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1、,电信交换技术 精品课程,蒋青泉,第9章 软交换技术,-软交换与NGN,现在我们来学习软交换与NGN，有三个主要内容,网络融合 软交换 NGN,网络融合,人们对通信的需求已由语音变为对数据、图像、语音的综合需求。这样PSTN业务的局限性也就愈发的突出。 网上设备种类繁多、技术平台不一、不同业务有不同的网络，造成投资巨大、资源利用率低、互通性差、业务推广难等问题。 随着拨号上网业务量的增加，拥塞问题日趋严重，网络面临增容和改进问题。 用户对数据业务和图象业务的需求日益增加，对网络的带宽需求越来越大。波分复用技术的采用，网络带宽的限制主要集中在交换部分。,PSTN的局限性,现代通信技术的发展为不同
2、业务的综合以及三网融合提供了坚实的基础 。 数字通信技术的全面采用。 大容量光纤传输技术的发展。 软件技术的发展，通信终端都能通过软件变更，最终支持各种用 户所需的业务功能。 TCP/IP协议的普遍采用，IP协议可以作为统一的通信协议。,三网融合,NGN,NGN是基于分组技术的网络，采用分层体系结构，分为业务层、控制层、承载层、接入层。业务提供采用开放的API接口。 NGN是开放式体系架构、业务驱动和分组化的网络。,固定通信网采用基于软交换的NGN实现方案。它包容了所有新一代通信网络技术：基础传送层指智能交换光网络；承载层指MPLS和IPv6的分组网；网络控制层指软交换网络；业务层指智能化多业
3、务平台。 以软交换为呼叫控制核心，在分组交换网上提供语音和多媒体业务。目前主要应用是提供价格低廉、质量优良的IP电话业务。 基本特点：业务、控制与传输、接入分离。 用户数据分离 承载连接分离 提供开放的业务接口,NGN演进,固定通信网,软交换,软交换是在IP电话基础上发展起来的，将IP电话网关分成媒体网关(MG)、信令网关(SG)、媒体网关控制器(MGC)三部分。 广义上，软交换泛指一种体系结构，利用该体系结构可以建立下一代网络框架，其功能可以涵盖4个功能层面：传输接入层、媒体层面、控制层面和网络服务层。 狭义上，软交换指软交换设备，定位在控制层。 软交换是与业务无关的，它是在IP网络上提供电
4、信业务的技术。软交换通过软件实现连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。同时，软交换还通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。,软交换在NGN中的位置,某本地网智能化改造方案,PSTN的端局演进为接入网关(AG)。PSTN的端局功能由AG和软交换(SS)设备一起完成，端局的用户数据管理和业务触发由软交换实现。 PSTN的汇接局演进为中继网关(TG)。PSTN的汇接局功能由TG和软交换(SS)设备一起完成，端局业务汇聚到TG上。,移动通信网,移动通信网采用基于IMS的NGN实现方案。全球主流的3G制式有3种，分别为W
5、CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。WCDMA目前主要有R99、R4、R5、R6版本，目前比较成熟的是R99；CDMA2000目前主要1X、1X EV-DO、1X EV-DV版本，目前比较成熟的是1X和1X EV-DO。,电信交换技术 精品课程,蒋青泉,第9章 软交换技术,-软交换网络设备,现在我们来学习软交换网络设备，有四个主要内容,软交换网络结构 软交换网络协议 软交换网络业务 典型软交换设备,软交换网络结构,软交换网络基本组成,接入层为固定电话、移动电话以及各种数据终端提供访问软交换资源的入口，这些终端需要通过网关或分组接入设备接入软交换网络。 传送层(承载层)采用分组交换网络
6、传送业务数据。 控制层决定呼叫的建立、接续和交换,将呼叫控制与媒体业务相分离，理解上层生成的业务请求，通知下层网络单元如何处理业务流。 业务层的功能是创建、执行和管理软交换网络业务,并通知控制层做出相应的处理。 软交换网络的体系结构主要由软交换设备、应用服务器、 AAA服务器、媒体服务器、中继网关、信令网关、综合接入设备(IAD)、智能终端等组成。,软交换实现的功能,（1）呼叫控制功能。软交换设备可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制等。 （2）协议功能。包括呼叫控制协议、传输控制协议、媒体控制协议、业务应用协议、维护管理协议等一系列协
7、议。 （3）业务提供功能。软交换可以支持电路交换机提供的业务，还可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务等。 （4）业务交换功能。业务交换功能就是识别智能网呼叫，并把它上报给业务控制功能(SCF)，最终由SCF控制整个呼叫，从而保证软交换网络内的用户享用现有智能业务。,（5）操作维护功能。 （6）计费功能。软交换具有根据计费对象进行计费和信息采集的功能，并负责将采集信息送往计费中心。 （7）与其他网络的互通。例如，与No.7信令网的互通、与智能网的互通，以及与采用H.323协议的IP电话网的互通等。,软交换网络协议,软交换网络协议汇总,H.248/MEGACO协议内容基本相同，引入了终结点
8、(Termination)和关联(Context)两个抽象概念。其中终结点发送和/或接收一个或者多个数据流。在一个多媒体会议中，一个终结点可以支持多种媒体，并且发送或者接收多个媒体流。H.248是由ITU-T第16组提出来的，而MEGACO是由IETF提出来的。 MGCP协议的连接模型基于端点(endpoint)和连接(conneticon)两个构件。端点发送或接收数据流、连接由软交换控制的终端在呼叫涉及的端点之间建立。 MEGACO是对MGCP的改进和进一步完善。 SIP协议称为会话初始协议，它是在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，其设计思想与H.248/MEGACO/MGCP完全不
9、同。SIP协议采用基于文本格式的客户-服务器方式，以文本的形式表示消息的语法、语义和编码，客户机发起请求，服务器进行响应。SIP-T协议是SIP的扩展协议，主要支持基于IP的话音中继，提供ISUP消息的透明传输。SIP-I协议增强了SIP-T协议的可操作性。,BICC协议称为与承载无关的呼叫控制协议，它属于应用层控制协议，可用于建立、修改和终结呼叫，可以承载PSTN/ISDN业务。 SCTP协议称为流控制传送协议，是针对TCP协议缺陷进行修改的应用层数据分组传输协议，SCTP可以在IP网上承载No.7信令，完成IP网与现有No.7信令网和智能网的互通，同时SCTP还可以承载H.248、ISDN
10、、SIP、BICC等控制协议，因此可以说，SCTP是IP网上控制协议的主要承载者。 M3UA协议称为MTP3层用户适配层协议，它把No.7信令的MTP3层用户信令适配到SCTP层的协议。 M2PA协议称为MTP2层用户对等适配层协议，提供的传输机制支持IP网络连接上的MTP3协议对等层的操作，把No.7信令的MTP3层适配到SCTP层的协议。,软交换网络业务,软交换网络业务可以分成两大部分:对传统电信业务的继承和新业务的扩展。 传统的电信业务有基于传统电路交换的语音业务和一些增值业务；基于包交换系统的数据业务。其中，传统的语音业务和增值业务包括现有PSTN/ISDN交换机能够提供的基本业务和补
11、充业务、现有交换机能够提供的Centrex业务、现有的智能网业务等；基于包交换系统的数据业务包括数据接入业务、数据承载 业务、数据增值应用业务等。 扩展的新业务有语音和Internet相结合的应用、各种多媒体应用、用户的个性化业务。, IP Centrex业务 统一消息业务(E-mail、来电信息、语音留言、传真文件) 视频会议业务(宽带IP电话、行政会议、远程教学、远程医疗) 点击拨号业务(普通点击拨号、点击800) 个人通信管理类业务,典型软交换设备,SoftX3000 硬件体系结构可分为业务处理子系统、维护管理子系统、环境监控子系统3个部分。 （1）业务处理子系统(主机或前台)是Soft
12、X3000 的核心部分，由OSTA(Huawei Open Standards Telecom Architecture Platform)机框和连接设备构成，主要完成业务处理、资源管理等功能。 （2）维护管理子系统(后台），由BAM、应急工作站、WS、iGWB 和连接设备构成，主要完成操作维护、话单管理等功能。 （3）环境监控子系统包括每个业务处理框的电源模块监控、风扇监控模块和每个机柜的配电框监控模块，主要用于保证SoftX3000 正常的工作环境。,SoftX3000硬件物理结构,SoftX3000硬件物理结构,SoftX3000硬件逻辑结构,SoftX3000硬件逻辑结构由5个模块组成
13、，即系统支撑模块、接口模块、信令底层处理模块、业务处理模块和操作维护模块。,SoftX3000硬件逻辑结构由5个模块组成，即系统支撑模块、接口模块、信令底层处理模块、业务处理模块和操作维护模块。 系统支撑模块实现软件/数据的加载、设备管理/维护及板间通讯等功能，包括系统管理板WSMU、系统管理板后插接口板WSIU、热插拔控制单元WHSC、核心LAN Switch等。 WSMU 板作为单元框的主控板，通过系统总线和串口完成包括系统中所有设备的加载控制、数据配置和工作状态控制等功能。 WHSC 板完成左右共享资源总线桥接、单板热插拔控制、框内LAN总线交换等功能。不同业务处理框间的信令业务流通过W
14、HSC 提供的LAN总线实现交互。WHSC板本身没有CPU，由系统管理板通过共享资源总线直接配置和维护。 核心LAN Switch实现多框间及与管理设备的互连。,接口模块提供丰富的物理接口，包括窄带接口单元、ATM-2M 接口单元、FE 信令接口单元、ATM 信令接口单元和时钟源接口单元。 窄带信令接口，WEPI 板提供8个E1接口，实现MTP1功能，通过内部HW与信令底层处理模块的MTP2 处理单元WCPC(WCSU扣板)互通。 ATM-2M信令接口，WEPI提供8M HW信号线与WEAM板连接，WEAM 板完成ATM信元分段重组收发，并通过内部LAN总线向WBSG板转发信令。 FE 信令接
15、口，WIFM 板通过配置FEP 扣板及WBFI 后插板实现100Mb/s以太网接口，WIFM 处理单元完成宽带信令信息流的分发、汇聚，根据IP 地址和端口号分发到指定的处理单元。 ATM 信令接口，后插ATM 接口板(WBAI)提供155Mb/s STM-1光纤接口，接入ATM 信令流，通过以太网总线传输到WAFM 板，WAFM 板分发到相应的处理单元。 时钟源接口，支持BITS 时钟源和E1线路时钟源两种接口，时钟接口板(WCKI)提供对外接口。,信令底层处理模块提供信令的底层协议处理功能，包括No.7信令MTP2 处理单元(WCPC板)和SCTP处理单元(WBSG板）。 WCPC 完成窄带
16、E1上承载的No.7信令MTP2 层的处理，通过内部总线与WCPC 板所在业务处理单元(WCSU)通信。 WBSG 板主要完成IP 和ATM 承载的底层信令处理，并向高层业务处理板分发。 业务处理模块由业务处理单元(WCCU/WCSU板)、中心数据库单元(WCDB板)、VLR数据库单元(WVDB)和媒体网关控制单元(WMGC 板)构成。 WCCU板3层及以上信令协议(MTP3、M3UA、ISUP、SCCP、TCAP、MAP、CAP等)的处理，应用层的呼叫控制以及智能CAMEL业务的处理。在系统中，WCPC板扣在WCCU板上称为WCSU板。 WCDB板作为系统中心数据库单元，存储集中式的资源数据(局间中继资源、本局用户数据、网关能力状态等)，为业务处理单元提供呼叫资源查询的服务。GCR功能是WCDB的一个可选加载功能。,操作维护模块完成设备的操作维护管理，对用户提供进行本地操作维护的人机接口，并对网管系统提供接口。如果需要提供话单，则要配置iGWB 系统，进行话单管理，并提供计费
