软交换复习材料

《软交换技术与NGN》练习题填空题广义的下一代网络涉及的内容十分广泛，实际上包含下一代传送网、下一代接入网、下一代交换网、下一代互联网和下一代移动网。狭义的下一代网络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。下一代网络在功能上可分为媒体/接入层、核心媒体层、呼叫控制层和业务/应用层四层。下一代网络能够实现业务控制与呼叫控制分离、呼叫控制与接入和承载分离。下一代网络的运送层主要完成媒体流和信令流的传送，一般为IP网络或ATM网络。电信网采用的交换技术主要是电路交换和分组交换，分组交换有软交换网络以分组网作为承载网络，呼叫控制集中在软交换设备上。对本地网络进行智能化改造，就是在固定电话本地网建立业务交换中心、用户数据中心和智能业务中心，通过三个中心快速实现网络低成本快速化、移动化和综合化。本地网智能化改造的核心思想是建立本地网集中的用户数据中心，对本地网所有的用户数据进行集中管理，并在每次呼叫接续前增加用户业务属性查询机制。基于R4的移动核心网CS域中MSC被分为MSC服务器(MSCServer)和媒体网关(MGW)，实现了CS域中呼叫与承载的分离，并支持信令的IP承载。Mc接口是R4核心网中MSCServer与媒体网关MGW之间的接口，接口上采用H.248协议，该协议增加了针对3GPP特殊需求的扩展事务(Transaction)及包(Packet)定义。Nc接口是R4核心网中MSCServer之间的呼叫控制信令接口，该接口采用与承载无关的呼叫控制协议BICC协议，该协议提供在宽带转输网上等同于ISUP的信令功能。Nb接口是R4核心网中MGW之间的接口，用来在R4核心网内承载用户的话音媒体流，有IP与ATM承载两种方式。IP协议采用的地址是IP地址。IP地址包括网络地址和主机地址两部分，现在采用的IPv4地址包含32位二进制数。在无类别域间选路CIDR中，网络地址的长度由32比特的掩码中包含的连续的1的位数来确定。128.211.168.0／22表示该网络中的最低地址是128.211.168.0，该网络的网络地址占22位二进制数，该网络的主机的地址占10位二进制数，该网络能所包含的最大主机数目为（210-2）。IP网络中的路由器根据目的主机的IP地址来寻址选路，完成数据转发。Internet传输层有三个传输协议，分别是传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP和流控制传送协议SCTP，其中流控制传送协议SCTP主要用来在IP网络中传送电话网的信令。传输层的UDP协议提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠保证，适合于一次传输少量数据或实时性较高的流媒体数据。RTP协议能够为语音、图像、数据等多种需实时传输的数据提供端到端的传输功能,它实际上包含两个相关的协议：RTP协议和RTCP协议。RTCP协议用来传送监视实时数据传送质量的统计数据，同时可以在会议业务中传送与会者的信息。RTP的数据通过偶数的UDP端口传送，而对应RTCP数据使用比RTP端口大1的奇数UDP端口传送。G.729和G.723.1是我国下一代网络中常用的参数语音编码，其中G.729编码的比特率为8kbit/s，G.723.1编码的比特率是5.3kbit/s和6.3kbit/s。SIP协议的网络模型结构中有两类基本的网络实体，其中用户代理是驻存在终端系统中的功能块，SIP服务器则是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备。在SIP协议网络模型中，用户代理是直接和用户发生交互作用的功能实体，它能够代理用户的所有请求或响应。在SIP协议网络模型中，代理服务器是代表其他客户机发起请求，既充当服务器又充当客户机的中间程序。、在SIP协议网络模型中，重定向服务器把请求消息中的被叫用户地址映射成零个或更多个新地址，向请求方发送应答以指示被叫用户的地址。为了实现漫游，SIP用户需要将当前所在位置登记到网络中的注册服务器上，以便其他用户能够通过位置服务器确定该用户的位置。SIP协议使用SIP的通用资源定位器(URL)来标识用户、进行寻址，该地址实际上就是SIP服务器的应用层地址，采用user@host格式。SIP协议消息分为请求和响应两类。其中，请求消息从客户机发往服务器，响应消息则从服务器发往客户机。一个SIP请求消息由请求行开始，请求行由一个方法符号、一个REQUEST-URL、一个SIP的版本指示组成。SIP应答消息的起始行是状态行,状态行由SIP版本号开始，接着是一个表示应答结果的3位十进制数字的状态码,起始行还可能包含一个原因说明，用文本形式对结果进行描述。当接收到INVITE消息的最终应答时，发送这个INVITE消息的客户端将发送一个ACK消息进行确认。在SIP中，CANCEL消息用来终止一个等待处理或正在处理的请求。SIP系统中，用户代理客户端使用REGISTER方法来登录并且把它的地址注册到SIP服务器。SIP协议的Max-Forwards头字段限定一个请求消息在到达目的地之前允许经过的最大跳数。SIP协议的Via头字段用以指示请求历经的路径。它可以防止请求消息传送产生环路，并确保应答和请求消息选择同样的路径，以保证通过防火墙或满足其它特定的选路要求。当SIP消息中Content-Type头部字段为：“Content-Type：application／sdp”时，说明该消息的消息体类型为SDP。H.248协议是软交换设备与媒体网关之间的接口协议。H.248提出了网关的连接模型概念，模型的基本构件有终端和关联域。H.248协议中的终端是MG上的一个逻辑实体，它可以发送和／或接收一个或者多个数据流。终端分为半永久性终端和临时性终端两种。半永久终端代表物理实体，临时性终端代表临时的信息流。H.248协议中关联域代表一组终端之间的相互关系，实际上对应为呼叫,在同一个关联域中的终端之间可相互通信。先级对IP分组进行转发。在区分服务模型中，用户和提供区分服务的服务提供商之间需要预先商定服务等级合约SLA，规范ISP对用户端网络所支持的业务类别以及每种类别的业务流数量。而ISP和其他ISP也必须签订业务流调节合约TCA，规范ISP之间的数据流应该满足的一些约定。MPLS把整个网络的节点设备分为两类，其中标签边缘路由器构成MPLS网的接入部分，完成IP包的分类、寻路、转发表和标记交换通道表的生成、转发等效类至标记的映射发起或终止等功能；标签交换路由器构成MPLS网的核心部分，负责根据交换表完成高速转发功能。MPLS网络中，转发等价类FEC是一组具有相同特性的IP数据包，在转发过程中被以相同的方式处理。MPLS网络中，标签(Label)是一个具有本地意义的固定长度的标识，用于标识一个转发等价类。为特定转发等价类选择标签交换路径可有逐跳路由和显示路由两种方法。其中，逐跳路由允许每个标签交换路由器独立地为每个转发等价类选择下一跳。虚拟专用网VPN是在公共的运营网络中开辟出一片相对独立的资源，专门为某个企业用户使用，而企业用户可以具有一定的权限监控和管理自己的这部分资源，就如同自己组建了一个专用网络一样。虚拟专用网VPN中，VPNv4地址由路由标识符RD和IPv4地址共同构成，可以解决不同VPN之间IP地址空间重叠的问题。MPLSVPN业务数据采用两层标签栈的封装结构，其中外层标签代表了从PE到对端PE的一条LSP，内层标签指示了PE所连接的站点或者CE。流量工程是使用先进的路由选择算法将业务流量合理地映射到物理网络拓扑中，从而充分利用网络资源，提高网络的整体效率，满足不同业务对网络服务质量的要求。私网就是采用私有IP地址来连接各个网络设备组成的相对独立和封闭的网络。NAT技术通过将私网中设备的私有IP地址映射为公有IP地址，实现了网络地址的复用。NAT有四种类型，分别是完全NAT、受限NAT、端口受限NAT和对称NAT。代理(Proxy)方案是通过对私网内用户呼叫做信令代理和媒体代理的方式解决语音和视频等多媒体业务穿越NAT的问题。3GPP提出的支持IP多媒体业务的子系统（IMS）技术标准，将蜂窝移动通信网技术和Internet技术有机地结合起来，是解决固定网络和移动网络融合的的重要方式。3GPPIMS的体系采用了分层结构，由下往上分为IP接入网络层(IP-CAN)、IP多媒体核心网络层(IMCN)和业务网络层。CSCF是IMS的核心处理部件，其按功能又分为P-CSCF、I-CSCF和S-CSCF三个逻辑实体，其中P-CSCF是IMS中用户的第一个接触点。IMS漫游用户所有的业务都由归属网络的S-CSCF进行控制，将业务映射到本地或者第三方的业务平台。简答题简要说明NGN的定义。从广义来讲，下一代网络泛指一个不同于现有网络，大量采用当前业界公认的新技术，可以提供语音、数据及多媒体业务，能够实现各网络终端用户之间的业务互通及共享的融合网络。下一代网络包含下一代传送网、下一接入网、下一代交换网、下一代互联网和下一代移动网。从狭义来讲，下一代网络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分离，呼叫控制与接入和承载彼此分离，各功能部件之间采用标准的协议进行互通，能够兼容各业务网(PSTN、IP网、移动网等)技术，提供丰富的用户接入手段，支持标准的业务开发接口，并采用统一的分组网络进行传送。简要说明NGN的特点。下一代网络是可以提供包括话音，数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架，有三大特征。其特点如下：（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。部件化使得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的功能产品来组建网络。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，应实现业务控制与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络，以便灵活有效的实现各种业务。用户可以自行配置和定义自己的业务特征和接入方式，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型。同时能够支持固定用户和移动用户，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。（3）下一代网络是基于统一协议的分组的网络。能利用多种宽带能力和有QoS保证的传送技术，使NGN能够提供通信的安全性、可靠性和保证服务质量。简要说明以软交换为中心的下一代网络的分层结构。下一代网络在功能上可分为媒体/接入层、核心媒体层、呼叫控制层和业务/应用层四层。接入层的主要作用是利用各种接入设备实现不同用户的接入，并实现不同信息格式之间的转换。传送层主要完成数据流（媒体流和信令流）的传送，一般为IP网络或ATM网络。控制层是下一代网络的核心控制层，该层设备一般被称为软交换机（呼叫代理）或媒体网关控制器（MGC）。应用层的作用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。简要说明SIP协议的功能。用户定位：确定用于通信的终端系统的位置；用户能力：确定通信媒体和媒体的使用参数；用户可达性：确定被叫加入通信的意愿；呼叫建立：建立主叫和被叫的呼叫参数；呼叫处理：包括呼叫转移和呼叫终止。说明网关的连接模型中终端和关联域的概念。H．248提出了网关的连接模型概念，模型的基本构件有终端(Termination)和关联域(Context)。终端是MG上的一个逻辑实体，它可以发送和／或接收一个或者多个数据流。终端分为半永久性终端和临时性终端两种。半永久性终端代表物理实体，临时性终端代表临时性的信息流，例如RTP媒体流。H.248协议用“描述符”这一数据结构来描述终端的特性。 关联域代表一组终端之间的相互关系，实际上对应为呼叫,在同一个关联域中的终端之间可相互通信。简要说明下一代网络业务的主要特点。 下一代网络业务的主要特点是能快速提供业务、实现业务的个性化及移动化、具有丰富的业务接入手段，、多媒体特性明显。简要说明基于软交换的业务实现方式。 基本业务和补充业务是由软交换设备提供的，而增强业务则由应用服务器等各种服务器或者由第三方来提供，也可由软交换与智能网设备配合实现。分析NAT对下一代网络业务的影响。 NAT对下一代网络的影响体现在以下两个方面。私网内设备只有在向外部主动发起连接时，才会被分配到合法IP和端口号，若不做特殊处理，设备对外部网络来说是不可见的，也无法接受软交换发来的呼叫请求，被称作NAT问题。私网内设备都采用私有IP地址，虽然经过NAT可以将网络层的私有IP地址转换为公有IP地址，但是对于应用层消息中的私有IP地址却无能为力，被称作PAT问题。画图题画出SIP网络系统的逻辑结构。画出H.248消息的结构。画出软交换网络总体结构。画出代理处于公网时的应用模型。四、SIP协议分析：分析以下采用SIP协议建立呼叫时发送的一条消息，并回答以下问题：主叫的注册账号是什么？被叫的注册账号是什么？与主叫直接通信的地址是什么？该消息的消息体采用的协议是什么？本次会话中主叫可以接收几种编码的音频？主叫接收的音频流用的传输协议是什么？主叫接收媒体流的IP地址和RTP端口号分别是什么？INVITEsip:8882101@10.77.226.41SIP/2.0From:sip:8882100@10.77.226.41;tag=1c13959To:sip:8882101@10.77.226.41Call-Id:call-973574765-4@10.77.226.121Cseq:1INVITEContent-Type:application/sdpContent-Length:199Accept-Language:enSupported:sip-cc,sip-cc-01,timerContact:sip:8882100@10.77.226.121User-Agent:Pingtel/1.0.0(VxWorks)Via:SIP/2.0/UDP10.77.226.121v=0o=Pingtel55INIP410.77.226.121s=phone-callc=INIP410.77.226.121t=00m=audio8766RTP/AVP0968a=rtpmap:0pcmu/8000/1a=rtpmap:96telephone-event/8000/1a=rtpmap:8pcma/8000/1答：主叫的注册账号是8882100@10.77.226.41；被叫的注册账号是8882101@10.77.226.41；与主叫直接通信的地址是8882100@10.77.226.121；该消息的消息体采用的协议是SDP；本次会话中主叫可以接收3种编码的音频；接收的音频流用的传输协议是RTP；主叫接收媒体流的IP地址和RTP端口号分别是10.77.226.121：8766。五、4种NAT类型——P246用一两句话解释各种NAT如何通信。完全NAT一旦一个内部地址（iAddr:port1）映射到外部地址（eAddr:port2），所有发自iAddr:port1的包都经由eAddr:port2向外发送。任意外部主机都能通过给eAddr:port2发包到达iAddr:port1。受限NAT一旦一个内部地址（iAddr:port1）映射到外部地址（eAddr:port2），所有发自iAddr:port1的包都经由eAddr:port2向外发送。任意外部主机（hostAddr:any）都能通过给eAddr:port2发包到达iAddr:port1的前提是：iAddr:port1之前发送过包到hostAddr:any."any"也就是说端口不受限制。端口受限NAT一旦一个内部地址（iAddr:port1）映射到外部地址（eAddr:port2），所有发自iAddr:port1的包都经由eAddr:port2向外发送。一个外部主机（hostAddr:port3）能够发包到达iAddr:port1的前提是：iAddr:port1之前发送过包到hostAddr:port3。对称NAT每一个来自相同内部IP与端口，到一个特定目的地地址和端口的请求，都映射到一个独特的外部IP地址和端口。同一内部IP与端口发到不同的目的地和端口的信息包，都使用不同的映射。只有曾经收到过内部主机封包的外部主机，才能够把封包发回。PPT7.5IMS与软交换名词解释ALG应用层网关ApplicationLevelGatewayAPI应用编程接口ApplicationProgramInterfaceATM异步传输模式AsynchronousTransferModeBICC承载无关的呼叫控制协议BearerIndependentCallControlprotocolCDM