《现代交换原理与技术》课件第7章.pptx

1、NGN与软交换技术1小龙制作7.1.1 NGN与软交换网络的概念1.通信网络发展的现状通信网络发展的现状2小龙制作1876年贝尔的电话发明。之后的一百余年贝尔的电话发明。之后的一百余年的时间里，电话与通信几乎等同，电信年的时间里，电话与通信几乎等同，电信网络几乎等同于电话网络。而传统的电话网络几乎等同于电话网络。而传统的电话网络是基于电路交换技术的网络，提供的网络是基于电路交换技术的网络，提供的业务只有业务只有语音业务语音业务。3小龙制作目前目前，传统的通信网络都是基于，传统的通信网络都是基于TDM的的PSTN话音网，以电路交换为主，当初主话音网，以电路交换为主，当初主要是为了传输语音、保证语

2、音质量、承担要是为了传输语音、保证语音质量、承担语音业务而设计建造的，只能提供语音业务而设计建造的，只能提供64kbits的业务，并且业务和控制都由交换机完的业务，并且业务和控制都由交换机完成。随着数据业务飞速增长，这种专为传成。随着数据业务飞速增长，这种专为传输语音的设计给数据用户带来了巨大的痛输语音的设计给数据用户带来了巨大的痛苦：通信价格高、上网速度慢、等待时间苦：通信价格高、上网速度慢、等待时间长、传输质量低、增加新业务难。长、传输质量低、增加新业务难。4小龙制作数据业务飞速增长，已经超出电话网络的承受能力。早在1998年，美国大部分运营商的公众骨干网中的数据业务量就超过语音业务量，并

3、以20到40的速度增长。预计到2005年，美国数据业务量将占整个网络通信量的绝对主流，而语音业务则成为陪衬。5小龙制作运营商面临的一个尴尬的事实是：它们的收入来源的主体仍然是话音。网络泡沫催生可管理、可运营网络的出现。6小龙制作电信运营商面临这样的尴尬局面：业务分离和运营维护分离导致运营商每提供一种新的业务，就需要建设一个新的网络，从而造成大量的重复建设与巨大的资金浪费，而且在运营过程中还需要投入大量的人力、物力来维护多个不同的网络；另一方面，用户对于具有多媒体特性的综合业务需求日益增加，业务需求不断变化，对于这些新的需求，运营商不得不采用新的技术。7小龙制作而传统的电信网络主要是基于TDM的

4、PSTN话音网，以电路交换为主，当初主要是为了传输语音、保证语音质量、承担语音业务而设计建造的，只能提供64kbits的业务，而且业务和控制都由交换机完成。这种网络具有以下致命的缺点：在一个设备中完成所有的功能，导致升级维护困难、功能单一、设备利用率低、经营成本高、开放性差以及业务开展困难等等8小龙制作9小龙制作从影响网络发展的基础技术来看，微电子技术的迅猛发展，使CPU的性价比以每18个月翻一番；光传输容量的增长速度以每14个月翻一番，密集波分（DWDM）技术使光纤的通信容量大大增加，也提高了核心路由器的传输能力；移动通信技术与业务的巨大成功正使得运营商将发展的重心由固定网络转向潜力更大的移

5、动网络；IP的迅速扩张及其IPv6技术的日益成熟，预示着IP正进入一个鼎盛的发展时期。革命性技术的突破，已经为新一代网络的诞生打下了坚实的基础。10小龙制作以电话业务为主的业务提供方式正日益受到来自于IP数据报数据报业务为基础的数据业务飞速发展的冲击11小龙制作NGN从传统的、以电路交换为主的PSTN网络中，逐渐迈出了向以分组交换为主下一代网络演进的步伐。它既可以承载原有PSTN网络的所有业务，同时又把大量的数据传输卸载到IP网络中，以减轻PSTN网络的重荷，而且还以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。从这个意义上讲，NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP的分组网络融合的产物，它

6、使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。12小龙制作“NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性”。13小龙制作NGN是一种业务驱动型网络。业务和呼叫控制完全分离、呼叫控制和承载完全分离，使业务独立于网络。具有一个开放式业务架构，集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。14小龙制作下一代网络又特指以软交换设备为控制核心，能够实现语音、数据和多媒体业务的开放的分层体系架构。在这种分层体系架构下，能够实现业务控制与呼叫控制相分离，呼叫控制

7、与承载和接入控制相分离。各个功能部件之间则须采用国际化标准的协议进行互通，能够兼容各种业务网（PSTN、IP网、移动网等等）技术，提供丰富的用户接入手段，支持标准的业务开发接口，并且采用统一的分组网络进行传输。15小龙制作软交换就是NGN最近期的目标和核心实现技术，它注重于考虑NGN的具体物理实现，可以认为它是实现NGN的至关重要的阶段和关键技术。在本教材中，后续内容若无特殊说明，可以理解为狭义的NGN，即软交换网络。16小龙制作把把呼叫控制功能呼叫控制功能从从媒体网关（传输层）媒体网关（传输层）中分离出来，中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包括通过服务器上的软件实现基本呼叫

8、控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接呼叫选路、管理控制、连接控制和控制和信令信令互通。互通。结果结果：把把呼叫传输与呼叫控制分离开呼叫传输与呼叫控制分离开，为控制、交，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移现业务转移。重要重要：软软交换采用了交换采用了开放式应用程序接口开放式应用程序接口（API），），允许在交换机制中灵活引入新业务允许在交换机制中灵活引入新业务。17小龙制作软软交换就是位于网络分层中的控制层，它与媒体交换就是位于网络分

9、层中的控制层，它与媒体层的网关交互作用，接收正在处理的呼叫相关信层的网关交互作用，接收正在处理的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫息，指示网关完成呼叫。主要主要任务任务是：在各点之间建立关系，这些关系可是：在各点之间建立关系，这些关系可能是一个简单的呼叫，也可以是一个较复杂的处能是一个简单的呼叫，也可以是一个较复杂的处理。软交换主要处理实时业务，首先是话音业务，理。软交换主要处理实时业务，首先是话音业务，也可以包括视频业务和其他多媒体业务。软交换也可以包括视频业务和其他多媒体业务。软交换通常也提供一些基本的补充业务，相当于传统交通常也提供一些基本的补充业务，相当于传统交换机的呼叫控制部分和基本业务

10、提供部分。换机的呼叫控制部分和基本业务提供部分。18小龙制作19小龙制作控制控制与承载分离的最大好处就是，承载可以与承载分离的最大好处就是，承载可以充分利用现有分组充分利用现有分组网络网络IP，就成本和效益而就成本和效益而言，这既可以大大降低运营商初期的设备投言，这既可以大大降低运营商初期的设备投资成本，又可对现有网络挖潜增效，提高现资成本，又可对现有网络挖潜增效，提高现有的分组网络的资源利用率有的分组网络的资源利用率；就就容量而言，重用现有分组网络，其容量经容量而言，重用现有分组网络，其容量经过多年的投资，部分地区容量已经存在一定过多年的投资，部分地区容量已经存在一定冗余冗余；就就可靠性而言

11、，网络的单节点或局部的故障，可靠性而言，网络的单节点或局部的故障，对对NGN网络不会产生影响或影响有限。网络不会产生影响或影响有限。20小龙制作业务是网络用户的需求，需求的无限性决定业务是网络用户的需求，需求的无限性决定了业务将是无限和不收敛的了业务将是无限和不收敛的。如果如果将业务与呼叫集成在一起，则呼叫的规将业务与呼叫集成在一起，则呼叫的规模和复杂度也必将是无限的，无限的规模和模和复杂度也必将是无限的，无限的规模和复杂度是不可控和不安全的复杂度是不可控和不安全的。事实上事实上，呼叫控制相当于业务而言是相对稳，呼叫控制相当于业务而言是相对稳定和收敛的，在定和收敛的，在NGN中将呼叫控制从业务

12、中中将呼叫控制从业务中分离出来，可以保持网络核心的稳定和可控，分离出来，可以保持网络核心的稳定和可控，而不会妨碍人们无限想像力。而不会妨碍人们无限想像力。21小龙制作各个功能部件之间均采用标准化协议，如媒体网关控制器(或称软交换服务器)与媒体网关之间采用MGCP、H.248、H.323或SIP协议。媒体网关控制器(或称软交换服务器)之间采用BICC、H.323或SIP-T协议等。接口标准化是部件独立化的前提和要求，部件独立化是接口标准化的目的和结果。22小龙制作接口标准化可以降低部件之间的相互依赖关系，各部件可以独立演进，而网络形态可以保持相对稳定，业务的延续性有一定保障。23小龙制作核心核心

13、承载网络的主要功能是快速路由和转承载网络的主要功能是快速路由和转发。如果功能复杂，则难以达到这个目标。发。如果功能复杂，则难以达到这个目标。接入层则是面向最广大用户，来自各个国接入层则是面向最广大用户，来自各个国家、各个地区、各个民族和种族，不同年家、各个地区、各个民族和种族，不同年龄、不同性别、不同职业，背景的不同决龄、不同性别、不同职业，背景的不同决定了需要的差异定了需要的差异。所以所以，单一的接入层面根本无法满足千差，单一的接入层面根本无法满足千差万别的需求。以个性化、人性化的接入层万别的需求。以个性化、人性化的接入层面亲近用户是网络发展的方向。面亲近用户是网络发展的方向。24小龙制作N

14、GN不但在各个功能部件之间采用开放的不但在各个功能部件之间采用开放的标准接口，而且还对外提供开放的应用编标准接口，而且还对外提供开放的应用编程接口（程接口（Open API），开放的网络接口），开放的网络接口设置可以满足人们对于业务的自我定制。设置可以满足人们对于业务的自我定制。25小龙制作1.NGN与软交换对用户的与软交换对用户的意义意义软交换可以实现跨越地域的控制，可以对软交换可以实现跨越地域的控制，可以对接入层面丰富多样的设备进行控制和管理，接入层面丰富多样的设备进行控制和管理，以为用户同时提供话音、数据和视频业务，以为用户同时提供话音、数据和视频业务，以及其它各种融合业务以及其它各种融

15、合业务。这这是传统程控交换机无法实现的。是传统程控交换机无法实现的。26小龙制作随着随着通信网络发展从技术驱动向业务（需求）通信网络发展从技术驱动向业务（需求）驱动转变，业务逐渐成为用户关注的焦点驱动转变，业务逐渐成为用户关注的焦点。软软交换向互联网内容提供商（交换向互联网内容提供商（ICP）提供开发）提供开发的业务接口（的业务接口（Open API），由于分工的），由于分工的ICP往往比软交换设备提供商更熟悉特定业务，往往比软交换设备提供商更熟悉特定业务，所以所以ICP提供的业务更加贴近用户、贴近生活提供的业务更加贴近用户、贴近生活。另外另外，大量的，大量的ICP参与竞争，将为用户快速推参与

16、竞争，将为用户快速推出更多样、更先进、更经济、更实用的业务。出更多样、更先进、更经济、更实用的业务。此外，软交换作为此外，软交换作为NGN的独立部件，结构相的独立部件，结构相对简单，成本较低，最终用户也将因此而享对简单，成本较低，最终用户也将因此而享受更加经济实惠的业务。受更加经济实惠的业务。27小龙制作作为作为NGN的核心部件，软交换设备可以独的核心部件，软交换设备可以独立开发、生产和采购立开发、生产和采购。其其开发成本、生产成本和采购成本都相对开发成本、生产成本和采购成本都相对较低，因而运营商的设备投资成本也会相较低，因而运营商的设备投资成本也会相应降低。应降低。28小龙制作对传统运营商而

17、言，软交换继承原对传统运营商而言，软交换继承原PSTN网络业务，最大限度地保护运营商投资。网络业务，最大限度地保护运营商投资。对经营数据网络的运营商，前几年网络泡对经营数据网络的运营商，前几年网络泡沫导致投资过渡，带宽冗余，软交换可以沫导致投资过渡，带宽冗余，软交换可以作为其基本而关键的应用，在现有冗余带作为其基本而关键的应用，在现有冗余带宽上迅速部署宽上迅速部署NGN业务，以在与其它运营业务，以在与其它运营商的竞争中取得优势。商的竞争中取得优势。29小龙制作软软交换的出现，使三网在网络层面上实现网交换的出现，使三网在网络层面上实现网间的互联互通，在业务层面上实现各种业务间的互联互通，在业务层

18、面上实现各种业务互相渗透和交叉、承载多种业务成为可能互相渗透和交叉、承载多种业务成为可能。运营运营商可以终结三网分别投资局面，为融合商可以终结三网分别投资局面，为融合的网络上为用户同时提供话音业务、数据业的网络上为用户同时提供话音业务、数据业务和多媒体业务，实现国际电联提出的务和多媒体业务，实现国际电联提出的“通通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质何时间和地点，以一

19、种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用量，安全的享受多种方式的信息应用”的目的目标。标。30小龙制作31小龙制作32小龙制作33小龙制作软软交换网络功能模型的各层具有如下功能：交换网络功能模型的各层具有如下功能：（1）接入层：）接入层：接入层利用各种接入设备为用户连接至软接入层利用各种接入设备为用户连接至软交换提供各种接入手段；接入层设备包括交换提供各种接入手段；接入层设备包括中继网关、信令网关、边缘接入控制设备、中继网关、信令网关、边缘接入控制设备、接入网关、接入网关、IAD 和和 SIP 终端等，此部分终端等，此部分功能提供与接入方式密切相关，例如我国功能提供与接入方式密切相

20、关，例如我国的固定电话网络与移动电话网络的软交换的固定电话网络与移动电话网络的软交换网络结构此部分就有较大区别；网络结构此部分就有较大区别；34小龙制作No.7信令网关的功能，是完成信令网关的功能，是完成No.7信信令消息与令消息与IP网中信令消息的互通，信令网网中信令消息的互通，信令网关通过其适配功能完成关通过其适配功能完成No.7信令网络层与信令网络层与IP网中心灵传输协议栈（网中心灵传输协议栈（SIGTRAN）的）的互通，从而透明传送互通，从而透明传送No.7信令高层消息信令高层消息（TUP/ISUP或者或者SCCP/TCAP），并提），并提供给软交换控制设备（或称为媒体网关控供给软交换

21、控制设备（或称为媒体网关控制器）。制器）。35小龙制作简称为MG或者MGW,实际上是个广义的概念，类别上可分为中级网关（TGW）和接入网关（AG）。36小龙制作负责桥接PSTN和IP网络，完成多媒体信息（语音或者图像）TDM格式和RTP数据包的相互转换，中继网关（TGW）没有呼叫控制功能，由软交换设备（媒体网关控制器）通过MGCP或H.248协议控制，完成承载连接的建立和释放。37小龙制作是软交换网络中提供专用媒体资源功能的是软交换网络中提供专用媒体资源功能的设备，为各种业务提供媒体资源和资源处设备，为各种业务提供媒体资源和资源处理，包括理，包括DTMF信号的采集与编码、信号信号的采集与编码、

22、信号音的产生与传送、录音通知的发送、不同音的产生与传送、录音通知的发送、不同编解码算法间的转换等各种资源提供的功编解码算法间的转换等各种资源提供的功能。能。38小龙制作为设置在外网区的为设置在外网区的IAD和和SIP终端提供终端提供业务接入的控制设备，具有安全防护、媒业务接入的控制设备，具有安全防护、媒体管理、地址转换、私网穿越等功能，配体管理、地址转换、私网穿越等功能，配合软交换核心设备和合软交换核心设备和IAD/SIP。39小龙制作包括包括SIP硬终端和硬终端和SIP软终端，软终端，SIP硬终端硬终端是基于是基于SIP协议的多媒体设备，具协议的多媒体设备，具有一体化、内置按键、麦克风、显示

23、屏、有一体化、内置按键、麦克风、显示屏、摄像头等特征。摄像头等特征。SIP软终端是基于多媒体软终端是基于多媒体协议的协议的SIP软件，运行于软件，运行于PC机上。机上。40小龙制作IAD是是Integrated Access Device的简称。的简称。它是一个小型的接入层设备，为软交换网它是一个小型的接入层设备，为软交换网络用户侧设备，它向用户同时提供模拟端络用户侧设备，它向用户同时提供模拟端口和数字端口，实现用户的综合接入，可口和数字端口，实现用户的综合接入，可提供语音、数据、视频业务的综合接入，提供语音、数据、视频业务的综合接入，上行可采用五类线、双绞线、无线等接入上行可采用五类线、双绞

24、线、无线等接入方式。方式。41小龙制作承载层基于承载层基于 IP 分组交换技术，负责软交分组交换技术，负责软交换网络内各类信息（媒体流和信令流）由换网络内各类信息（媒体流和信令流）由源到目的地的传输；源到目的地的传输；42小龙制作控制层是下一代网络的核心控制设备，该控制层是下一代网络的核心控制设备，该层设备又被称为软交换机或者媒体网关控层设备又被称为软交换机或者媒体网关控制器（制器（MGC）。软交换设备是软交换网络）。软交换设备是软交换网络的核心控制设备，它独立于底层承载协议，的核心控制设备，它独立于底层承载协议，主要提供呼叫控制、承载控制，媒体网关主要提供呼叫控制、承载控制，媒体网关接入控制

25、、资源分配、协议处理、路由解接入控制、资源分配、协议处理、路由解析、认证、计费等主要功能，并可以向用析、认证、计费等主要功能，并可以向用户提供各种基本业务和补充业务。户提供各种基本业务和补充业务。43小龙制作软交换设备可为基本呼叫的建立、保持和释放提软交换设备可为基本呼叫的建立、保持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制等叫触发检测和资源控制等。软软交换设备应能支持基本的呼叫控制与多方的呼交换设备应能支持基本的呼叫控制与多方的呼叫控制功能叫控制功能。它它还应能够识别媒体网关报告的用户摘挂机，拨还应能够识别媒体网关报告的用

26、户摘挂机，拨号等事件；同时还应能够控制媒体网关向用户发号等事件；同时还应能够控制媒体网关向用户发送各种信号音等送各种信号音等。当当软交换设备内不包含信令网关时，它应该能够软交换设备内不包含信令网关时，它应该能够采用七号信令方式或者采用七号信令方式或者IP方式与单独设置的信令方式与单独设置的信令网关互通，完成整个呼叫的简历与释放功能。网关互通，完成整个呼叫的简历与释放功能。44小龙制作软交换应能够提供软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提交换机提供的业务，包括语音、补充业务以及多媒供的业务，包括语音、补充业务以及多媒体业务等基本业务和补充业务体业务等基本业务和补充业务；还还可与现有智能网配合

27、，已提供智能网业可与现有智能网配合，已提供智能网业务务；还还可与第三方合作，提供多种增值业务和可与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。智能业务。45小龙制作软交换应能够提供智能网业务交换节点软交换应能够提供智能网业务交换节点SSP的功能的功能SSP包括业务交换与呼叫控制功能包括业务交换与呼叫控制功能。业务业务交换功能包括交换功能包括：业务业务控制触发的识别以及与控制触发的识别以及与SCF（业务控制（业务控制功能）之间的通信功能）之间的通信；管理管理呼叫控制和呼叫控制和SCF之间的信令之间的信令；按按要求修改呼叫要求修改呼叫/连接处理功能连接处理功能；在在SCF控制下处理智能网业务请求控制下

28、处理智能网业务请求；业务业务交互作用的相关管理等。交互作用的相关管理等。46小龙制作软交换通过信令网关实现分组网与现有七号软交换通过信令网关实现分组网与现有七号信令网的互通；软交换可通过信令网关与现信令网的互通；软交换可通过信令网关与现有智能网互通；为用户提供多种智能业务；有智能网互通；为用户提供多种智能业务；软交换还可通过其互通模块，采用多种不同软交换还可通过其互通模块，采用多种不同的标准协议实现互通的标准协议实现互通。采用。采用SIP协议实现与未协议实现与未来来SIP网络体系的互通网络体系的互通；此外此外，软交换设备之间也可以通过不同的标，软交换设备之间也可以通过不同的标准协议实现互联互通

29、准协议实现互联互通。他们他们之间的协议可以采用之间的协议可以采用SIP或者或者BICC；软；软交换还可提供交换还可提供IP网内网内H.248终端、终端、SIP终端终端盒盒MGCP终端之间的互通。终端之间的互通。47小龙制作软交换应该能够提供资源管理功能，对系软交换应该能够提供资源管理功能，对系统中的各种资源进行集中地管理，这包括统中的各种资源进行集中地管理，这包括资源的分配、释放和控制等资源的分配、释放和控制等。48小龙制作软交换应具有软交换应具有采集详细话单及复式计次功采集详细话单及复式计次功能能，并能够按照运营商的需求将话单传送，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。到相应的计

30、费中心。49小龙制作软交换应该能够与认证中心连接，并可软交换应该能够与认证中心连接，并可将所管辖区域内的用户、媒体网管信息送将所管辖区域内的用户、媒体网管信息送往认证中心认证与授权，从而防止非法用往认证中心认证与授权，从而防止非法用户或者设备的接入。户或者设备的接入。50小龙制作软交换设备可以完成软交换设备可以完成E.164地址与地址与IP地址、地址、别名地址到别名地址到IP地址的转换功能，同时也可地址的转换功能，同时也可完成重定向功能。完成重定向功能。51小龙制作软交换可以控制媒体网关采用语音压缩技软交换可以控制媒体网关采用语音压缩技术，并提供多种可供选择的语音压缩算法。术，并提供多种可供选

31、择的语音压缩算法。软交换还可以控制媒体网关使用回声抑制软交换还可以控制媒体网关使用回声抑制技术，以减少或者避免回声。技术，以减少或者避免回声。52小龙制作下一代网络中，业务与控制相分离，业务下一代网络中，业务与控制相分离，业务部份独立地形成应用层部份独立地形成应用层。应用层应用层的功能就是利用各种设备，为整个的功能就是利用各种设备，为整个下一代网络体系提供业务能力上的支持下一代网络体系提供业务能力上的支持。即即：业务：业务/应用层提供软交换网络各类业务应用层提供软交换网络各类业务所需要的业务逻辑、数据资源及媒体资源，所需要的业务逻辑、数据资源及媒体资源，包括应用服务器系统、业务管理系统及包括应

32、用服务器系统、业务管理系统及 Web 服务器服务器等等53小龙制作运营支撑平面与其他四个层面都有接口，运营支撑平面与其他四个层面都有接口，负责对整个软交换网络的用户、数据、配负责对整个软交换网络的用户、数据、配置等信息的管理。置等信息的管理。54小龙制作55小龙制作（1）软交换业务层网络实现）软交换业务层网络实现56小龙制作在软交换网络中，业务和控制相分离，业在软交换网络中，业务和控制相分离，业务层功能实体的设置不应受软交换设备设务层功能实体的设置不应受软交换设备设置的影响。同一个软交换设备可接入多个置的影响。同一个软交换设备可接入多个业务层系统。业务层系统。57小龙制作按照按照业务覆盖范围的

33、不同，应用服务器系统业务覆盖范围的不同，应用服务器系统可按照两级结构组网，分为集团级应用服务可按照两级结构组网，分为集团级应用服务器系统和省级应用服务器系统器系统和省级应用服务器系统。集团集团级应用服务器系统应提供集团级业务，级应用服务器系统应提供集团级业务，由集团统一部署，集中设置由集团统一部署，集中设置；省级省级应用服务器系统应以省、直辖市、自治应用服务器系统应以省、直辖市、自治区为单位设置，负责省、直辖市、自治区内区为单位设置，负责省、直辖市、自治区内特色业务的提供特色业务的提供。业务层系统应靠近软交换承载网骨干节点设业务层系统应靠近软交换承载网骨干节点设置置。58小龙制作软软交换控制层

34、网络组织由软交换设备和路交换控制层网络组织由软交换设备和路由服务器组成。由服务器组成。引入路由服务器之前，软交换网络控制层引入路由服务器之前，软交换网络控制层网络组织宜遵循下列原则：网络组织宜遵循下列原则：59小龙制作-中国电信软交换网络采用两级分级结构，中国电信软交换网络采用两级分级结构，第一级为省际软交换网络，第二级为省内第一级为省际软交换网络，第二级为省内软交换网络；省际软交换设备暂不考虑直软交换网络；省际软交换设备暂不考虑直接接入软交换网络用户，仅承担各省用户接接入软交换网络用户，仅承担各省用户跨省呼叫的信令和媒体接续；省内软交换跨省呼叫的信令和媒体接续；省内软交换网络应完成用户接入、

35、话务汇接和省内长网络应完成用户接入、话务汇接和省内长途分流的功能。途分流的功能。60小龙制作-省际软交换网络结构应保持相对稳定，软交换设备间用采用扁平化路由结构61小龙制作省省内软交换网络宜按区域设置，软交换内软交换网络宜按区域设置，软交换设备控制的区域称为软交换业务区设备控制的区域称为软交换业务区。省省内软交换业务区的划分应结合本地内软交换业务区的划分应结合本地/长途长途业务发展、本地网用户分布及移动网络规业务发展、本地网用户分布及移动网络规划等因素综合考虑，软交换业务区可又地划等因素综合考虑，软交换业务区可又地理位置临近的多个本地网构成理位置临近的多个本地网构成。同同一省内软交换设备之间应

36、采用扁平化路一省内软交换设备之间应采用扁平化路由结构由结构62小龙制作-省内软交换用户的省际呼叫信令由省际长途网或省际软交换网络接续，但省际软交换设备与省内软交换设备之间暂不考虑直接IP互通。63小龙制作-全网所有软交换设备应位于同一平面，软交换设备之间呈逻辑网状连接-路由服务器可按照分层的模式或扁平模式进行组网，分层组网时，层次的数量应由实际网络建设规模和路由服务器的设备容量确定。64小龙制作-软交换管理域宜以大区为单位划分，即相邻多个省组建跨省的软交换管理域，业务量较大的省、直辖市、自治区也可以单独组建管理域。65小龙制作-软交换管理域的划分应保持相对稳定，一个软交换设备不得同时从属于多个

37、管理域。-不同管理域的软交换设备之间的路由信息应通过路由服务器进行查询。66小龙制作软交换承载网分为内网区承载网络、外网区承载网络和隔离区承载网络。67小龙制作68小龙制作应为应为软交换网络提供安全组网保障，在网软交换网络提供安全组网保障，在网络层面实现软交换设备之间的相互通信、络层面实现软交换设备之间的相互通信、软交换网络与非软交换网络设备间的消息软交换网络与非软交换网络设备间的消息隔离。同时，内网区的承载网络还应为软隔离。同时，内网区的承载网络还应为软交换信令、媒体等数据流提供服务质量保交换信令、媒体等数据流提供服务质量保证。证。69小龙制作软交换接入层网络组织由中继网关、信令网关、接入网

38、关、媒体服务器、边缘接入控制设备、IAD 及 SIP 终端等设备组成。其中接入网关、中继网关、信令网关和边缘接入控制设备属于可信任设备，应直接接入软交换内网区承载网；IAD 和 SIP 终端属于不可信任设备，必须通过边缘接入控制设备代理后方可访问软交换内网区资源；边缘接入控制设备应跨接在软交换内网区承载网和外网区承载网之间。70小龙制作与与 PSTN/ISDN 网的互通网的互通软交换网络应能够与 PSTN/ISDN 国际网、长途网和本地网互通。软交换网络与 PSTN/ISDN 网的互通点可设置在中继网关与 DC1 交换局、DC2 交换局、汇接局或国际局之间。当有业务需求时，中继网关与其所在本地

39、网内的端局、网间接口局、SSP 之间也可以设置互通点71小龙制作软交换网络与七号信令网之间的互通点设置在 SG 与七号信令网络的 HSTP、LSTP 和 SP 之间，SP 包括中国电信 PSTN 网中的各类交换局和参与七号信令交互的业务系统72小龙制作软交换网络通过 PSTN 网间接口局实现与其他运营商的互通，暂不考虑软交换网络与其他运营商网络直接互通73小龙制作74小龙制作基于R4的核心网部分，对电路域CS进行了较大改造，将MSC从功能以及物理上均分开，由MSC服务器（MSC Server）和媒体网关（MGW:Media Gateway）组成，实现了CS域中呼叫与承载的分离，并且支持信令的I

40、P承载。75小龙制作76小龙制作MSC服务器完成电路域控制面功能，同时集成有VLR和SSF功能，以处理移动用户业务以及智能网业务相关的控制功能；对外提供标准信令接口；对电路域基本业务以及补充业务所涉及的MGW中承载资源通过H.248或称为GCP（Gateway Control Protopcol）协议实施控制；同时，与其他的MSC服务器间通过BICC协议实现承载无关的局间呼叫控制。77小龙制作GMSC服务器完成GMSC的信令处理功能、请求被叫用户的HLR协助查询被叫用户位置信息的功能。当MS被呼叫时，需要通过GMSC查询该用户所属的HLR,然后将呼叫连接到目前所等级的MSC服务器中。同时还可通

41、过H.248协议控制适当的MGW中的媒体通道的接续，并支持BICC与TUP/ISUP之间的协议互通。78小龙制作MGW是R4核心网新引入的承载面的网关设备。它可以实现CS核心网承载面的承载连接；也可以位于CS核心网通往无线接入网（UTRAN/BSS）的连接处，或者位于与传统固定网（PSTN/ISDN）的边界处。MGW不负责任何移动用户相关的业务逻辑控制功能的处理，而是通过MSC或者GMSC服务器下发的H.248信令，接收相应控制命令，并按照命令要求提供媒体转换、承载提供等功能。同时还可以支持电路域业务在多种传输媒介（基于AAL2/ATM、TDM或基于RTP/UDP/IP）上的实现，提供必要的承

42、载建立的控制功能。79小龙制作SGW可在基于TDM的窄带SS7信令网络与基于IP的宽带信令网络之间，完成MTP的传输层信令协议栈与基于IP的七号信令传输协议栈（SIGTRAN）的双向转换（即：SIGTRAN M3UA/SCTP/IP SS7 MTP3/2/1）。SGW在物理实现上可与（G）MSC server或MGW合并实现。目前的网络中后者居多数。80小龙制作中国移动的长途电话网原来采用TDM交换机完成长途话务汇接。虽然较为稳定，但成本较高，线路的利用率由于TDM的使用方式而无法提高。为此，中国移动建立了采用软交换技术的第二长途网，用于疏通长途话务。81小龙制作其功能是将用户/业务接入软交换

43、网络。边缘接入层中的物理实体是一系列媒体网关设备（Media Gateway，MG），各网关设备完成数据格式和协议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP的数据包在软交换网络中传送。汇接网中需设置的网关主要有信令网关和中继媒体网关。82小龙制作其任务是将接入层的各种媒体网关、控制层中的软交换机、业务层中的各种服务器平台等各软交换网网元连接起来。软交换网中各网元之间均是采用IP数据包来传送各种控制信息和业务数据信息的，因此传送层实际上就是IP承载网络。83小龙制作其功能是完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。控制层中的物理实体是软交换机（SS）84小龙制作用于与电路交换网相连，负

44、责将电路交换网中的业务转换为软交换网中传送的IP媒体流。85小龙制作用于与电路型交换网中的7号信令网相连，将窄带7号信令转换为适于在IP网中传送的信令。86小龙制作87小龙制作改造或者新建的移动软交换端局均采用3GPP的R4核心网架构，因此原来的（G）MSC功能都被分离成为（G）MSC Server和媒体网关MGW（信令网关SG），实现控制与承载的分离。88小龙制作89小龙制作NGN与软交换网络采用的主要协议包括NGN各设备之间采用的协议（图7.13）和R4移动软交换网络的接口与协议（图7.14）。90小龙制作91小龙制作称为信令传输协议。是实现用IP网络传送电路交换网信令消息的协议栈，它利用

45、标准的IP传送协议作为底层传输，通过增加自身功能来满足信令传送的要求。SIGTRAN协议栈的组成包括3个部分：信令适配层、信令传输层和IP协议层。92小龙制作用于支持特定的原语和通用的信令传输协议，包括针对No.7信令的M3UA、M2UA、M2PA、SUA和IUA等协议，还包括针对V5协议的V5UA等，其主要功能是协助完成信令的IP网络中的路由功能。93小龙制作支持信令传送所需的一组通用的可靠传送功能，主要指SCTP（流控制传输协议）。其主要功能是确保在IP网络中，信令的面向连接的无错传送。94小龙制作实现标准的IP传送协议。图7.15和图7.16给出了SIGTRAN协议在固定网和移动网中的协

46、议栈结构。95小龙制作下一代网络的一个重要特点是呼叫控制功能与承载连接功能相分离，由软交换设备完成呼叫控制功能，由媒体网关完成媒体信息的处理于承载连接提供的功能。MGCP/H.248/Megaco/GCP协议是软交换设备与媒体网关之间的一种媒体网关控制协议。因在不同网络中使用时而名字略有不同。图7.18示意了H.248协议在固定软交换网络中的位置。96小龙制作BICC协议是由ITU-T SG11小组制定的，是一种在核心网中软交换服务器之间的Nc接口上使用的，与业务承载无关的呼叫控制协议。其主要目的是解决呼叫控制和承载控制分离以后，呼叫控制信息在软交换服务器之间的传递问题，以使呼叫控制信令可以在

47、各种网络上传输。BICC协议的功能非常类似于传统的ISUP协议，然而它不会具有ISUP协议所具有的建立TDM承载的能力。就连BICC协议关于呼叫建立控制的消息类型都与ISUP类似。97小龙制作SIP(Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。98小龙制作SIP是类似于HTTP的基于文本的协议。SIP可以减少应用特别是高级应用的开发时间。由于基于IP

48、协议的SIP利用了IP网络，固定网运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的深远意义。99小龙制作SIP 独立于传输层。因此，底层传输可以是采用 ATM 的 IP。SIP 使用用户数据报协议(UDP)以及传输控制协议(TCP)，将独立于底层基础设施的用户灵活地连接起来。SIP 支持多设备功能调整和协商100小龙制作7.3.1软交换网络与传统交换网软交换网络与传统交换网络的比较络的比较101小龙制作102小龙制作103小龙制作从图中可以看出：软交换核心网与传统网络的从图中可以看出：软交换核心网与传统网络的核心网的结构变化较大核心网的结构变化较大。传统传统网络的网络的MSC节点既要完成业务控制的功节

49、点既要完成业务控制的功能，也要负责提供用户信息传送的承载能，也要负责提供用户信息传送的承载通道通道在在软交换结构以后，软交换结构以后，MSC的功能由物理上分的功能由物理上分开的开的MSC Server和和MGW共同提供，其中前共同提供，其中前者提供整个网络的控制功能，后者则负责在前者提供整个网络的控制功能，后者则负责在前者的控制下完成用户信息承载通道的建立。这者的控制下完成用户信息承载通道的建立。这就是所谓的控制与承载相分离。它们各自位于就是所谓的控制与承载相分离。它们各自位于分层结构控制面和连接面，其相互之间的协调分层结构控制面和连接面，其相互之间的协调配合，依赖于配合，依赖于H.248协议

50、实现协议实现。104小龙制作105小龙制作在传统网络中，用户信息的承载通道以及在传统网络中，用户信息的承载通道以及信令信息的传送通道均由信令信息的传送通道均由TDM方式提供，方式提供，其控制呼叫的建立的信令采用其控制呼叫的建立的信令采用ISUP，而该，而该信令由传统的信令由传统的MTP方式方式传送传送软软交换结构以后，用户信息以及信令信息交换结构以后，用户信息以及信令信息的传送均由的传送均由IP方式实现，此时在控制层面方式实现，此时在控制层面也仅仅负责完成呼叫控制信令也仅仅负责完成呼叫控制信令BICC的传送，的传送，故采用了基于故采用了基于IP的的SIGTRAN信令传输协信令传输协议方式。议方