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1、1,9.1 NGN技术概述 9.2 NGN的结构与原理 9.3 软交换的接口 9.4 基于软交换的下一代网络协议简介 9.5 软交换提供的业务介绍,第9章 下一代网络,2,本章内容提要,随着电信技术的发展，电信管制的开放，IP网络的飞速发展，人们对新业务需求的增加，给目前传统电信运营商提出了新的课题。当前电信网络存在两种类型的网络语音网与数据网，而分离的语音网和数据网结构已经不适应新业务的发展：话音网和数据网的分离接入需要巨大的投资，两个网络的功能和处理的重复也造成许多不必要的浪，而IP网无电信级的数据语音业务无法满足用户需求。这些都迫切需要一个融合语音和数据的网络。传统的电路交换设备中，提供
2、给用户的各项功能和业务都直接与交换设备有关，业务和控制都是由每一个交换机来完成，而由于传统网络交换机型复杂，硬件平台封闭，每增加一个新业务，就要涉及各种交换设备的升级改造，因此，给新业务开发带来难度。目前，迫切需要将业务与控制分离，将呼叫控制于承载分离，因此出现了下一代网络NGN的概念。,3,9.1 NGN技术概述,下一代网络是一个定义极其松散的术语，泛指一个不同于目前一代的，以数据为中心的融合网络。从业务上看，应支持话音和视频业务及多媒体业务；从网络上看，在垂直方向应包括业务和传送层，在水平方向应覆盖核心网和边缘网。,4,9.1 NGN技术概述,1、NGNNext Generation Ne
3、twork，下一代网络的定义：是一种业务驱动型网络。通过业务和呼叫完全分离，呼叫控制和承载完全分离，从而实现相对独立的业务体系，使业务独立于网络。是一种开放式综合业务架构。NGN是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。,5,9.1 NGN技术概述,2、ITU-T列出了如下7个方面作为NGN的基本特征：1）基于分组的网络；2）控制能力与承载能力、呼叫/会晤及应用/业务能分离；3）通过开放接口，进行业务的提供与网络独立开发；4）支持广泛类型的业务，包括实时业务、媒体流、非实时业务和多媒体业务；5）具有端对端透明性的宽待能力；6）与现有网络互通；7) 通用移动性。用户无拘束的接入和对业务的
4、自由选择能力。,6,9.1 NGN技术概述,3、信息产业部对NGN的定义软交换是下一代电信网络中的核心设备，它独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、资源配置、协议处理、路由、认证、带宽管理、计费等主要功能。同时可以向用户提供现有电力交换所能提供的所有业务，以及多样化的第三方业务。而NGN是一个以软交换设备为控制核心的新的交换体系架构。,7,9.1 NGN技术概述,4、 广义的NGN,从业务上看： 对电话网而言，指软交换体系； 对移动网而言，指IP 3G和后3G； 对数据网而言，指下一代因特网和IPV6； 对传输网而言，指下一代智能光网络。,从技术上看： 有线电视网的丰富内容； 传统电话的普遍性
5、和可靠性； 因特网的灵活性；蜂窝网的移动性； 光网络的带宽；以太网的运作简单性； ATM的低延时等。,8,9.1 NGN技术概述,5、 狭义NGN,狭义NGN特指基于软交换技术的交换网络，是对当前的TDM网络的演进和替代。,9,9.1 NGN技术概述,6、NGN的特点与优势 1）开放性：NGN网络采用开放式网络架构； 2）高效性：NGN能实现业务与呼叫控制的分离，为业务真正地从网络中独立出来，有效地缩短新业务的开发周期提供了良好的条件。 3）多用户性：各种用户都能作为NGN中的一员相互通信； 4）多媒体性： NGN同时支持语音、数据、视频等多种业务； 5）资源共享性：国际互联网的信息资源非常丰
6、富，由于采用IP技术，NGN的出现使得在呼叫过程中获取国际互联网的资源变得不再是难事； 6）低成本性：建设成本和维护成本比传统交换网络低。,10,92 NGN的结构与原理,921 NGN的的结构下一代网络中，包括四个开放的层面，如图93。,业务管理 呼叫建立的基础上提供额外的增值业务，以及运营支撑。 网络控制： 实现呼叫控制，其核心技术就是软交换技术，完成基本的实时呼叫控制和连接控制功能。,核心交换： 采用分组技术，提供一个高可靠性的、提供QOS保证和大容量的统一的综合传送平台。 边缘接入： 通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将信息格式转成为能够在网络上传递的信息格式。,11,9.2 N
7、GN的结构与原理,9.2.2 软交换在NGN中的位置,12,9.2 NGN的结构与原理,9.2.2 软交换在NGN中的位置(续）SG（Signaling Gateway）信令网关，是负责将电路交换网的SS7信令转换成IP网的信令，在IP网中传输的设备。 MG（Media Gateway）媒体网关设备，包括中继媒体网关和综合接入媒体网关，是负责终止PSTN/ISDN网的TDM电路并将媒体流分组化后，在分组网上传输的设备。 PSTN(Public switched telephone network)公用交换电话网 ISDN(integrated service digital network)综
8、合业务数字网,13,9.2 NGN的结构与原理,9.2.3 软交换的概念及其结构（续）软交换的概念最早起源于美国企业网应用。在企业网络环境下，用户可采用基于以太网的电话，再通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件（Call Manager、Call Server），实现PB能（IP PBX）。 受到IP PBX成功的启发，将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H.248），呼叫控制实际上是运行于通用硬件平台上的纯软件媒体处理将TDM转换为基于IP的媒体流。SoftSwitch（软交换）技术应运而生，由于这一体系具有伸缩性强、接口标准、业务开放等特点，发展极
9、为迅速，成为了NGN的核心技术。,14,9.2 NGN的结构与原理,9.2.3 软交换的概念及其结构（续）,软交换是分布式的结构，业务层、控制层与传送层、接入层分离，各 实体之间（控制设备和传输设备之间）通过标准的协议进行连接和通 信。这样可以使得整个电信网络提供业务更加灵活。软交换的核心是将呼叫控制功能与媒体网关（传输层）分离，通过网 络 或服务器上的软件实现呼叫路由、连接控制（建立与拆除）及信令 转换（如从电路方式到IP承载）。软交换采取分布交换、分布业务智 能、集中网络智能的体系结构，智能集中于网络，接入设备（媒体网 关）只完成最基本的语音压缩编码等功能。,15,9.2 NGN的结构与原
10、理,9.2.3 软交换的概念及其结构 （续）软交换是下一代网络的核心设备，各运营商在组建以软交换为核心的软交换网络时，其网络体系架构可能有所不同，但至少应在逻辑上分为两个层面：运营商内部软交换网络层面和与其他运营商互通的软交换互通层面。,与其运营商的互通,与运营商内非软交换 网的互通,16,9.2 NGN的结构与原理,9.2.4 软交换网络呼叫控制原理举例,以软交换设备作为话音呼叫的核心汇聚层，基本的呼叫控制原理 ：,17,9.3.1、信令网关信令网关设备是No.7信令网与基于IP的NGN信令互通的网关设备。是No.7信令网与NGN的边缘接收和发送信令消息的代理，它用于No.7信令网与IP网的
11、关口，对信令消息进行中继、翻译或终结处理。实现NGN中的软交换或应用服务器通过No.7信令网与电路交换网中的PSTN交换机信令点（SP）、业务交换点（SSP）、信令转接点（STP）、SCP等的互通 。,93 软交换的接口,18,93 软交换的接口,9.3.2应用服务器 1)概念：应用服务器是在软交换网络中向用户提供各类增强业务的设备， 它负责业务逻辑的执行、业务数据和用户数据的访问、业务的计费和管理等。,19,93 软交换的接口,9.3.2 应用服务器（续）应用服务器的功能模块,20,93 软交换的接口,9.3.2 应用服务器（续）2）功能：应用服务器在软交换中主要提供业务控制功能、媒体控制功
12、能、业务数据功能、协议适配功能、计费功能、应用执行环境功能、操作维护管理等功能；此外还可选地提供API接口功能、Parlay网关功能等。,应用服务器为软交换网络中的增强业务提供应用执行环境，通过协议适配功能对呼叫分配合适的协议，然后由业务控制功能根据业务逻辑执行的需要对业务进行控制，并通过业务数据功能调用业务执行过程中所需要的业务数据和用户数据。在业务控制的过程中，如果需要，应用服务器会对媒体服务器的媒体资源进行控制，为呼叫提供各种媒体资源，并通过计费功能提供必要的业务管理、维护、统计等功能。如果某些业务由不属于软交换网络所有者的第三方业务提供商提供，那么可以通过Parlay网关和API接口安
13、全地调用第三方应用。,21,9.3.3 媒体服务器 1)概念:媒体服务器是软交换网络中接入层面的设备，它在软交换或者应用服务器的控制下，结合业务逻辑提供各种业务所需的媒体资源，是业务实现过程中不可缺少的组成部分，广泛的应用包括：基本语音、IP Centrex、IP会议、预付费业务、通知服务、Voice E-mail、统一通信等各类业务。媒体服务器是一个被动的设备，它总是在其他设备对它的控制下工作的，根据控制媒体服务器的设备不同，它有三种主要工作方式： 在软交换设备的直接控制下，提供业务所需媒体资源，常用于软交换设备直接提供的业务中，为基本呼叫和补充业务中提供拨号音、忙音、回铃音、等待音和空号音
14、等基本信号因。 在应用服务器的直接控制下，提供业务所需媒体资源，如在会议业务中提供混音、通知等媒体处理服务。这种方式可由应用服务器控制软交换，再由软交换设备控制媒体服务器。 取代智能网中的智能外设（IP）设备，在SCP的控制下，提供业务所需的媒体资源。,93 软交换的接口,22,93 软交换的接口,9.3.3 媒体服务器（续）媒体服务器在软交换网络中的作用 :,23,93 软交换的接口,9.3.3 媒体服务器（续） 2） 功能 资源功能:媒体资源服务器的专用资源功能包括：从支持双音多频DTMF的话机上接收DTMF信号、音信号的产生（例如拨号音、忙音等）、媒体语音通知、将多个RTP流音频混合的混
15、音功能，不同语音编解码的转换功能，将若干个独立语音字段连接起来构成一条完整语音通知的语音合成功能。 通信功能:具有与网络中的软交换设备（采用H.248/MGCP/SIP协议）、应用服务器（采用H.248/MGCP/SIP协议）、SCP(采用INAP)、媒体网关及IP电话（采用H.248/MGCP/H.323/SIP协议实现信令互通，RTP/RTCP协议实现媒体互通）、网管功能（采用SNMP）等实体的接口。 管理维护功能:具备本地、远程的管理维护接口，提供对媒体资源及设备本身的维护、管理，包括媒体资源的编辑、数据配置、状态监控、故障管理等内容。,24,93 软交换的接口,9.3.3媒体服务器（续
16、）3） 接口与协议:媒体服务器与外部的物理接口采用10/100Mbit/s以太网接口 或者是ATM STM-1接口。为了实现与其它设备的互通或接收其他设备的控制，媒体服 务器需要支持：RTP/RTCP、MGCP、H.248、SIP、H.323、 INAP、SNMP等协议。,25,93 软交换的接口,9.3.4 策略服务器与路由服务器 1） 策略服务器的作用:在目前的基于软交换的下一代网络结构中，核心控制层面与传送承载层面相互独立，没有定义接口标准，但是随着业务与应用的日益增长，特别是不同质量等级的业务需求日益增加，NGN将不能满足业务的需求。为此，就需要一种在核心控制层面与传送承载层面进行协调沟通的设备。策略服务器（Policy Server）就是一种这样的设备。策略服务器负责用户的安全、Qos与业务方面的策略控制，它是业务层面与承载层面的桥梁，把来自业务层面的控制策略下发到承载层接入点，如宽带接入服务器BAS来实施策略控制。具体说来，策略服务器的作用是能同时与软交换和承载网设备（宽带接入服务器BAS和三层交换机等）进行交互，使承载网设备可以感知软交换所管理用户的NGN业务质量要求，从而在接入汇聚层进行相应操作，使NGN的传送承载网成为一个感知NGN业务的承载网。,
