现代通信技术课件第12章 下一代网络技术.ppt

1、,第五篇,下一代网络技术,第12章下一代网络技术,第12章 下一代网络技术,12.1 下一代网络概述 12.1.1 下一代网络的概念和特征 下一代网络（NGN）有广义和狭义两种概念，广义的NGN泛指不同于目前一代的，大量采用创新技术，支持语声、数据和多媒体业务的融合网络。而狭义的NGN特指以软交换为核心，光连网为基础，兼容所有三网技术的开放体系架构。 NGN的主要特征： 采用开放的网络构架体系，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，各自独立发展，部件间的协议接口采用相应的标准协议； 业务驱动的网络，其功能特点是：业务与呼叫控制分离，呼叫与承载分离； 基于统一

2、协议的分组网络，可以使用IP协议，IP协议使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通，首次具有了统一的为三大网都能接受的通信协议。,软交换的设计思想: 开放式体系架构、业务驱动和分组化的网络，它吸取了IP，ATM，IN和TDM等众家之长，完全形成分层的、全开放的体系架构。,12.1.2 基于软交换的下一代网络体系结构,12.2 软交换技术,12.2.1 软交换的概念 软交换也有广义和狭义两种概念。从广义上看，软交换泛指一种体系结构；从狭义上看，软交换指软交换设备，位于图12.1中的控制层。软交换设备是一个市场术语，它还有多个名称，如呼叫服务器、呼叫代理、媒体网关控制器等等。因此广义的软

3、交换就是狭义的NGN。 可将狭义软交换的概念概括为：软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。,12.2.2 软交换系统的构成及通信流程 软交换系统的主要功能 呼叫控制和处理功能 协议功能 业务提供功能 资源管理、计费、 认证功能 软交换系统的构成 软交换系统的主要构 件除软交换设备外， 还包括信令网关 （SG）、媒体网关 （MG）、媒体服务 器、应用服务器等，如图12.3所示。,12.3 IPv6技术,12.3.1 IPv6技

4、术的引入及其特点 IPv4(IP第4版)作为网络的基础设施被广泛地应用在Internet和难以计数的小型专用网络上。但由于近年来万维网(World Wide Web)及计算机工业的蓬勃发展。使用网络的人口迅速增加，使IPv4的局限性和缺点暴露无遗，需要马上升级。因此新一代的IP协议。简称IPv6,被提出来解决这些问题。 IPv4存在的问题 1)地址枯竭 2)网络号码匮乏 3)路由表急剧膨胀 解决措施(IPv6出现前) 内部地址（private address） 无类别域间路由CIDR IPv6的产生 IPv6比IPv4的处理性能更加强 大、高效。其变化主要有： 提供巨大的地址空间 具有与网络适

5、配的层次地址 寻路效率比CIDR高 采用全新的数据报格式,12.3.2 IPv6地址体系结构 地址类型(单播、组播、任播) IPv6地址表示法(冒号十六进制记法) IP地址格式(采用多级体系),12.3.3 IPv4向IPv6演进技术 IPv6/ IPv4的双协议栈技术 隧道技术,12.4 自动交换光网络(ASON)技术,自动交换光网络ASON，是指在ASON信令网控制之下完成光传送网内光网络连接自动交换的新型网络，其基本思想是在光传送网络中引人控制平面以实现网络资源的实时按需分配，从而实现光网络的智能化。 12.4.1 ASON结构与特点 ASON总体结构 ASON分层： 传送平面（TP）、

6、 控制平面（CP）、 管理平面（MP）， 其中CP是ASON中 最具特色的部分。,ASON主要特点 (1)直接在光层上按需提供服务，能够适应网络拓扑的改变（结构和网元设备的增减），提供各种服务等级和保护机制。 (2)具备实时的流量工程控制，允许将网络资源动态地分配给路由，能够根据数据流量类型实现数据业务的分类。 (3)具有智能化控制特点，能够动态、自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改。 (4)具备自动资源发现功能，如地址发现、邻接发现、业务发现、信息通道连接发现等，为网络的高效与快速提供了方便。 (5)具备优良的网络生存性，实现对网络的强大保护和故障恢复能力，当网络出现故障时，能够根据网络

7、拓朴信息、可用的资源信息、配置信息等智能地指配最佳恢复路由。 (6)将光网资源与数据业务分布自动联系在一起，可以形成一个响应快和成本相对较低的光传送网。 (7)可以提供新的业务类型，诸如按需带宽业务、波长批发、波长租用和光虚拟专用网（OWN）等。 (8)具有优良的网络可扩展性和设备互连互通性，通过一系列统一的标准来约束设备厂商，规范网络接口和相关协议。,12.4.2 ASON控制平面 接口 协议 控制平面传送网络（信令网络） 12.4.3 ASON关键技术 网络结构设计技术 自动邻居发现技术 光网络路由技术 动态波长选路和带宽资源分配的实现技术 信令技术 光网络协议与管理技术 光网络保护和恢复

8、技术与网络生存性 光网互连技术,习 题,1. 广义NGN的狭义NGN有何不同？请简要描述狭义NGN的体系结构。 2. NGN的主要特征是什么？“NGN就是Internet，因为它们都使用IP协议”这句话对吗？ 3软交换是用软件控制的交换吗？请简述软交换的功能和构成。 4. IPv4存在哪些主要问题？IPv6针对这些问题，进行了哪些改进？ 5. IPv6的地址是如何表示的？ 6. 由IPv4向IPv6过渡有哪些方法？简述其中的两种方法。 7. 简述自动交换光网络的基本结构与主要特点。 8. 简述ASON有哪些关键技术。,实验一 光纤通信基础实验,一、实验目的： 了解我国采用的光纤光缆型号的表示方

9、法 光纤活动连接器的分类及结构特点 单模光纤与多模光纤的特点。,二、预习要求 阅读前面的光纤通信实验系统总体介绍和后边的附录，查找光纤通信系统原理的光纤光缆型号的表示方法，光纤活动连接器的分类及结构特点，单模光纤与多模光纤的特点。 了解尾纤波长，根据尾纤外套上的标记识别光纤。 熟习相关器件。,三、实验内容 从观察光纤规格代号识别实验系统尾纤波长 光纤通信对活动连接器的基本要求 常用的活动连接器的基本结构，ST型、SC型、FC型、PC型、SMA型连接器的特点，进一步熟悉ST型活动连接器 从光纤的规格代号中识别光纤信号的传输模式从光纤的外套颜色识别光纤信号的传输模式,四、实验步骤及注意事项 1识别

10、本实验系统尾纤波长 小心松开尾纤的扎带，阅读尾纤外套上的标识，从其规格代号中判断它的波长，纤芯直径与包层直径，尾纤长度。阅读完毕，用扎带照原样扎好尾纤。 2仔细阅读前而关于活动连接器的讲述。 将本实验系统尾纤所用插头从光收发组件中的ST插座，对照图3-1、图3-2，熟悉ST活动连接器的结构。 3认真阅读我国采用的光纤光缆型号的表示方法，了解单模、多模光纤的表示方法。从本实验系统所用尾纤上查拔外套上的标记，看从哪些标记能帮助识别它是单模或多棋光纤。 4从尾纤外套的颜色去识别它是单模或多模光纤。,五、实验报告要求 1怎样从光纤型号中识别尾纤的工作波长。 2列出活动连接器的分类及对它的基本要求。 3

11、列出ST、SC、FC、SMA、PC活动连接器的结构特点。 4说明光纤端面有哪儿种研磨方式，为何要采用球面研磨与倾斜研磨端面。 5简单归纳单模光纤与多模光纤的特点。 6有那些方法可以识别光纤是单模或多模光纤。 7写出你根据哪些特征识别本实验系统的尾纤是单模或多模光纤。,实验二 光纤通信码型变换及眼图观察测试实验,一、实验目的 了解光纤通信采用的线路码型 掌握CMI码的特点 了解CMI的编解码实现方法 掌握在光纤信道测量眼图的方法。,二、预习要求 阅读光纤通信系统原理的线路码型章节 熟习相关电路的芯片功能。,三、实验电路工作原理 CMI码即为传号翻转码，“1”交替地用“00”和“11”表示，而“0”则固定用“01”表示，因此1bit变为2bit，故属于二电平的NRZ的1B2B码型，这种码的特点是有一定的纠错能力，易于实现，易于定时提取，因此在低速系统中选为传输码型,四、实验内容 用CLK时钟送入NRZ码到CMI编码，分析电路，测出各点的波形。比较CLK时钟、NRZ码，CMI码 4、眼图的测量 TP701为2416T或2316T接收模块的输出，用示波器测量电压的幅度，同时将光纤从模块的ST中慢