軟交換模型的設(shè)計(jì)可行性論文

時間:2022-09-27 08:22:00

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軟交換模型的設(shè)計(jì)可行性論文

摘要:本文提出了軟交換出現(xiàn)的背景以及軟交換技術(shù)相關(guān)的協(xié)議。以面向?qū)ο蟮姆椒ㄔ贑isco的VOCAL軟交換系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)了一個企業(yè)級應(yīng)用的軟交換模型,系統(tǒng)是按照下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)以及軟交換的思想和技術(shù)路線來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。

關(guān)鍵詞:下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN);軟交換;SIP協(xié)議

引言

目前傳統(tǒng)的公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)上傳送著許多數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),由于快速增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)給并不適合傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的電話網(wǎng)造成了很大的壓力。因此,基于分組技術(shù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)與電路交換網(wǎng)最終必將走向融合,產(chǎn)生下一代由業(yè)務(wù)驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)。軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)交換的核心,如果說傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)是基于程控交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò),而下一代網(wǎng)絡(luò)則是基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)。

一、系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)

1.1軟交換的概念

我國信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所對軟交換的定義是:“軟交換是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)以及下一代分組網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一,它獨(dú)立于傳送網(wǎng)絡(luò),主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等主要功能,同時可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機(jī)所能提供的所有業(yè)務(wù),并向第三方提供可編程能力。”

1.2SIP協(xié)議介紹

會話初始化協(xié)議SIP(SessionInitiationProtocol)是一個面向Internet會議和電話的簡單信令協(xié)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(wǎng)中的信令控制,以及同軟交換機(jī)的通信,從而構(gòu)成新一代的通信平臺。

二、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

軟交換采用業(yè)務(wù)與交換分離的設(shè)計(jì)思想,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上將軟交換技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)為三層結(jié)構(gòu),底層為用戶接入層,中間為交換支撐層,最上面是業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)層。系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2呼叫管理服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

呼叫管理服務(wù)器處于該體系結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)控制層,它是軟交換系統(tǒng)的核心部分。呼叫管理服務(wù)器除了完成呼叫控制、連接控制和協(xié)議處理功能外,還將提供原來由網(wǎng)守設(shè)備提供的資源管理、路由以及認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能。軟交換系統(tǒng)的運(yùn)行需要SIP協(xié)議棧和SDP協(xié)議棧。客戶端應(yīng)該能夠產(chǎn)生INVITE和ACK請求,能夠產(chǎn)生和解析Call-ID,Content-Length,Content-Type,Cseq,F(xiàn)rom和To頭部字段。呼叫管理服務(wù)器應(yīng)該能夠接收INVITE,ACK,BYE,CANCEL和REGISTER請求,應(yīng)該能夠產(chǎn)生和解析Call-ID,Content-Length,Content-Type,Cseq,Expires,F(xiàn)rom,Max-Forwards,Via和To頭部字段。為了能夠使客戶端和服務(wù)端能夠使用RTP傳輸語音流,SDP協(xié)議應(yīng)該能夠產(chǎn)生和解析v,o,s,c,t,m和a頭部字段。

本系統(tǒng)以面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計(jì)了一個滿足系統(tǒng)要求的最小SIP和SDP協(xié)議棧。SIP協(xié)議棧支持INVITE,ACK,BYE,REGISTER和CANCEL請求,支持100,180,200,300,400,500和600狀態(tài)應(yīng)答,支持Subject,Contact,Call-ID,Content-Length,Content-Type,Cseq,Expires,F(xiàn)rom,Max-Forwards,Via和To頭部字段。SDP協(xié)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(shí)現(xiàn)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(wù)員之家

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

其中SIP協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)如圖2所示:

解析層是對SIP消息進(jìn)行解析和構(gòu)造。解析層實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于各個頭部字段類的設(shè)計(jì)及其相應(yīng)decode方法的實(shí)現(xiàn)。解析層的實(shí)現(xiàn)借鑒了VOCAL開放源碼中SipStack的頭部字段類的設(shè)計(jì)方法,VOCAL的SipStack對RFC2543完全支持,但協(xié)議棧非常的龐大,設(shè)計(jì)的過程中參考了VOCAL的SipStack的頭部字段類的設(shè)計(jì)形式實(shí)現(xiàn)了一個簡潔,實(shí)用的SIP協(xié)議棧,SIP協(xié)議棧的大小還不到VOCAL的SipStack的1/10。

三、結(jié)束語

總之,基于SIP協(xié)議軟交換系統(tǒng)的前景非常廣闊,在這個領(lǐng)域,有許多技術(shù)難題等待人們?nèi)ソ鉀Q。相信在大家的共同推動之下,軟交換系統(tǒng)的應(yīng)用將得到快速的發(fā)展。

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