《现代交换原理与技术 第2版 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 陈永彬 等编著 第10章 下一代网络体系与软交换》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代交换原理与技术 第2版 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 陈永彬 等编著 第10章 下一代网络体系与软交换（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/5/24,1,第10章 下一代网络体系与软交换,本章主要内容 TCPIP原理 TCP/IP体系结构 IP地址分配 地址解析 TCP/IP协议簇 IPV6 路由器工作原理 路由器的硬件结构 路由器原理及路由协议 IP交换技术 IP与ATM结合模型 IP交换 三层交换技术,2019/5/24,2,本章重点难点 本章重点 NGN的概念，主要技术方向 软交换产生的背景和概念 软交换的系统原理 本章难点 软件换技术的应用,第10章 下一代网络体系与软交换,2019/5/24,3,第10章 下一代网络体系与软交换,10.1 引言 NGN概念（Next Generation Network 产生：
2、美国克林顿政府于1997年10月10日提出下一代互联网（NGI）行动计划，其目的是研究下一代先进的组网技术、建立试验网络、开发革命性的应用。同时，因互联网的使用使数据业务急剧增长，用户对多媒体和移动业务的需求与日剧增，使传统的电信网面临着强烈的市场冲击和技术冲击。在这种形势下，电信界也提出了NGN概念。 定义：NGN是一个定义及其松散的术语，泛指一个不同与当前一代的、大量采用新技术，以IP技术为核心，同时支持语音、数据、多媒体业务的的融合网络。,2019/5/24,4,第10章 下一代网络体系与软交换,NGN发展的两个阶段 基于软交换 是NGN的初级阶段，侧重于PSTN业务（电话、会议型业务）
3、和少量SIP业务。提供多媒体业务的灵活性较差，但技术较成熟，在全球范围内得到广泛的应用。 基于IMS(IP多媒体子系统） 是NGN的目标架构，侧重于宽带多媒体和移动业务，提供多媒体业务的灵活性好，在固网与移动网融合的发展趋势下，IMS即将驶入NGN发展的高速路。 它们是同属NGN范畴，采用承载与控制分离的思想，属于向NGN演进不同阶段。,SIP (Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制 ；是未来可视通话的最佳选择,2019/5/24,5,第10章 下一代网络体系与软交换,NGN的体系结构,边缘接入层 通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将信息格式转换
4、成为能够在网络上传递的信息格式。 核心交换层 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,网络控制层 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。 业务管理层 在呼叫建立的基础上提供额外的增值服务，以及运营支撑。,2019/5/24,6,第10章 下一代网络体系与软交换,NGN各层主要网络部件 业务管理层 应用服务器、业务管理服务器、AAA（认证、授权、计费）服务器、OSS（运营支撑系统）等。 网络控制层 软交换设备（SS)或媒体网关控制器（MGC）如Softx3000（华为）、ZXSS10SS1（中兴）A5020（Alcat
5、el） 核心交换层 由IP路由器（支持MPLS、IPV4、IPV6 等）组成的电信级IP分组网。如中国电信CN2、中国移动IP专网等。 边缘接入层 媒体网关（MG）、信令网关（SG)等。,2019/5/24,7,第10章 下一代网络体系与软交换,与现有PSTN网络的对比,2019/5/24,8,第10章 下一代网络体系与软交换,NGN特点 是采用开放的网络构架和标准接口的网络，系统具有很好的兼容性、适应性和互通性。 是业务驱动的网络，通过业务提供和呼叫控制完全分离，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，保证业务提供的灵活性。 是基于统一的协议、基于IP的分组网络
6、。 是同时支持语音、数据、视频等多种业务的融合的网络。,2019/5/24,9,第10章 下一代网络体系与软交换,NGN的国际标准化组织 国际通信组织ITU（International Telecommunication Union，国际电信联盟） IETF（International Engineering Task Force，Internet工程任务组 ETSI(European Telecommunications Sdandards Institute欧洲电信标准协会) ISC(International SoftSwitch Consortium 国际软交换论坛),2019/5/2
7、4,10,第10章 下一代网络体系与软交换,10.2 软交换技术 软交换的概述 定义： 是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时向用户提供现有电信网的所有业务，以及多样化的第三方业务。 广义的软交换 指以软交换为控制核心的软交换网络，包括接入层、传送层、控制层及应用层，通常称为软交换系统。 狭义的软交换 仅指位于控制层的软交换设备。,2019/5/24,11,第10章 下一代网络体系与软交换,软交换的功能 呼叫控制和处理 软交换设备可为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能 协议适配 软交换设备具有丰富
8、的协议适配功能，具体包括以下协议： 1）呼叫控制协议：ISUP TUP BICC SIP H.323等 2）传输控制协议：TCP UDP SCTP 等 3）媒体控制协议：H.248 MGCP 4）业务应用协议：PARLAY INAP MAP RADIUS 5）维护管理协议：SNMP等 以上协议分别应用于软交换与网络中其它部件之间,2019/5/24,12,第10章 下一代网络体系与软交换,业务提供功能 1）软交换自身提供原电路交换网的基本业务和补充业务 2）与现有智能网配合提供现有智能网的业务。 3）与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。 操作维护功能 1）软交换应支持SNMP协议配置、脱
9、机/在线配置、远程配置，提供数据备份功能，提供命令行和图形界面两种方式对整机数据进行配置，提供数据升级等功能。 2）软交换应具备完善的告警系统，对各种系统资源、各类媒体网关 、信令网关工作状态告警。 3）软交换应能提供业务统计功能，以反映本设备的业务负荷信息和运行状况。同时在此基础上实行网络控制。 计费功能 具有计费和信息采集功能，并将采集信息送往计费中心 与其它网络的互通,2019/5/24,13,第10章 下一代网络体系与软交换,软交换的体系结构 软交换网络是一个分层的体系结构，由接入层、传输层、控制层和业务层组成，并且这4个功能层完全地分离，并利用一些具有开放接口的网络部件去构造各个功能
10、层。因此，软交换系统是具有开放接口协议的网络部件的集合。,2019/5/24,14,第10章 下一代网络体系与软交换,接入层 接入层提供各种用户终端，用户驻地网和传统通信网接人到核心网的网关。主要的设备有 媒体网关 ：媒体网关为软交换系统中跨接在电路交换网和分组网之间的设备，位于网络的接入层，主要功能是实现媒体流的转换。根据网关电路侧接口的不同，分为中继网关和接入网关两类 信令网关：信令网关位于接入层，为跨接在No.7信令网和分组网之间的设备，负责对SS7信令消息进行转接、翻译或终结处理。 智能终端，顾名思义就是终端具有一定的智能性，引入智能终端的目的是为了开发新的业务和应用，正是有了相对智能
11、的终端，才有可能实现用户个性化的需要。智能终端具有强大的业务支持能力，每个终端都需要拥有一个公用IP地址才能实现通信。,2019/5/24,15,第10章 下一代网络体系与软交换,媒体层 将信息格式转换成能够在核心网上传送的形式，各种媒体提供宽带传输通道，同时将信息选路到目的地。 控制层 控制层主要提供呼叫控制与处理功能和协议功能，业务提供功能和互通功能；软交换设备是软交换网络的核心元素，位于网络的控制层，负责为具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制 业务层 业务层利用底层的各种资源为用户提供丰富多彩的网络业务和资源管理。,2019/5/24,16,第10章 下一代网络体系与软交换,10.
12、3 软交换的组网技术 软交换所使用的主要协议 软交换网络是一个开放的体系结构，各个功能模块之间采用标准的协议进行通信，因此，软交换网络中涉及的协议繁多，下面对几个主要协议做一简单介绍 H323协议 H.323是一套在分组网上提供实时音频、视频和数据通信的标准，是ITU-T制订的在各种网络上提供多媒体通信的系列协议H.32x的一部分。H.323协议被普遍认为是目前在分组网上支持语音、图像和数据业务最成熟的协议，其主要目的是实现位于不同网络中的终端之间的音频交互通信。采用H.323协议，各个不同厂商的多媒体产品和应用可以进行互相操作，用户不必考虑兼容性问题。该协议为商业和个人用户基于LAN、MAN
13、的多媒体产品协同开发奠定了基础。,2019/5/24,17,第10章 下一代网络体系与软交换,会话初始协议（SIP） 会话初始协议(SIP，Session Initiation Protoco1)是IETF提出的在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，可用于建立、修改和终结多媒体会话与呼叫。 媒体网关控制协议 软交换对媒体网关的控制是通过媒体网关控制协议来完成的，软交换对媒体网关和IAD设备之间的控制协议包括MGCP协议和MEGACOH .248协议。 SCTP协议 SCTP协议是由IETF提出的一种关于流控制传送协议。主要是在无连接的网络上传送PSTN信令信息，该协议可以在网上提供可靠的
14、数据传输。,2019/5/24,18,第10章 下一代网络体系与软交换,组网方案 在软交换技术的应用中，根据接入方式的不同可分为 窄带组网方案 窄带组网方案即利用软交换网络技术为现有的窄带用户提供语音业务，具体包括长途汇接和本地两类方案 宽带组网方案 宽带组网方案即为新兴的宽带用户，主要为DSL和以太网用户提供语音以及其他增值业务解决方案。,2019/5/24,19,第10章 下一代网络体系与软交换,10.4 软交换技术的发展和应用 软交换技术发展情况 软交换技术是下一代网络的核心技术，软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层、全开放的体系架构，作为下一代网络的发展方向，
15、软交换不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合。 软交换业务的发展 在软交换刚刚流行的时候，人们曾经希望软交换支持所有可以预见到的业务，包括语音业务、视频多媒体业务、数据业务等。随着时间的推移以及IMS的出现，人们应该更理性地对待软交换所支持的业务。,2019/5/24,20,第10章 下一代网络体系与软交换,软交换的应用 伴随着软交换多年的发展，现网上已经出现了很多的软交换应用。针对不同的网络状况和业务需求，目前软交换应用主要集中在以下4个方面 分组中继 针对用户数增加对汇接局、长途局容量需求激增以及传输带宽增加的情况，通过采用软交换技术构建分组中继叠加网络，利用媒体网关直接提供高速
16、的分组数据接口，大大减少传输网络中低速交叉连接设备的数量，对语音进行静音抑制和话音压缩以及AAL2/ATM的可变速率适配，降低了网络传输成本和带宽需求（可以节省近60的传输资源），从而满足对现有的长途局和汇接局的扩容要求。,2019/5/24,21,第10章 下一代网络体系与软交换,本地接入 在多种多样的接入方式条件下，例如DSL、以太网、Cable、WLAN、双绞线等，采用软交换技术实现分组话音的本地接入，从某种意义上讲，它不仅完成了Class5端局的替代或新建，而且为终端用户提供了数据和语音的综合业务 多媒体业务 针对用户多媒体业务的需求，利用软交换技术，将各种应用服务器上的新业务，在软交换设备的集中呼叫控制下，通过各种网关设备最终提供给广大终端用户，其中软交换直接控制着各种新业务的发放与实施，保证了业务在全网开展的及时性。 3G核心网 软交换技术不仅适用于固定网络，同样，在3GPPR4定义的3G无线核心网中，也采用软交换技术，实现呼叫控制与媒体承载的分离。,
