软交换技术与应用 (2010 年度畅销榜NO.4035 )

本书从软交换网络的整体出发，全面讲述了软交换网络的发展历程，网络组织结构，涉及的相关设备、协议核心技术，软交换组网及业务应用。上篇包括：软交换网络概述、网络发展历程和软交换网络体系结构综述。中篇包括：软交换设备核心技术、软交换协议核心技术、API及其应用、软交换体系与承载网络。下篇包括：软交换网络的业务系统及业务应用、国外运营商NGN实验及商用等。本书对软交换的基本原理、体制、技术、应用和发展方向等都介绍得比较深入和具体，有较高的实用参考价值。本书可供从事电信网研究以及软交换规划、设计、技术标准制定、技术开发、业务开发和管理工作的技术人员与管理人员阅读。

上篇 基础篇
第1章 软交换网络概述 3
1.1 下一代网络的概念 3
1.2 软交换技术产生的背景 3
1.3 传统电话网 4
1.4 IP电话的出现 5
1.5 综合交换机的出现 5
1.6 软交换网络的出现 6
第2章 软交换网络体系结构 7
2.1 软交换网络的结构 7
2.2 软交换网络的特点 8
2.3 软交换技术给运营商带来的好处 9
2.4 发展软交换网络面临的主要问题 11
中篇 核心技术篇
第3章 软交换设备 15
3.1 软交换的概念 15
3.2 软交换设备的特点 15
3.3 软交换设备的主要功能 16
3.3.1 呼叫控制和处理功能 17
3.3.2 业务交换功能 17
3.3.3 协议功能 18
3.3.4 业务提供功能 18
3.3.5 互通功能 18
3.3.6 资源管理功能 18
3.3.7 操作维护功能 18
3.3.8 计费功能 19
3.3.9 认证与授权功能 20
3.3.10 地址解析及路由功能 20
3.3.11 语音处理功能 20
3.3.12 网间接口局功能 20
3.3.13 与移动业务相关的功能 20
3.4 软交换设备与PSTN交换机的区别 21
3.5 软交换设备的相关技术 21
3.5.1 设备的分类 21
3.5.2 功能组织形式 22
3.5.3 组网形式 22
3.5.4 实现平台 24
3.5.5 业务提供方式 24
3.5.6 容灾考虑 24
3.6 与其他网络的互通 25
3.6.1 与PSTN. ISDN. GSM和CDMA网络的互通 25
3.6.2 与No.7信令网的互通 26
3.6.3 与H.323网的互通 26
3.6.4 与无线市话网络的互通 26
3.7 软交换设备涉及的主要协议 27
3.7.1 软交换设备与媒体网关之间的控制协议 27
3.7.2 软交换设备间的通信协议 27
3.7.3 信令网关与软交换设备间的协议 27
3.7.4 多媒体协议 28
3.7.5 应用支持协议 28
3.8 几种典型的呼叫信令流程 29
3.8.1 H.248协议 29
3.8.2 SIP 34
3.9 软交换技术发展现状 34
3.9.1 协议发展现状 34
3.9.2 软交换设备的发展现状 35
3.9.3 软交换技术应用情况 37
第4章 媒体网关 38
4.1 媒体网关的概念及分类 38
4.2 媒体网关的功能 38
4.3 媒体网关的发展现状和趋势 41
4.4 媒体网关的相关技术 42
4.4.1 语音编码技术 42
4.4.2 语音处理技术 44
4.4.3 ATM适配层技术 45
4.4.4 实时传送技术 50
4.4.5 同步技术 53
4.5 媒体资源服务器 57
4.6 小结 58
第5章 信令网关 59
5.1 概述 59
5.2 No.7信令简介 59
5.3 信令网关基本功能模型 60
5.4 信令网关的几种主要应用 61
5.4.1 No.7信令网与IP网的互通 61
5.4.2 ISDN Q.921用户与IP网的互通 62
5.4.3 V5.2用户与IP网的互通 63
5.4.4 基于IP的信令转接点应用 63
5.5 No.7信令网节点通过信令网关与IP网互通的框架体系 63
5.5.1 SIGTRAN协议体系 63
5.5.2 No.7信令网节点通过信令网关与软交换设备互通 64
5.5.3 No.7信令网节点通过信令网关访问IP网中的智能节点 65
5.5.4 在信令网关间进行信令传送 66
5.6 信令网关设备的基本要求 67
5.6.1 接口要求 67
5.6.2 协议能力要求 67
5.6.3 容量及性能要求 67
第6章 应用服务器 69
6.1 概述 69
6.2 应用服务器的功能 69
6.2.1 通信功能 69
6.2.2 认证/计费功能 70
6.2.3 应用执行功能 71
6.2.4 应用生成功能 72
6.2.5 数据支持功能 72
6.2.6 运行维护与管理功能 72
6.2.7 Web集成功能 73
6.3 应用服务器的基本要求 73
6.3.1 接口要求 73
6.3.2 软硬件要求 76
6.3.3 性能要求 76
6.3.4 其他要求 77
6.4 业务生成环境 77
6.5 小结 78
第7章 边缘业务接入网关 79
7.1 边缘业务网关设备的引入 79
7.2 边缘业务网关的功能 79
7.3 设备的现状和发展 80
第8章 网关控制协议 81
8.1 网关控制协议的产生背景 81
8.2 MGCP 81
8.2.1 连接模型 81
8.2.2 重要特性 82
8.2.3 基本命令 82
8.2.4 消息传送 85
8.2.5 防止重启雪崩 85
8.2.6 安全考虑 86
8.2.7 呼叫控制流程示例 86
8.3 H.248协议 92
8.3.1 H.248连接模型 92
8.3.2 终端特性描述符 94
8.3.3 H.248命令集 95
8.3.4 事务交互 98
8.3.5 消息传送 100
8.3.6 重启雪崩保护 100
8.3.7 H.248协议的安全考虑 101
8.3.8 呼叫控制流程示例 101
8.4 小结 115
第9章 SIP 117
9.1 总体介绍 117
9.2 SIP功能实体 117
9.3 SIP消息 119
9.3.1 请求消息 120
9.3.2 响应消息 120
9.3.3 消息格式 120
9.4 呼叫流程 121
9.4.1 注册请求 121
9.4.2 正常呼叫流程 122
9.4.3 带有分叉功能的成功呼叫 125
9.4.4 重定向功能 126
9.5 SIP的安全性 126
9.6 SIP在3G中的应用 126
9.7 实现的业务 127
9.8 SIP与BICC的比较 128
9.9 小结 128
第10章 SIP-T 129
10.1 协议标准化进程 129
10.2 汇接层面的应用 130
10.3 端局层面的应用 131
10.4 混合应用 132
10.4.1 主叫为IAD用户, 被叫为PSTN用户 132
10.4.2 主叫为PSTN用户, 被叫为IAD用户 132
10.5 小结 133
第11章 SIGTRAN协议 135
11.1 标准化进程 135
11.2 SCTP 135
11.2.1 SCTP的发展与出现 135
11.2.2 SCTP主要功能描述 136
11.2.3 SCTP结构 136
11.2.4 SCTP的功能 137
11.2.5 SCTP的分组格式及数据块类型 139
11.2.6 一个SCTP典型的流程 140
11.3 协议适配层 140
11.3.1 MTP3用户适配层 141
11.3.2 MTP2对等适配层（M2PA） 149
11.3.3 M2UA和SUA简介 153
11.3.4 M3UA/M2UA/M2PA适配层的比较 154
11.4 小结 155
第12章 H.323协议 157
12.1 H.323协议介绍 157
12.1.1 H.323系列协议 157
12.1.2 H.323系统框架 158
12.1.3 H.323基本呼叫流程 160
12.2 H.323协议应用 164
12.2.1 VoIP应用 164
12.2.2 IP视频业务的应用 164
12.2.3 存在问题 164
12.3 H.323协议和软交换网络 166
12.3.1 协议比较 166
12.3.2 业务比较 168
12.3.3 业务实现比较 170
12.4 小结 171
第13章 TRIP 172
13.1 TRIP总体介绍 172
13.2 TRIP的工作机制 173
13.3 TRIB 174
13.4 TRIP消息 175
13.5 路由信息的处理 178
13.6 TRIP与BGP4协议 179
13.7 TRIP在软交换网络中的应用 179
第14章 API技术及其应用 181
14.1 API技术概述 181
14.2 PARLAY 182
14.2.1 PARLAY发展历程和设计思想 182
14.2.2 PARLAY的体系架构 183
14.2.3 Framework和SCF 184
14.2.4 PARLAY应用流程 186
14.2.5 PARLAY X和PARLAY Web Service 187
14.3 SIP Servlet 188
14.3.1 SIP Servlet总体介绍 188
14.3.2 SIP Servlet和HTTP Servlet 189
14.3.3 SIP Container功能 190
14.3.4 SIP消息的处理机制 191
14.3.5 用户代理和代理服务器功能 192
14.4 CPL 193
14.4.1 CPL总体介绍 193
14.4.2 CPL脚本结构 194
14.4.3 CPL节点 195
14.4.4 CPL脚本的维护 196
14.5 JAIN 197
14.5.1 JAIN总体介绍 197
14.5.2 协议层API 197
14.5.3 应用层API 198
14.6 各种API技术之间的比较 200
14.7 API技术的应用及其发展 201
第15章 软交换体系与承载网 203
15.1 软交换的承载网 203
15.2 软交换业务的服务质量要求 203
15.3 IP网提供的服务质量 206
15.3.1 网络容量 206
15.3.2 网络时延 206
15.3.3 网络自愈时间 206
15.3.4 IP网络服务质量保证（IP QoS） 207
15.4 防火墙和地址转换设备问题 209
15.4.1 单纯防火墙设备的穿越问题 209
15.4.2 地址转换设备的穿越问题 210
15.5 安全问题 216
15.6 软交换体系与IPv6 218
下篇 应用前景篇
第16章 软交换网络的业务系统及其业务应用 221
16.1 软交换网络的业务 221
16.1.1 传统的电信业务 221
16.1.2 新业务的扩展 223
16.2 软交换网络的业务应用 225
16.2.1 长途传输及本地汇接的解决方案 225
16.2.2 用户接入解决方案 225
16.2.3 基于宽带多媒体的多业务应用 226
16.2.4 面向集团用户以及大客户的应用 226
16.2.5 结合移动业务的解决方案 227
第17章 国外运营商软交换网络业务试验及商用情况 228
17.1 韩国电信KT 228
17.2 HKBN香港宽频 228
17.3 Verizon Communication Inc. 229
17.4 AT&T 230
17.5 Sprint 230
17.6 TELUS 230
17.7 Telstra 231
17.8 France Telecom 231
17.9 BT英国电信 232
17.10 无线运营商 232
17.11 有线电视运营商 233
缩略语 234
参考文献 237

自20世纪90年代中期开始, 信息技术领域风起云涌的技术突破和创新, 催生了一个崭新的信息时代. 大规模集成电路以摩尔定理的速度发展, IP技术的使用突破了距离和管制的限制, 大容量超远距离传输的记录不断刷新, 嵌入式操作系统广泛使用, 这些进步使得制约信息技术发展的主要障碍被一一扫清, 信息技术得到了空前的发展, 其应用也渗透到社会生活的各个领域. 在众多的技术创新中, 以软交换技术为核心的下一代网络技术无疑是亮点之一. 软交换技术采用分层的体系结构. 开放的协议标准. 兼容各种接入手段, 以分组技术为承载基础, 能支持各种网络实体的互通和业务的互操作, 适应各种赢利模式, 代表了网络技术的发展趋势. 软交换是促进网络融合. 业务整合的主要技术之一, 自出现以来已引起业界极大关注. 继新兴运营商以大力推进软交换技术作为拓展市场的手段后, 传统运营商也积极评估, 大胆应用将软交换技术作为推进网络演变. 提升网络能力的手段. 北美的运营商像Verizon. Tellus. Sprint和MCI等, 都进行了NGN技术的商用实验, Sprint和MCI还制定了采用NGN技术进行网络融合的时间表. 中国电信在2001-2003年对软交换技术进行了全面评估和测试, 结果表明软交换技术基本成熟, 能支持语音. 数据和多媒体业务, 支持各种商业模式. 软交换技术是一门崭新的通信技术, 其技术特点集传统网络可运营. 可管理理念和IP网络简单. 灵活. 开放理念为一体, 许多的技术规范和协议自成体系. 为了让广大通信技术人员能更好地了解这门技术, 在多年技术研究和两年测试评估的基础上, 中国电信集团的技术专家们编写了《软交换技术与应用》一书. 本书采用轻松的文风, 深入浅出地介绍了软交换技术的形成. 发展. 特点及网络结构等方面的内容, 通过阅读本书, 读者在了解软交换技术的同时, 对整个电信网络的发展也会有概貌性的认识. 本书面向软交换技术的专业技术人员和从事技术培训的教职人员, 里面的许多技术细节是技术专家在测试的基础上第一次提出的, 丰富和完善了目前软交换技术中一些定义不全面的部分. 本书对普及软交换技术, 提升对软交换技术的认识和理解有重要的意义. 韦乐平

以软交换技术为核心的下一代网络技术是目前电信产业界讨论最多的话题之一, 软交换网络技术以其独特而优越的体系架构引起了人们的广泛关注. 其清晰的分层结构. 标准的协议接口. 分布式的网络特征都为电信网络跨越现有的技术障碍, 创造更广阔的利润空间提供了坚实的基础和保证. 本书的作者都是从事软交换技术研究多年的专业技术人员. 将多年来积累的经验和对软交换技术的认识提供给更多的人共享是我们编写这本书的目的所在. 本着这样的想法, 本书按照从浅入深. 理论与实际相结合的原则, 在体系结构和内容安排上力图全面揭开软交换技术的神秘面纱, 满足各种不同层次的电信技术人员的需求. 全书共分为三篇. 上篇为基础篇, 主要介绍软交换体系的概念. 架构和由来, 章节包括第1章软交换网络概述, 第2章软交换网络体系结构. 中篇是核心技术篇, 也是本书的重点, 主要介绍与软交换网络相关的各种核心技术, 包括核心设备. 协议及软交换网络与承载网的关系. 章节包括第3章软交换设备, 第4章媒体网关, 第5章信令网关, 第6章应用服务器, 第7章边缘业务接入网关, 第8章网关控制协议, 第9章SIP, 第10章SIP-T协议, 第11章SIGTRAN协议, 第12章H. 323协议, 第13章TRIP, 第14章API技术及其应用, 第15章软交换体系与承载网. 下篇是应用前景篇, 从实际应用的角度对软交换网络提供的业务和国内外各大运营商的软交换网络业务试验及商用情况进行介绍. 章节包括第16章软交换网络的业务系统及其业务应用, 第17章国外运营商软交换网络业务试验及商用情况. 本书在编写过程中由赵学军和陆立负责全书结构及内容的掌握与控制, 同时负责全书的审校工作. 另外, 该书的第1章和第3章由林俐编写, 第2章和第4章由叶文超编写, 第5章和第11章由张华编写, 第6章由杨新章编写, 第7章和第15章由吕屹编写, 第8章由傅娟编写, 第9章和第10章由张鹏生编写, 第12章由魏颖琪编写, 第13章和第14章由林玮平编写, 第16章由吕振华编写, 第17章由娄颖编写. 在编写过程中, 我们得到了中国电信集团公司. 广东省电信有限公司及中国电信广州研发中心有关领导的大力支持和协助, 在此表示由衷的感谢. 作 者