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1、第一章 下一代网络与软互换的技术特点1.1 下一代网络思想产生的背景作为当今科技领域中最具活力的分支, 通信技术一直是以超乎人们想象的速度发展着, 并且每一次革命性的技术与观念的奔腾, 诸如程控数字互换机的出现与普及, 多媒体技术的广泛应用以及宽带传送与互换技术的成熟等等, 都在很大限度上影响和改变了人们的生活与思维方式, 特别是互联网的出现与迅猛发展, 更是重塑了现代社会的现代生活。同时它的开放架构, 标准协议的设计思想也是进一步人心以致深刻地影响和改变了传统的通信网组网的设计思想，人们梦想着有一天也能象登录互联网同样，无论谁在任何时间任何地点以任何方式都可以从通信网上获得具有个性化的通信服
2、务。另一方面，随着电信业务市场化的加剧，各电信运营商之间的竞争日趋剧烈，各种以让利为主的竞争手段的层出不穷，从而不可避免地导致电信经营的利润流失，特别是对固网用户与业务的分流，因而如何从业务上寻找新的收入增长点就成了摆在固网运营商面前迫在眉睫的问题，特别是象天津电信公司这样有着雄厚基础的运营商而言，就更是当务之急。正是在技术与业务两方面的推动下，下一代网络的体系思想应运而生，且随着NGN的功能模型、操作标准的逐渐成熟，下一代网络逐渐走向应用，甚至是商用，可以预期一个人们抱负中的通信世界已初现曙光。1.2 下一代网络与软互换的技术特点1.2.1 下一代网络的技术特点NGN是一个宽泛的概念，它泛指
3、不同于前一代的以IP网为基础以数据业务为核心的统一各异构网络的融合网络。与传统的电信网相比，NGN打破其封闭集中的格局而采用开放的体系架构分布式的控制，各网络实体之间应用开放协议或标准接口（API），各种呼喊业务与其呼喊控制和连接控制相分离，控制与媒体层相分离从而使网络在水平方向分层化即业务层，控制层，接入传送层和核心媒体层。因上层的业务层与底层的异构网络无关，因而可以完全按照市场需求和业务自身的规律来发展，而同时在控制层有软互换系统的功能控制，在接入传送层有趋向实现宽带无缝接入和光联网（ASON）的传送以及在核心媒体层将信息切割打包转换成在网络上传送的格式，从而完全体现了业务驱动的思想理念，
4、真正实现了多网合一灵活开放的从上至下的业务提供和保障体系。下一代网络的技术特点是：1、基于分组传输2、呼喊控制与承载相分离3、可与现有网络互通4、支持各种业务5、支持移动性6、提供API接口支持第三方开发新业务因受经济效益和多网合一后作用强化等因素的驱动，性能优良的下一代网络体现出下面的发展趋势： 业务综合化：综合提供语音、数据、图象等宽窄带业务并便于引进新业务 业务数据化：数据业务相比语音业务技术优势越来越明显，增长速率也越来越大 网络分组化：基于包互换的网络更适合于数据业务的传送并最终取代电路互换网络 网络宽带化：为各种性能的业务需求提供足够的通道容量 网络光纤化：核心的传送网络趋向实现光
5、联网，提供巨大低廉的网络带宽和成本，可连续发展的网络结构，透明支持任何业务和信号 网络IP化：互联网的高速发展已使IP有也许承载所有业务1.2.2 软互换的技术特点软互换系统是下一代网络的控制核心，为下一代网络（NGN）具有实时性规定的业务提供呼喊控制和连接控制功能，它的成熟与否直接关系下一代网络走向实用。我国信息产业部电信传输研究所对软互换的定义是：“软互换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，重要完毕呼喊控制、资源分派、协议解决、路由、认证、计费等重要功能，同时可以向用户提供现有电路互换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。”其实，软互换是建立在一个开放的
6、计算机平台上使用开放标准基于软件能执行分布式通信控制的功能实体，是下一代网络的控制核心。软互换系统由呼喊代理设备，媒体网关，信令网关，待征服务器，应用服务器，媒体服务器以及管理、计费接口等组成。 软互换的软件功能重要体现在媒体网关接入、呼喊控制、业务提供、互联互通、网管及计费等五个方面。1）.媒体网关接入功能。该功能可以认为是一种适配功能，软互换可以连接各种媒体网关，如PSTN/ISDN中继媒体网关，ATM媒体网关，用户媒体网关，数据媒体网关均可接入，完毕H248/MEGACO协议功能，并同时支持H323和SIP协议，可直接与其终端相连支持相应业务实现对媒体网关的控制、接入和管理。 2）.呼喊
7、控制功能。呼喊控制功能是软互换的重要功能之一，为各种实时性的呼喊提供基本的呼喊控制与连接控制功能，实现基本呼喊的建立、维持和释放，涉及呼喊解决、连接控制、智能呼喊触发检出和资源控制等。 3）.业务提供功能。在网络从电路互换向分组互换的演进中，对终端用户而言，业务应当具有完全的继承性，它不仅支持现有各网的所有宽窄带的语音、数据等业务，并且还可以与智能网的业务控制点相结合，提供各种智能业务。由于软互换采用标准开放的设计思想并提供API接口，从而可使第三方充足运用标准的计算机平台和操作环境进行独立的业务设计和开发，大大推动新业务的发展。4）.互连互通功能。下一代网络并不是一个孤立的网络，特别是在现有
8、网络向NGN的发展演进中，不可避免的要实现与现有多个网络的互联互通（涉及PSTN网、PLMN网、SS7信令网、VoIP网、智能网、其它软互换网等）。因此需要软互换设备支持相应的信令与协议，例如中国ISUP、INAP、PRI、V5.2、MAP，从而完毕与上述网络之间的互联互通。 5）.网管与计费功能。要支持本地的维护管理以及通过SNMP协议实现与网管中心的通信；实现维护、配置、业务记录、告警以及计费信息的采集等功能。 针对不同的网络状况和业务需求，目前软互换应用重要集中在以下4个方面。 1）.分组中继。针对用户数增长对汇接局、长途局容量需求激增以及传输带宽增长的情况，通过采用软互换技术构建分组中
9、继叠加网络，运用媒体网关直接提供高速的分组数据接口，大大减少传输网络中低速交叉连接设备的数量，对语音进行静音克制和话音压缩以及AAL2/ATM的可变速率适配，减少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规定。 2）.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，采用软互换技术实现分组话音的本地接入，从某种意义上讲，它不仅完毕了Class5端局的替代或新建，并且为终端用户提供了数据和语音的综合业务。 3）.多媒体业务。针对用户多媒体业务的需求，运用软互换技术，将各种应用服务器上的新业务，在软互换设备的集
10、中呼喊控制下，通过各种网关设备最终提供应广大终端用户，其中软互换直接控制着各种新业务的发放与实行，保证了业务在全网开展的及时性。 4）.3G核心网。软互换技术不仅合用于固定网络，同样，在3GPPR4定义的3G无线核心网中，也采用软互换技术，实现呼喊控制与媒体承载的分离。 1.3下一代网络的新业务由于下一代网络是真正基于业务驱动的网络，所以在支持新业务的多样性方面下一代网络具有不可比拟的优势，除了完全继承传统的语音业务的所有的同时，特别还在多媒体和多媒体增长业务以及网间业务开拓了广阔的空间，从而最大限度的满足了人们对各种通信新业务地需求。对多媒体可以开展下列新业务；1） 点到点多媒体通信，涉及电
11、子白板，多媒体终端间的浏览护航，协同应用等；2） 多方多媒体会议业务，该业务允许用户通过图形用户接口（GUI）直接发起、管理带视频的多媒体电话会议，还能使无视频能力的用户（没有视频的终端或者普通电话）通过音频参与会议。同时具有管理功能以及文字交流、同步冲浪、共享数据、互换保密文献等功能；3）统一消息，终端用户可用多种方式访问语音、传真和电子邮件，如普通电话、PC、无线手持设备、PDA或WED浏览器。同时系统可方便集成模拟语音信箱系统，提供运营商向终端用户发布基于全IP网络的增强通信功能； 4） 语音信箱，除了支持所有的传统语音信箱功能外，还支持呼喊监测，也就是说当用户不在时，会自动保存来电显示
12、，并可按需回拨，支持信息反馈即允许用户在语音信箱内直接回复信息，涉及打出电话，支持信息提醒，将语音信箱系统的来信告知到终端用户的手机上，统一消息可以提供文本到语音功能，这样用户能到他的电子邮件；5） 个人通信管理，提供用户私人的地址薄，点击拨号，个人呼喊（主叫和被叫）记录，个人特性通信的设定，如呼喊转移等，用户在线状态显示等功能；6） 点对点即时消息即主叫向被叫发送即时消息；7） 发送文献或图片，在呼喊建立后，可在菜单中选择向被叫发送一个文献或图片；8） 发送EMAIL，只需在菜单中选择被叫方即可发送；9） 点对点白板通信，呼喊接通后，在菜单中选择向被叫发起白板请求，共享白板信息；10） 个性
13、主页显示，用户成功注册后，可向服务器上传自己个性化的主页内容；登录时，或呼喊前，可以弹出自己的主页窗口；可以选择向被叫显示自己的主页内容；下一代网络支持的典型PINT/PIN业务如下：1） 击拨号（Click-to-Dial），上网用户点击网络链接，触发呼喊；2） 击发送传真（Click-to-Fax），上网用户点击网络链接，并发送传真；3） 点击回送传真（Click-to-Fax-Back），上网用户点击网络链接，并回送传真；4） 语音接入信息库，(Voice-Access-to-Content)通过拨打电话来听取WED页面信息，实现电话上网功能；5） Internet呼喊等待(Intern
14、et Call Waiting),当被叫用户正在通过Modem上网时有呼喊进入，将发送主叫号码至PC，提醒用户接听来电。第二章 下一代网络相关技术协议及其特点分析2.1 各技术协议基本概述NGN的目的是建设一个可以提供话音、数据、多媒体等多种业务的，集通信、信息、电子商务、娱乐于一体，满足自由通信的分组融合网络。为了实现这一目的，IETF、ITU-T制定并完善了一系列标准协议：H.248/Megaco、SIP、BICC、SIGTRAN、H.323。H.248/Megaco：IETF、ITU-T制定的媒体网关控制协议，用于媒体网关控制器和媒体网关之间的通信； SIP：IETF制定的会话初始协议，
15、用于多方多媒体通信； H.323：ITU-T制定的IP电话和多媒体通信协议，提供VoIP和多媒体应用； BICC：ITU-T制定的与承载无关的呼喊控制协议，可使呼喊控制与承载控制分离； SIGTRAN：由IETF SIGTRAN组织制定的在IP网上传送PSTN/ISDN的信令协议。 2.2 协议体系2.2.1 协议分类NGN协议包含非对等和对等两类协议。非对等协议重要指媒体网关控制协议H.248/Megaco；对等协议涉及SIP、H.323、BICC等，SIGTRAN为信令传送协议。由于历史因素，NGN系列协议有些互相补充，有些则互相竞争。H.248/Megaco是一个非对等主从协议，与其它协议配合可完毕各种NGN业务。SIP、H.323均为对等协议，存在竞争关系，由于SIP具有简朴、通用、易于扩展等特性，逐渐发展成为主流协议。图1和图2分别为各协议之间的关系/分布与其体系结构。2.2.2 协议应用和发展 NGN是一个融合网络，涉及PSTN/ISDN、H.323、ATM/IP等网络，网络互通是NGN成功的必要条件。NGN网络重要涉及软互换、媒体网关、信令网关、智能终端和各种数据库/服务器等。SIP协议是NGN多媒体通信协议，用于软互换、SIP服务器和SIP终端之间的通信控制和信息交互，扩展的SI
