左上方的“添加”按钮，弹出对应的网络设置界面。 信令网关对外地址：信令网络映射后IP地址媒体网关对内地址：媒体网关对内级联的IP地址媒体网关对外地址：媒体网关映射后对外的IP地址 点击“保存”后完成当前网域的网络设置，若需要再次增加网域时，则再次执行添加操作即可。完成网络配置还需要在网络设置界面中勾选“是否启用映射”选项，勾选后当前配置的多网域功能方可实现。 单击勾选菜单后弹出提示信息，确定后完成网络设置功能。 完成网络设置后，返回到媒体网关配置界面，点击媒体网关的名称，配置详细信息打钩，然后启用IP映射。 点击上图中之前配置的媒体网关信息中的“IP映射状态”下方对应的“启用”。弹出“设置IP映射”配置界面。点击上方的添加弹出对应信息配置界面 IP映射状态配置仅需在相对应的上级平台中配置下级平台的信息，下级平台无需配置。 下级域编码：下级域NCG编码 映射IP地址：上级NCG对下级平台的用于级联的IP。 点击“保存”完成配置。 5、联网配置 登录联网网关配置界面后在左侧菜单栏中选择“联网配置”—“上级域”。单击界面上方的按钮，添加一个上级域。信令网关名称：可自定义 信令网关编号：填写上级信令网关的域标识（需由上级提供）IP地址：上级级联网关的IP地址端口：上级级联网关的端口（默认为7100）级联协议：选择GB/T28181-2011或DB33-2011。是否开启鉴权：根据上级平台情况，若上级平台要求鉴权则勾选此选项，否则不用勾选。鉴权realm、鉴权登录名、鉴权密码：根据上级平台提供填写。上级NCG允许下级NCG接入的鉴权信息，必须与下级NCG请求接入上级NCG的鉴权信息一致。平台厂家类型：可根据实际填写。配置完成后会将级联信息同步到平台，可在系统配置—级联配置中查看到级联信息。6、资源管理 登录联网网关配置界面后在左侧菜单栏中选择“资源管理”—“资源共享”。 选择上级域，然后单击“共享资源”。 可在组织资源树上右键单击，在弹出的快捷菜单中选择“一键共享（全部）”，一次将所有的资源共享到上级平台，只有将资源共享后才能将目录推送到上级平台。也可以在资源树中逐级共享，即根据组织资源依次单击展开并勾选左侧组织资源后，单击后将资源共享。注意：共享资源时请逐级共享资源，不支持未共享父节点的情况下，直接共享子节点。 勾选右侧已共享的组织或者监控点，单击，即可取消资源共享。 下级资源共享到上级之后，在上级平台同样需要将资源共享到本级平台，否则在上级CMS无法看到下级共享上来的资源。在组织机构树中选择监控区域，右侧列出已共享的监控点，可针对这些监控点单个或者多个同时配置权限，权限类型包含实时预览、云台控制、录像查询与录像回放。勾选或者对应权限后单击后保存即可。

二、上级平台配置 1、 联网配置登录联网网关配置界面后在左侧菜单栏中选择“联网配置”—“下级域”。单击界面上方的按钮，添加一个下级域。 信令网关名称：可自定义 信令网关编号：填写下级信令网关的域标识 IP地址：下级级联网关的IP地址端口：下级级联网关的端口（默认为7100）级联协议：选择GB/T28181-2011或DB33-2011。是否开启鉴权：根据项目实际情况，选择是否需要启用，若上级平台启用鉴权，则下级平台也要启用鉴权。鉴权realm、鉴权登录名、鉴权密码：根据需要填写即可。平台厂家类型：可根据实际填写。 配置完成后会将级联信息同步到平台，可在系统配置—级联配置中查看到级联信息。2、 资源管理 登录联网网关配置界面后在左侧菜单栏中选择“资源管理”—“资源共享”。 选择本级域，然后单击“共享资源”。可在组织资源树上右键单击，在弹出的快捷菜单中选择“一键共享（全部）”，一次将所有的资源共享到本级平台，只有将资源共享后推送的目录才能在本级平台中显示。 也可以在资源树中逐级共享，即根据组织资源依次单击展开组织资源树后，单击后将资源共享。也可以单击再取消共享。注意： NCG往CMS共享资源时需要逐级共享，不支持未共享父节点的情况下，直接共享子节点。3、 组织机构的配置 目录推送成功之后，在组织资源中能够看到下级推送上来的资源。下级推送的资源在组织机构树中图标与本级资源的图标不同。为级联组织；为级联区域；为级联监控点。级联推送的区域默认没有启用流媒体转发，需要将启用流媒体转发勾选。 其余级联监控点的预览、回放等功能与普通监控点一致。

在网络技术和标准不断更新换代的今天，如何以有限的资源，以更快的速度推出新产品，是摆在众多网络通信厂商面前的一大挑战。

单打独斗的时代早已一去不复返了，开放是这个时代的主流，联盟与联合代表着一种明智的选择。对于全球的开发商、集成商和设备商来说，需要建立一个和谐的环境，让他们共同合作，为用户提供基于IP的多媒体应用和服务。

在NMS公司看来，这正是该公司的使命。作为拥有20余年业内先进通信技术解决方案和声誉的合作伙伴，NMS在提供高生产率和建立双赢的合作关系的定位是独一无二的。NMS集结了来自VoIP、视频、移动内容服务和IMS领域有所建树的精英们，来为用户整合出最优的解决方案。

第一代媒体服务器的不足

用毫无疑问是大家一致看好的核心增值业务。作为媒体服务器来说，其可以提供可总控的解决方案，能够显著缩短应用系统研发周期。但是，当前的第一代应用解决方案还无法满足市场的一些关键性要求。早期的媒体服务器解决方案一般由拥有自主知识产权的设备级组件构成，它提供预定义的媒体和协议支持、网络接口选项，其接口只能提供VoIP网络处理功能。

第一代媒体应用服务器的局限性体现为：支持有限类型的硬件平台和操作系统，无法满足电信运营商对通用支持技术的基本要求；缺乏TDM和SS7之间的转换接口，这样应用方案无法同时支持当前的网络架构、新涌现的VoIP网络和面向未来的IMS（IP多媒体子系统）架构；此外是可修改性差，无法实现快速修改以支持一些重要的老协议标准和语音编码器。

随着各种新型基于IMS的应用系统的研制和实施，其对现有网络设施和老的协议标准支持的重要性也越来越突出。媒体服务器需要与现有的智能网络实现互操作，在智能网络到IMS架构的转换期，媒体服务器提供的IMS服务还将与现有其他应用服务并行共存相当一段时间。

由此，市场呼唤新一代媒体服务器产品的到来。

不一样的“Vision”

NMS公司最近推出了新型Vision系列媒体服务器和网关产品，它代表了媒体服务器应用领域的全新突破。NMS公司平台解决方案业务部产品与技术策略组高级副总裁George Kontopidis博士表示，Vision作为面向应用的全系列产品，可以帮助OEM供应商和应用供应商快速开发和配置汇聚型多媒体应用系统。Vision产品帮助客户通过网络向应用系统传送媒体信息，并有效解决了第一代媒体应用解决方案存在的一些不足。

Vision系列媒体服务器和网关

NMS公司的Vision系列媒体服务器和网关可以有效克服当前应用解决方案所存在的各种不足，它采用层次型结构设计，基于NMS构件，拥有可配置、适应性强的特点，并支持开放式标准。

Vision媒体服务器

Vision媒体服务器作为Vision系列的基本成员，可以支持宽范围的应用，包括网络发布、消息应用、预付费卡处理、会议应用、自助服务、语音门户、呼叫中心、IP和移动交换中心等。

Vision媒体服务器可以采用应用系统的远程控制方式对电信用户接口进行管理，并提供IVR、会议应用、编码转换、视频和传真等功能强大的媒体处理功能。

Vision VoiceXML服务器

Vision VoiceXML服务器作为已推出的解决方案，可以用于研制在ISDN和SS7网络环境下的语音应用系统。它支持VoiceXML 20行业标准以及基于XML的扩展标准，并可以在不修改VoiceXML标准的前提下提供外向拨号、呼叫方授权、详细通话记录收集等功能。

Vision视频编码转化器

Vision视频编码器支持3G-324M和IP宽带环境，并为包括H263 和MPEG-4在内的各种标准之间提供实时视频格式转换和速率转换，它还可以通过扩展支持多种视频处理功能，以增强用户的体验水平。

Vision视频网关

目前众多新型和现有的应用系统需要寻求与视频手机进行通信的方法。Vision视频网关可以封装这种通信的复杂处理，并提供了系统灵活性，可以支持宽范围的应用和服务。

Vision信令服务器

Vision信令服务器可以把NMS可靠的SS7信令技术用到一系列新型应用和网络中，拥有高性能和电信运营级可靠性。

Kontopidis先生表示，NMS将继续充实具有NMS特点的软件、API和媒体平台的综合产品线，以切实满足开发商对硬件和软件的需求。另一方面，NMS将进一步提高服务支持的水平。

有的

一、什么是七号信令系统

1七号信令的由来

通讯设备之间任何实际应用信息的传送总是伴随着一些控制信息的传递,它们按照既定

的通讯协议工作,将应用信息安全、可靠、高效地传送到目的地。这些信息在计算机网络中

叫做协议控制信息,而在电信网中叫做信令(Signal)。英文资料还经常使用"Signalling"(

信令过程)一词,但大部分中文技术资料只使用"信令"一词,即"信令"既包括"Signal"又包括

"Signalling"两重含义。

信令按其用途分为用户信令和局间信令两类。前者作用于用户终端设备(如电话机)和

电话局的交换机之间,后者作用于两个用中继线连接的交换机之间。

局间信令分随路信令(CAS)和共路信令(CCS)两大类,前者利用局间中继线路传递信令(

即用户话音和信令在相同的线路上传递);后者利用单独的通道或线路传递信令。七号信令

系统(Signalling System No7简称七号信令或SS7)是一种局间的数字共路信令。

人类自1878年第一次使用电话交换机向公众提供电话业务以来就使用了信令。随着电

话交换机从人工交换,机电交换到电子交换的发展,所使用的信令也由一号信令发展到了当

今正在推广的七号信令。一号信令靠人工电话交换机的话务员用振铃发送信令;二号信令采

用拨号脉冲,发送信令,但未付诸使用。三号信令为单音频的带内信令;四号信令为双音频的

带内信令;五号信令利用六个语音频率中的二个频率的组合传送各种信令即带内双音多频信

令(DTMF:Dual Tone Multi-Frepuency)。为了适用数字程控交换机的发展,国际电报电话咨

询委员会(CCITT)于1968年提出了六号信令,六号信令为共路信令,报文长度固定,为28比特

。考虑到数字通讯向ISDN(综合业务数字网)的发展趋势,CCITT于1980年提出了通用性很强

的七号信令系统,此后,七号信令系统经过多次扩展修改,已形成一个完整的信令体系。七号

信令系统以网络消息方式在信令点之间传送信令,它和国际标准化组织ISO的开放系统互联

模型(OSI模型)有对应的关系。

2为什么要采用七号信令系统

七号信令系统将信令与语音通路分开,采用高速数据链路传送信令,因而具有传送速度

快、呼叫建立时间短、信号容量大、更改与扩容灵活、信令设备投资省、话路利用率高的

特点。七号信令系统虽然来源于电话网,然而它的应用不只限于话路交换,可以说,它最主要

的潜在应用是非话路业务、话路业务智能化以及综合业务数字网。在这些领域内,其它信令

是无能为力的。

七号信令系统在电话网上叠加了一个共路信令网,电话网实行电路交换,而共路信令网

实行分组交换,两者互补,使传统电话网的能力得到极大地提高。电话网的局间信令在共路

信令网上传输除了具有速度快、可靠性高、容量大的特点之外,信令网上还可设置数据库服

务器、网络管理监控中心、具有语音识别功能的智能结点等,使高级智能网AIN成为现实。

另外,七号信令系统还是蜂窝移动通讯网、PCN(Personal Communication Network)、ATM

网以及其它数据讯网的基础。

二、七号信令系统的结构

1共路信令网结构

概念上,七号信令是一种在独立于电信网的网络上运行的信令,这个网络叫做共路信令

网或叫七号信令网,它由多个信令点组成,信令点间一般由64Kbps的数字链路连接。典型的

信令网包括SSP、SCP和STP三种信令点。

SSP(Service Switching Points)是一种能执行多种七号信令应用服务(用户呼叫处理

、800号服务、他方付费电话等)的程控数字交换机的电话局。其中又将只提供使用七号信

令进行用户呼叫处理的电话局叫做CCSSO(Common Channel Signalling Switching Office

s)。一般情况下,只要将现有的程控数字交换机的软件升级并增加一些硬件,就能执行CCSS

O或SSP的功能。然而这种软件是非常昂贵的,一个SSP的软件价格达数百万美元。

SCP(Service Control Points)是一种能提供数据库服务的特殊信令点,800号电话、信

用卡电话等许多特殊服务功能都必须借助SCP才能实现。SCP通常是由一个大型多机系统构

成的数据库服务器,每天能处理数百万个数据库查询请求。

STP(Signallint Transfer Points)是共路信令网的专用设备,它的主要功能是信令中

转、信令路由和全称地址(Globale Title)的翻译。一个STP可支持数百条链路,为了提高信

令网的可靠性,STP通常总是成对配置的。

共路信令网往往是一个地区性大网,或全国性大网,或国际大网,它结点多,可靠性要求

高,管理维护复杂。为此,网络中必须配置多个网络操作支撑系统OSS,它与STP及SCP联接,对

它们实行管理控制。

共路信令网一般是层次结构的,下面以美国为例进行说明。从电信经营管理势力范围上

,美国划分为七个区域(Regions),每个区域划分为多个小区,每个小区属一个地方电信公司

经营管理,第个区域由贝尔营运公司控制所属地的地方电信公司。与此对应,美国的共路信

令网是两级结构的(图1)。

@@12S10300GIF;图1共路信令网结构@@

为了网络的可靠性和负载均衡, 每个区域内设立两对RSTP(Regional STP)、两个SCP。

每个SCP设立两个数据库,数据库CMSDB(Call Management Services Data Base)用于800号

服务,数据库LIDB(Line Information Data Base)用于信用卡电话服务、对方付费电话服务

和第三方付费电话服务。两个SCP上的两个数据库拷贝完全相同,当一个SCP出现故障时,另

外一个SCP可继续提供服务。

一个区域的RSTP和其它区域的RSTP直接连接,或通过其它长途信令网互联。每个区域内

设立一个信令工程管理中心SEAC。每个小区设立一个或多个LSTP(Licak STP),所有LSTP和

RSTP连接。每个LSTP和小区内所有SSP和CCSSO连接。电话局和信令网连接的典型的做法是

,汇接局(AT)的程控交换机升级为AT/SSP,端局(CEO)的程控交换机升级EO/CCSSO。并非所有

端局都必须具备CCSSO功能,美国仍有近30%的端局还不具备七号信令功能。

2协议结构

目前,七号信令按功能可划分成六部分(图2):MTP、SCCP、TCAP、OMAP、ISUP和MAP。随

着七号信令应用的发展,TCAP上还将增加其它应用部分。

@@12S10301GIF;图2七号信令系统的协议结构@@

MTP(Message Transfer Part)又分成三级:SDL(Signalling Data Link),SLF(Signali

ng Link Functions)和SNF(Signalling Network Funtions)。第一级SDL的功能对应于OSI

模型的物理链路层。第二级SLF的功能对应于OSI模型的数据链路层,其协议类似于HDLC,它

负责点到点的通讯处理,第三级SNF的主要功能是消息的识别和分配,消息的路由,信令网的

业务量管理、路由管理以及链路管理。

SCCP(Signalling Conection Control Part)是MTP第三 级的补充,它与SNF合在一起对

应于OSI模型的网络层。SCCP的协议功能分为四等:Class0、Class1、Class2、Class3。Cl

ass0和Class1执行无联接的网络服务,Class2和Class3执行有联接的网络服务。除联接控制

外,SCCP还执行全称地址的翻译和端一端路由。

TCAP(Transaction Capabilities Application Part)为七号信令的应用提供事务处理

所需要的支持,它对应于OSI模型的应用层,其协议类似于OSI的ROS。

OMAP(Operation Maintenance and Administration Part)的主要功能是网络管理和维

护,它类似于OSI的CMIP协议。

ISUP(ISDN User Part)是七号信令中最复杂的一部分,它的主要功能是在两个程控交换

机(ISDN交换机)之间为主叫用户和被叫用户建立话音通路(呼叫建立)、话音通路的释放(呼

叫释放)、线路监视、补充业务处理等。除ISUP之外、国际电报电话咨询委员会CCITT还定

义了TUP(Telephone User Part)和DUP(Data User Part)。TUP执行话路交换信令,DUP执行

非话交换信令。

MAP(Mobile Applecation Part)的主要功能是支持蜂窝移动通讯,其协议还未完善。

不同信令点包括七号信令的不同部分。STP只包括MTP和SCCP两部分;SCP包括MTP、S

CCP、TCAP和基于数据库查询的应用(如800号服务,他方付费电话服务等);CCSSO一般只包括

MTP和ISUP;而SSP包括七号信令的各个部分。

目前,美国有二个标准化组织颁布的七号信令协议受到人们重视;第一是CCITT颁布的Q

系列协议,第二是美国Bellcore通信研究公司颁布的T系列协议。它们基本相同,但存在一些

重要差别。另外,Bellcorp还颁布了大量的TR系列技术文档,它们是面向实现的协议,详细具

体,是北美信令网的工业标准。TR系列不包含OMAP,对于SCCP只使用无联接服务。此外,TR系

列定义了免费电话(800号电话)、信用卡电话、对方付费电话、第三方付费电话、CLASS等

七号信令应用的操作规范,这些操作规范在CCITT的Q系列中均不完善,因此,北美信令的实现

参照了TR系列技术文档。

三、七号信令的应用

1话路信令

七号信令的一个最基本应用是替代老的一号到六号信令,用作现代数字程控交换机的局

间信令,控制局间呼叫的接续。和老的局间信令相比,七号信令作局间信号有许多优点:(1)

信令传送速度高,呼叫接续时间短;(2)信号容量大,一条64kbps的链路在理论上可处理几万

话路;(3)灵活,易于扩充;(4)对话路干扰小,话路质量高;(5)可传递端——端信令或用户信

令;(6)可使话路服务智能化,即使传统的电话业务具备CLASS特性。

CLASS(Customer Local Area Signalling Services)代表一组特殊电话服务特性,这包

括自动回叫、自动重叫、用户追踪、主叫名传递、呼叫选择接受等13种功能。这些功能或

服务特性是用户电话机无法单独提供的。

2800号服务

据统计,1993年美国每天处理8000万到1亿个800号电话,年营业额数百亿美元,年增长率

为15～20%。800号服务是一个巨大的市场,吸引着各个电信公司,是它们最主要的收入之一

。所谓800号电话是公司企业向客户提供一种特殊的电话号码,该号码的地区码为800(虚拟

地区码),客户使用这个电话和公司企业通话时的费用由公司支付,打电话的客户免费。800

号电话号是一个虚拟的逻辑电话号,一个公司可能拥有许多的实际电话号码,但800号电话只

有一个,客户可能在任何地方拨这个号码要求与该公司某个职能部门通话,这就存在一个将

800电话转变成实际电话号的过程。这个过程的实现依赖于信令网的SCP。

3他方付费电话

他方付费电话(ABS:Alternate Billing Service)有三种形式:第一种形式是信用卡电

话,它不同于我国目前流行的磁卡电话(英文中,磁卡电话叫做debet card call);第二种形

式是被叫付费电话(collect billing call或collect call);第三种形式是第三方付费电话

(third number billing call)。在共路信令网建立之前,他方付费电话依赖电话局操作员

才能实现,有了共路信令网,他方付费电话基本自动化,方便而高效。

4高级智能网(AIN)

高级智能网 在共路信令网中引入了两种新的结点:Adjunct和IP。Adjunct的功能类似

于SCP,它直接和具有SSP功能的程控交换机联接,向它们提供直接快速的数据库服务和呼叫

处理的平台功能。电话局的管理员(甚至用户)可以利用平台功能为自己的交换机设计电话

服务特性,当然,程控交换机的软件也必须升级为AIN软件。

在AIN交换机中,一个用户电话处理过程分为许多阶段,每个阶段后定义一个触发检查点

,AIN交换机软件在每个检查点检测交换机产生的事件。电话的呼叫处理由AIN交换机和Adj

unct共同完成(传统的呼叫处理完全在交换机中完成)。AIN进行一般性处理,在检查点检测

一个事件时,将处理递交Adjunct完成。Adjunct所做的工作可以由管理员利用平台功能进行

设计,以便获得不同电话服务特性。

IP(Intelligent Peripherals)为一种网络智能设备,它直接和AIN交换机联接,其主要

功能是语音识别。如果网络管理员在某个断点处定义了"语音识别"特性,那么用户可以用语

音输入被叫电话号码,此时,AIN交换机必须将语音号码送往IP翻译成数字号码后再进行后续

呼叫处理。

5蜂窝移动通讯系统

蜂窝移动通讯系统需要在共路信令网中增加至少三种结点:MSC、HLR和VLR。蜂窝移动

通讯系统将一个通讯区域分成许多CELL,每个CELL内设立一个MSC(Mobile Switching Cent

er),负责CELL内无线用户的通讯。MSC是一个使用七号信令的无线交换机,它包括七号信令

中的MTP,SCCP,TCAP和MAP。在蜂窝移动通讯系统中,每个无线用户必须在数据库HLR(Home

Location Register)和VLR(Visitor Lolcation Register)中登记。

蜂窝移动通讯系统包括许多七号信令过程,其中最重要的二个信令过程是:Registrati

on和Intersystem Handoff/Intersystem Handback Register 是移动用户自动在VLR注册的

过程。当一个移动用户跨越两个CELL的边界时,通讯的处理由一个MSC交付到另个一个MSC,

这就是Intersystem Handoff信令过程,反之为Intersystem Handback信令过程。

MAP协议还在完善之中,目前大部分厂商采用的协议标准是EIA/TIA制定的过渡标准IS-

41-B。

6其它应用

七号信令有着广阔的应用前景。除了上述五种应用之外,它可以用作ATM网络和B-ISDN

网络的内部信令。此外,由于数据通讯网络规模的扩大,技术复杂度的增强,网络的操作维护

、管理、测试和故障诊断的矛盾日益突出,解决这个问题的最好方法是利用七号信令的OMA

P协议在共路信令网中建立网络管理维护中心。由于信令网是一个速度快,可靠性好的分组

交换网,网络管理中心的操作员可以对通讯网进行远程的实时的测试、诊断、监视、控制和

管理,并且不干扰正常的数据通讯。

四、我国七号信令网的建设问题

近几年我国电信事业得到了飞速发展,大中城市的电话网的数字程控化已接近了欧美和

日本等通讯发达国家的水平,部分局间信令已由DTMF替换成七号信令系统。七号信令系统首

次在我国的使用是1987年引进S1240程控数字交换机的时候,此后随着国外各种先进通讯设

备,特别是程控数字交换机的引进,七号信令系统的应用范围在逐渐扩大,某些大城市还拟将

建设七号令系统的协议标准也做了大量的工作,1987年发布了《我国国内市话局NO7信令方

式技术规范》(暂行规定),1990年8月又重新颁布了《中国国内电话网NO7信号方式技术规

范》(暂行规定)。邮电部的(暂行规定)采用CCITT的Q系列标准,但只包括MTP,TUP以及信令

网的监测部分。

然而,无论是在七号信令协议制定方面,还是在七号信令网建设和应用方面,我国还处

于非常落后的状况,有许多问题还要解决。这些问题包括:

(1)作为七号信令的最主要应用之一的800号服务和ABS能否在我国推广是否符合我国

的国情

(2)邮电部制定的(暂行规定)未包括七号信令的800号服务和ABS的操作规范,如果我国

推广类似于美国的800号服务和ABS,采用什么标准

(3)我国是否要建立一个全国性的共路信令网络,如果要建立,采用什么结构可否采用

美国式的二级结构

(4)近几年来我国数据通讯网络发展很快,但维护管理手段落后,通讯设施可用性较低,

是否应该在共路信令网基础上建立先进的综合性网络管理控制中心如果需要,怎样实施

上述这些问题,有待进一步研究。