固网语音通信系统(下)

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1、固网语音通信系统刘楠 赵小龙PSTN概述n公用交换电话 网（PSTN）是最早建立起来的一种 通信网1876年贝尔发明电话1891年史端乔发 明自动交换机 nPSTN是：以电路交换为信息交换方式，以电话业务为 主要业务 的电信网，同时也可以提供传真等部分简单的数据业务PSTN业务w接入业务w专用传输业务w交换传输业务w虚拟专用网业务（VPN）w增值业务增值业务w电话信息服务业务w呼叫中心服务业务w语音信箱业务w可视电话会议服务业务固网短信w利用现有的固定电话网,向固定电话用户提 供多种信息服务,包括信息查询和短信息。w优势：w首先为运营商提供了新的业务增长点,使固 定电话不但可以用来进行语音通话

2、还可以 进行短信息的接收和发送,使短信息业务不 再是移动通信的专利;w其次,增强了电话机的功能,通过与各信息源 相连,可以为用户提供各方面的信息,吸引了 更多的用户使用该系统,扩大了电话用户群 。发展固网短信业务若干问题w终端问题w资费和业务问题PSTN演进路线wPSTN向NGN的演进路线w1、对PSTN进行智能化改造并引入软交换 w2、引入IMS发展到IMS+CS-based PES阶段w3、实现基于IMS的FMC 软交换（NGN）IMSCS-based PES固网智能化（2.5G） PSTN融合 IMS昨天今天明天后天wPSTN可以实现的访问 - 拨号上Internet/Intranet/

3、LAN；-两个或多个LAN 之间的网络互连； - 和其它广域网技术的互连 。尽管PSTN在进行数 据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍 不可替代的联网介质（技术）。特别是Bellcore 发明的建立在PSTN基础之上的xDSL技术和产品 的应用拓展了PSTN的发展和应用空间，使得联 网速度可达到9Mbps52Mbps之间。 w众所周知，PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交 换网络。在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进 行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量 及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也 比较低。 固网和移动软交换比较固网软软交换换移动软动软 交换换功能支持

4、AG、IAD的接入、T.38或 G.711传传真具备备VLR的功能、MSC Pool 功能、移 动动性管理功能、TLDN的分配、无线资线资 源的管理等功能 协议协议ISUP、H.248、INAP、SIP、 MAP+、V5.2、V5UA支持A接口、SIP、MAP、ISUP、 H.248、WIN业务业务PSTN/ISDN补补充业务较业务较 多补补充业务较业务较 少设备设备 容 量1600MBHCA, 200-300万用户户100万用户户网络结络结 构省内软软交换换分区域集中设设置，设设 置在区域中心以省为单为单 位集中设设置，初期设设置在省 会中心基于以上比较可以看出，固网软交换和移动软交换存在

5、较大差异NGN概述wNGN（下一代网络）主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理 的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电 话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒 体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换 将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP 技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网 络中的一个重点。为了强调IP技术的重要性，业 界的主要公司之一思科公司（Cisco Systems） 主张称为IP-NGN w软交换是一种功能实体，为下一代网络 提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和 连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的 核心；其核心是一个采用标准化协议和应用 编程接口

6、（API）的开放体系结构 软交换在NGN中的作用软交换的物理模型 基于软交换的下一代网络有线业务有线业务无线业务无线业务InternetInternet业务业务固定网固定网移动网移动网分组网分组网 (IP/ATM)(IP/ATM)语音语音, ,数据数据, ,多媒多媒 体业务的融合体业务的融合当前网络当前网络下一代网络下一代网络网络控制层网络控制层业务管理层业务管理层核心交换层核心交换层固定网固定网移动网移动网分组网分组网软交换是传统电信网络向下一代网络转型的必由之路。软交换是传统电信网络向下一代网络转型的必由之路。软交换就是采用开放的、分层的网络组织架构，实现软交换就是采用开放的、分层的网络组

7、织架构，实现异构网络的融合互通，是下一代网络的核心技术。异构网络的融合互通，是下一代网络的核心技术。固定软交换体系架构第三方业务平台业务平台/ SCP用户/业务 数据库软交换机媒体 网关信令 网关SIP、CORBASS7、Q.931实时媒体传送 （RTP,RTCP）媒体服务器PCM策略服务器COPS网管系统数据访问 （MAP、LDAP）业务调用（INAP、SIP）呼叫控制 （SIP/SIP-T、BICC、H323）呼叫控制 （SIP、H323）媒体网关控制 （MGCP、H248）API固定网下的软交换主要设备w软交换设备（SS）作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理 、资源管理、业务代理等

8、，并作为系统的对外接 口完成和其它系统的互连互通功能。w信令网关（SG）完成电路交换网和分组交换网之间SS7转换的功 能w中继媒体网关（TG）在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主 要用于中继接入w接入媒体网关(AG)提供2M中继接口，实现64K电路与分组中继的 语音编码格式的相互转换，一般放置于局端， 与分组骨干网相连，在软交换的控制下，完成 流媒体的转换功能，主要用于终端用户、PRI 、BRI、V5接入wIAD IntegratedAccessDevice 实现用户的数据、语音的综合接入，提供1 48不等数量的用户接入端口，一般放置于楼道 或用户家中，通过LAN或ADSL接入网络。软交

9、换设备的功能要求业务提供功能网管功能计费功能SSF功能呼叫控制功能各种 媒体网关SIP 终端H.248 终端MGCP 终端INH.323 IP 电话网NO.7AAA服务器网管服务器应用服务 器（APIS)SIP 系统Softswitch互通功能信令网关信令网关软交换设备RadiusSIP/INAPSNMPSS7/IP(SIGTRAN)H.248INAP/IPSIP/BICCSIPH.323SIPH.248 MGCP语音编码技术w从模拟话音信号到VOIP的分组包需要经过以下几 个过程： 300-3.4KHz的模拟语音信号的数字化过程，成为 64kbit/s 速率的PCM语音信号。 PCM信号经过

10、各种方式的压缩编码，成为各种速率的 压缩语音信号。 增加RTP头、UDP头、IP头后，成为VOIP分组包。w语音编码种类 G.711:64Kb/s（无压缩） G.729a:8Kb/s , G.711尽管没有压缩，但是因为没有 容错机制，对丢包等非常敏感。G.729可保证在QoS差 的环境中应用，静音检测、断点续传等机制 G.723.1:5.3kbit/s或6.3kbit/s（可跟据网络情况自动调 整速率） 语音编码技术w语音静荷大小：一个语音分组所包含语 段信息的时间长度，单位一般为ms。采用同样的编码器时，语音静荷越大，数 据包利用率越高，带宽占有越小，如 G.711(20ms）需占有带宽8

11、3.6Kb/s,G.711 （5ms）需占有带宽142.4kb/s。语音静荷越大，引入的时延也越大。语音处理技术w回声消除（EC) 回声是由远端电话设备（主要是2/4线转换）将 讲话者语音的信号反馈回来产生的。 传送时延越长（50ms），回声越严重。 媒体网关通过回声消除器来实现回声的抵消w静音压缩（VAD)和舒适噪音(CNG)的产生 为节约带宽，当呼叫的双方长时间不通话时， 需要对静音进行压缩 。 当环境过于安静时，媒体网关要能够生成舒适 噪音，以满足人们的听觉习惯。 协议的两大阵营 w第一种持纯IP观点，重点关注SIP（会话启动 协议）。w第二种强调NGN与PSTN的结合，比较关注 ITU

12、-T信令传输协议SIGTRAN和H.323。不同协议互联固定网的新体系架构DatebaseSCPBroadband AccessIP Router/ATM switch SoftswitchSoftswitchAAA ServerApplication ServerPolicy Server业务层控制层Core Packet NetworkCore Packet NetworkPSTN/ISDNSGTGMSAGAGNASH323 GWIADWAG边缘层核心层IP PBXWirelessSS7 Network软交换网络的应用前景w（一）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。w（二）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，在 市场竞争中取胜提供了保证。w（三）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。固定电话网的新趋势w近几年我国通信市场上的一些重大变化, 及 由此带来的市场竞争, 正在相当程度上改变 着网络运营商传统的思维。w市场导向正在取代传统的技术导向的网络 发展思路, 通过不断开发面向终端用户的新 业务来“增加收入”成为每一个网络运营商最 为关心的课题。w w谢谢！谢谢！