第8章 软交换,8.1 下一代网络NGN概述 8.2 软交换定义及特点 8.3 软交换体系结构 8.4 一些典型的网元设备 8.5 软交换涉及的几种主要协议,8.1 下一代网络NGN概述,一、NGN定义及重要特征 广义上：不同于当前一代网络的、采用大量先进技术的、可以承载语音/数据/多媒体等各种类型信息及业务的融合网络。 狭义上：以软交换技术为核心，以光网络和分组传送技术为基础的，能够提供包括话音、数据和多媒体等各种业务的融合开放的网络构架。 2004年初，国际电联对其做出定义：NGN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QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。,8.1 下一代网络NGN概述,一、NGN定义及重要特征 NGN的重要特征 （1）采用开放的网络构架体系。其功能特点是： 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； 2）部件间的协议接口基于相应的标准。 部件化使得原有电信网络逐步走向开放，运营商可根据业务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）NGN是业务驱动的网络，其功能特点是： 1）业务与呼叫控制分离；2）呼叫与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务。,8.1 下一代网络NGN概述,一、NGN定义及重要特征 NGN的重要特征 （2）NGN是业务驱动的网络，其功能特点是： 1）业务与控制分离；2）传送与接入分离。 分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务。 （3）NGN通过网关设备实现与现有PSTN，ISDN和GSM等网络互通，以便保留对现有网络基础的投资；也支持现有终端和IP智能终端，包括模拟电话、传真机、ISDN终端、移动电话、GPRS终端、SIP终端、H248终端、MGCP终端、通过PC的以太网电话、线缆调制解调器等。,8.1 下一代网络NGN概述,一、NGN定义及重要特征 NGN的重要特征 （4）NGN是具有可方便的管理调度、高带宽、基于统一的IP协议来实现业务融合、可维护和可持续发展的网络，此外，还是具有QoS保证、安全性保证、可靠性保证的网络。,8.1 下一代网络NGN概述,二、体系结构,8.1 下一代网络NGN概述,二、体系结构 从网络设备功能纵向分层的角度来看，根据不同的功能可将网络分解成4个功能层面 （1）业务和应用层：由各种业务应用服务器组成。 主要负责业务生成、业务逻辑定义和业务编程接口等业务逻辑的相关处理，以及负责业务认证和业务计费等业务相关的管理功能。此外，还提供开放的第三方可编程接口，以便容易引进新业务。 （2）处理业务逻辑：其功能包括IN（智能网）业务逻辑、AAA（认证、鉴权、计费）和地址解析，且通过使用基于标准的协议和API来发展业务应用。,8.1 下一代网络NGN概述,二、体系结构 （3）控制层：NGN的中枢部分 主要实现呼叫控制、资源管理、接续控制、路由选择等以及各种信令协议的互通和转换等功能，并控制传输层对业务流进行下一步处理。 控制层的核心设备是软交换设备，该设备需要具有众多的协议接口，以支持与不同类型网络的互通。 （4）传输层：NGN的承载网络。 响应控制层的控制命令，根据控制命令对信息流进行交换或路由，以便将信息流传到目的地。 该层可以是宽带IP网络、ATM网络等。,8.1 下一代网络NGN概述,二、体系结构 （5）媒体/接入层：由各类媒体网关、综合接入设备、各种接入与传输方式等组成。 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分组网络上传递的信息格式。,8.1 下一代网络NGN概述,三、支撑NGN的主要技术 作为一个通用融合网络，NGN需要得到许多新技术的支持。 （1）软交换 NGN的核心技术，一种基于软件的标准开放的分布式交换和控制平台。 （2）IPv6 作为网络协议，NGN将基于IPv6。 IPv6相对于IPv4的主要优势：扩大了地址空间，提高了网络的整体吞吐量，服务质量得到很大改善，安全性有了更好的保证，支持即插即用和移动性，更好地实现了多播功能。,8.1 下一代网络NGN概述,三、支撑NGN的主要技术 （3）光纤高速传输技术 单一光纤的传输容量自19802000年这20年里增加了大约1万倍，目前已达到40Gbit/s。 （4）光交换与智能光网 组网技术现正从具有分插复用和交叉连接功能的光联网向利用光交换机构成的智能光网发展。 （5）宽带接入 （6）城域网,8.1 下一代网络NGN概述,三、支撑NGN的主要技术 （7）3G和后3G移动通信系统 3G定位于多媒体IP业务，传输容量更大，灵活性更高。制定3G标准的3GPP组织使IPv6成为3G必须遵循的标准。包括4G在内的后3G系统将定位于宽带多媒体业务，使用更高的频带，更大传输容量。 （8）IP终端 基于IP的用户设备，如汽车仪表板、家用电器等，都将挂网上，可通过家庭LAN或个人域网(PAN)接入或从远端PC接入。,8.1 下一代网络NGN概述,三、支撑NGN的主要技术 （9）网络安全技术 除了常用的防火墙、代理服务器、安全过滤等安全技术外，还要采取更多的措施来加强网络的安全，例如针对现有路由器、交换机、边界网关协议(BGP) 所存在的安全弱点提出解决办法等。,第8章 软交换,8.1 下一代网络NGN概述 8.2 软交换定义及特点 8.3 软交换体系结构 8.4 一些典型的网元设备 8.5 软交换涉及的几种主要协议,8.2 软交换定义及特点,一、软交换的定义 国际软交换协会（ISC）对软交换的定义是： 软交换是提供呼叫控制功能的软件实体。 我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是： 软交换是网络演进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、计费等功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。,8.1 下一代网络NGN概述,一、软交换的定义 软交换的基本含义：一个基于软件的标准开放的分布式交换/控制平台。 与呼叫控制、业务提供及交换矩阵均集中在一个系统中传统交换技术不同，软交换的出发点是“网络就是交换”，其核心思想是基于NGN功能四层分层概念，对交换所包含的呼叫控制、接续、业务处理等各种功能做不同程度的集成，并将其分离在网络中的不同类型的网元上，这些网元通过标准化协议进行连接和通信，从而使业务和网络可以独立发展，能够灵活提供业务和应用，以便满足用户不断发展更新的业务需求。,8.1 下一代网络NGN概述,二、软交换的特点 软交换的主要特点是具有灵活、分布式的交换功能，有如下几个技术特点： 1）传统交换机着眼于节点解决方案，而软交换是一个网络解决方案。需要支持的新的网络能力可以由已有网元或新增网元实现，软交换则定义网元之间的标准接口。 2）软交换是一个分布式和集中式相结合的解决方案。 3）软交换是一个软件解决方案，核心在于软交换机中的控制逻辑和网元之间的接口协议。 4）软交换采用分层体系结构，与网络的垂直分割相适配，支持网络的演进和新技术的引入。,8.1 下一代网络NGN概述,二、软交换的特点 传统电路交换模式与软交换模式比较。,第8章 软交换,8.1 下一代网络NGN概述 8.2 软交换定义及特点 8.3 软交换体系结构 8.4 一些典型的网元设备 8.5 软交换涉及的几种主要协议,8.3 软交换体系结构,软交换的体系结构图,8.3 软交换体系结构,一、媒体接入层 完成异构网络之间信息的相互转换，实现网络信息互通。 主要接入设备有： 信令网关（SG）：与七号信令网相连，完成七号信令转换，实现将七号信令承载于数据网上的功能。 中继网关（TG）：位于电路交换网和分组网之间，与呼叫服务器配合，实现话音业务的汇接/长途中继功能。 接入网关（AG）：连接模拟电话用户，实现综合接入功能， 综合接入设备（IAD）：向用户同时提供模拟端口和数据端口，实现用户的综合接入。 无线接入网关（WAG）：实现无线用户的接入。 媒体资源服务器：与控制层设备的配合，提供多媒体资源。,8.3 软交换体系结构,二、传输层 用于承载媒体流的高带宽的分组网络，将信息媒体流选路传送至目的地，要求有高可靠性以及一定的QoS保证。 目前主要是指IP和ATM两种网络。,8.3 软交换体系结构,三、控制层 软交换体系的呼叫控制核心，利用媒体网关控制器MGC，以软件形式控制接入设备完成呼叫接续。 主要功能包括呼叫控制、业务提供、业务交换、资源管理、用户认证等等。 MGC与上下层之间存在软交换与信令网关间的接口、MGC之间接口等众多接口和MGCP、H.248、H.323、SIP等大量协议类型。,8.3 软交换体系结构,四、业务/应用层 软交换体系最高层，利用各种设备提供各种丰富的增值业务、相应的网络管理及服务。 主要包括：业务控制点SCP、特征服务器、媒体服务器、AAA服务器、应用服务器、策略服务器等众多服务器。 SCP：包括传统智能网和新的IP网上的SCP，主要实现软交换与智能网业务的融合； AAA服务器：用于用户认证、管理、授权； 媒体服务器：提供媒体和语音资源的平台； 特征服务器：用于提供与呼叫过程密切相关的一些能力，如呼叫等待、快速拨号、在线拨号等，其提供的特性通常与某一类特征有关；,8.3 软交换体系结构,四、业务/应用层 软交换体系最高层，利用各种设备提供各种丰富的增值业务、相应的网络管理及服务。 主要包括：业务控制点SCP、特征服务器、媒体服务器、AAA服务器、应用服务器、策略服务器等众多服务器。 应用服务器：负责各种增值业务和智能业务的逻辑产生和管理、提供各种开放的API，为第三方业务的开发提供创作平台等。 策略服务器：完成策略管理功能，定义各种资源接入和使用的标准。,第8章 软交换,8.1 下一代网络NGN概述 8.2 软交换定义及特点 8.3 软交换体系结构 8.4 一些典型的网元设备 8.5 软交换涉及的几种主要协议,8.4 一些典型的网元设备,一、媒体网关控制器 1、MGC功能 MGC独立于底层承载协议，完成呼叫控制、媒体网关接入控制、业务提供、资源管理等诸多功能。,8.4 一些典型的网元设备,一、媒体网关控制器 1、MGC功能 （1）呼叫控制功能。主要包括： 为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等 接收来自业务交换功能的监视请求，并对与呼叫相关的事件进行处理，接收来自业务交换的呼叫控制相关信息，支持呼叫的建立和监视,8.4 一些典型的网元设备,一、媒体网关控制器 1、MGC功能 （1）呼叫控制功能。主要包括： 支持两方或多方呼叫控制功能，提供多方呼叫控制功能，包括多方呼叫特殊逻辑关系，呼叫成员的加入、退出、隔离、旁听和混音控制等 识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂件等事件，控制媒体网关向用户发送音信号，如拨号音、振铃音、回铃音等，满足运营商的拨号计划。,8.4 一些典型的网元设备,一、媒体网关控制器 1、MGC功能 （2）媒体网关接入功能。 可连接各种媒体网关。如：PSTN/ISDN网关、IP中继媒体网关、ATM网关、用户媒体网关、数据媒体网关和无线媒体网关等。 可完成H.248协议功能，可直接与H.323终端和SIP客户端终端连接，提供相应业务。,8.4 一些典型的网元设备,一、媒体网关控制器 1、MGC功能 （3）协议功能。 提供支持多种信令协议接口，包括H.248、H.323、SIP、SCTP、ISUP+、INAP+、RADI-US、SNMP等的接口，它们采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信。 实现PSTN网和IP网/ATM网间的信令互通和不同网关的互操作。,8.4 一些典型的网元设备,一、媒体网关控制器 1、MGC功能 （4）业务提供功能。 提供PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务。 可以与现有智能网配合提供智能网业务。 可以与第三方合作，