第9章下一代网络及软交换技术.ppt

第9章软交换及下一代网络技术,主要内容下一代网络概述软交换技术概述软交换系统支持的协议软交换网关,下一代网络概述,9.1,9.1.2NGN体系结构,9.1.1NGN基本概念和特点,9.1.3NGN关键技术,9.1.4NGN演进路线,NGN基本概念和特点,9.1.1,NGN（NextGenerationNetwork，下一代网络，缩写为NGN）是一个定义极其松散的术语，泛指一个大量采用新技术，以IP技术为核心，同时可以支持语音、数据和多媒体业务的融合网络。NGN是基于TDM（时分复用）的PSTN语音网络和基于IP/ATM（异步传输模式）的分组网络融合的产物。因此，NGN是全业务的网络，包括电话和Internet接入业务、数据业务、视频流媒体业务、数字TV广播业务和移动等业务。,概念：广义NGN,下一代移动网：3G/后3G,下一代传输网：智能光网络,下一代数据网：NGI/IPV6,下一代交换网：软交换体系,广义的下一代网络,从业务上看对电话网而言，指软交换体系对移动网而言，指IP3G和后3G对数据网而言，指下一代因特网和IPV6对传输网而言，指下一代智能光网络,概念：狭义NGN,软交换,语音网,数据网,视频网,分组网,NGN基本概念和特点,9.1.1,下一代网络是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架,有以下特征。1.采用开放的网络构架体系(1)将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件,各个部件可以按相应的功能划分,各自独立发展。部件间的协议接口基于相应的标准。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。2.下一代网络是业务驱动的网络(1)业务与呼叫控制分离。(2)呼叫与承载分离。3.下一代网络是基于统一协议的分组网络,NGN的体系结构,9.1.2,1.NGN功能分层,接入层传送层控制层应用层,9.1.2,图9.3基于软交换网络体系结构,2.基于软交换系统的下一代网络体系结构,NGN的体系结构,(1)接入层接入层包括信令网关SG、媒体网关MG、网络接入服务器NAS和各类接入网关。(2)核心传输层核心传输层是一个基于IP路由器的核心分组网络，就是NGN架构中的承载层。(3)控制层控制层是整个软交换网络架构的核心，主要指交换控制设备。软交换是网络中的核心控制设备。(4)业务层业务层主要是指面向用户提供各种应用和服务的设备。,9.1.2,NGN的体系结构,业务管理,网络控制,核心交换,边缘接入,SoftSwitch,3GAccess,AMG,IAD,BroadbandAccess,PSTN,TMG,SG,PLMN,分组核心网,UMG,UMG,SoftSwitch,9.1.2,NGN的体系结构,NGN体系结构业务管理层,PLMN,1，应用服务器和软交换之间通过标准协议互通；2，各接入媒体网关的用户通过软交换实现各种补充业务的使用。,SoftSwitch,3GAccess,AMG,IAD,TMG,SG,分组核心网,UMG,UMG,1,PSTN,2,在呼叫建立的基础上提供额外的增值服务，以及运营支撑，比如IP电话17951、17909等。,放音、收号、三方通话等。,NGN体系结构网络控制层,3GAccess,AMG,IAD,BroadbandAccess,PSTN,TMG,SG,PLMN,分组核心网,UMG,UMG,呼叫控制通道,话路通道,实现呼叫控制，其核心技术就是软交换技术，完成基本的实时呼叫控制和连接控制功能,SS负责两个用户之间的信息交互和连接。,在电话接续后，负责承载语音话路信息。,NGN体系结构核心交换层,采用分组技术，提供一个高可靠性的、具有QoS保证和大容量的统一的综合传送平台。,NGN体系结构边缘接入层,核心交换,边缘接入,分组核心网,通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式,NGN的关键技术,9.1.3,1.软交换技术2.IMS技术3.高速路由/交换技术4.宽带接入技术5.大容量光传送技术6.多层次的业务开发技术7.网络安全保障技术,NGN的演进路线,9.1.4,1.基于软交换的NGN阶段2.基于IMS的NGN阶段,软交换技术概述,9.2,9.2.2软交换的主要特点,9.2.1软交换的概念,9.2.3软交换系统架构,9.2.4软交换系统功能,9.2.5软交换与其他网络的互通,软交换的概念,9.2.1,分组网信令软交换(IP/ATM),媒体媒体网关,PSTN,广义上，软交换是指以软交换设备为控制核心的软交换网络，包括接入层、传送层、控制层及应用层，通常称之为软交换系统。,狭义上，软交换是用户的话音、数据、移动业务和多媒体业务的综合呼叫控制系统，用户可以通过各种接入设备连接到分组网(IP/ATM网)。,软交换的概念,9.2.1,软交换是基于“网络就是交换”的理念，它是一个基于软件的分布式交换/控制平台，将呼叫控制功能从网关中分离出来，利用分组网(IP/ATM)代替交换矩阵，通过开放业务、控制、接入和交换间的协议以实现网络运营环境，并可以方便地在网上引入多种业务。软交换技术作为业务控制与传送接入分离思想的体现，是NGN体系结构中的关键技术，其核心思想是硬件软件化，通过软件的方式来实现原来交换机的控制、接续和业务处理等功能。,软交换,SS7信令网关,用户网关,智能网,核心分组传送网,与现有PSTN网络的对比,软交换的主要特点,9.2.2,基于分组交换业务控制与呼叫控制分开，呼叫控制与承载连接分开提供开放的接口，便于第三方提供业务具有用户话音、数据、移动业务和多媒体业务的综合呼叫控制系统，用户可以通过各种接入设备连接到IP/ATM网,软交换的特点,软交换的主要特点,9.2.2,高效灵活将应用层和控制层与核心网络层完全分开，有利于以最快的速度、最有效的方式引入各类新业务。开放性网络部件中都采用标准的协议多用户模拟用户、数字用户、移动用户、ADSL用户、ISDN用户等强大的业务功能提供各种新业务和综合业务,软交换的优点,软交换系统架构,9.2.3,NMC,运行支撑系统,业务提供商,PSTN,各类接入网,7号信令网络,其它VoIP系统,其它软交换系统,智能网,SG,MG,AS,AG,SCP,MS,SSC,软交换控制器（软交换机）呼叫控制资源管理路由控制地址解析/翻译,信令网关连接SS7和IP网络实现SS7信令传输格式转换,中继媒体网关连接PSTN与IP网络实现媒体传输格式转换主要用于中继接入,接入网关用于终端用户/PBX/无线基站的接入完成媒体流转换和用户信令处理等功能,应用服务器提供业务执行，管理，开发环境,媒体服务器提供特殊媒体资源提供IVR功能,系统管理中心提供系统管理功能连接运行支撑系统,IAD,综合接入设备用于传统用户终端设备的接入完成用户端数据、语音等的接入功能,软交换系统功能,9.2.4,应用服务器,AAA服务器,网管系统,媒体网关,SIP终端,H.248终端,MGCP终端,SG,Radius,待定,SNMP,SIP,H.323,SIP/BICC,SIP,H.248,MGCP,H.248,INAP/IP,SS7/IP,软交换系统功能,9.2.4,软交换几项主要功能(1)呼叫控制和处理功能(2)协议功能前面已经提到,开放性是软交换体系结构的一个主要特点,因此软交换应具备丰富的协议功能，具体包括：呼叫控制协议:ISUP,TUP,PRI,BRI,BICC,SIP-T,H.323等。传输控制协议:TCP,UDP,SCTP,M3UA,M2PA等。媒体控制协议:H.248,MGCP,SIP等。业务应用协议:PARLy,INAP,MAP,LDAP,RADIUS等。维护管理协议:SNMP,COPS等。(3)业务提供功能,软交换系统功能,9.2.4,(4)业务交换功能所谓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。操作维护功能计费功能软交换与其他网络的互通,软交换与其他网络的互通,9.2.5,代替PSTN中的汇接局（尤其是长途局）,代替PSTN中的端局,与PLMN设备互通：代替MSC充作端局,软交换系统支持的协议,9.3,1.H.248H.248协议是媒体网关控制协议之一,应用在媒体网关和软交换之间、软交换与H.248终端之间,如图9.10所示。,图9.10H.248应用范围,软交换系统支持的协议,9.3,2.MGCP-多媒体网关控制协议在软交换系统中,MGCP协议主要用于软交换与媒体网关或软交换与MGCP终端之间的控制过程。如图9.11所示。,图9.11MGCP应用范围,软交换系统支持的协议,9.3,3.SIP协议-会话初始协议SIP主要用于SIP终端和软交换之间、软交换和软交换之间以及软交换与各种应用服务器之间,如图9.12所示。,图9.12SIP协议的应用范围,软交换系统支持的协议,9.3,4.BICC协议BICC协议的全称为与承载无关的呼叫控制协议,它是由ITU-T第11组提出的信令协议。BICC协议属于应用层控制协议,可用于建立、修改和终结呼叫,可以承载全方位的PSTN/ISDN业务。5.SCTPSCTP是流控制传送协议,主要是在无连接的网络上传送PSTN信令消息,该协议可以在IP网上提供可靠的数据传输协议。SCTP用来在确认方式下,无差错、无重复地传送用户数据。,软交换系统支持的协议,9.3,6.M2PAM2PA(MTP2层用户对等适配层协议)是把7号信令的MTP3层适配到SCTP层的协议，M2PA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。7.M3UAM3UA(MTP3层用户对等适配层协议)是把7号信令的MTP3层适配到SCTP层的协议。,网关概述,9.4.1,1.网关(GW)现行的各种网络将作为边缘网络并通过一个称作网关的设备接入到IP骨干网,从而实现全网的融合。网关的作用就是完成两个异构网络之间信息（包括媒体信息和用于控制的信令信息）的相互转换,以便使一个网络中的信息能够在另一网络中传输。,信令网关,9.4.2,信令网关的作用就是完成两个网络之间信息(媒体信息和用于控制的信令信息)的相互转换,以便一个网络中的信息能够在另一个网络中传输。而信令网关是N0.7信令网与IP网的边缘接收和发送信令消息的信令代理,信令网关的功能用在NO.7信令网与IP网的关口,对信令消息进行中继、翻译或终结处理。,媒体网关,9.4.3,媒体网关是将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式的设备。媒体网关主要功能:进行不同媒体格式之间的转换一般位于传统交换网和分组网之间处理音频、视频等媒体流（1）媒体网关在网络中的位置媒体网关在NGN中位于接入平面,将各种用户和网络接入到传输网络平面(控制平面),媒体网关包括：IP中继媒体网关、综合接入媒体网关和ATM中继媒体网关。,媒体网关,9.4.3,(2)媒体网关的分类中继媒体网关:在不同网络之间提供媒体流映