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1、软交换在下一代校园网的应用探讨 重庆工业职业技术学院毕业论文学生姓名： 指导教师： 专业：计算机通信 重庆工业职业技术学院自动化系二O一二年十一月l目录中文摘要III1绪论11.1课题研究的背景及意义11.1.1课题研究背景11.1.2课题研究意义11.2软交换的产生背景和发展方向21.2.1软交换的产生背景21.2.2软交换的发展方向31.3校园网的应用发展现状和趋势31.3.1校园网的应用发展现状31.3.2校园网的应用发展趋势41.4本文章节安排52软交换技术原理62.1软交换的概念62.2软交换的分层结构和接口协议62.2.1软交换的分层结构62.2.2软交换的接口协议82.3软交换的
2、功能分析92.4本章小结123软交换系统在校园网上的应用方案设计133.1研究实例需求分析133.2软交换系统在校园网上的应用方案设计133.3TEKELEC T6000的系统结构143.4TEKELEC T6000应用实例配置163.5本章小结164结论18致谢19参考文献20l中文摘要软交换作为下一代网络(NGN)发展的重要技术，不但实现了传统电信网络与IP网络的融合，更重要的是实现了业务的融合，具有极大的优越性本文在传统校园网对新的、大量的多媒体业务需求的情况下，提出了将软交换系统应用到校园网上根据校园网的实际情况，选择了TEKELEC T6000软交换系统，并给出了TEKELEC T6
3、000系统接人到校园网的具体解决方案和配置实倒，最后对软交换通信系统的安全性、可管理性、QoS实现进行了分析。关键词：软交换、校园网、TEKELEC T6000、IP电话1绪论根据校园网语音通信需求设计基于软交换的语音通信系统的应用方案。为解决基于软交换的语音通信系统的服务质量问题，在分析比较各种QoS模型的基础上提出基于MPLS VPN的QoS保障机制，并在实验室环境下进行性能测试。基于软交换的校园网语音通信系统计费管理软件设计及实现，根据软交换系统的特点，给出计费管理系统实现方案，以完善整个软交换语音通信系统。1.1课题研究的背景及意义1.1.1课题研究背景当今，人们对电信业务的需求已不再
4、局限于简单的语音通信，而是呈现出宽带化、多样化和个性化的新需求。传统的通信网主要提供话音业务，而今后的通信网将主要以传送数据和多媒体业务为主。现有的传统电路交换技术对于未来以突发性数据为主的业务而言，肯定是不能适应的。目前电信业热点主要集中在无线通信和下一代网络NGN(Next Generation Network)技术，无线通信方面以第三代通信系统作为代表，而软交换(Softswitch)技术/VoIP(Voice over Internet Protoc01)则成为下一代网络技术的代名词。NGN泛指一个不同于目前一代的，大量采用创新技术，以口为中心同时可以支持语音、数据和多媒体业务的融合网
5、络。具体来说，NGN是一种业务驱动型网络，通过开放式协议和接口，实现业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离，使业务独立于网络，以便灵活、快速地提供业务。在NGN中，用户可以自己定义业务特征，而不必关心具体承载业务的网络形式和终端类型。这种开放式业务架构，可不断地满足用户的业务需求，增强运营网络的综合竞争力，实现可持续发展。NGN技术的蓬勃发展还提供了崭新的业务平台，将对电信网络和业务的发展带来革命性的转变。当前NGN已经成为国际上各大运营商开展综合业务的主要技术，在英国电信BT，美国Sprint、AT&T，法国电信，以及众多国内运营商的网络中NGN都有了广泛运用，并进行了相当规模的商用。1.
6、1.2课题研究意义以“分离交换和控制“为核心思想的软交换被赋予”下一代网络核心”的历史意义。软交换技术打破了传统的电信网络结构，为数据和话音的融合并催生大量新业务做好了充足准备。在电信市场开放竞争不断加深的今天，软交换技术有希望解决困绕电信运营商的诸多难题，为电信业的发展开创一个新局面。软交换网络的应用前景具体表现在以下几个方面。(1)生成丰富灵活的新业务，为电信运营商满足用户需求，赢得更大经济效益提供了实现手段。软交换网络将使电信网与互联网不断融合，而互联网具有多种新业务的催生能力，这必然为网络经济效益的增长提供了源泉。(2)彻底解决多网并存，扭转业务依赖网络的局面，为电信运营商降低运营成本
7、，在市场竞争中取胜提供了保证。软交换实现了业务、呼叫和承载的彻底分离，把传统PSTN、移动、数据和有线电视等各种网络统一为一个以P为基础的综合、统一、多业务网络，这不但彻底扭转了特定业务依赖于特定网络的局面，使多种业务承载于同一核心网络，减少了网络建设的浪费，而且改变了网络运维分立的不利情况，大大降低电信运营商的运营成本，为其在激烈的市场竞争中取胜提供了保证。(3)简捷、方便地承载原有PSTN业务，为电信运营商适应新形势，调整电信网络结构提供了新思路。1.2软交换的产生背景和发展方向1.2.1软交换的产生背景人类的通信包括话音、数据、视频与音频组合的多媒体三大内容。一直以来，上述三类通信业务均
8、是分别由不同的通信网来承载和疏通。电话网承载和疏通语音业务、数据网承载和疏通数据业务，多媒体网承载和疏通多媒体业务。随着社会信息化程度的进一步加深，通信已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具，人们对通信要求也不再仅仅是基本的语音通信业务和简单的www浏览和收发E-mail，人们需要的是能够随时、随地、灵活地获取所需要的信息。因此要求电信运营商能够灵活地为用户提供丰富的电信业务，而基于由不同通信网络提供不同业务的运营模式难以满足用户“灵活地获取所需要的信息”的需求，只有构建一个“全业务网络即能够同时承载和疏通语音、数据、多媒体业务的网络才能满足用户日益增长的对通信业务的需求。电话网的历史最为悠久
9、，其核心是电话交换机，电话交换机经历了磁石式、共用电池式、步进制、纵横制、程控制5个发阶段，其差别在于交换机的实现方式发生了改变。程控制电话交换机的出现是一个历史性的变革，它采用了先进的体系结构，其功能可以分为呼叫业务接入、路由选择(交换)和呼叫业务控制3部分，其中的交换和呼叫业务控制功能均主要是通过程序软件来实现。但其采用的资源独占的电路交换方式，以及为通信的双方提供的对等的双向64kbits固定带宽通道不适于承载突发数据量大、上下行数据流量差异大的数据业务。电话网和数据网均存在一定的先天缺陷、无法通过简单地改造而成为一个“全业务网”，因此，为了能够实现在同一个网络上同时提供语音、数据以及多
10、媒体业务，即通信业务的融合，产生了软交换技术。1.2.2软交换的发展方向软交换概念自1997年首次提出，很快便得到了业界的广泛重视和认同。几年中，在众多制造商和运营商的共同推动下，软交换产品逐步趋于成熟，功能日益丰富，性能逐渐稳定，标准化工作正稳步推进，软交换技术正走向市场。迄今为止，全球范围内已有多家电信运营商积极开展了在软交换方面的实验和商用部署。在北美，地方运营公司中有67的运营商已经有软交换部署，有43的长途交换运营商也部署了软交换系统。在欧洲，运营商对软交换的发展和应用采用了比较谨慎的态度，但随着软交换技术的逐渐成熟，欧洲运营商也加快了软交换实施步伐；在亚太地区，香港、新西兰、澳大利
11、亚、日本、韩国等国的运营商在软交换应用领域走在前列。在设备制造商方面，特别值得一提的是加拿大北电网络，其NGN产品为Succession解决方案，于1999年在BT-SPAIN首次正式商用，迄今为止，在全球超过24个国家的40多个网络中得到试验或商用。其商用客户中包括Verizon、Sprint、中国电信、香港宽频(HKBN)、新世界电信(New World TEL)及铁通等.1.3校园网的应用发展现状和趋势1.3.1校园网的应用发展现状随着信息技术的快速发展，网络已成为人们日常工作、学习、生活的一部分。校园网是各类网络中的一大分支，有着非常广泛的应用。高校中新兴的网络应用、教学及管理手段层出
12、不穷，从多媒体网络教室到可同步进行的远程教学，从智能化的学生公寓到超大信息量的数字图书馆，从承载交互通信、实现资源共享的信息平台到一体化的教务管理系统，校园网覆盖了教学、科研、行政、后勤等校园事务的各方面。学校是新技术的发祥地，它与网络的关系十分密切，网络最初是在校园进行实验并获得成功的，许多网络的新技术也是首先在校园网中获得成功，再推向社会。作为“高新技术孵化器的学校，知识、人才的资源十分丰富，它比其他行业更渴求信息，希望获得各种信息以促进自身的进步，校园网是必不可少的信息渠道之一。作为推动高校快速发展的重要基础设施，校园网是提高教学和科研水平的有力支撑，也是衡量学校管理水平的重要标志，更是
13、各大高校加强对外交流合作，提升自身知名度的宣传窗口。校园网在学校的各方面都扮演举足轻重的角色，校园网的建设问题越来越受到国家和学校的重视。在全球信息化的时代背景下，我国政府和各大院校加快了教育信息化发展的脚步。从1994年正式启动中国教育科研计算机网(CERNET)以来，已与国内几百所学校相连，为广大师生及科研人员提供了全新的网络环境。1998年lO月，中国教育科研网二期工程正式启动，2000年二期工程完成，除达到连接1000所学校的目标外，对有条件的中小学也提供接入上网服务，中小学校校园网的建设已逐渐提上议事日程上。在国家政策的扶持下，我国校园网的建设飞速发展。但是我国目前的大多数校园网的结
14、构、规模和应用都不是很完整，网络设备和计算机设备的功能没有得到充分挖掘和发挥。怎样利用网络设备，进一步发挥各种设备的功能，实现学校各项业务系统的集成，提高应用水平将是学校校园网建设的下一个工作重点。1.3.2校园网的应用发展趋势传统校园网主要为教学和管理服务，本身不具有对非口话音的交换功能，小型交换机PBX系统同样也不具备有P数据交换功能，使得PBX网络系统与LAN系统两者相互独立，不能直接相互访问，网络带宽和速率不能得到进一步的充分挖掘和利用，限制了目前大多数学校对新的、大量的多媒体业务信息的需求。作为通信的最终用户，单调的业务应用都已经渐渐不能满足学校的通信运营需求了，在这种情况下，我们提
15、出了软交换技术在校园网环境应用条件下的技术整合问题。运用软交换技术，通过技术整合，将传统PSTN语音业务与传统LAN数据业务合二为一，使之能够在一个网络上实现低成本的IP语音和IP数据服务，这对于降低对外通信和内部通信成本费用(大量长途电话、传真、语音多媒体网络信息服务等)具有非常重要的现实意义。更为重要的是，引入软交换系统可以增强校园网络的非IP呼叫处理能力、扩展其使用功能如：语音信箱，按需会议与预约会议，统一消息，Web门户，前台话务员应用以及简易呼叫中心应用等。极大的丰富了校园语音通信的内容和形式，使校园网可以更好的为教学和科研服务。1.4本文章节安排第一章对软交换技术产生的背景和发展现状、课题的研究背景和选题的实际意义等进行了详细的阐述，提出传统校园网对口语音通信应用的迫切需求，这也是本文的研究价值。第二章对软交换的定义、体系结构和协议进行了分析，并对软交换的功能进行了阐述，为接下来的应用研究打好理论基础。第三章从具体研究实例的校园网出发，进行需求分析，提出可行的实施方案，并进行设备选型，业务设计，然后完成具体的方案配置实现。第四章对全文的工作进行了总结和展望。2软交换技术原理2.1软交换的概念根据国际Softswitch论坛ISC的定义，Softswitch是基于分组网
