（通信与信息系统专业论文）软交换网络规划软件的设计和开发.pdf

南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要 摘要 下一代网络是基于i p 分组技术的网络。软交换网络是下一代网络的典型代表。软交换 网络采用分层的体系结构，将网络分为业务层、控制层、承载层和接入层等几个相对独立 的层面，实现了业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离。本课题主要针对软交换网络 的规划内容进行了详细的研究，并且根据具体的需要设计一个实用的规划软件。 本文先介绍了下一代网络和软交换的相关概念，并详细介绍了软交换的定义，软交换 的体系结构和主要协议体系，软交换的主要设备。然后介绍了软交换网络的具体规划方案， 使用v b 软件将软交换网络规划的理论设计成为一个软件，在这个软件中首先设计了单点 的网元规划，包括软交换设备b h c a 的测算，中继媒体网关设备端口数测算，信令网关设 备的配置，接入网关、l a d 设备等的配置：其次设计了网络规划中带宽的计算，包括中继 媒体网关设备的带宽、接入网关设备的带宽等媒体流带宽和s i g t r a n 协议、 h 2 4 8 m g c p s i p 协议等信令流带宽测算；再次设计了多点网络的规划和带宽测算，本软 件主要是针对两点的网络规划。通过将这些规划步骤界面化，为以后网络规划提供了方便 直接清晰的网络规划工具。 在本文的最后，通过一个具体的软交换网络规划例子测试本软件，并介绍了本软件的 具体使用方法，为以后使用者提供一个参考。 南京邮电大学硕士研究生学位论文 a b s t t a c t a b s t r a c t t h es o f t s w i t c hi san e t w o r kb a s e do ni pp a c k e ts w i t c h i n g s o f f s w i t c hn e t w o r ki sat y p i c a l r e p r e s e n t a t i v eo ft h en e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k s o f t s w i t c hn e t w o r ku s el a y e r e da r c h i t e c t u r e ，t h e n e t w o r kw i l lb ed i v i d e di n t os e v e r a lr e l a t i v e l yi n d e p e n d e n to ft h el e v e li n c l u d i n gs e r v i c el a y e r , c o n t r o ll a y e r , b e a r i n gl a y e ra n dt h ea c c e s sl a y e r , a n da c h i e v e di n d e p e n d e n to fo p e r a t i o n a l s e p a r a t i o na n dc a l lc o n t r o l ，c a l lc o n t r o la n dl o a ds e p a r a t i o n t h i sa r t i c l ef i r s ti n t r o d u c et h en e x tg e n e r a t i o no fn e t w o r ka n dt h er e l a t e dc o n c e p to fs o f t s w i t c h ，a n di n t r o d u c e dt h ed e f i n i t i o no fs o f t s w i c t h ，s o f t s w i t c ha r c h i t e c t u r e ，t h em a i na g r e e m e n t s y s t e ma n dt h em a i ne q u i p m e n ts o f t s w i t c h t h e nw ei n t r o d u c et h es p e c i f i cp l a n n i n gw i t h s o f t s w i t c hn e t w o r k s o f t w a r ed e s i g nt h e o r yw i l lb ed e s i g n e dt ob ean e t w o r kp l a n n i n gt o o lb yt h e u s eo fv bs o f h v a r e i nt h es o f t w a r e ，s i n g l ep o i n to fn e t w o r ke l e m e n tp l a n n i n gf i r s ti sp l a n n e d ， i n c l u d i n gs o f t s w i t c he q u i p m e n tb h c a sc a l c u l a t i o n s ，r e l a ym e d i ag a t e w a ye q u i p m e n tp o r t s e s t i m a t e s ，s i g n a l i n gg a t e w a ye q u i p m e n tc o n f i g u r a t i o n ，a c c e s sg a t e w a y , i a de q u i p m e n t c o n f i g u r a t i o n ；f o l l o w e di nt h ed e s i g no ft h en e t w o r kb a n d w i d t hp l a n n i n g ，i n c l u d em e d i ag a t e w a y e q u i p m e n tr e l a yb a n d w i d t h ，s t r e a m i n gm e d i ab a n d w i d t hs u c ha sa c c e s sg a t e w a ye q u i p m e n ta n d s i g t r a na g r e e m e n t 、h 2 4 8 m g c p s i pa g r e e m e n ts i g n a l i n gs t r e a mb a n d w i d t h ：a tl a s t m u l t i - p o i n tn e t w o r kp l a n n i n ga n db a n d w i d t hc a l c u l a t i o n sh a v eb e e np l a n n e d t h es o f t w a r e m a i n l yi m p l e m e n t sn e t w o r kp l a n n i n go ft w os i t e s b yb e c o m i n gt h e s ep l a n n i n gs t e p si n t o i n t e r f a c e ，w ep r o v i d eac o n v e n i e n t 、d i r e c ta n dc l e a rn e t w o r kp l a n n i n gt o o l s f o rn e t w o r k p l a n n i n gf o r t h ef u t u r e a tt h el a s to ft h i st h ep a p e r , w eg i v eas p e c i f i ce x a m p l eo ft h ec o m m e r c i a lt e s t i n go ft h e n e t w o r kp l a n n i n gs o f t w a r e b yi n t r o d u c i n gt h eu s eo fs p e c i f i cs o f t w a r e ，w eg i v eat e m p l a t ef o r t h ef u t u r eu s e r s 南京邮电大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 始乒魄坐7 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：导师签名 f i 期： 南京邮电大学研究生论文第一章n g n 的产生背景 第一章、n g n 的产生背景 n g n 的产生经历了一个慢慢的演变过程。1 9 9 7 年l o 月1 0 日美国克林顿政府提出下一 代互联网( n g i ) 行动计划，后来i n t e m e t 2 并入n g i 计划。到了2 0 世纪9 0 年代末出现了n g n 的提法，其背景是电信市场在世界范围内开放竞争、互联网的广泛使用使数据业务急剧增 长以及用户对多媒体业务产生了强烈需求，用户对移动性的需求也与日俱增，电信业面临 着强烈的市场冲击与技术冲击。 n g n 起初只是网络界为了描述未来电信网使用的一个笼统的概念。事实上随着科学 技术的发展，n g n 的内涵在不断扩大与改变，涉及到未来网络的多个方面。直到今日， 运营商、制造商和服务提供商仍然对n g n 看法各异。国际电联2 0 0 1 年4 月在i p - - n e t w o r k i n g a n dm e d i a c o m 2 0 0 4 会议上进行了有关向n g n 过渡的热烈讨论，但对 n g n 应该是什么” 没有达成共识。 2 0 0 1 年5 月c a r a c a s 会议，认为s g l 3 应该在i t u 有关n g n 的项目中起领导和协调作 用。2 0 0 2 年1 月的s g l 3 会议重点讨论了n g n 与g i i 的关系并取得了共识，决定在s g l 3 内 建立一个新的项目_ n g n 2 0 0 4 p r o j e c t 。在2 0 0 4 年初国际电联n g n 会议上，经过激烈辩 论，n g n 的定义终于有了定论：n g n 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q o s 保证的传送技术：其业务相关功能与其传送技术相独立。n g n 使用户可 以自由接入到不同的业务提供商；n g n 支持通用移动性。n g n 是定义和部署网络的概念， 由于网络在形式上分为不同的层和面，并且使用开放的接口，所以n g n 给服务提供商与 运营商提供了一个能逐步演进的平台，在此平台上不断创造、开放和管理新的服务。从这 个定义可以看出，n g n 首先是提供一个服务平台，最终落脚点是在这个平台上不断创造、 开放和管理新的服务。所谓新的服务就是下一代服务，如果没有下一代服务，下一代网就 没有存在的必要。n g n 可分为六大研究领域：n g n 的总体框架模型、n g n 的功功能体 系结构模型、端到端q o s 、服务平台( a p i ) 、网络管理和安全性。欧盟从2 0 0 1 年起启动 为期两年的n g n 行动计划，该计划被称为n g n i 。n g n i 的研究范围非常广泛，不仅包 括网络技术的发展和演进，还包括业务需求与业务模型、管制政策等等众多的内容。研究 内容主要包括：q o s 、i p v 6 、光网、接入网、有线与无线的融合、内容与网络的管理、 业务( 包括业务需求、模型等) 、卫星、移动通信、互操作性。 1 1 、n g n 在国内的发展 n g n 是一个多种业务融合的网络，提供包括话音、数据和多媒体等业务的综合开放 南京邮电大学研究生论文第一章n g n 的产生背景 的网络构架，其特点如下： 将传统交换机的功能模块分离成独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分， 标准化接口协议可实现异构网络的互通。 n g n 是业务驱动网络，其功能是业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离。 n g n 是统一协议的基于分组的网络。部件化使原有的电信网络逐步走向开放，运营商 可以根据业务的需要自由组合各部分产品。呼叫控制和承载连接的分离，使业务真正独立 于网络，灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关 心承载业务的网络形式以及终端类型，使业务和应用的提供有较大的灵活性。 i p 的发展使电信、计算机及有线电视汇集到统一的i p 网络，即三网融合。i p 协议使 以i p 为基础的业务能在不同的网上互通，具有统一的通信协议，从技术上为n g n 奠定了坚 实的基础。目前互联网已发展成为全球的信息网，其规模和用户数量仅次于电话网( p s t n ) 和有线电视网。互联网与构想中的n g n 在许多方面类似，如覆盖全球、全方位命名、全 方位服务、开放型系统，可支持视频、音频多种业务等。所以无论在技术上还是业务上， 话音与数据的融合成为网络趋势发展的必然。 1 2 、n g n 在国内的发展 数据统计显示2 0 0 3 年中国n g n 设备市场规模仅为5 千万美元，2 0 0 4 年中国的n g n 基础 设备的市场规模已超过8 千万美元，以后随着各个运营商n g n 战略的进一步清晰，这一部 分的投资会保持持续稳定的增长，2 0 0 5 2 0 0 8 年以后的中国n g n 设备投资规模平均增长率 达到了5 0 。见表1 1 的中国运营商的n g n 发展规划以及图1 1 近几年我国n g n 的市场份 额变化图： 表1 1 中国运营商n g n 发展规划 运营商业务要求建网思路建网范围长远发展思路 中国1 为大客户、小区依照“南方与北方有在广东、上海、南方采用叠加 电信用户提供语音、数别、大客户与普通客浙江等省市和网，北方新建 据和多媒体的业务户有别、长途汇接与北方进行软交网，最终实现 解决方案：2 进行本地局端有别”的换试商用n g n 和3 g 网络 话吧、网吧合一的 原则，积极稳妥地开 的融合 试商用；3 进行展软交换试商用。 i p c e n t r e ) v a c 的商用。 2 南京邮电大学研究生论文第一章n g n 的产生背景 中国 1 提供基本语言业充分利用已有的宽网通南方n g n建设南方网通 网通务、多媒体业务以带网络资源，在同一分为6 个区乃至全国的 及多媒体增值业网络上提供话音、数 域，在上海、n g n 大网 务；2 与现网的交据和多媒体增值业 南京、杭州、 换机、智能网一起务，同时提供跨地域西安、成都、 可以提供宽窄带融的全网统一业务广东分域建 合业务：3 为大客设，初期覆盖 户提供特色业务上述省市 中国1 通过m i s n 对大建立起一个全国性2 0 0 4 年下半移动和固网 联通客户和高档小区提的能承载各种业务年全国2 4 个 的融合 供话音、视频、数的综合城域网平台，省市开通 据等基本业务接高度重视接入网的m i s n 业务 入；2 通过移动宝建设，同时实现固网 视通向c d m a l x和移动网的互通 移动用户提供视频 电话会议业务 中国开展宽带语音业用n g n 技术建设一 华为、中兴、建设一些n g n 移动务，争夺大客户市个长途网络实现长北电提供设备本地网，开展大 场途旁路；通过固话和在中国移动研客户接入业务， 移动业务的捆绑，来发中心测试，从而成为真正的 留住已有的移动用选择部分省市全业务提供商 产部署n g n 南京邮电大学研究生论文第一章n g n 的产生背景 单位：百万美元娶曩中国n g i 懂鲁市场规模十增长率增长发展趋势 2 0 0 22 0 0 32 0 “2 0 0 52 0 0 62 72 8 图1 1 近几年我国n g n 的市场份额变化图 4 8 0 6 0 4 0 2 0 啪 枷 l | 堇 挑 伽 。 南京邮电大学研究生论文第二章软交换网络的概述 第二章、软交换网络的概述 2 1 、软交换网络的概念 软交换是一种正在发展的概念，包含许多功能。其核心是一个采用标准化协议和应用 编程接口( a p i ) 的开放体系结构，它能够给第三方提供开发新应用和新业务平台。软交 换体系结构的其它重要特性还包括呼叫控制和承载控制分离，承载与接入分离。 软交换是一种新的解决方案，其主要针对传统电话网络和业务以及新型多媒体网络和 业务。它能够减少资本和运营支出，提高收入。作为分组交换网络与传统p s t n 网络融合的 全新解决方案，软交换能够将p s t n 的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，是新兴运 营商进入话音市场的新的技术手段，也是传统话音网络向分组话音演进的方式。 从狭义上讲，软交换是一种功能实体，即软交换网络的一层，为软交换网络提供具有 实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是软交换网络呼叫与控制的核心。软交换 位于网络分层中的呼叫控制层，与网关交互接收处理呼叫，指示网关完成呼叫。软交换主 要处理实时业务，包含语音、视频和多媒体业务。主要任务是在各点建立关系，可以是简 单的呼叫，也可以是复杂的处理，通常提供一些补充业务，相当于传统交换机的呼叫控制 和基本业务提供。 软交换，也称呼叫代理、呼叫服务器或媒体网关控制器，其含义是把呼叫控制功能从 媒体网关中分离出来，即将呼叫控制从传输层面分离出来，通过服务器上的软件，实现基 本呼叫控制，包含呼叫选路、建立会话、拆除会话、信令互通等。因此，软交换以媒体网 关控制器为基础，采用开放式应用程序接口( a p i ) ，在交换机制中引入新业务，提供连接 控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫记录生成等功 能。因此，软交换所完成的是原有交换机提供的所有功能。 2 2 、软交换的体系架构 软交换网络与传统的p s t n 不同，它采用控制与媒体传输分开的网络构建思想，在承 载上采用分组网络传送信令及媒体流，实现端到端的下一代业务网络，其网络体系架构按 照设备功能可划分为业务层、控制层、传送层和接入层4 个主要层次。 其中，接入层通过网关或者其他接入设备将用户连接至网络，为固定电话、数据终端 等提供访问软交换网络资源的入口，并实现信息格式的转换，方便信息在网络上传输；传 送层主要是传输业务信息，采用分组技术，提供一个高可靠性、具有服务质量保证、大带 宽的统一综合传送平台：控制层主要涉及软交换相关的功能，完成业务逻辑的具体执行， 其中包含路由、计费、认证、基本业务的提供、互通等功能；业务层是一个开放、综合的 s 塑京邮屯大学研究生论文 如二章戟交换目镕的概述 业务接入平台，主要负责业务逻辑的相关处理，如业务生成、业务逻辑定艾和亚磊磊穗接 口以及业务管理功能等。 下图是软交换的网络体系结构： 髫能网s c p 辑悻耀备器 i 蝴晦器 应用腰导器 网营景蝻 业务层 俸谨层 愿警i 麟商卧鼹 i ： 目_ 毋 摊i 誊鼎a 图2 - 1 软交换网络的体系结构 2 3 、软交换网络主要设备介绍 软交换网络的主要设备大多数分布在软交换网络的控制层面和接入层面。这些设备可 以分为两太类一类是用于呼叫控制的软交换设备，这类设备的主要提供对综合业务的呼 叫控制、连接控制以及部分业务控制功能；另外一类产品则是用来把不同媒体、信息和终 端接入到网络中的网关设备这类网关包括用于信令传送的信令网关设备( s g ) 、用于多 种终端类型接入的接入媒体网关设备( a 0 ) 、以及完成同$ c n 进行媒体转换的中继媒体网 关( t g ) 。 ( 1 ) 软交换设备支持的功能 从功能上讲，软交换设备是下一代网络中的核心设备，其主要功能包括对呼叫的控制 和处理、协议处理、提供业务( 包括传统的电信业务和智能业务) 、互通功能、进行资源 管理、支持认证和鉴权以及计费功能等多种功能。 6 一一鬻缸 ，。 雾 南京邮电大学研究生论文 第二章软交换网络的概述 呼叫控制和处理功能 软交换最主要的功能就是实现基本呼叫的建立、维持和释放控制功能，这些控制功能 又包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫的触发、检出和资源控制。 协议处理功能 软交换是一种开放和多协议实体，采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通 信，软交换设备必须要支持的协议包括h 2 4 8 m g c p 、s i g t r a n 协议( 含高层的 i s u p 肿p ) 、s i p s i p t 或b i c c 协议。根据不同的接入方式软交换还可能需要处理以下 协议包括i n a p 、h 3 2 3 、r a d i u s 、p r i 和b r i 等。 此外软交换必须要完成对地址的解析工作( e n u m ) ，实现e 1 6 4 地址与i p 地址、别名 地址的转换和重定向。 业务提供与交换 为了能够支持现有的p s t n 用户，软交换设备必须能提供p s t n h s d n 交换机所支持的 全部业务( 包括基本业务和补充业务) ；并且可以同现有智能网配合，提供现有智能网所 能提供的业务；通过开放的a p i 接口提供多种增值业务。 互通功能 软交换设备的互通功能主要是实现与不同网络的互通，与不同协议的互通以及与不同 类型终端的互通。 对资源的管理功能 软交换必须要提供对网络的资源管理功能，能够对n g n 网络中的各种设备的资源进行 集中管理，如对资源的分配、释放和控制等功能。同时为了保证网络资源的安全性，软交 换还应提供相关的认证授权功能，防止非法用户或设备接入。 计费功能 为了满足软交换设备的商用性，需要软交换实现对呼叫的计费功能，包括详细计费和 复式计次。 ( 2 ) 网关类设备的功能概述 信令网关设备支持的功能 p s t n 业务与i p 网络的互通首先是解决如何用i p 网络来传送p s t n 的业务，那么与传 统电话网相关的支撑网n o 7 信令网也必然会涉及到如何在i p 网中传送的问题。信令 网关( s g ) 是用来完成与高层的应用接口以及使用不同协议时的选路问题等，它是在n o 7 信令网与i p 网的边缘接收和发送信令消息的信令代理设备，它用在n o 7 信令网与i p 网的 关口，对信令消息进行中继、翻译或终结处理。信令网关根据与其相连的软交换的应用情 7 南京邮电大学研究生论文第二章软交换网络的概述 况，选择相关的信令适配协议，来实现对n o 7 信令消息的传送。 媒体网关设备支持的功能 媒体网关设备在网络中的作用是将一种网络中的媒体格式转换成另外一个网络所要 求的媒体格式，在n g n 的网络中从其功能上分可以将媒体网关分为中继媒体网关和用户 接入媒体网关。 媒体网关设备主要完成的功能包括：语音处理功能、呼叫处理与控制功能、资源控制 功能、媒体网关的资源控制功能、管理维护功能、q o s 的管理功能等。 媒体网关根据其在网络中应用的位置又可以分为中继媒体网关和接入媒体网关，这两 种类型的网关主要区别是在进行媒体转换时其接入侧的技术方式不同。接入媒体网关主要 完成把不同类型的终端接入到软交换的网络，这些终端包括模拟用户接入、i s d n 终端接 入、v 5 接入、l a n 、x d s l 等不同类型的终端。与接入网关不同的是，中继网关完成的主 要功能则是把现有p s t n i s d n 的p c m 中继上的媒体流转换为i p 媒体流 2 4 、软交换网络的主要协议介绍 按照功能和特点来分，n g n 协议可以分为呼叫控制协议、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。目前所涉及到的具体协议如下： 呼叫控制协议：包括承载无关呼叫控制( b i c c ) 、s i p t 、h 3 2 3 、i s u p 、n j p 、 q 9 3l 、q s i g 。 传输控制协议：包括s i g t r a n 、流控制传输协议( s c t p )；t c a p 、s c c p 、 i u a 、m 3 u a 、m t p 3 、r t p 、i 玎c p 、t c p 、u d p 、i p 、a r m 。 媒体控制协议：包括h 2 4 8 m e g a c o ：会话发起协议( s i p ) ；媒体网关控制协议 ( m g c p ) 。 业务应用协议：包括p a r l a y 、j a 烈、i n a p 、m a p 、l d a p 、r a d i u s 。 维护管理协议：包括s n m p 和公共开放策略服务( c o p s ) 协议。 2 5 、软交换业务特点以及主要业务介绍 2 5 1 、软交换业务的特点 软交换网络能够与电子商务等多种行业结合起来使用，应用非常广泛，总结其业务特 点如下： 具有多种媒体应用特性：这是软交换最基本最明显的特性。 巨有极大的开放性：因为软交换业务和控制的分离，业务接口的开放性，很多商家可 以自行提供业务，然后加载到网络上，包括可以提供定制的业务。 8 南京邮电大学研究生论文第二章软交换网络的概述 能够提供很多个性化的业务：可以提供针对某些特定的群体的业务，包括个人和集体。 能够提供虚拟的业务：虚拟业务在一步一步的发展中，尚且不是很成熟。 能够提供多种智能业务：软交换网络中各种终端的智能化和多样化，再加上丰富的业 务，那么软交换网络能够提供非常智能的业务。 2 5 2 、软交换的业务介绍 软交换网络除了提供基本的语音业务以外，还提供多种增值业务，下面具体介绍在该规 划软件中主要涉及到的增值业务： 1 u p t 业务：该业务意思是用户只需要公布一个通信号码，其他人即可与之联系， 被叫用户只要有一个通信工具即可完成通信联系。通用个人通信业务是一种移动性的 服务，u p t 使用者使用一个唯一的个人通信号码，可以接入任何一个网络并能跨越多个 网络发起和接受任意类型的呼叫。个人通信号码能按使用者的要求，翻译成相应的通 信号码并进行路由选择，将来话接到使用者所指定的地方。呼叫不受地理位置的影响， 但可能会受到终端能力和网络能力的限制 u p t 业务主要分为来话部分和去话管理部分。对于u p t 来话部分，主叫用户在 业务开放范围内的任何一部d t m f 话机上，只要拨u p t 使用者的个人号码，系统就可 以按照u p t 用户的登记将呼叫接到他所指定的终端上。u p t 使用者可以将呼叫转移到 任何国内外公众网的固定电话、移动电话、自动寻呼机、可直接拨入的语音邮箱等。 对u p t 去话部分，u p t 使用者作为主叫可以在业务开放范围内的任何一部d t m f 话 机上，发起呼叫或进行查询修改来话参数的管理操作。 2 u c 业务：该业务是基于存储转发的i t 系统与基于呼叫连接的通信系统结合起来， 发挥双方的优点。统一通信是指，把计算机技术与传统通信技术融合一体的新通信模 式，既融合计算机网络与传统通信网络在一个网络平台上，实现电话、传真、数据传 输、音视频会议、呼叫中心、即时通信等众多应用服务。而在融合通信中，网络电话( v o i p ) 是其中的重点。因此也叫“三网融合”。 三网融合是一种广义的、社会化的说法，在现阶段它并不意味着电信网、计算机 网和有线电视网三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。其表现为技 术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖，业务层上互相渗透和交 叉，应用层上趋向使用统一的i p 协议，在经营上互相竞争、互相合作，朝着向人类提 供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起，行业管制和政策方面 也逐渐趋向统一。三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多 媒体的通信业务。 9 南京邮电大学研究生论文第二章软交换网络的概述 3 点击类业务：当用户通过p c 终端上网浏览时，可通过页面上的按钮发起电话、发 送传真或者召开视频会议。 4 i pc e n t r e x 业务：广域虚拟集中用户交换业务，利用i p 网络的广覆盖能力，向办公 地点分散的集团用户提供逻辑转网以便集团用户在网内解决日常通信需求。c e n t r e x ( 集 中用户交换机) 也称虚拟用户交换机，是利用公众网络的资源来组成专用网络，为公众 网用户提供虚拟的p b x ( 专用分组交换机) 功能。对于一些用户地点比较分散、用户又有 集中受理需求的用户，则向其提供广域c e n t r e x ，即w a c 业务。 i pc e n t r e x 将c e n t r e x 业务的传统优势与i p 电话的优势相结合，与传统c e n t r e x w a c 比较，i pc e n t r e x 除了能够提供所有传统c e n t r e x 功能外，还能够为用户提供语音、 数据、视频合一的多媒体业务，支持视频会议和数据会议、远程工作协同、网页推送、 文件共享、即时消息等业务；i pc e n t r e x 提供多种接入方式，如普通电话、p b x 、i a d 、 s i p 终端等；传统c e n t r e x w a c 只能解决本地的内部通信问题，而i pc e n t r e x 可以方便 地建立异地之间的内部通信。 1 0 南京邮电大学研究生论文第三章、软交换网络的规划原则、内容以及本论文的工作 第三章、软交换网络的规划原则、内容以及本论文的工作 3 1 软交换网络的规划原则 软交换网络规划的内容广泛，涉及到网络的核心、业务等多个方面，可能有很多种的 解决方案，但不管规划者采用何种的规划方式，在规划过程中都应遵循如下一些基本原则： 1 市场驱动原则 运营商需根据不同的业务市场需求建设不同的网络，因为业务市场需求是整个网络运 营的基础。因此在开展软交换网络规划初期，必须明确引入软交换的目的、具体业务需求、 计划采用的业务策略、预计达到何种目标等。 2 投资有效性原则 软交换网络的建设是一项需花费很多人力物力的事情，鉴于此，设计初期必须考虑到 所设计的软交换网络是否能够达到投资和效益的均衡，投资的成本是否可以整体回报。在 软交换网络的建设成本接近p s t n 网络时，并且所使用的i p 承载网的服务质量有保证的 条件下，可以考虑采用软交换分组交换网来满足p s t n 交换局点的退网、新建和扩容需求。 3 可靠性原则 软交换网络应通过系统和网络两个层面保证高可靠性。在网络规划时，软交换等核心 设备设置应考虑系统的冗余备份、路由指向、带宽配置等方面应充分考虑故障切换的因素。 4 标准支持原则 考虑到和其他网络的兼容性和互通性，软交换系统必须支持所有相关的i t u 标准，同 时还应支持国内行业标准和中国电信自身的标准。 5 开放性原则 现在的市场需要软交换网络能够支持和开展多业务，所以需要软交换网络具备开放接 口，允许应用开发商调用业务构件，快速有效的开发新型的、灵活的、语音数据融合的业 务。这些应用模块可以与i p 业务相结合，在最短的时间内为用户创建个性化的业务。 6 业务稳定原则 软交换网络作为新建的网络，需要和p s t n 长期共存，所以在整个规划网间互通方案 时应充分考虑，在保证现有用户和业务不受影响的前提下，选择一个相对稳定、符合发展 需要的网络组织方式。 3 2 、软交换网络规划的内容 软交换网络规划涉及到业务预测、网元配置、带宽测算、资源规划等内容，大致可以 南京邮电大学研究生论文第三章、软交换网络的规划原则、内容以及本论文的工作 归类为以下几部分： 1 确定计算模型：包括业务模型、设计模型、带宽计算参数等； a ) 业务模型规划是指规划中软交换网络所提供业务的典型业务模型，对于话音业务， 包括单机话务量、长途比重、自局比重等参数；对于数据业务，包括用户平均上网时 长、忙时集中系数等参数。 b ) 设备模型是指规划中软交换设备的主要性能参数，如忙时处理能力、等效中继数量、 端1 3 类型和数量等。针对不同的网元设备，性能指标有所不同；不同厂家的设备， 同一性能指标的具体数值有所不同。 c ) 带宽计算参数指在测算软交换网络中的媒体流带宽和信令流带宽时所涉及到的参 数，如配置参数、协议交互消息个数、平均消息字节长度、打包方式和包头长度等。 2 计算网络规模：包括用户数预测、业务量预测、网络流量测算等； a ) 用户数和业务量预测是网络规划的基础。针对软交换网络承载的传统业务，如话音、 宽带等，可采用原有预测方法进行定量预测。对于软交换网络承载的新型综合业务， 如u p t u c 等，可按照客户群定位不同采用渗透率方法预测。 b ) 业务量预测是网络流量测算的基础，各地的业务量按照一定的原则摊分到各个网络 节点方向上进行计算。具体采用的分配方法可根据业务类型不同而采用双因子平衡 法、重力法等。 3 确定网络组织原则：包括网络结构、网元配置、互联互通等； a ) 根据规划范围的不同，网络结构部分需要明确全网或省的软交换网络的层次结构 ( 主要从软交换设备角度) 。 b ) 网元配置部分应根据组网需要、设备性能、维护管理等多方面综合考虑，给出明确 的各个网元配置的原则和数量。 c ) 互联互通是软交换网络规划的重要方面，实际的网络时多个网络并存的网络，所以 要考虑到与现有交换网、信令网、智能网、数据网等网络的互联互通问题，充分考 虑互通点、互联原则和可选互联方案等。 4 路由和寻址规划：包括号码分配、号码分析、i p 地址分配等内容。在本轮文中不予考 虑。 3 3 、本论文主要完成的工作 本论文主要是根据这些标准理论，以及各种计算参数、计算方法等，将网络规划的步 骤使用软件实现，将各种测算使用软件标准化，给大家规划网络提供一个方便快捷简便有 用的工具。 1 2 塑京邮电大兰婴究竺笙奎 塑三兰：鏊銮堡塑竺塑塑型坚型：堕查坠垄查笙苎塑三堡 - _ - _ - _ _ - _ _ _ _ - _ _ - _ _ _ i _ 。_ _ _ i _ _ i _ - i - - - - _ 。_ 。- _ 。_ - _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - _ _ - _ 。_ _ _ 。_ - _ 。_ - _ 。一一一一 本论文主要规划到的部分包括以下几个方面： a ) 网元规划： b ) 网络带宽规划； c ) 多点网络的网元规划； d ) 多点网络的带宽规划。 南京邮电大学研究生论文第四章软交换规划软件的总体介绍 第四章、软交换规划软件的总体介绍 4 1 、软交换规划软件的规划思路 该论文主要是将软交换规划第一步的估算和测算，使用一个软件做出界面来实现， 将单点的测算和多点的测算融合在个软件中，为用户规划网络提供一个方便的工具。 首先，确定使用的工具，本软件使用v b 实现。 其次，整理出所要计算的参数和公式，对于一个实际的规划来说，计算出各个设备需 求数量和一些指标是非常重要的步骤。 再次，针对公式编写软件，在此过程中要能够熟练编写v b 软件的代码，本着尽可能 提供给用户更直观更方便的界面的思想来完成。 最后，使用数据来测试软件。 4 2 、软交换规划软件使用的工具 我们设计软交换规划软件使用的工具是v i s u a lb a s i c 。 v i s u a lb a s i c ( 简称v b ) 是m i c r o s o f t 公司推出的一种w i n d o w s 应用程序开发工具。 v i s u a lb a s i c 所提供的程序开发环境，是在原有的b a s i c 语言基础上发展而来的，v i s u a l 指 的是开发图形用户界面的方法，b a s i c 指的是广为流行的b a s i c 计算机语言，其在可视化 图形程序设计方面也具有独特之处，是w i n d o w s 编程人员广泛使用的编程工具。 v i s u a lb a s i c 具有简单易学的特性，只要稍有计算机语言基础就可以很快掌握它。可 视化的用户界面设计功能，把程序设计人员从繁琐复杂的界面设计中解脱出来。可视化编 程环境的“所见即所得”功能，使界面设计如同积木游戏一样，从而使编程成为一种享受。 强大的多媒体功能可以轻而易举地开发出集声音、动画和图像于一体的多媒体应用程序。 新增的网络功能提供了快捷编写i n t e r a c t 程序的能力。 作为高质量的开发软件，v b6 0 中文版具有以下显著的优点： 完全中文化的环境使用户更容易操作，用户能够很快地熟悉v b6 0 的开发环境：语句 生成器和快速提示帮助使用户不必记忆成千上万的属性和方法，在较短的时间内就能开发 出功能强大的应用程序；强大的i n t e r n e t 应用程序开发功能；在应用程序内可以通过i n t e m e t 或i n t r a n e t 访问其他计算机中的文档和应用程序；可以创建i n t e m e t 服务器应用程序，包括 i i s 应用程序；支持使用动态h t m l 技术( d h t m l ) 的应用程序；具有w e b 应用程序发 布功能等；种类繁多、功能强大的多媒体控件，能帮助用户在较短时间内用较少的语句编 写出图文声像并茂的多媒体程序。具有较强的数据库处理功能，能对多种数据库进行读写 1 4 南京邮电太学研究生论文第州辛较变换规划轼件的总体舟镕 操作。另外它提示的“可视化数据管理器”能帮助用户构造多种类型的数据库同时提供了 能自动生成$ q l 语句的功能和新的a c f i v e x 数据对象( a d o ) 。新的语言特性包括：用户 自定义类型可以作为参数或作为公共属性和方法的返回值；函数可以返回数组变量；动态 数组可以赋值：按名调用文件系统对象；进一步增强了创建对象函数的功能等。应用程序 安装向导能帮助用户自动生成具有一定功能的应用程序太大加快了程序的开发速度。 4 3 、软交换规划软件的总体介绍 前面已经提到，本软件主要是给做软交换网络规划的人提供方便直观的工具，所以在 设计过程中，采用了很多细节设计。 首先、请看下面的软件首页。 _i?二；i自 i _ ：f ，* 怔，艄撒* 目；6 ； 5 i 啦船j 日 嚷软件包台的内容百早e 目无规划，早点午z 计异h 孔，测* 1 1 葶点目乒兢划包鲁蝗交换设备的b h c 测算a 宅蛙网关设备端。教计算 2 单点带宽开算包台信夸流带宽堪麓染体漶带鹫捌算| 3 乡点测算包括根据个参教剥算转交接设备的b h c a ，耀据折算 敷测算以厦 多董带宽洲算 禁兰篁墨薅羹嚣“。个$ - t a g 型差框参妻霉 薯；蓥囊豢袁羹龛舂轰整j i 喜羹 所代袁的意甚 1。 图4 1 软件的首页 这个首页相当于对软件的一个简单介绍，让使用人员一眼就能看出该软件有哪些功能 以及一些使用小技巧。 由此，我们知道该软件包含的内容有：单点网元规划、单点带宽测算以及多点网元规 划和带宽铡算。单点网元规划包含软交换设备的b h c a 测算以及中继网关设备端口数计 算；单点带宽测算包含信令流带宽以及媒体流带宽胡4 算：多点网元规划和带宽期4 算包括根 据多个参数测算软交换设备的b h c a 根据折算系数测算以及多点带宽测算。 并且在使用该软件的时候要注意该软件只涉及到两个站点的铡算，其中所有输入的 参数在每个表单的下面有提示，点击所要输入参数的文本框，表单下面即会提示你其如何 取值，或者其所代表的意思。 1 5 南赢邮屯大学研究生论文第四章戟交换规划软件的总体介绍 其次，我们来看看设计的细节。 给用户提供参数解释和建议取值。请看下面的图片当中要输入b a l m a e e r 参数时 在说明栏就会提示使用者该参数什么意思，并给出建议取值。 平衡目子，典型取值1 - 6 图4 - 2 软件中的细节图 为了给用户更多的选择，该软件不仅为用户提供了能够随时调整的根据各个参数 测算软交换设备的b h c a ，还给用户提供了能够进行估算的，根据折算系数测算 软交换设备b h c a 的界面。 为了给用户提供更大的方便，该软件直接将用户所计算出来的结果导入到e x c e l 软件的表格中使用户在引用和拷贝提供了很大的便利。 南京邮电大学研究生论文第五章软交换网络单点网元规划以及使用软件实现 第五章、软交换网络单点网元规划以及使用软件实现 本章分别给出软交换设备、中继媒体网关、信令网关、接入网关、i a d 、媒体资源服 务器、应用服务器和路由服务器等软交换网络中的主要网元设备的规划方法，典型参数以 及参数计算，并且使用软件将其实现，给出规划界面，通过输入一些参数进行测试软件。 5 1 软交换设备b h c a 测算 软交换设备是软交换体系提供话音、数据和多媒体业务的呼叫控制和处理功能的核心 设备，是多种逻辑功能实体的集合，也是目前电路交换网向分组交换网演进的主要设备。 软交换设备主要实现控制的功能包括呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、 路由、认证、计费等功能。 5 1 1 、性能要求 根据技术体制要求，软交换设备处理能力应达到3 5 0 万b h c a 以上。软交换除了支持 必备的语音业务外，还应该支持多媒体业务以及上述业务相关的补充业务、智能业务等。 软交换设备应具备端局替代、长途汇接替代等多种功能。 5 1 2 、设置原则 作为软交换网络的核心设备，软交换的设置应便于业务开展、网络演进、维护管理， 并注重安全可靠性。依据相关体制规范和现有设备情况，软交换设备实际组网时应遵循以 下原则： ( 1 ) 软交换宜采用大容量、少局所的设置原则，方便管理和维护。 ( 2 ) 软交换设置应采用平面组网方式，软交换设备之问采用逻辑网状网连接，没有层次 之分。 ( 3 ) 在建设初期软