近年来,随着人们生活水平的不断提高和企业规模的不断扩大,对全球综合通信的需求越来越复杂,致使全球网络将电话网、计算机网、有线电视网三网合一来迎合日益增多的业务需求,然而,网络所面临的不断增大的压力和负荷是目前PSTN(Public Switched Telephone Network,公共交换电话网)所难以承担的。在这样的背景下,基于软交换技术的网络应运而生。软交换网络承载了原有PSTN的所有业务,将大量的数据传输工作转移到IP网络中以减轻PSTN的重荷,同时借助IP技术的新特性,为用户带来了丰富的业务。 1999年我国信息产业部颁布的YDC 003-2001《软交换设备总体技术要求》规定:应用软交换网络架构和标准的协议接口,使软交换网络真正成为业务驱动的网络。其采用了业务与呼叫控制分离和呼叫控制与承载分离的技术,使运营商不必局限于承载业务的网络形式和终端类型而选择自己定义的业务特征,提高了电信业务发展的灵活性。但是随着应用的广泛,软交换设备也暴露出网络安全、语音的传输质量、多种协议的标准设备互通等不足。 本文以软交换设备为研究内容,针对UTStarcom软交换设备中安全和资源管理的缺陷,在原有的软交换设备中增加信令代理模块来解决这两大问题。这对于软交换设备以及软交换网络的发展有一定的借鉴意义。首先提出了软交换设备的概念,介绍了软交换设备的特点、主要功能和软交换设备发展现状,在此基础上提出了本文的研究重点——改进软交换设备中安全和资源管理方面的不足。其次,介绍了VoIP(Voice over IP,IP电话)中常用的SIP(Session Initiation Protocol,起始会话协议)、MGCP(Media Gateway Control Protocol,媒体网关控制协议)和H.248协议,并对这三种协议进行了比较。再次,在对UTStarcom公司的软交换设备软件和硬件体系进行详细分析的基础上,提出了在原有环境下增加信令代理模块的解决方案。信令代理采用模块设计的思想,采用按CPU(CentralProcessing Unit,中央处理器)负载和按AS(Application Server,应用服务器)负荷比例为可选的策略来解决AS资源浪费问题;同时,采取无状态服务机制和B2BUA(Back to Back User Agent,背靠背的用户代理)机制相结合的方法转发SIP协议流,对其中的消息头域做屏蔽处理以实现保护软交换设备乃至软交换核心网络安全的目的。最后,利用黑盒测试的方法对两大主要功能——对外屏蔽和负荷分担进行了测试,并取得了令人满意的实验数据。