下一代网络与软 交换 技术

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1、下一代网络与软交换技术 2004年12月8日,主要内容,NGN的发展动力 NGN的基础 软交换基础 软交换网络的结构 软交换网络的设备及协议 软交换网络的业务提供 关于NGN发展的思考,NGN的发展驱动力,NGN的发展背景,两大业务市场： -数据：我国INTERNET业务量已超过电话成为主流；其中宽带用户数将在数年后超过窄带用户数 -移动：2003年全球和我国移动用户数均已超过固定用户数 三大信息技术： -IP -光通信 -无线通信 两个融合方向： -通信网和计算机网融合 -固定网和移动网融合,发展下一代电信网的驱动力,革命性的技术当前，电信界正面临着一场百年未遇的巨变，开放市场、引入竞争的进

2、度明显加快，电信管制体制改革的力度明显加大 随着技术条件的成熟，网络的融合正成为电信发展的大趋势 当技术条件准备就绪后，管制的放开和市场竞争的需要成为关键因素，世界性的管制放开只是时间问题。市场需求、市场竞争和管制政策的变化已成为三网融合的外部推动力，从此，信息业进入了全面竞争时代，三网的最终融合已不可阻挡 。,通信网的演进,第一代通信网的核心技术：模拟通信技术； 第二代通信网的核心技术：基于TDM电路交换的数字通信技术； 第三代通信网的核心技术：基于统计服用分组交换的数字通信技术。,通信网的演进过程,业务节电的演进： -模拟：空分；电路交换 -数字：时分；程控；电路交换 -数字：统计；分组交

3、换（多种技术） 传输系统的演进： -FDM（载波） -TDM (SDH) -WDM -ASON 移动通信的演进： -FDMA -TDMA；CDMA -WCDMA,NGN的基础,什么是NGN?,并无统一的解释，不同背景和专业的人士有不同的解释 ITU-T SG13的定义：NGN是一个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QOS能力的传送技术，实现业务功能于底层传送技术的分离；它提供用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务的一致性和统一性。,对NGN的理解,NGN是在网络业务量与电信外部环境几乎同时发生巨大变化的前提下，电信业试图利用最新技术

4、成果适应发展、变革和竞争需要而提出的下一步网络发展的总体设想和思路。 NGN技术：是网络整体技术，不是单向技术 NGN推进：是演进，而不是革命 NGN现状：并无定论，亟待IT业联合创新 我国在NGN领域研究和国际同步，发展环境领先于国际,NGN的技术特征,网络层趋于采用统一的IP协议：实现网络和业务的融合 链路层趋于采用电信级节点：高性能核心路由器+边缘路由器/交换机 传送层趋于实现光联网：提供巨大而廉价的带宽，透明支持任何业务和信号 接入层采用多元化的宽带接入技术：无线技术将提供灵活的无缝介入 媒体层、呼叫控制层和业务层分离：独立的运营商，良性生态价值链 开放式体系架构和标准接口：分布式结构

5、，开放式环境,NGN发展目标,下一代交换网(NGSN)：以软交换为核心 下一代传送网(NGTN)：以MSTP、智能光网络为基础 下一代数据网(NGDN) ：以IPv6为基础(NGI) 下一代接入网(NGAN)：以多元化宽带接入技术（xDSL、PON、以太网、WLAN等）为核心 下一代移动网(NGMN)：以3G为代表（B3G、4G),软交换基础,什么是软交换网络,以软交换设备为核心 提供各种接入手段 能够实现语音、数据、多媒体业务 采用统一的分组网络进行传送 采用标准协议的分层结构 支持标准的业务开发接口,软交换与电路交换的比较1,控制,SS7 Net,用户板,中继板,Time Slot Int

6、erchange,电路交换模式,T D M,T D M,SCP,管理,计费,软交换模式,IP ATM,软交换,网关,网关,IP ATM,H.248,H.248,T D M,T D M,Packet Data Backbone,软交换与电路交换的比较2,系统处理机模块,中继模块,用户 接口模块,信令终端,Message Bus,Switch Fabric,软交换设备,SS7 信令网关,核心分组传送网,软交换网络结构,HLR,业务控制点,PSTN/ISDN,七号信令网,AAA 服务器,应用服务器,业务层,控制层,核心包交换网络,接入层,传送层,智能终端,软交换,软交换,软交换网络体系结构,路由服务

7、器,具有丰富的业务接口，如POTS、ISDN、V5、xDSL、以太网、CABLE、无线接入等。 完成媒体流的转换和适配。 接入层的设备作为分立的网元设备独立发展，它的功能、性能、容量都可以灵活设置，以满足不同用户和环境的需求。 整个软交换体系通过接入层屏蔽了用户接入设备的差异性，可以在此之上灵活地开发和生成适用于各种用户的业务。,网络功能分层接入层,是软交换网络统一的业务传送平台，要满足未来话音、视频和数据通信业务的需求，既要保证数据通信的可靠性，又要向话音、视频等实时业务提供QoS保证。,网络功能分层传送层,实现呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送，其核心设备就是软交换设备（Softswi

8、tch）。完成基本的实时呼叫控制和连接功能，支配网络资源，进行业务流的处理，并能够提供开放的、标准的接口和协议。,网络功能分层控制层,运营商、业务开发商、用户可以通过标准化的接口，开发各种实时业务，而不用考虑承载业务的网络形式、终端类型，以及所采用的协议细节。,网络功能分层业务层,软交换网络结构特点1,基于统一标准的分组交换网络平台 开放性、分布式。 将传统交换机的功能模块分离成独立的网络部件，各个部件独立发展，实现业务与控制分离，传送与接入分离。 标准接口协议使不同厂家设备之间能够互通，运营商可根据业务需求采用不同厂家的部件进行组网。 强大的业务提供能力 同时支持语音、数据、视频等多业务。

9、更快速地提供业务 提供开放的API接口，实现与外部应用平台的互通，使第三方能够快速、灵活、有效的实现业务的提供。,软交换网络结构特点2,继承性和兼容性 以软交换技术为呼叫控制核心的NGN体系天然的继承了传统PSTN业务的所有特性，并充分利用IP网络业务平台的优势，可以发展出更多新业务。 通过各种网关设备实现与现有电信网络的业务互通，保证网络的演进可以平滑地进行，对现有电信业务的完全兼容。 设备的综合接入 支持各类有线及无线接入方式 可向采用不同接入方式的用户提供无差异业务,软交换网络设备及协议,Signaling Gateway(SG)：完成电路交换网（基于MTP）和包交换网（基于IP）之间的

10、SS7信令的转换功能。 Trunk Gateway(TG)：在Softswitch的控制下，完成媒体流转换等功能，主要用于中继（SS7信令）接入。 Access Gateway(AG)：在Softswitch的控制下，完成媒体流转换和非SS7信令处理等功能，主要用于终端用户/PBX接入、中继（非SS7信令）接入。 Integrated Access Device(IAD)：作为用户端设备或网关，为各种用户提供多种类型的服务，如模拟用户接入、数字用户接入、局域网接入、直接五类线电话接入。,接入层网元构成,Media Server(MS):在Softswitch的控制下，为智能终端和媒体网关提供媒

11、体资源，如播放录音通知、会议桥、语音信箱等。 H.323 GW: 提供软交换网络与H.323 网络的互通功能 各类终端：包括提供传统语音业务的POTS、ISDN终端和可提供语音、信息和视频业务的智能终端，这些终端可基于SIP、H323、H248协议的硬终端和软终端。,接入层网元构成（续）,ATM承载： ATM交换机 媒体格式为VoATM(AAL1或AAL2)、VoIPoATM(AAL5) IP承载： 二、三、四层交换机，路由器 应提供QOS保证 全程IP承载是发展的方向。,传送层网元构成,控制层网元构成,软交换设备 路由服务器（尚在讨论之中）:用于软交换大型组网中，当软交换无法提供被叫路由信息

12、时，向其所属路由服务器查询。路由服务器维护一个中央数据库，包含了它所负责的一定范围内内的所有软交换设备的路由信息。,业务层网元构成,Application Server：对内或对外提供应用编程接口（API），通过提供业务生成环境，完成业务创建和维护功能。,软交换协议体系,软交换网络的业务提供,软交换业务特点,继承了传统交换机基本语音业务和增值业务（c4、c5类业务），同时具备IP特性，传统业务得到进一步扩展，典型应用包括广域Centrex、IP 超市等； 引入更多基于IP的智能终端（如H323/SIP终端），支持多媒体业务； 借助业务平台的开放接口，引导第三方参与业务开发，更便于为特定用户群提

13、供量身定做的个性化业务。 由于业务/呼叫控制分离和呼叫控制/承载分离，降低了业务对网络、接入终端的依赖程度 ，使业务开发和投放方便快捷。,软交换业务提供方式,方式一：软交换设备自身提供业务。传统PSTN/ISDN基本业务、补充业务、IP Centrex 方式二：通过传统智能网设备提供业务。800、200、VOT 方式三：增值业务应用服务器，配合软交换提供多媒体增值业务。UM 方式四：通过Parlay/OSA应用接口将业务开放给第三方。Web800.,IN,方式二 INAP,SG,软交换机,传统SCP,方式三 INAP/IP,xDSL,双绞线,AG,方式四,应用服务器,第三方/虚拟运营商 应用服

14、务器,方式一,L2,Parley Server,SIP,SIP/H323 Phone,Uniphone,长途/汇接,本地接入,大客户,软交换网络建设中应关注的若干问题,中国电信,2002年组织了四城市的NGN系统测试，包括北电、爱立信、西门子、中兴、阿尔卡特 2003年继续在四城市进行业务实验 2003年北京、河南开展NGN业务实验和试商用 2004年开始在广州进行试商用,协议一致性和互通性试验状况,针对中国电信的网络和业务需求，中国电信目前已经完成了软交换协议系列协议和设备标准,并指导厂商完成了一致性和互通性测试。 从互通性测试情况来看，信令符合标准，可以支持基本语音业务和基本补充业务的互通

15、。增值业务的互通性有待相关业务规范和相关协议修订完成后，再验证设备的互通性。,业务能力试验状况,能继承传统PSTN/ISDN网络的业务，并在业务特性上有所增强。 可实现与现有智能网平台互通，提供传统智能业务和增强型智能业务能力。 能提供宽、窄带合一的智能业务能力。 初步具备提供第三方开发与提供增值业务的能力，业务平台的实现在2004年-2005年完成。,存在问题（1）,网络 部分接点网络质量不理想，影响业务的质量。如：通信质量不理想，丢包率高。 设备 仍然体现出不成熟，在试用过程中厂家的主设备均多次升版； 有些设备功能不完善，如自动倒换功能不完善，曾造成业务中断。,存在问题（2）,业务 由软交

16、换提供的某些业务不及传统PSTN网络，如通过AG接入的传真效果差。 支撑 有些业务流程与传统方式差别较大，业务流程确定以及开发的时间较长，一定程度影响工程进度。如通过ADSL接入IAD的方案可行性需进一步确认。 业务开发人员不足 软交换业务相对与原有的电信业务，提供了更大的灵活性，在软件实现上，与现有的业务系统区别很大，需要跨越数据业务和传统电话业务，实现复杂。 维护 维护流程与传统方式不同，业务定位比较困难 一些误操作造成业务的中断,软交换网络架构,宽窄带分域组网？,宽窄带统一组网？,编号,E.164编号:软交换网络用户基本编号方式 SIP URL编号：SIP智能终端采用的补充编号方式,国家号码 长途区号 本地用户号码（PQRSABCD）,用户名 域名,与PSTN的互通,与中国