WA310005 UMTS移动软交换网络原理课件
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移动通信系统原理ppt课件
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数字传输技术
数字调制技术
通过改变载波的振幅、频 率或相位来传输数字信号， 如ASK、FSK、PSK等。
数字复用技术
将多个低速数字信号合并 成一个高速数字信号进行 传输，如TDM、WDM等。
数字编码技术
通过编码提高数字信号的 抗干扰能力和传输效率， 如线性编码、卷积编码等。
扩频传输技术
直接序列扩频
信道
在移动通信中，信道是传输信息的媒介，包括物理信道和逻辑信道。物理信道 是实际传输信息的通道，而逻辑信道则是用于描述和控制物理信道的信息通道。
02
移动通信中的关键技术
多址技术
01
频分多址（FDMA）
将通信系统的总频段划分成若干等间隔的频道，分配给不同的用户使用。
02 03
时分多址（TDMA）
把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，然后根据一定 的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送 信号。
包括移动交换中心（MSC）、 拜访位置寄存器（VLR）、归属 位置寄存器（HLR）、鉴权中心 （AUC）和设备识别寄存器 （EIR）。
包括操作维护中心（OMC）。
CDMA网络架构
移动台（MS） 基站收发信系统（BTS）
基站控制器（BSC）
CDMA网络架构
移动交换中心（MSC） 访问位置寄存器（VLR）
移动通信系统原理ppt课件
目 录
• 移动通信概述 • 移动通信中的关键技术 • 移动通信网络架构 • 移动通信中的信号处理 • 移动通信中的传输技术 • 移动通信中的无线资源管理
01
移动通信概述
移动通信的定义与发展
定义
移动通信是指通信双方或至少有一 方在移动中进行信息交换的通信方 式。
WA310005 UMTS移动软交换网络原理(中级) ISSUE3.2
Page 2
目 录
1. 软交换网络技术体系 2. 软交换核心网接口和协议 3. 软交换呼叫控制流程浅析
Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Page 3
目 录
1. 软交换网络技术体系 2. 软交换核心网接口和协议 3. 软交换呼叫控制流程浅析
Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
优点： 优点： IP扁平组网 IP扁平组网 至少节省50%的传输带宽 至少节省50%的传输带宽 50%
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IP技术的引入
IP分组统计复用的优势
分组承载网络，减少语音编解码的次数，提高了语音服务质量， 节省了建网成本 网络带宽的高效利用 网络配置、扩容和维护简单，可大幅降低运营成本 骨干网和数据网络可以共享，减少建设投入 实现多网融合，提供综合业务
T D M
传统交换将控制，承载和交换在同一实体中, 相互之间的制约使用户业务能力受限；软交换将 传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各部件可以按相应的功能划分独立发展；
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R4软交换功能实体:信令网关SG
ISUP MTP3 PSTN MTP2 MTP1 TDM SG ISUP M3UA SCTP IP IP MSC Server
软交换技术课件.ppt
❖ 软交换与业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服 务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中：软交 换与应用服务器间的接口可采用SIP、API，提供对三方应用和增值业务的 支持；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预，可采 用COPS协议；软交换与网关中心间的接口实现网络管理，采用SNMP；软交 换与智能网SCP之间的接口实现对现有智能网业务的支持，采用INAP协议。
三、软交换的功能
❖ 软交换机其功能可以分为电话呼叫服务器，SIP服务器等 ❖ 电话呼叫服务器：通过媒体网关控制协议实现对所属中继网关和接入网关的控
制，实现基于分组承载网络的PSTN、ISDN业务特性; ❖ SIP服务器：提供SIP代理、注册、定位等SIP协议处理功能，实现基于分组网络
的SIP终端多媒体通信的功能;
三、软交换的能
❖ 协议功能，支持相应标准协议；业务交换功能；互通功能可通过各种 网关实现与响应设备的互通；资源管理功能对系统中的各种资源进行 集中管理，如资源的分配，释放和控制;
❖ 计费功能根据运营需求讲话单传送至计费中心；认证、授权功能可进 行认证授权；地址解析功能和语音处理功能。
三、软交换的功能
通信类专业教学资源库 石家庄邮电职业技术学院
《通信概论》课程
软交换技术
制作：电信工程系
2020/10/14
目录
01
软交换概念
02 软交换的网络结构
03 软交换的功能
04 软交换的特点
2020/10/14
05
软交换技术应用
一、软交换的概念
❖ 软交换技术是NGN网络的核心技术， 为下一代网络具有实时性要求的业务 提供呼叫控制和连接控制功能。
三、软交换的功能
❖ 软交换机其功能可以分为电话呼叫服务器，SIP服务器等 ❖ 电话呼叫服务器：通过媒体网关控制协议实现对所属中继网关和接入网关的控
制，实现基于分组承载网络的PSTN、ISDN业务特性; ❖ SIP服务器：提供SIP代理、注册、定位等SIP协议处理功能，实现基于分组网络
的SIP终端多媒体通信的功能;
三、软交换的能
❖ 协议功能，支持相应标准协议；业务交换功能；互通功能可通过各种 网关实现与响应设备的互通；资源管理功能对系统中的各种资源进行 集中管理，如资源的分配，释放和控制;
❖ 计费功能根据运营需求讲话单传送至计费中心；认证、授权功能可进 行认证授权；地址解析功能和语音处理功能。
三、软交换的功能
通信类专业教学资源库 石家庄邮电职业技术学院
《通信概论》课程
软交换技术
制作：电信工程系
2020/10/14
目录
01
软交换概念
02 软交换的网络结构
03 软交换的功能
04 软交换的特点
2020/10/14
05
软交换技术应用
一、软交换的概念
❖ 软交换技术是NGN网络的核心技术， 为下一代网络具有实时性要求的业务 提供呼叫控制和连接控制功能。
UMTS基本原理及演进过程(蓝光教材)
最终扩频速率和比特速率的比 在WCDMA系统中，根据提供业务的不同，处理增益是 可变的
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
UMTS技术特点 WCDMA的信道编码
信道编码的作用：增加比特间的相关性，以便在受到干扰的情况
下恢复信号
编码类型及编码率
语音业务：卷积码（1/2、1/3），约束长度为9，加8个尾比特
信源 解码
解扰
解调
射频 接收
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
UMTS技术特点 常用术语
比特（Bit），符号(Symbol)
，码片 (Chip)
经过信源编码的含有信息的数据称为“比特”
经过信道编码和交织后的数据称为“符号”
经过最终扩频得到的数据称为“码片”
处理增益
UMTS技术特点 WCDMA的发射分集
前向链路容量是当前CDMA蜂窝系统容量的瓶颈，WCDMA 标准在发射分集上的应用上进行了深入பைடு நூலகம்研究，提出了新的 发射分集方案，提高前向链路容量；
开环发射分集
基于时空块编码的发射天线分集（STTD） SCH上的时间切换传输分集（TSTD）
闭环发射分集，FBI 域
UMTS技术特点
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
UMTS技术特点
多址技术和双工技术
CDMA基本原理 WCDMA 关键技术
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
UMTS技术特点
双工技术：
时分双工：TDD 频分双工：FDD
多址技术：
软交换技术 ppt课件
3
下一代网络的概念
下一代网络（Next Generation Network , NGN）是基 于TDM的PSTN语音网络和IP/ATM的分组网络融合的产物， 可以同时支持话音、数据、多媒体等多种业务。
以软交换为核心的NGN，是一种业务驱动型网络。采用 综合、开放、融合的网络架构，通过业务与呼叫控制完全 分离、呼叫控制与承载完全分离，实现相对独立的业务体 系，使业务独立于网络。通过开放式协议和接口，可灵活、 快速地提供业务，个人用户可自己定义业务特征，而不必 关心承载业务的网络形式和终端类型。
Radius协议：远程用户拨号认证系 统由RFC2865，RFC2866定义，是目 前应用最广泛的AAA协议 。
Radius
信令 No.7/IP 网关
软 交 换 设 备
No.7 信令网
待定
地址解析/路由 业务提供 网管、计费 业务交换 呼叫控制
SNMP H.323
SIP
SIP
系统
互
通
功
SIP/BICC 软
能
交换
INAP/IP
信令 网关
H.323 IP电话网
智能网
H.248
媒体 网关
SIP 终端
H.248 终端
MGCP 终端
BICC:与承载独立的呼叫控制协议。解决呼叫控制和 承载控制分离的问题，使呼叫控制信令可在各种网络 上承载 。
MGCP:媒体网关控制协议 SIP:会话发起协议（多媒体） SNMP:简单网管协议 INAP：智能网应用协议
14
一、软交换的基本概念
功能：
1）媒体网关接入功能 2）呼叫控制和处理功能 3）协议功能 4）业务提供功能 5）互通功能 2、软交换支持的协议 1)H.323 2)MGCP 3)H.248/Megaco 4)SIP
下一代网络的概念
下一代网络（Next Generation Network , NGN）是基 于TDM的PSTN语音网络和IP/ATM的分组网络融合的产物， 可以同时支持话音、数据、多媒体等多种业务。
以软交换为核心的NGN，是一种业务驱动型网络。采用 综合、开放、融合的网络架构，通过业务与呼叫控制完全 分离、呼叫控制与承载完全分离，实现相对独立的业务体 系，使业务独立于网络。通过开放式协议和接口，可灵活、 快速地提供业务，个人用户可自己定义业务特征，而不必 关心承载业务的网络形式和终端类型。
Radius协议：远程用户拨号认证系 统由RFC2865，RFC2866定义，是目 前应用最广泛的AAA协议 。
Radius
信令 No.7/IP 网关
软 交 换 设 备
No.7 信令网
待定
地址解析/路由 业务提供 网管、计费 业务交换 呼叫控制
SNMP H.323
SIP
SIP
系统
互
通
功
SIP/BICC 软
能
交换
INAP/IP
信令 网关
H.323 IP电话网
智能网
H.248
媒体 网关
SIP 终端
H.248 终端
MGCP 终端
BICC:与承载独立的呼叫控制协议。解决呼叫控制和 承载控制分离的问题，使呼叫控制信令可在各种网络 上承载 。
MGCP:媒体网关控制协议 SIP:会话发起协议（多媒体） SNMP:简单网管协议 INAP：智能网应用协议
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一、软交换的基本概念
功能：
1）媒体网关接入功能 2）呼叫控制和处理功能 3）协议功能 4）业务提供功能 5）互通功能 2、软交换支持的协议 1)H.323 2)MGCP 3)H.248/Megaco 4)SIP
通信原理课件软切换
•
软切换和更软切换的区别
•
更软切换（More Softer Hand-over）： 在同小区（BTS）两条不同的信号之间进行 的切换，叫做更软切换。无论软切换还是 更软切换，都是为了实现移动服务的连续 性提高用户的主观满意度。与硬切换的区 别：软切换为先切后断，硬切换为先断后 切。
种类
(1)频率内切换:这是指软切换和更软切换。软切换的 特点是"先建立、后断开"，也就是说，移动台在离开 其服务小区(主小区)之前，就己经与它可能到达的小 区建立了联系，所以切换具有健壮性。另外，软切换 带来的宏分集增益可以明显提高处于小区边缘的移动 台的链路通信质量。因此，软切换是WCDMA系统中 应用最为广泛的切换技术。随着小区扇区化以提高系 统容量的方案逐渐得到采纳，更软切换也得到了运用。 更软切换和软切换的区别是:在软切换中，移动台在 切换过程中与属于不同小区的多个扇区产生连接，而 在更软切换中，移动台在切换过程中与同一小区的具 有相同频率的多个扇区产生连接。
Hale Waihona Puke • (2)设置过大: • ◆话音质量差，甚至造成掉话，减少了基站的覆盖 范围; • ◆造成了切换延迟; • ◆基站边界附近的移动台发射功率过高，造成大量 耗电等不利后果。 • 适当选择T_ADD，使系统的大部分软切换是两小 区切换，并且使移动台与两小区的距离大致相等， 这样可使移动台平均发射功率降幅加大，降低了 对系统的干扰。
软切换在CDMA2000中的应用
参数设置
• 设置合适的参数。 • (1)设置过小: • ◆产生大量导频测量消息，通知基站，准备切换， 大量占用了移动台和基站的资源; • ◆增加了不必要的切换，占用了更多的 TCH(Traffic Channel)，使更多移动台进入软切 换，尤其是随着T_ADD 降低，三小区切换的比例 会上升; • ◆使移动台到达远端小区的功率过低，甚至被忽略， 失去了分集接收的意义，又造成了TCH 的浪费。
软切换和更软切换的区别
•
更软切换（More Softer Hand-over）： 在同小区（BTS）两条不同的信号之间进行 的切换，叫做更软切换。无论软切换还是 更软切换，都是为了实现移动服务的连续 性提高用户的主观满意度。与硬切换的区 别：软切换为先切后断，硬切换为先断后 切。
种类
(1)频率内切换:这是指软切换和更软切换。软切换的 特点是"先建立、后断开"，也就是说，移动台在离开 其服务小区(主小区)之前，就己经与它可能到达的小 区建立了联系，所以切换具有健壮性。另外，软切换 带来的宏分集增益可以明显提高处于小区边缘的移动 台的链路通信质量。因此，软切换是WCDMA系统中 应用最为广泛的切换技术。随着小区扇区化以提高系 统容量的方案逐渐得到采纳，更软切换也得到了运用。 更软切换和软切换的区别是:在软切换中，移动台在 切换过程中与属于不同小区的多个扇区产生连接，而 在更软切换中，移动台在切换过程中与同一小区的具 有相同频率的多个扇区产生连接。
Hale Waihona Puke • (2)设置过大: • ◆话音质量差，甚至造成掉话，减少了基站的覆盖 范围; • ◆造成了切换延迟; • ◆基站边界附近的移动台发射功率过高，造成大量 耗电等不利后果。 • 适当选择T_ADD，使系统的大部分软切换是两小 区切换，并且使移动台与两小区的距离大致相等， 这样可使移动台平均发射功率降幅加大，降低了 对系统的干扰。
软切换在CDMA2000中的应用
参数设置
• 设置合适的参数。 • (1)设置过小: • ◆产生大量导频测量消息，通知基站，准备切换， 大量占用了移动台和基站的资源; • ◆增加了不必要的切换，占用了更多的 TCH(Traffic Channel)，使更多移动台进入软切 换，尤其是随着T_ADD 降低，三小区切换的比例 会上升; • ◆使移动台到达远端小区的功率过低，甚至被忽略， 失去了分集接收的意义，又造成了TCH 的浪费。
《软交换概述》课件
软交换在企业内部通信中扮演 重要角色，能够提高企业的沟 通效率。
大型电话运营商
软交换能够帮助大型电话运营 商提高呼叫处理效率，降低呼 叫成本。
VoIP通信
软交换在VoIP通信中扮演重要 角色，能够满足不同用户需求。
软交换的优势和劣势
优势
• 可编程性强 • 灵活性高 • 易于维护和升级 • 成本较低
劣势
• 需要配合网络及硬件设备 • 某些功能可能需要定制，造成额外的开支
软交换的发展趋势
1
技术方向
软交换未来的发展方向是与信息技术的深度融合，实现更快速、更安全的通信。
2
行业趋势
软交换在移动通信、物联网等领域有广泛应用，未来有望进一步扩大市场规模。
结论
软交换是一种现代化通信系统，可以提高通信效率，降低通信成本。 在当前社会，软交换具有重要的意义。 未来软交换的发展趋势非常广阔，需要加强研究和应用。
基于操作系统的软交换
这种软交换将呼叫处理和系统管理功能分离，可以很好地实现系统的可扩展性。
基于服务器的软交换
这种软交换的呼叫处理能力取决于服务器的性能和容量，因此适用范围广泛。
基于网络设备的软交换
这种软交换采用路由器和交换机等网络设备来处理呼叫和连接，灵活性和可扩展性都很好。
软交换的应用场景
企业内部通信
软交换概述
软交换是现代通信中不可或缺的部分，它能够帮助人们利用数字信号实现高 效沟通。
什么是软交换？
1
概念
软交换是一种数字通信系统，用于控制通信网络的呼叫处理和连接。
2
原理
软交换通过将信号转换为数字，实现电话网络的连接和高效通信。
3
特点
软交换具有可编程性强、灵活性高、易于维护和升级等特点。
大型电话运营商
软交换能够帮助大型电话运营 商提高呼叫处理效率，降低呼 叫成本。
VoIP通信
软交换在VoIP通信中扮演重要 角色，能够满足不同用户需求。
软交换的优势和劣势
优势
• 可编程性强 • 灵活性高 • 易于维护和升级 • 成本较低
劣势
• 需要配合网络及硬件设备 • 某些功能可能需要定制，造成额外的开支
软交换的发展趋势
1
技术方向
软交换未来的发展方向是与信息技术的深度融合，实现更快速、更安全的通信。
2
行业趋势
软交换在移动通信、物联网等领域有广泛应用，未来有望进一步扩大市场规模。
结论
软交换是一种现代化通信系统，可以提高通信效率，降低通信成本。 在当前社会，软交换具有重要的意义。 未来软交换的发展趋势非常广阔，需要加强研究和应用。
基于操作系统的软交换
这种软交换将呼叫处理和系统管理功能分离，可以很好地实现系统的可扩展性。
基于服务器的软交换
这种软交换的呼叫处理能力取决于服务器的性能和容量，因此适用范围广泛。
基于网络设备的软交换
这种软交换采用路由器和交换机等网络设备来处理呼叫和连接，灵活性和可扩展性都很好。
软交换的应用场景
企业内部通信
软交换概述
软交换是现代通信中不可或缺的部分，它能够帮助人们利用数字信号实现高 效沟通。
什么是软交换？
1
概念
软交换是一种数字通信系统，用于控制通信网络的呼叫处理和连接。
2
原理
软交换通过将信号转换为数字，实现电话网络的连接和高效通信。
3
特点
软交换具有可编程性强、灵活性高、易于维护和升级等特点。
软交换网络的主要设备教材(PPT 88张)
软交换与NGN
业务提供功能
传统SCP SIP应用服务器 OSA/Parlay Server 方式三 方式二 INAP
SIP PARLAY
第三方/虚拟运营商 应用服务器
方式一 SoftX
PARLAY GW MG
SG
L2 AMG 双绞线
Uniphone
U-PATH SIP/H323 Phone
方式一：软交换设备自身提供业务，包括话音、视频； 方式二：软交换设备与智能网设备配合提供成熟智能网业务； 方式三：软交换与应用服务器协同提供提供多媒体增值业务。
了解：软交换设备、中继媒体网关（综合
媒体网关）、综合接入设备IAD、信令网 关和归属位置寄存器HLR的硬件结构和软 件结构。
3.1 软交换网络概述
应用层 控制层
SCP
利用各种设备为软交换网络体系 提供业务上的支持
用户数 据库
软交换与NGN
接入层的设备没有呼叫控制的 功能，它必须和控制层设备相 AAA 应用 服务器 服务器 配合，才能完成所需要的操作。
软交换与NGN
资源管理功能
软交换设备对系统中的各种资源进行集中的管理， 如资源的分配、释放和控制，接受网关的报告，掌 握资源当前状态，对使用情况进行统计，以便决定 此次呼叫请求是否进行接续等。
软交换与NGN
计费功能
软交换设备能够根据不同的计费对象进行计费和信息采。 主叫计费、被叫计费、帐号计费 按时间计费、按流量计费、按内容计费
软交换与NGN
3.2 软交换设备 1. 软交换设备的功能
固定网络软交换设备的功能结构
软交换与NGN
移动软交换设备的功能结构
软交换与NGN
呼叫控制功能
软交换设备可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制 功能，包括呼叫请求的处理、连接控制、智能呼叫触发检 出和资源控制等。
《移动通信基本原理》课件
隐私保护挑战
移动通信技术的发展也带来了隐私保 护的挑战，需要采取有效的技术和管 理措施来保护用户隐私，避免用户数 据被滥用和泄露。
06
实践环节
实验内容与要求
实验一：信号传输实验 验证信号在传输过程中的失真现象。 观察不同调制方式对信号质量的影响。
实验内容与要求
01
掌握信号解调的基本原理和方法。
《移动通信基本原理》ppt课件
目录
• 移动通信概述 • 移动通信技术基础 • 移动通信网络技术 • 移动通信业务与应用 • 移动通信发展趋势与挑战 • 实践环节
01
移动通信概述
移动通信定义
移动通信
指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。
特点
不受地理位置限制，具有无线通信灵活性。
应用
详细描述
多媒体业务是移动通信中新兴的业务，包括音频、视频、图像等多媒体内容的传 输和展示。随着移动终端性能的提高和网络技术的发展，多媒体业务逐渐成为移 动通信的重要组成部分，为用户提供更加丰富和多样化的内容和服务。
物联网与移动互联网应用
总结词
物联网与移动互联网应用是移动通信中具有广阔前景的业务领域。
无线资源管理
01
02
03
无线资源管理概述
介绍无线资源管理的概念 、目的和功能。
信道分配
描述信道分配的原理和技 术，包括频分多址、时分 多址和码分多址等。
功率控制
介绍功率控制的原理和技 术，包括开环和闭环功率 控制等。
网络优化与规划
网络优化与规划概述
介绍网络优化与规划的概念、目的和功能。
网络覆盖优化
数据业务
总结词
数据业务是移动通信中最重要的业务之一，为用户提供各种数据传输服务。
移动通信技术的发展也带来了隐私保 护的挑战，需要采取有效的技术和管 理措施来保护用户隐私，避免用户数 据被滥用和泄露。
06
实践环节
实验内容与要求
实验一：信号传输实验 验证信号在传输过程中的失真现象。 观察不同调制方式对信号质量的影响。
实验内容与要求
01
掌握信号解调的基本原理和方法。
《移动通信基本原理》ppt课件
目录
• 移动通信概述 • 移动通信技术基础 • 移动通信网络技术 • 移动通信业务与应用 • 移动通信发展趋势与挑战 • 实践环节
01
移动通信概述
移动通信定义
移动通信
指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。
特点
不受地理位置限制，具有无线通信灵活性。
应用
详细描述
多媒体业务是移动通信中新兴的业务，包括音频、视频、图像等多媒体内容的传 输和展示。随着移动终端性能的提高和网络技术的发展，多媒体业务逐渐成为移 动通信的重要组成部分，为用户提供更加丰富和多样化的内容和服务。
物联网与移动互联网应用
总结词
物联网与移动互联网应用是移动通信中具有广阔前景的业务领域。
无线资源管理
01
02
03
无线资源管理概述
介绍无线资源管理的概念 、目的和功能。
信道分配
描述信道分配的原理和技 术，包括频分多址、时分 多址和码分多址等。
功率控制
介绍功率控制的原理和技 术，包括开环和闭环功率 控制等。
网络优化与规划
网络优化与规划概述
介绍网络优化与规划的概念、目的和功能。
网络覆盖优化
数据业务
总结词
数据业务是移动通信中最重要的业务之一，为用户提供各种数据传输服务。
软交换技术ppt课件
期望能有一个按功能进行水平分层的多用途、多业务
的网络，并最终演变为一个能支持多媒体业务的综合
业务网。
6
“水平业务布署” 取代 “垂直应用布署”
– 屏蔽底层各种电信协议的细节，给业务开发 者提供一个统一的编程接口
– 应用程序可以在各个网络上移植
Service Service Service Service
– 通过OAM的人机命令终端，发送管理命令，并查看结果
25
（6）计费功能 具有根据计费对象进行计费和信息采集的功能， 并负责将采集的信息送往计费中心。 计费原则
– 计费信息采集点在软交换设备 – 保证安全性
计费策略
– 主叫计费、被叫计费、帐号计费 – 按时间计费、按流量计费、按内容计费
26
（7）软交换与其它网络互通 作为下一代网络的核心设备，必须考虑
12
软交换网络可以克服现有电信网络
存在Байду номын сангаас以下问题
软交换网络是开放型的，可以在PSTN及分组网
中传送业务，克服了异构网络环境下进行业务 交换的难题；
软交换将网络的媒体传输部分、呼叫控制部分
及业务生成部分相分离，解决了上层服务交替 时难以平滑过渡的问题；
软交换网络在各层与各单元之间采用标准协议
和开放接口进行通信，有利于不同网络设备之 间的互通和集成；
18
软交换的概念
软交换的基本设计思想是设法创建一个可扩展的、分布式的软件系统，它 独立于特定的底层硬件系统/操作系统，并且能够处理各种各样的通信协 议； 软交换本质上提供一个开放的网络体系构架，为不同的厂家开发各个层面 的产品提供开放的标准。引入软交换是为了建立一个集有线、无线、话音、 数据、多媒体业务为一体的综合性的网络，这是化零为整的思想，而在网 络组件的设计上，又采用化整为零的方法，分离业务与呼叫控制、分离呼 叫与承载，这是为了方便各个组件独立演进； 软交换技术以一个庞大的软件系统来实现协议间的转换，降低了对硬件复 杂度的要求，但同时也提高了实现控制层面和网络管理系统的难度。软交 换所面临的最大的挑战就是多协议，即软交换技术所支持的协议很多，而 且这些协议分别来自不同的标准化组织，这给技术研究、设备生产、通信 运营等各方面带来了很多协调方面的困难；软交换技术的相关标准还有待 完善、统一和被广泛接收。
软交换技术课件(“平面”文档)共7张
软交换技术
石家庄邮电职业技术学院
电信工程系 范兴娟老师
目录
01 02
软交换概念
软交换网络结构
1. 软交换概念
❖软交换是一种功能实体，为NGN提供具有实时性要求的业务 的呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。
❖软交换则是与业务无关的
软交换是NGN的控制核心
（2）传输平面：负责提供各种信令和媒体流传输的通道，网络的核心传输网将是IP分组网络。 软 电（软（（软软软（电软（石（（（电软（（（ 软软（电软交信4交44交交交3信交4家241信交314交交2信交） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ））换工 换 换 换 换 工 换 庄 工 换 换 换 工 换业业业控业传业接控接业 传网 程网则则是程则邮程则是则程网务务务制务输务入制入务 输络 系络是是一系是电系是一是系络平平平平平平平平平平平 平从 结与与种与职与种与结面面面面面面面面面面面 面范范范范功 构业业功业业业功业构：：：：：：：：：：： ：兴兴兴兴能 务务能务技务能务利利利主利负利提主提利 负娟娟娟娟上 无无实无术无实无用用用要用责用供要供用 责老老老老可 关关体关学关体关底 底 底 提 底 提 底 各 提 各 底提师师师师以的的，的院的，的层层层供层供层种供种层 供分 为为的的的呼的各的网呼网的 各为NN各各各叫各种各络叫络各 种GG业NN种种种控种信种和控和种 信接提提网网网制网令网设制设网 令入供供络络络、络和络备、备络 和平具具资资资连资媒资接连接资 媒面有有源源源接源体源入接入源 体、实实为为为控为流为到控到为 流传时时用用用制用传用核制核用 传输性性户户户、户输户心、心户 输平要要提提提协提的提骨协骨提 的面求求供供供议供通供干议干供 通、的的丰丰丰处丰道丰网处网丰 道控业业富富富理富，富的理的富 ，制务务多多多等多网多方等方多 网平的的样样样能样络样式能式样 络面呼呼的的的力的的的和力和的 的和叫叫网网网，网核网手，手网 核业控控络络络并络心络段并段络 心务制制业业业为业传业，为，业 传平和和务务务业务输务主业主务 输面连连务网要务要网。接接平将包平包将控控面是括面括是制制提信提信IIPP功功分分供令供令能能组组访网访网，，网网问关问关是是络络底、底、NN。。层媒层媒GG各 体 各 体NN呼呼种网种网叫叫网关网关与与络、络、控控资接资接制制源入源入的的的网的网核核开关开关心心放等放等。。接多接多口种口种。接。接入入网网关关设设备备。。 电信工程系 范兴娟老师
石家庄邮电职业技术学院
电信工程系 范兴娟老师
目录
01 02
软交换概念
软交换网络结构
1. 软交换概念
❖软交换是一种功能实体，为NGN提供具有实时性要求的业务 的呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。
❖软交换则是与业务无关的
软交换是NGN的控制核心
（2）传输平面：负责提供各种信令和媒体流传输的通道，网络的核心传输网将是IP分组网络。 软 电（软（（软软软（电软（石（（（电软（（（ 软软（电软交信4交44交交交3信交4家241信交314交交2信交） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ））换工 换 换 换 换 工 换 庄 工 换 换 换 工 换业业业控业传业接控接业 传网 程网则则是程则邮程则是则程网务务务制务输务入制入务 输络 系络是是一系是电系是一是系络平平平平平平平平平平平 平从 结与与种与职与种与结面面面面面面面面面面面 面范范范范功 构业业功业业业功业构：：：：：：：：：：： ：兴兴兴兴能 务务能务技务能务利利利主利负利提主提利 负娟娟娟娟上 无无实无术无实无用用用要用责用供要供用 责老老老老可 关关体关学关体关底 底 底 提 底 提 底 各 提 各 底提师师师师以的的，的院的，的层层层供层供层种供种层 供分 为为的的的呼的各的网呼网的 各为NN各各各叫各种各络叫络各 种GG业NN种种种控种信种和控和种 信接提提网网网制网令网设制设网 令入供供络络络、络和络备、备络 和平具具资资资连资媒资接连接资 媒面有有源源源接源体源入接入源 体、实实为为为控为流为到控到为 流传时时用用用制用传用核制核用 传输性性户户户、户输户心、心户 输平要要提提提协提的提骨协骨提 的面求求供供供议供通供干议干供 通、的的丰丰丰处丰道丰网处网丰 道控业业富富富理富，富的理的富 ，制务务多多多等多网多方等方多 网平的的样样样能样络样式能式样 络面呼呼的的的力的的的和力和的 的和叫叫网网网，网核网手，手网 核业控控络络络并络心络段并段络 心务制制业业业为业传业，为，业 传平和和务务务业务输务主业主务 输面连连务网要务要网。接接平将包平包将控控面是括面括是制制提信提信IIPP功功分分供令供令能能组组访网访网，，网网问关问关是是络络底、底、NN。。层媒层媒GG各 体 各 体NN呼呼种网种网叫叫网关网关与与络、络、控控资接资接制制源入源入的的的网的网核核开关开关心心放等放等。。接多接多口种口种。接。接入入网网关关设设备备。。 电信工程系 范兴娟老师
移动交换原理与技术PPT课件
制 器 ， 一 个 基 站 控 制 器 最 多 可 控 制 2 5 6 个 BT S 。 由 M S 、 B S 和 网 络 子
系 统 构 成 公 用 陆 地 移 动 通 信 网 ， 该 网 络 由 MSC 与 公 用 交 换 电 话 网
移(P动S台TN)、综合业务基数站字子网系 统 (ISDN)和公用数据网 络网子(P系D统N)进行互连。
的频率组，而任一小区所使用的频率组，在其它区群相应的小区中还
可以再用，这就是七频小率区 群再用，G如图4所示。
F
B
G
E
A 小区1
再
用
距
F 离
A
B
DC
E 小区8
相同字母小区使用 相同频率组
G
D
B
10
图4 蜂窝系统的频率再用
第10页/共33页
蜂窝移动通信系统
• 通常在一个大型蜂窝网移动电话系统中，有若干个移动 电话交换局，也称作移动交换中心(MSC)，这种网络系 统常称作公共陆地移动网(PLMN)。每一个MSC均与公 用电话交换网(PSTN)和所属基站(BS)连接，如图5所示。
3
第3页/共33页
网络子系统NSS
• 网络子系统（NSS）由六个功能单元组成： • 移动业务控制中心MSC（Mobile service Switching center ） • 访问用户位置寄存器VLR（Visitor Location Register ） • 归属用户位置寄存器HLR（Home Location Register ） • 鉴权中心AUC（Authenticate Center ） • 移动设备标识寄存器EIR（Equipment Identity Register ） • 操作维护中心OMC（Operation and Maintenance Center ）。
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R4软交换功能实体:媒体网关MGW
MSC Server
BICC
MSC Server
H.248
H.248
MGW
MGW
用户承载面功能:网关交换设备，位于3G CS核心网通往无线接入网（UTRAN/BSS） 及传统固定网（PSTN/ISDN）的边界处；是Iu接口、PSTN/PLMN接口的承载通道 以及分组网媒体流（如RTP流）的终结点。 媒体转换、承载控制及业务交换等功能:如GSM/UMTS各类语音编解码器，回音消除 器，IWF，接入网与核心网侧终端媒体流的交换，会议桥、放音收号资源等。 资源受控功能：接受来自 MSC Server及 GMSC Server的资源控制命令。 支持电路域业务在多种传输媒介：基于AAL2/ATM、TDM、RTP/UDP/IP上的业务承 载，提供必要的承载控制。
SGSN与GGSN之间的Gn、 Gp接口：采用GTP协议，在GSN设备间建立隧道，
传送数据包；
GGSN与HLR之间Gc的接口：可选接口； SGSN与EIR之间的Gf接口； GGSN与外部网络之间的Gi接口。
CS域、PS域共用的接口:
MSC/VLR与SGSN之间的Gs接口：用于MSC与SGSN之间的联合位置更新； HLR与AUC之间的H接口：用于鉴权和加密。内部接口，不规范。
Domain
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Page 1
软交换网络的提出
3GPP R99 3GPP R4 3GPP R5
GSM→CS
CS：Softswitch PS
CS：Softswitch PS IMS
Page 11
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UMTS R4网络结构
CS Domain
GSM /GPRS BSS BSC BTS IP/ATM Backbone
MGW MGW
PSTN/PLMN
VMSC Server GMSC Server HLR/AuC SS7 SCE
Iu-CS
PCU RNC
SCP NodeB
SMS
Iu-PS
SGSN
UTRAN
GPRS backbone
GGSN BG
Internet, Intranet
PS Domain
CG
Other PLMN
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成PS域和外部数据网络之间的互通功能；
CG：完成分组域的计费功能； BG：完成两个GPRS网络之间的互通，保证网络互通的安全性。
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Page 8
R99核心网络－网络接口（一）
核心网络与接入网络间接口：
A接口：完成BSS管理、移动性管理和呼叫控制功能； Gb接口：完成分组数据传输和移动性管理功能； Iu-CS接口：完成RNS管理、移动性管理和呼叫控制功能； Iu-PS接口：基本功能类似Iu-CS接口。
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SS7
SIGTRAN
VMSC Server RANAP
BICC
GMSC Server PSTN/ISDN
UTRAN
BSSAP AAL2 H.248 H.248 TDM
GSM/R99 PLMN
BSS
TDM
TDM
AMR/RTP(AAL2) IP MGW IP(ATM) Backbone MGW IP Network
核心网络的定义
核心网络：由一系列完成用户位置管理、网 络功能和业务控制等功能的物理实体组成，
物理实体包括（G）MSC、HLR、SCP、
SMC、GSN等。核心网络又分为归属网络、 拜访网络和传送网络3类。（参见3GPP规 范23.101）。
[Zu] Cu Uu Iu [Yu] Home Network Domain
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R99网络结构
PSTN Gi Gp GMSC GGSN
C PSTN D G VLR B MSC E B MSC VLR
AuC H HLR EIR F Gs
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R4软交换功能实体: MSC Server
MSC Server
BICC
MSC Server
H.248
H.248
MGW
MGW
呼叫控制和处理功能：软交换设备为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能； 协议处理功能：呼叫控制协议、媒体控制协议、业务应用协议以及维护管理协议处 理；
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R4阶段承载与控制分离
MSC
控 制 面
H.248
承 载 面
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Page 13
R4软交换网络结构 HLR
SCE SCP SMS
APP Server
MAP/CAP
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R99核心网络－网络接口（三）
核心网络内部接口－PS域：
SGSN与HLR之间的Gr接口：完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理。 同C接口功能相似；
SSF功能：识别智能呼叫并上报业务控制功能，由SCF控制呼叫，保证软交换网络 内的用户继续享用现有智能业务；
操作维护功能：用户使用、配置、管理、监视软交换设备运行的功能集合； 计费功能：采集计费信息，并负责将采集到的信息送往计费中心。
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Universal Mobile Telecommunication System -- 通用移动通信系统,
UMTS移动软交换 网络原理---
是国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一
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R99核心网络－功能实体（三）
PS域功能实体：
SGSN(Serving GPRS Support Node )：完成分组交换型业务的交 换功能、信令控制功能、路由功能； GGSN(Gateway GPRS Support Node -- 网关GPRS支持节点 )：完
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UMTS R4 核心网络的主要变化
R4电路域变化，引入基于软交换的核心网络构架
承载与控制分离构架，基于BICC协议的电路域呼叫信令 多种承载方式：支持TDM、ATM 、IP承载 新引入TrFO技术，支持TFO/TrFO 信令的IP承载机制
PS域：用于向用户提供分组型业务，组网方式为IP组网。网
络实体包括SGSN、GGSN、CG以及与其它PLMN互连的BG
等网络实体。
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Page 5
R99核心网络－功能实体（一）
Page 4
R99核心网络－特色及技术
核心网络分为CS域和PS域。CS域以原有的GSM网络为基础， PS域以原有的GPRS网络为基础；
CS域：用于向用户提供电路型业务，组网方式包括TDM组网、 ATM组网、IP组网。网络实体包括MSC/VLR、GMSC等交换 实体以及用于与其它网络互通的IWF实体等；
MSC之间的E接口：用于两个MSC之间的切换过程。同时，若一 个MSC兼作SC，当向一个用户发送或接受短消息时，也需在此接 口传送信息； MSC与EIR之间的F接口：交换相关信息，用于EIR验证用户的 IMSI状态信息； VLR之间的G接口：当用户从一个VLR移动至另一个VLR时，用于 交换用户的IMSI和鉴权参数信息。
Serving Network Domain
Transit Network Domain
Core Network Domain
USIM Domain
Mobile Equipment Domain User Equipment Domain
Access Network Domain Infrastructure