硕士论文-关于肇庆固话通信网优化方案的探讨和实施.pdf

华南理工大学 硕士学位论文 关于肇庆固话通信网优化方案的探讨和实施 姓名 黄慧芬 申请学位级别 硕士 专业 电子与通信工程 指导教师 尹俊勋 林超荣 20061101 摘要 电信业多年超前国民经济的发展 高速发展空间已趋消失 开始从低风险高 利润走向高风险低利润行业 随着I n t e r n e t 的迅速发展 传统的电信运营商面临 着巨大的业务竞争压力 转型已成为全球运营商关注的焦点 传统的以语音通信 为基础的网络 显然不足以支持运营商的转型 甚至成为业务进一步发展的阻碍 网络泡沫 技术淘汰等内外原因催生可管理 可运营的智能网络的出现 作为中国最大的固话运营商 中国电信既做到保护现网已有投资 充分挖掘 现有网络的潜力 又能够提升网络核心竞争力 顺应网络发展趋势 不失时机地 引入新的技术 解决现有P S T N 网络的问题 为未来多网融合做好筹划准备 中 国电信的固网优化方案是通过N G N 汇接层改造和引入S H L R 来进行网络智能化 建设 一方面它可以避开现有交换设备的技术瓶颈 兼顾满足传统业务和新兴增 值业务的需求 同时 网络当中引入软交换体系结构有利于网络结构的优化和资 源的整合 避免重复建设 降低建设投资和运行维护成本 本人在项目研究 实施和论文编写的的工作主要有 学习 收集和整理国内外相关领域技术情况 收集 统计肇庆电信固网优化的业务和资源需求 包括网络现状 业务及流 程 设备资源 智能网业务实现方式 S H L R 建设需求等 结合网络改造要求和本地实际 对网络优化改造进行详细的调研和规划 参 加肇庆固网智能化工程方案设计 主要参与汇接层组网方案 S H L R 建设方案 业务触发方案的讨论和设计 其中 根据肇庆本地实际 规划设计了 软交换 S H L R A P P S C P 的汇接层组网方案组建网络 根据省公司下发的组网原则 结合肇庆本地实际情况 参加制定 肇庆固网 智能化汇接层网络组网原则 其中主要负责路由 中继设置规范 割接准备 信令路由割接及规范 T M P H S S S P 到P S T N 话务割接方案的编写工作 与省公司各级规划 维护人员 和分公司业务人员之间达成共识 完成N P 彩铃业务割接方案编写工作 并实施 参加工程设备安装测试验收工作 参加本地交换机软件升级和中继扩容工 作 对本地智能网平台进行升级并做好相应的响应支撑工作 及时处理网调期间出现的各类故障 为防止软交换出现因负荷过高 对T G T 中的S P C 板容量进行调查 制定调整方案并实施 确保了网络改造工程期间的 网络安全 本文以如何优化改造肇庆电信现有固定通信网为目标 结合网络改造中使用 到的新技术 系统地介绍了肇庆电信固定通信网现状 研究网络持续发展及优化 的可操作性和发展性 提出了符合中国电信转型及业务发展需求的固网智能化改 造方案与工程设计并组织实施 通过对网络变化的对比 论证了固网智能化方案 是肇庆电信固定通信网发展的必然选择 关键词 肇庆电信固定通信网络优化方案 智能化 S H L R I I A b s t r a c t T h et e l e c o m m u n i c a t i o ni n d u s t r ym a n yy e a r sn a t i o n a le c o n o m yd e v e l o p m e n t h i g hs p e e dd e v e l o p st h es p a c et oh a s t e ni na d v a n c ev a n i s h e s s t a r t sf r o mt h el o wr i s k h i g hp r o f i tt om o v et o w a r d st h eh i g hr i s kl o wp r o f i tp r o f e s s i o n A l o n gw i t ht h e I n t e r n e tr a p i dd e v e l o p m e n t t r a d i t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o no p e r a t i o nb u s i n e s sf a c e s t h eh u g es e r v i c ec o m p e t i t i o np r e s s u r e r e f o r m i n gh a sb e e nb e c o m i n gt h eg l o b a l o p e r a t i o nb u s i n e s sa t t e n t i o nt h ef o c a lp o i n t T h et r a d i t i o nt a k et h ep r o n u n c i a t i o n c o r r e s p o n d e n c ea st h ef o u n d a t i o nn e t w o r k o b v i o u s l yi si n s u f f i c i e n tt os u p p o r tt h e o p e r a t i o nb u s i n e s sr e f o r m i n g E v e nb e c o m e st h eh i n d r a n c ew h i c ht h es e r v i c ef u r t h e r d e v e l o p s T h en e t w o r kf r o t h t h et e c h n i c a le l i m i n a t i o na n d S Oo ni n s i d ea n do u t s i d e r e a s o ne x p e d i t e sc h i l d b i r t hm a ym a n a g e m a yt h eo p e r a t i o ni n t e l l i g e n tn e t w o r k a p p e a r a n c e A st h eC h i n e s e b i g g e s t P S T N o p e r a t i o n b u s i n e s s t h e C h i n e s e t e l e c o m m u n i c a t i o nb o t ha c h i e v e sp r o t e c t st h ep r e s e n tn e tt oh a v et h ei n v e s t m e n t f u l l e x c a v a t i o ne x i s t i n gn e t w o r k p o t e n t i a l a n d c a np r o m o t et h en e t w o r kc o r e c o m p e t i t i v ea b i l i t y c o m p l i e d w i t ht h en e t w o r k d e v e l o p m e n tt e n d e n c y i n s t a n t a n e o u s l yi n t r o d u c e st h en e wt e c h n o l o g y t h es o l u t i o ne x i s t i n gP S T Nn e t w o r k q u e s t i o n w i l lp r e p a r ef o rp r e p a r a t i o nf o rt h ef u t u r em u l t i n e t w o r k sf u s i o n T h e C h i n e s et e l e c o m m u n i c a t i o nF i x e ds e r v i c en e t w o r ko p t i m i z e st h ep l a ni sj o i n st h e l e v e lt h r o u g hN G Nt ot r a n s f o r ma n di n t r o d u c e sS H L Rt oc a r r yo nt h en e t w o r k i n t e l l e c t u a l i z a t i o nc o n s t r u c t i o n O nt h eo n eh a n di t m a ya v o i d t h e e x i s t i n g c o m m u t a t i o ne q u i p m e n tt h et e c h n i c a lb o t t l e n e c k t h ep r o p e ra t t e n t i o nt ob o t h s a t i s f i e st h et r a d i t i o n a ls e r v i c ea n dt h ee m e r g i n gi n c r e m e n ts e r v i c ed e m a n d A tt h e s a m et i m e i nt h em i d d l eo ft h en e t w o r ki n t r o d u c e st h es o f te x c h a n g es y s t e m s t r u c t u r et ob ea d v a n t a g e o u st ot h en e t w o r ka r c h i t e c t u r e o p t i m i z a t i o n a n dt h e r e s o u r c e s c o n f o r m i t y a v o i d s t h e b u i l d i n g r e d u n d a n t p r o j e c t r e d u c e s t h e c o n s t r u c t i o nt oi n v e s ta n dt om o v et h em a i n t e n a n c ec o s t M y s e l fi np r o j e c tr e s e a r c h i m p l e m e n t a t i o na n dp a p e rc o m p i l a t i o nt h ew o r k m a i n l yh a s Ih a v ec o l l e c t e da n dc o u n t e dt h es e r v i c ea n dt h er e s o u r c e sd e m a n dw h i c ht h e Z h a o q i n gt e l e c o m m u n i c a t i o ns o l i dn e t w o r ko p t i m i z e s i n c l u d i n gn e t w o r kp r e s e n t l I I s i t u a t i o n s e r v i c e a n df l o w e q u i p m e n tr e s o u r c e s i n t e l l i g e n tn e t w o r ks e r v i c e r e a l i z a t i o nw a y S H L Rc o n s t r u c t i o nd e m a n da n ds oo n T h eu n i o nn e t w o r km o d i f i c a t i o nr e q u i r e m e n ta n d1 0 c a li sa c t u a l c a r r i e so nt h e d e t a i l e d i n v e s t i g a t i o n a n ds t u d ya n dt h e p l a n t ot h en e t w o r ko p t i m i z a t i o n t r a n s f o r m a t i o n p a r t i c i p a t e si nt h eZ h a o q i n gs o l i dn e ti n t e l l e c t u a l i z a t i o np r o j e c tp l a n d e s i g n t h em a i np a r t i c i p a t i o nj o i n st h el e v e ln e t w o r kp l a n t h eS H L Rc o n s t r u c t i o n p l a n t h es e r v i c et r i g g e r st h ep l a nt h ed i s c u s s i o na n d t h ed e s i g n A m o n gt h e m l o c a l i sa c t u a la c c o r d i n gt oZ h a o q i n g t h ep l a nh a sd e s i g n e d S S S H L R A P P S C P j o i n st h el e v e ln e t w o r kp l a nt os e tu pt h en e t w o r k N e t w o r k p r i n c i p l es e n d sw h i c ha c c o r d i n gt ot h ep r o v i n c i a lo f f i c eu n d e r u n i f i e s t h eZ h a o q i n gl o c a la c t u a ls i t u a t i o n t h ep a r t i c i p a t i o nf o r m u l a t e s Z h a o q i n gS o l i dN e t I n t e l l e c t u a l i z a t i o n T oj o i nL e v e lN e t w o r kN e t w o r kP n n c i p l e P r i m a r yc o g n i z a n c er o u t e t h e r e l a y i n ge s t a b l i s h m e n ts t a n d a r d s h e a r sm e e t st h ep r e p a r a t i o n t h el e t t e r i ss h e a r e d t h er o u t em e e t sa n dt h es t a n d a r d T M P H S S S P s h e a r st ot h eP S T Nt e l e p h o n e t r a f f i cm e e t st h ep l a nt h ec o m p i l a t i o nw o r k W i t hp r o v i n c i a lo f f i c ea l ll e v e l so fp l a n s t h ea t t e n d a n ta n db e t w e e nt h e s u b s i d i a r yc o m p a n ys e r v i c ep e r s o n n e la c h i e v e st h em u t u a lr e c o g n i t i o n c o m p l e t e s N P t h ec o l o rb e l ls e r v i c es h e a r st a k e so v e rt h ep l a nc o m p i l a t i o nj o b a n d i m p l e m e n t a t i o n T h ep a r t i c i p a t i o ne n g i n e e r i n gf a c i l i t i e si n s t a l l m e n tt e s ta p p r o v a lw o r k t h e p a r t i c i p a t i o nl o c a ls w i t c h b o a r ds o f t w a r ep r o m o t i o na n dr e l a y i n ge x p a n d sa l l o w st o w o r k c a r r i e so nt ot h el o c a li n t e l l i g e n tn e t w o r kp l a t f o r mp r o m o t e sa n dc o m p l e t e s t h ec o r r e s p o n d i n gr e s p o n s es t r u tw o r k E a c hk i n do fb r e a k d o w nw h i c hp r o m p t l yp r o c e s s e st h en e tt oa d j u s tp e r i o d a p p e a r s f o rp r e v e n t e dt h es o f te x c h a n g ea p p e a r sb e c a u s es h o u l d e r se x c e s s i v e l yh i g h c a r r i e so nt h ei n v e s t i g a t i o nt oi nt h eT GS P Cb o a r dc a p a c i t y t h ef o r m u l a t i o n a d j u s t m e n tp l a na n dt h ei m p l e m e n t a t i o n h a sg u a r a n t e e dt h en e t w o r kt r a n s f o r m a t i o n p r o j e c tp e r i o dn e t w o r ks e c u r i t y T h i sa r t i c l et h r o u g hi n t r o d u c e dt h eZ h a o q i n gt e l e c o m m u n i c a t i o ne x i s t i n gf i x e d t e l e c o m m u n i c a t i o n sn e t w o r ko p t i m i z e st h et r a n s f o r m a t i o n t h eg o a l t h en e w t e c h n o l o g yw h i c hi nt h en e t w o r kt r a n s f o r m a t i o nu s e s s y s t e m a t i c a l l yi n t r o d u c e dt h e Z h a o q i n gt e l e c o m m u n i c a t i o nf i x e dt e l e c o m m u n i c a t i o n sn e t w o r kp r e s e n ts i t u a t i o n c o n t i n u e sa c c o r d i n gt ot h en e t w o r kt od e v e l o pa n dt h eo p t i m i z a t i o nm a yb e o p e r a t i o n a la n dt h ed e v e l o p m e n t p r o p o s e dc o n f o r m st oC h i n e s et e l e c o m m u n i c a t i o n r e f o t r u i n g a n dt h es e r v i c ed e v e l o p m e n td e m a n ds o l i dn e ti n t e l l e c n J a l i z a t i o n t r a n s f o r m a t i o np l a na n dt h eo r g a n i z a t i o ni m p l e m e n t s T h r o u g hc o n t r a s tw h i c h c h a n g e s t o t h en e t w o r kt r a n s f o r m a t i o n a r o u n d h a sp r o v e nt h eP S T N i n t e l l e c t u a l i z a t i o n p l a n i st h e i n e v i t a b l y c h o i c e w h i c ht h e Z h a o q i n g t e l e c o m m u n i c a t i o nf i x e dt e l e c o m m u n i c a t i o n sn e t w o r kd e v e l o p s K e yw o r d Z h a o q i n gt e l e c o m m u n i c a t i o nf i x e ds e r v i c en e t w o r ko p t i m i z a t i o np l a n n t e l l e e t u a l i z a t i o n S H L R V 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果 除了文中特别加以标注引用的内容外 本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品 对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担 作者签名 荸楚r 笏 日期 2 0 0 6 年眨月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 即 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大 学 学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版 允许学位论文被查阅 除在保密期内的保密论文外 学校可以 公布学位论文的全部或部分内容 可以允许采用影印 缩印或其它复 制手段保存 汇编学位论文 本人电子文档的内容和纸质论文的内容 相一致 本学位论文属于 口保密 在 解密后适用本授权书 拆保密 学位论文全文电子版提交后 口同意在校园网上发布 供校内师生和与学校有共享协议的单 位浏览 请在以上相应方框内打 1 作者签名 指导教师签名 尹馁勿 日期 疵 7 6 1 3 期 第一章绪论 第一章绪论弟一早珀T 匕 1 1 网络改造优化的外部要求 1 0 0 多年来 电话网的主要业务一直是话音业务 但是 随着I P 技术不断 发展 运营商通过语音业务的收入急速下滑 I P 技术使得全球电信业利润空间 被极大压缩 统计资料显示 从1 9 9 9 年全球I P 电话业务收入达到4 8 亿美元以 来 全球I P 电话业务增长迅速 百分之几十的增长率大大超过了长话业务的增 长 长话业务受挤压严重 另一方面 数据业务飞速增长 已经超出语音网承受 能力 从1 9 9 8 年以后 美国公众骨干网中的数据业务量就开始超过语音业务量 并以2 0 到4 0 的速度增长 现在美国 数据业务量占整个网络通信量的绝对 主流 而语音业务则成为陪衬 在其他国家 虽然数据业务目前还不能与语音业 务抗衡 但网上数据业务却屡创新高 超过语音业务 随着互联网的只趋普及 宽带接入用户数量的增长和新技术的不断出现 使 得话音业务向数据业务战略性转变 越来越多基于互联网的增值业务正在改变传 统电信市场的格局 形形色色的即时通信软件逐渐渗入传统话音通信市场 使电 信企业话音市场萎缩 尤其是固网运营商受到的威胁更大 传统网络是基于T D M 的P S T N 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6 4 k b i t s 的 业务 业务和控制都由交换机完成 随着数据业务飞速增长和市场对个性化业务 的需求 这种专为传输语音的设计越来越不能适应多元通信的需求 甚至成为业 务进一步发展的阻碍 传统的电信运营商面临着巨大的业务竞争压力 转型已成为全球运营商关注 的焦点 传统的以语音通信为基础的网络 显然不足以支持运营商的转型 1 2 网络改造优化的内部因素 在新业务的开发方面 汇接局使用年限较长 用户数据封闭在各自交换机内 针对用户提供的新增值业务相对单一 网络管理复杂 业务平台开放性兼容性差 运营管理难度不断增大等众多内部原因不便于业务快速开展 不便于全网智能业 务开展 l 华南理1 大学硕十学位论文 电信业多年超前国民经济的发展的年代 通信服务器产品商百家争鸣 各有 所长 出于经营维护的考虑 中国电信的交换机设备 包括用户端局 长途局交 换机设备采用了上海贝尔 爱立信 北电 华为等多家厂家的产品 这样可以打 破厂家垄断割据的局面 也带来了维护成本和信令互通以及功能参差不齐的问 题 随着交换机本身的技术发展和I P 替代技术的迅猛发展 部分机型面临淘汰 或厂家停止供应备件的困境 作为传统固定语音提供商 在网络运营上必须不断延伸和完善自己的网络规 模 为客户提供更多个性化新业务 同时通过降低网络运营维护费用提升自身竞 争力 市场需求 技术淘汰等内外原因催生可管理 可运营的智能网络的出现 1 3 网络发展的方向和目标 通信产业发展到今天 其发展呈现出三大趋势 第一 移动业务超过固定业 务 第二 数据也超过语音业务 第三 分组交换超过数据交换 这三个趋势在 通信业务上反映了电信市场的个性化需求 信息需求以及经济需求 在网络发展 上提出网络智能化 宽带化 多网融合的要求 因此 多样化 智能化 协作化 移动化 多媒体化是各运营商业务是否有竞争力的关键 利用什么样的网络平台 提供什么样的应用 业务是否简便实用 最优的网络和业务成本和方便运营成为 运营商重点面对的问题 I l l 目前 N G N 下一代网络的发展方向逐步明朗 在全球 随着N G N R e l e a s e l 标准的发布和R e l e a s e 2 的研究启动 国际标准化有了阶段性和建设性的成果 并正在加快制定后续的标准 随着国际大型运营商N G N 目标和时间计划的出台 网络演进策略逐渐清晰 下一代网络 N G N 是电信史上的一块里程碑 标志 着新一代电信网络时代的到来 从发展的角度来看 N G N 在传统的以电路交换 为主的P S T N 网络中逐渐迈出了向以分组交换为主的步伐 它承载了原有P S T N 网络的所有业务 同时把大量的数据传输卸载 o f f l o a d 到A T M I P 网络中以减 轻P S T N 网络的重荷 又以A T M I P 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 N G N 是基于T D M 的P S T N 语音网络和基于A T M I P 的分组网 络融合的产物 它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 2 1 2 第一章绪论 1 4 固定网络智能化方案是较好的过渡方案 企业转型 网络先行 对核心网进行相应的改造和升级是帮助固网运营商提 高业务开发 运营水平和成效 实现企业转型和网络持续发展的I 提 传统电信 网络中存在的一些问题制约了当前电信运营商网络能力的提升 1 受到网络条件的制约 传统运营商的一些新业务难以同时在全网推行 难以形成规模效应 给对手以反击及应对的机会 同时 各种网络的彼此分立造 成难以提供融合业务的局面 不同网络用户之间业务特征难以全面共享 不利于 业务的推广 2 传统电信运营商存在大量老旧长途和本地交换机 远端模块以及接入设 备等局端设备 这些设备由于运行时间较长 故障率高 设备厂家支持力度不够 已经严重影响网络正常运行和基本业务开展 面临替换退网的压力 3 现有的网络架构是多个专业网络采用不同技术的分别独立 资源难以共 享 造成建设成本及运维成本高 如何既做到保护现网已有投资 充分挖掘现有网络的潜力 又能够提升网络 核心竞争力 顺应网络发展趋势 不失时机地引入新的技术 已经成为当前电信 运营商关注的焦点 简而言之 固定P S T N 网络优化的方向和主要解决以下几个 方面的问题 1 用户数据统一管理 实现了P H S P S T N 以及软交换网络的融合 实现 平滑升级到下一代网络 为运营商3 G 网络建设奠定基础 2 方案充分利用现有网络资源 保护已有投资 3 智能网业务触发尤其是被叫触发 4 计费营帐系统对用户数据和行为分析能力的不足 通过软交换一级汇接层 S H L R 来进行网络智能化建设的方式从众多方案中 脱颖而出 网络智能化的建设思路是通过固网用户数据的集中放置 增强新业务 引入的灵活性 在面向全网业务智能化的N G N 演进过程中 通过引入H L R 将 使固网具有相当的移动属性 并通过软交换上的移动性支撑 提升运营商的固定 与移动网络融合业务开发能力 一方面它可以避开现有交换设备的技术瓶颈 兼 顾满足传统业务和新兴增值业务的需求 同时 网络当中引入软交换核心体系结 构有利于网络结构的优化和资源的整合 避免重复建设 降低建设投资和运行维 3 华南理工大学硕 学位论文 护成本 改造的目的就是提升固定网络的价值 在固定网络上开展更多 更有竞争力 的智能业务 在现有本地网网络结构的基础上 通过对网络结构的优化 资源的 整合 节点设备的升级和改造 新技术的引入以及管理流程优化等手段来达到网 络优化 业务开放 网元智能化的目标 网络智能化使得网络层次简单清晰 扁 平化 在业务上 优化后的网络具备足够的智能化 能够快速地引入和管理新业 务 不断满足各种层面用户的需求 在维护管理方面 优化后的网络 采用 集 中维护 综合管理 无人值守 的模式 以实现整个网络运行更稳定和维护工作 量的最小化 可以使维护成本降至最低 其可为用户提供I P C e n t r e x 可视电话 视频会议 多媒体彩铃 企业统一通信等 集语音 数据 视频于一体的融合多 媒体业务 为企业向 综合信息服务 提供商转型提供网络层面上的保障 因此 N G N 软交换一级汇接层 S H L R 的网络智能化是现有网络与软交换网络良好的 结合点 成为电信运营商进行网络建设的必然选择 是固网进一步发展的必由之 路 1 5 本章小结 市场变化和技术发展的压力下 作为传统的固定通信网络运营商 业务转型 刻不容缓 企业转型 网络先行 既做到保护现网已有投资 充分挖掘现有网络 的潜力 又能够提升网络核心竞争力 顺应网络发展趋势 不失时机地引入新的 技术 是网络优化的方向 N G N 软交换 S H L R 网络智能化是现有网络与软交 换网络良好的结合点 成为电信运营商进行网络建设的必然选择 是固网进一步 发展的必由之路 4 第二章相关技术介绍 第二章相关技术介绍 2 1 基于软交换的N G N 承载网基础技术 2 1 1 什么是N G N N G N 下一代网络 N e x t g e n e r a t i o n n e t w o r k I T U T 第1 3 研究组2 0 0 4 年 2 月会议经过激烈的辩论 给出了N G N 的基本定义为 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 注 2 N G N 并不是电信网 计算机网和有线电视网的物理结合 它主要是在高层 业务应用上的融合 在网络层上实现互联互通 在应用层上使用统一的I P 协议 所以 N G N 的概念可以总结为 N G N 是以业务驱动为特征的网络 让电信与电 视和数据业务灵活地构建在一个统一的开放平台上 从N G N 的概念出发 可以看到N G N 的一个核心思想 媒体与业务分离 媒体与控制分离 即业务驱动 业务与网络分离 用户可以自行配置和定义自己 的业务特征而不必关心承载业务的网络形式以及终端类型 使得业务和应用的提 供有较大的灵活性 从而满足用户不断发展更新的业务需求 也使得网络具备了 可扩展性和快速部署新业务的能力 使网络运营者更具竞争力 1 2 1 2 1 2N G N 相关技术 目前为大多数人所接受的N G N 相关技术 1 采用软交换 或I M S 技术实现端到端业务的交换 2 采用I P 技术承载各种业务 实现三网融合 3 采用I P v 6 技术解决地址问题 提高网络整体吞吐量 4 采用多协议标签交换实现I P 层和多种链路层协议 A T M F R P P P 以 太网 S D H 光波等 的结合 5 采用光传输网和光交换网络解决传输和高带宽交换问题 6 采用宽带接入手段解决 最后一公里 的用户接入问题 由此 可以预见实现N G N 的关键技术是 软交换技术 高速路由 交换技术 5 华南理1 大学硕 学位论文 大容量光传送技术 宽带接入技术 2 1 3N G N 的核心技术 软交换 软交换技术采用了电话交换机的先进体系结构 并采用I P 网中的I P 包来承 载话音 数据以及多媒体流等多种信息 其中软交换作为N G N 的控制功能实体 为N G N 提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能 软交换设备位于 控制层 提供多种业务的连接控制 路由 网络资源管理 计费 认证等功能 软交换设备与各种媒体网关 终端 应用服务器及其它软交换设备问采用标准协 议相互通信 简单地看 软交换是实现传统程控交换机的 呼叫控制 功能的实体 但传统的 呼叫控制 功能是和业务结合在一起的 由于不同的业务所需要的呼叫 控制功能不同 因此要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控 制 2 目前软交换主要完成以下功能 媒体网关接入功能 呼叫控制功能 业务提 供功能 互连互通功能 H 3 2 3 和S I P I N 支持开放的业务 应用接口功能 认证与授权功能 计费功能 资源控制功能和Q o S 管理功能 协议和接口功能 等 f 2 作为N G N 的核心技术 软交换是一种基于软件的分布式交换和控制平台 软交换的概念基于新的网络功能模型分层 分为接入层 承载层 控制层与业务 层4 层 从而对各种功能作不同程度的集成 使得业务与控制 控制与承载分离 开来 通过各种接口协议 使业务提供者可以非常灵活的将业务传送和控制协议 结合起来 实现业务融合和业务转移 非常适用于不同网络并存互通的需要 也 适用于从语音网向多业务 多媒体网的演进 2 1 3 1 业务层 业务层主要指面向用户提供各种应用和服务的设备 除了继承了传统交换网 络的A A A 服务器 数据库 S C P O S S 等设备外 还根据下一代网的基本特征 定义了两个新的实体 A P P 应用服务器 作为全网统一的业务平台 利用P a r l a y A P I 技术 提供业务生成环境 向用户提供增值业务 多媒体业务的创建和维护 功能 S H L R S m a r t H o m e L o c a t i o n R i g e s t e r 智能归属位置寄存器 作为固网 N G N 用户数据属性存储及管理中心 6 第二章相关技术介绍 2 1 3 2 控制层 控制层是整个软交换网络架构的核心 主要指软交换控制设备 软交换是网 络中的核心控制设备 它所完成的主要功能有 1 呼叫处理控制 完成基本的和增强的呼叫处理过程 2 接入协议适配 完成各种接入协议的 信令 的适配处理过程 3 业务接口提供 向业务平台提供开放的标准接口 4 互联互通功能 与其他对等实体互联互通 5 应用支持系统功能 完成计费 认证 操作维护等功能 2 1 3 2 承载层 承载层是一个基于I P A T M 的分组交换网络 软交换体系网络通过不同种类 的媒体网关将不同种类的业务媒体转换成统一格式的I P 分组或A T M 信元 利用 I P 路由器或A T M 交换机等骨干传输设备 由分组交换网络实现传送 2 1 3 1 软交换的边缘接入层 边缘接入层主要是指与现有网络相关的各种网关和终端设备 完成各种类型 的网络或终端到核心层的接入 完成媒体处理的转换作用 边缘接入层的主要设备介绍 信令网关 S G 完成电路交换网 基于M T P 和分组交换网 基于I P 之f H J 的N O 7 心理的转换 将N O 7 信令利用分组交换网络传送 中继网关 T G 在软交换的控制下 完成媒体流的转换等功能 主要用于 中继 N O 7 信令 接入 接入网关 A G 在软交换的控制下 完成媒体流的转换和非N O 7 信令处 理等功能 主要用于终端用户 P B X 接入和中继 非N O 7 信令接入 宽带网关 B G w 完成两个异构宽带网络中协议控制流和媒体流的中继 功能 并具有流控 黑白名单等功能 综合接入设备 1 A D 完成用户端数据 语音 图像等多媒体业务的综合 接入功能 S o f l P h o n e 安装于用户电脑上的软件 实现数据 语音 图像等多媒体业 务的终端 7 华南理1 大学硕十学位论文 2 2I P V 6 技术 I P v 6 是 互联网协议第六版 的缩写 I P v 6 是由I E T F 设计的下一代互联网 协议 目的是取代现有的互联网协议第四版 I P v 4 I P v 4 的设计思想成功地造 就了目前的国际互联网 其核心价值体现在 简单 灵活和开放性 但随着新应 用的不断涌现 传统的I P v 4 协议已经难以支持互联网的进一步扩张和新业务豹 特性 比如实时应用和服务质量保证等 其不足主要体现在以下几方面 3 地址资源即将枯竭 路由表越来越大 缺乏服务质量保证 地址分配不便 I P v 6 能够解决I P v 4 的许多问题 如地址短缺 服务质量保证等 同时 I P v 6 还对I P v 4 作了大量的改进 包括路由和网络自动配置等 I P v 6 和I P v 4 将在过渡 期内共存几年 并由I P v 6 渐渐取代I P v 4 2 2 1I P V 6 核心技术 在地址长度上 I P v 6 与I P v 4 相比 很明显的一个改善就是I P v 6 的1 2 8 位地 址长度可以提供充足的地址空间 同时它还为主机接口提供不同类型的地址配 置 其中包括 全球地址 全球单播地址 区域地址 链路本地地址 地区本地 地址 广播地址 多播群地址 任播地址 移动地址 家乡地址 转交地址等 I P v 6 的另一个基本特性是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式 其 中无状态地址自动配置方式是 需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得 一个局部连接地址 旦得到这个地址之后 它使用另一种即插即用的机制 在 没有任何人工干预的情况下 获得一个全球唯一的路由地址 2 2 2I P v 6 在以下几方面表现出很高的特性 2 2 2 1 服务质量方面 I P v 6 数据包的格式包含一个8 位的业务流类别 C l a s s 和一个新的2 0 位的 流标签 F l o wL a b e l 它的目的是允许发送业务流的源节点和转发业务流的路 由器在数据包上加上标记 中间节点在接收到一个数据包后 通过验证它的流标 R 第二章相关技术介绍 签 就可以判断它属于哪个流 然后就可以知道数据包的Q o S 需求 并进行快 速的转发 2 2 2 2 安全方面 在安全性方面 I P v 6 与I P 安全性 I P S e c 机制和服务更加紧密结合 由于 I P v 6 是将安全作为自身标准的有机组成部分 安全的部署是在更加协调统一的 层次上 而不像I P v 4 那样通过叠加的解决方案来实现安全 2 2 2 3 移动I P v 6 方面 移动l P v 6 协议为用户提供可移动的I P 数据服务 让用户可以在世界各地都 使用同样的I P v 6 地址 非常适合未来的无线上网 I P v 6 中的移动性支持是在制订I P v 6 协议的同时作为一个必需的协议内嵌在 l P 协议中的 不同于I P v 4 的移动性支持是作为一种对I P 协议附加的功能提出的 不是所有的I P v 4 实现都能够提供对移动性的支持 其效率没有移动I P v 6 高 和 I P v 4 相比 I P v 6 的移动性支持取消了异地代理 完全支持路由优化 彻底消除 了三角路由问题 并且为移动终端提供了足够的地址资源 使得移动I P 的实际 应用成为可能 2 2 2 4 组播技术 组播是一种允许一个或多个发送者 组播源 发送单一的数据包给多个接收 者 一次的 同时的 的喇络技术 它适用于一点到多点或多点到多点的数据传 输业务 组播实现的基本原则是 依托I P 协议完成组播 I P 组播强制网络在数 据分发树的分叉处进行信息包的复制 I P 组播的实现包括三个部分 寻址 组 播成员管理和组播路由协议 2 3S H L R 介绍 S H L R 综合智能归属位置寄存器 给P S T N P C S 指个人通信系统 为本集 团基于P H S 技术的无线本地接入系统 目前被中国电信和中国网通采用 以及 3 G 移动网络提供了用户数据管理以及鉴权处理等功能 主要功能 满足3 G P H S 网络H L R 的业务功能与接口标准要求 固网数据管理中心 记录固网用户逻辑 9 华南理丁大学硕 学付论文 号码 物理号码以及两者问映射关系 记录固网用户智能业务签约属性等信息 为本地网混合放号 N P 业务 全网智能业务触发提供用户数掘管理中心 4 1 2 3 1 系统简介 S H L R 在网络中作为中央数据处理中心 主要完成用户数据的处理 通过 N o 7 信令与其它功能实体完成信令的交换 本方案采用的Z X W NS H L R 所以 系统介绍以Z X W NS H L R 为例 2 3 1 I 系统结构及各部分功能 图2 一