軟交換模型的設計可行性論文

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摘要:本文提出了軟交換出現的背景以及軟交換技術相關的協議。以面向對象的方法在Cisco的VOCAL軟交換系統的基礎上開發了一個企業級應用的軟交換模型，系統是按照下一代網絡（NGN）以及軟交換的思想和技術路線來設計和實現的。

關鍵詞:下一代網絡（NGN）；軟交換；SIP協議

引言

目前傳統的公眾交換電話網（PSTN）上傳送著許多數據業務，由于快速增長的數據業務給并不適合傳送數據業務的電話網造成了很大的壓力。因此，基于分組技術的數據網與電路交換網最終必將走向融合，產生下一代由業務驅動的網絡。軟交換是下一代網絡交換的核心，如果說傳統電信網絡是基于程控交換機的網絡，而下一代網絡則是基于軟交換的網絡。

一、系統開發的技術基礎

1.1軟交換的概念

我國信息產業部電信傳輸研究所對軟交換的定義是：“軟交換是網絡演進以及下一代分組網絡的核心設備之一，它獨立于傳送網絡，主要完成呼叫控制、資源分配、協議處理、路由、認證、計費等主要功能，同時可以向用戶提供現有電路交換機所能提供的所有業務，并向第三方提供可編程能力。”

1.2SIP協議介紹

會話初始化協議SIP（SessionInitiationProtocol）是一個面向Internet會議和電話的簡單信令協議，SIP最初由IETFMMUSIC(MultipartyMultimediaSessionControl)工作組提出。它的主要目的是為了解決IP網中的信令控制，以及同軟交換機的通信，從而構成新一代的通信平臺。

二、系統的總體設計和實現

2.1系統的層次結構

軟交換采用業務與交換分離的設計思想，在系統設計結構上將軟交換技術應用設計為三層結構，底層為用戶接入層，中間為交換支撐層，最上面是業務實現層。系統的層次結構如圖1所示。

2.2呼叫管理服務器的設計與實現

呼叫管理服務器處于該體系結構中的網絡控制層，它是軟交換系統的核心部分。呼叫管理服務器除了完成呼叫控制、連接控制和協議處理功能外，還將提供原來由網守設備提供的資源管理、路由以及認證、計費等功能。軟交換系統的運行需要SIP協議棧和SDP協議棧。客戶端應該能夠產生INVITE和ACK請求，能夠產生和解析Call-ID，Content-Length，Content-Type，Cseq，From和To頭部字段。呼叫管理服務器應該能夠接收INVITE，ACK，BYE，CANCEL和REGISTER請求，應該能夠產生和解析Call-ID，Content-Length，Content-Type，Cseq，Expires，From，Max-Forwards，Via和To頭部字段。為了能夠使客戶端和服務端能夠使用RTP傳輸語音流，SDP協議應該能夠產生和解析v，o，s，c，t，m和a頭部字段。

本系統以面向對象的方法設計了一個滿足系統要求的最小SIP和SDP協議棧。SIP協議棧支持INVITE，ACK，BYE，REGISTER和CANCEL請求，支持100，180，200，300，400，500和600狀態應答，支持Subject，Contact，Call-ID，Content-Length，Content-Type，Cseq，Expires，From，Max-Forwards，Via和To頭部字段。SDP協議棧支持v，o，s，c，t，m和a頭部字段。SIP和SDP中的頭部字段都是以類的形式實現的，所支持的頭部字段都是從一個抽象類Header繼承而來。抽象類Header的定義如下：公務員之家

其中最主要的方法為decode，主要用來對相應的頭部字段進行解析，getName方法返回當前的頭部字段類的類名，encode方法用來產生相應的頭部字段的字符串。

其中SIP協議棧的結構如圖2所示：

解析層是對SIP消息進行解析和構造。解析層實現的關鍵在于各個頭部字段類的設計及其相應decode方法的實現。解析層的實現借鑒了VOCAL開放源碼中SipStack的頭部字段類的設計方法，VOCAL的SipStack對RFC2543完全支持，但協議棧非常的龐大，設計的過程中參考了VOCAL的SipStack的頭部字段類的設計形式實現了一個簡潔，實用的SIP協議棧，SIP協議棧的大小還不到VOCAL的SipStack的1/10。

三、結束語

總之，基于SIP協議軟交換系統的前景非常廣闊，在這個領域，有許多技術難題等待人們去解決。相信在大家的共同推動之下，軟交換系統的應用將得到快速的發展。

參考文獻

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