软交换技术与应用实用教案

1、1教材(jioci)介绍 软交换技术( jsh)及应用第1页/共42页第一页，共42页。2第一(dy)部分：NGN概述(基本概念/体系架构）第2页/共42页第二页，共42页。3培训(pixn)提纲1.什么是NGN 2.软交换产生(chnshng)的背景3.基于软交换的NGN4.软交换体系标准制定情况第3页/共42页第三页，共42页。4网络(wnglu)的数据化趋势 电信网络(wnglu)业务结构发生着巨变，数据业务发展迅速，近几年内将超过话音业务总量。业务构成根本性的变化要求电信网络(wnglu)的结构进行相应的变化来适应网络(wnglu)业务。012345678910199719981999

2、2000200120022003YearRelative trafficTotalDataTelephony第4页/共42页第四页，共42页。5现有通信网络(wnglu)的特点作为网络节点的交换机设备，可以独立自主地完成所有功能。整个网络是一种纵向分割的分级结构。一般按照位置来组织(zzh) 。终端单一，业务依附网络。第5页/共42页第五页，共42页。6设备提供商业务提供商终端提供商网络提供商用户统一网络网络(wnglu)发展趋势第6页/共42页第六页，共42页。7什么(shn me)是NGN NGN（广义） 不同于目前一代的、大量采用创新技术的、以IP为中心的、同时可以支持语音、数据和多媒体

3、业务的融合(rngh)网络。 - 下一代交换网：软交换体系 - 下一代传送网：MSTP、智能光网络 - 下一代数据网：NGI、IPv6 - 下一代接入网：xDSL、PON、以太网、WLAN - 下一代移动网：3G、超3G第7页/共42页第七页，共42页。8什么(shn me)是NGN（续） NGN(狭义(xiy)） 以软交换设备为核心; 提供各种接入手段； 能够实现语音、数据、多媒体业务； 采用统一的分组网络进行传送； 采用标准协议的分层结构； 支持标准的业务开发接口；不是现有网络的简单延伸及叠加；不是现有网络的简单延伸及叠加；也不是革命也不是革命(g(gmng)mng)而是演进！而是演进！第

4、8页/共42页第八页，共42页。9培训(pixn)提纲1.什么是NGN 2.软交换产生的背景3.基于软交换的NGN4.软交换体系(tx)标准制定情况第9页/共42页第九页，共42页。10PSTNATM/IP电信网络(wnglu)的现状基于电路交换的语音网络（PSTN/ISDNPSTN/ISDN）和基于包交换的数据网络（IPIP）相互独立(dl)(dl)语音网络具有QOSQOS保证，能够提供丰富的业务性能。数据网络具有较高的带宽利用率和开放的网络协议第10页/共42页第十页，共42页。11软交换的概念(ginin)SS7SCP管理管理业务业务计费计费控制控制(kngzh)SS7 Net用户用户(

5、yngh)板板中继板中继板Time Slot Interchange电路交换模式电路交换模式TDMTDMSCP管理管理计费计费软交换模式软交换模式IPATM软交换软交换网关网关网关网关IPATMH.248H.248TDMTDMPacket Data Backbone第11页/共42页第十一页，共42页。12智能网智能网系统系统(xtng)处理机模块处理机模块中继模块中继模块(m kui)用户用户接口接口(ji ku)模块模块信令终端信令终端Message BusSwitch Fabric软交换设备软交换设备SS7信令网关信令网关用户接入网关用户接入网关(AG, IAD,SIP等智能终端.) 核

6、心分组传送网核心分组传送网中继网关中继网关中继网关中继网关(提供E1、V52及PRI接口)中继网关中继网关业务服务器业务服务器电路交换模式与软交换模式对比第12页/共42页第十二页，共42页。13第13页/共42页第十三页，共42页。14培训(pixn)提纲1.什么是NGN 2.软交换产生的背景(bijng)3.基于软交换的NGN4.软交换体系标准制定情况第14页/共42页第十四页，共42页。15软交换网络功能(gngnng)平面第15页/共42页第十五页，共42页。16 具有丰富的业务接口，如POTS、ISDN、V5、xDSL、以太网、CABLE、无线接入等。 完成媒体流的转换和适配。 接入

7、层的设备作为分立的网元设备独立发展，它的功能、性能、容量都可以灵活设置，以满足不同(b tn)用户和环境的需求。 整个软交换体系通过接入层屏蔽了用户接入设备的差异性，可以在此之上灵活地开发和生成适用于各种用户的业务。网络(wnglu)功能分层接入层第16页/共42页第十六页，共42页。17 是NGNNGN统一的业务传送(chun sn(chun sn) )平台，要满足未来话音、视频和数据通信业务的需求，既要保证数据通信的可靠性，又要向话音、视频等实时业务提供QoSQoS保证。网络(wnglu)功能分层传送层第17页/共42页第十七页，共42页。18实现呼叫控制，并负责相应业务处理信息(xnx)

8、的传送，其核心设备就是软交换机（Softswitch）。完成基本的实时呼叫控制和连接功能，支配网络资源，进行业务流的处理，并能够提供开放的、标准的接口和协议。网络功能(gngnng)分层控制层第18页/共42页第十八页，共42页。19 应用服务器提供APIAPI，运营商、业务开发商、用户可以通过标准化的接口，开发各种实时业务，而不用考虑承载业务的网络形式、终端类型，以及所采用的协议细节。 用户数据可以相对集中的存放、管理(gunl)(gunl)，有利于业务快速提供。 策略服务器与软交换设备相互协作，可以提供更灵活的网络管理(gunl)(gunl)业务。网络功能(gngnng)分层业务层第19页

9、/共42页第十九页，共42页。20HLRRSRS软交换体系(tx)网元构成LANINTERNETPOTSBRIPRIV5.2PSTNISDNSS7NAT/FWFW/NATBusiness customer IAD业务业务(yw)/应用层应用层控制控制(kngzh)层层承载层承载层接入层接入层SoftswitchSoftswitchSIP应用服务器应用服务器SG TGAGIAD媒体服务器媒体服务器IADIADIADIADBACWirelessWAGPARLAY应用服务器应用服务器业务能力网关业务能力网关第三方第三方应用服务器应用服务器SCP第20页/共42页第二十页，共42页。21 Signal

10、ing Gateway(SG)：完成电路交换网（基于MTP）和包交换网（基于IP）之间的SS7信令的转换功能(gngnng)。 Trunk Gateway(TG)：在Softswitch的控制下，完成媒体流转换等功能(gngnng)，主要用于中继（SS7信令）接入。 Access Gateway(AG)：在Softswitch的控制下，完成媒体流转换和非SS7信令处理等功能(gngnng)，主要用于终端用户/PBX接入、中继（非SS7信令）接入。 Integrated Access Device(IAD)：作为用户端设备或网关，为各种用户提供多种类型的服务，如模拟用户接入、数字用户接入、局域网

11、接入、直接五类线电话接入。接入层网元构成(guchng)第21页/共42页第二十一页，共42页。22 H.323 GW: 提供软交换网络与H.323 网络的互通功能 Wireless Access Gateway(WAG):提供无线接入接口 各类终端：包括提供传统语音业务(yw)的POTS、ISDN终端和可提供语音、信息和视频业务(yw)的智能终端，这些终端可基于SIP、H323、H248协议的硬终端和软终端。接入层网元构成(guchng)（续）第22页/共42页第二十二页，共42页。23 ATM承载： ATM交换机 媒体格式为VoATM(AAL1或AAL2)、VoIPoATM(AAL5) I

12、P承载： 二、三、四层交换机，路由器 应提供(tgng)QOS保证 全程IP承载是发展的方向。传送(chun sn)层网元构成第23页/共42页第二十三页，共42页。24控制(kngzh)层网元构成 软交换：又称为call agent、MGC,是电路交换网向分组网演进的核心设备，也是下一代网络的重要设备之一。它独立于底层承载业务，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，并可以向用户提供PSTN的所有(suyu)业务。 路由服务器（RS):存放呼叫路由信息，通过SIP、TRIP等协议实现RS与软交换之间、RS之间的路由同步。第24页/共42页第二十四页

13、，共42页。25业务(yw)/应用层网元构成 应用服务器：对内或对外提供应用编程接口（API），通过提供业务生成环境，完成业务创建和维护功能。 集中用户数据库 用户数据的全网共享 提升网络的业务能力： 主被叫签约业务的触发快捷； 可以区分用户类别（如宽、窄带用户）提供不同的业务 有效解决用户漫游问题，为发生(fshng)漫游的用户，快速、有效的提供业务 媒体服务器 (MS):在Softswitch的控制下，为智能终端和媒体网关提供媒体资源，如播放录音通知、会议桥、语音信箱等。 SCP: 为了平滑过渡和利用已有资源,软交换机可以作为虚拟的SSP 使用,仍然支持现有智能网业务第25页/共42页第二

14、十五页，共42页。26软交换体系架构(ji u)特点(1) 基于统一标准的分组交换网络平台 开放(kifng)性、分布式。将传统交换机的功能模块分离成独立的网络部件，各个部件独立发展，实现业务与控制分离，传送与接入分离。标准接口协议使不同厂家设备之间能够互通，运营商可根据业务需求采用不同厂家的部件进行组网。 强大的业务提供能力 同时支持语音、数据、视频等多业务。 更快速地提供业务 提供开放(kifng)的API接口，实现与外部应用平台的互通，使第三方能够快速、灵活、有效的实现业务的提供。第26页/共42页第二十六页，共42页。27NGN体系架构(ji u)特点（2）l继承性和兼容性l以软交换技

15、术为呼叫控制核心的NGN体系天然的继承了传统PSTN业务的所有特性，并充分利用IP网络业务平台的优势，可以发展出更多新业务。l通过各种网关设备实现与现有电信网络的业务互通，保证网络的演进可以平滑地进行，对现有电信业务的完全兼容。l设备的综合接入l支持各类有线及无线接入方式l可向采用不同接入方式的用户(yngh)提供无差异业务l基于策略的网络资源管理l通过专门的策略服务器实现对网络设备及带宽资源的智能、实时、集中管理。第27页/共42页第二十七页，共42页。28软交换网与电路(dinl)交换网的关系PBXPBXSS7SS7信令网信令网PBXPBX分组网分组网网关网关网关网关软交换软交换第28页/

16、共42页第二十八页，共42页。29软交换协议(xiy)体系ISUPSCP网管系统网管系统INAPPARLAYSIPSNMPCORBASIP应用服务器应用服务器信令网关信令网关PSTNswitchSTPM3UA/SCTP分组核心网分组核心网中继媒体网关中继媒体网关PLMN中继媒体网关中继媒体网关H.248/MGCP终端终端SIP终端终端H.323终端终端SIP-T/BICC/H.323软交换机软交换机IADH.248/MGCP接入媒体网关接入媒体网关H.323H.248/MGCP软交换机软交换机H.248/MGCPH.248/MGCPH.248/MGCP第29页/共42页第二十九页，共42页。3

17、0软交换协议(xiy)分类（1） 呼叫控制协议 H323：由ITU-T推出，基于二进制，用于IP电话、视频通信的协议体系，软交换体系中主要应用于软交换与H323 GK、软交换与H323 GW /终端之间、H323终端之间。 SIP：由IETF推出的基于文本的会话通信协议，主要应用于SIP 服务器（软交换）之间、SIP服务器与SIP终端之间、SIP终端之间。 SIP-T：SIP协议的扩展，用于在软交换机之间透传ISUP的负载消息，ITUT对SIP-T作进一步完善，称为SIP-I。 BICC：ITU-T推出的与承载(chngzi)网络无关的呼叫控制协议，功能与ISUP类似。第30页/共42页第三十

18、页，共42页。31软交换协议(xiy)分类（2） 网关控制协议（主从控制协议） MGCP:早期使用的网关控制协议，由IETF制定，应用于软交换与TG/AG/MS/IAD之间。 H248/MAGACO:由ITU/IETF共同制定，功能(gngnng)与MGCP类似，但在多媒体业务实现、协议维护管理等方面比MGCP有优势。第31页/共42页第三十一页，共42页。32软交换协议(xiy)分类（3） 媒体流传送协议 RTP：IP实时媒体流传输协议，用于承载各类编码的语音(yyn)、视频信号。 RTCP：IP实时媒体流传输控制，与RTP同时使用，用于传送媒体流QOS的反馈信息。第32页/共42页第三十二

19、页，共42页。33软交换协议(xiy)分类（4） 信令传输协议(xiy)（SIGTRAN) M3UA：适配七号信令MTP3层的消息 M2UA/M2PA: ：适配七号信令MTP2层的消息 IUA:适配ISDN Q.931协议(xiy) V5UA:适配V5协议(xiy) SCTP:在适配协议(xiy)下层提供可靠的传输服务,与TCP/UDP并列为IP网的传输层协议(xiy)。第33页/共42页第三十三页，共42页。34软交换协议(xiy)分类（5） 业务调用协议 SIP:可应用于软交换机与应用服务器之间 INAP：软交换（SSF）SCP CAMEL:软交换（Mobile SSF）Mobile SCP 策略控制协议 COPS：用于策略下发与响应信息上报。 网管协议 SNMP:由IETF定义，广泛应用于计算机界、IP网的网管协议，在软交换体系中应用最普遍(pbin)。 Q3:TMN框架内定义的网管接口协议，适用于ATM网关或部分由电路交换机改造的软交换。 MML：人机命令接口，部分软交换采用。 第34页/共42页第三十四页，共42页。35软交换协议(xiy)分类（6） 数据库访问协议： LDAP（Lightweight Directory Access Protocol），适用于SIP服务器与数据库之间或软交换与路由服务器（RS)之间的数据访问。 MAP：应用于软交换机（MS