NGN期末复习题 及解答

《软交换技术与NGN》综合练习题参考答案
一、填空题
1.下一接入网、下一代互联网，下一代移动网
2.软交换设备，多媒体
3.媒体/接入层，呼叫控制层
4.业务控制，呼叫控制
5.媒体流，IP
6.分组，软交换
7.业务交换中心，用户数据中心，智能业务中心
8.用户数据中心
9.MSC服务器(MSCServer)，媒体网关(MGW)，IP
10.Mc，H.248，扩展事务（Transaction），包（Package）
11.MSC Server，与承载无关的呼叫控制协议BICC，ISUP
12.MGW，IP，ATM
13.IP地址
14.主机地址，32
15.32比特的掩码中包含的连续的1的位数
16.128.211.168.0， 10，（210-2）
17.IP地址
18.传输控制协议TCP，流控制传送协议SCTP，流控制传送协议SCTP
19.UDP
20.RTP，RTP，RTCP
21.RTCP
22.偶数，比RTP端口大１的奇数
23.8kbit/s，5.3kbit/s和6.3kbit/s
24.用户代理，SIP服务器
25.用户代理
26.代理服务器
27.重定向服务器
28.注册服务器
29.通用资源定位器(URL)，user@host
30.请求，请求，服务器，客户机
31.方法符号，REQUEST-URL
32.3位十进制数字的状态码
33.最终应答
34.CANCEL
35.REGISTER
36.Max-Forwards
37.Via
38.SDP
39.软交换设备
40.终端，关联域
41.终端，半永久终端，临时的信息流
42.关联域，关联域
43.TCP，SCTP
44.命令，事务标识符Transaction ID
45.描述符，本地描述符，远端描述符
46.BICC，ISUP，承载控制
47.承载，隧道
48.呼叫实例码，必备固定部分，呼叫实例码
49.信令适配层，SCTP，互联网
50.偶联，传送地址
51.M2UA，M3UA，M3UA
52.选路关键字，选路上下文
53.移动性管理，安全保密，来访位置寄存器
54.用户数，中继数
55.忙时试呼次数BHCA
56.业务处理子系统，核心交换网络，业务处理子系统
57.程序，数据
58.用户，对接，业务，人机命令
59.接入，媒体格式
60.中继媒体网关，接入媒体网关
61.中继，接入
62.综合接入设备(IAD)
63.中继，接入，信令
64.电路，TDM（时分复用模式），分组，RTP
65.UMTS-AMR2
66.时延抖动，输入缓冲
67.模拟电话机，以太网
68.信令点代理，信令点码
69.网络，信令传输，高层
70.SIGTRAN协议
71.用户数据，用户目前所处位置的信息
72.固网SHLR，SDC(用户数据中心)，逻辑号码，地址号码，用户增值业务签约信息
73.基本业务，增强业务
74.SSF，应用服务器
75.媒体服务器
76.软交换，应用服务器
77.SIP，H.248，SIP
78.实时传输/实时传输控制(RTP/RTCP)
79.时延，数据包的丢失
80.从说话人开始说话到受话人听到所说内容之间，引入回声和交互性的丧失
81.到达速率
82.缓冲区，时延
83.综合服务，区分服务，超量工程法
84.资源预留
85.核心路由器，边界路由器
86.边界路由器，核心路由器
87.服务等级合约SLA，业务流调节合约TCA
88.标签边缘路由器，标签交换路由器
89.转发等价类FEC
90.标签（Label）
91.显式路由，逐跳路由
92.虚拟专用网VPN
93.路由标识符RD
94.外层，内层
95.流量工程
96.私有IP
97.私有IP，公有IP
98.受限NA T，对称NAT
99.代理（Proxy）
100.蜂窝移动通信网
二、简答题
1．说明移动通信系统基于R4的核心网的结构。

R4核心网部分对CS域进行了较大改造，将MSC分为MSC服务器(MSC Server)和媒体网关(MediaGate Way，MGW)，实现了CS域中呼叫与承载的分离，支持信令的IP承载。

MSC Server处理移动用户业务数据及CAMEL相关数据；对外提供标准的信令接口；实现对电路域基本业务及补充业务涉及的MGW中承载终端及媒体流的控制。

GMSC Server只完成GMSC的信令处理功能，具有查询位置信息的功能。

MGW可以支持媒体转换、承载控制等功能，支持电路域业务在多种传输媒介上的实现，提供必要的承载控制功能。

信令网关SGW在基于TDM的窄带SS7信令网络与基于IP的宽带信令网络之间，完成MTP的传输层信令协议栈的双向转换。

Mc接口是R4核心网中MSC Server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（Package）定义。

Nc接口是R4核心网中MSC Server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，该协议提供在宽带转输网上等同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。

2．简要说明RTP协议的功能。

RTP协议用于传送实时数据，如语音和图像数据。

RTP本身不提供任何保证实时传送数据和服务质量的能力，而是通过提供负荷类型指示、序列号、时戳、数据源标识等信息，使接收端能根据这些信息来重新恢复正确的数据流。

3．简要说明SIP协议的功能。

SIP协议的主要功能是：
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；
4．简要说明SIP系统中各种服务器的功能。

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。

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，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。

5．SIP消息有哪两大类？分别说明这两大类消息的发送方向。

SIP消息有请求消息和状态消息 (也称做应答消息)两大类，请求消息是从客户端发送到服务器的，而状态消息是从服务器发送到客户端的。

6．简要说明SIP请求消息的一般格式。

每个消息，不管是请求消息还是状态消息都由一个起始行、零个或多个头部和任选的消息体这几部分组成。

请求行规定了所提交请求的操作类型，而状态行则指出某个请求是成功还是失败。

如果表示请求失败，状态行则指出失败类型或失败原因。

消息头部提供了关于请求或应答的参数，消息头部分成四类：通用头部general-header，请求头部request-header，应答头部response-header和实体头部entity-header。

消息体通常描述将要建立的会话的类型，包括所交换的媒体的描述。

但是SIP并不定义消息体的结构或内容。

其结构和内容使用另一个不同的协议来描述，消息体结构可以使用会话描述协议SDP来描述,在与PSTN互通的情况下, 消息体结构也可包括ISUP消息。

7．简要说明SIP协议中INVITE(邀请)消息和REGISTER(登记)消息的功能。

INVITE请求消息的功能与H.225.0的SETUP消息的功能类似。

主叫方使用INVITE方法来邀请用户参加一个会话。

对
于两个通话方之间的一个简单呼叫，INVITE用来发起一个呼叫，消息中包含关于呼叫方和被叫方或要交换的媒体的类型的信息，例如主叫方能接收的媒体类型、发出的媒体类型及相关参数。

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，这样注册服务器就可以知道用户当前位置的地址。

8．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。

9．说明H.248协议中消息、事务、关联域命令、参数（描述符）的关系。

在 H.248协议中，MGC通过与MG交换消息来控制MG的动作，一个H.248/Megaco协议消息中可包含多个事务，每个事务可包含多个关联域，在每个关联域中包含多个命令，每个命令可带多个参数（描述符）。

10．简要说明H.248协议中Add命令、Modify命令和Notify命令的功能。

H.248协议中， Add命令用来向一个关联中添加终端；Modify命令用来修改终端的特性、事件和信号；MG使用Notify 命令向MGC报告MG内发生的事件。

11．简要说明H.248协议中的本地描述语和远端描述语的作用。

本地描述语描述网关自远端实体接收的媒体流的特性，如接收媒体的编码格式和RTP端口号等；远端描述语描述网关向远端实体发送的媒体流特性，如所发送媒体的格式及目的端口号等。

12．说明固定网络软交换设备的功能结构。

软交换设备主要包括呼叫控制功能，多媒体业务的处理和控制功能，业务提供功能，业务交换功能，互通功能，SIP 代理功能，计费功能，路由、地址解析和认证功能，No.7信令系统应用部分的处理功能，过负荷控制能力，H.248终端、SIP终端、MGCP终端的控制和管理功能，H.323终端控制、管理功能、过负荷控制能力等功能。

13．与固定网络软交换系统比较，移动软交换系统主要增加了哪些功能。

移动软交换系统和固定网软交换系统的功能基本类似，主要的区别是在移动软交换系统中包含移动性管理功能，同时在移动软交换系统中包括来访位置寄存器，用来保存当前在其管辖范围内活动的移动用户的用户数据。

14．简要说明软交换设备的业务提供功能。

软交换应能够提供语音业务、移动业务、多媒体业务，包括基本业务和补充业务；可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务；可以与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。

15．软交换网络中提供的基本业务有哪些？
基本业务包括基本话音、传真和点对点视频多媒体业务。

16．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。

17．简要说明应用服务器的主要功能。

应用服务器是在软交换网络中向用户提供各类增强业务的设备，负责增强业务逻辑的执行、业务数据和用户数据的访间、业务的计费和管理等，它应能通过SIP协议控制软交换设备完成业务请求，通过SIP/H.248(可选)/MGCP(可选)协议控制媒体资源服务器设备提供各种媒体资源。

应用服务器可选地可以支持智能网协议，也可以向第三方开放API接口。

18．简要说明媒体资源服务器的主要功能。

媒体资源服务器是软交换体系中提供专用媒体资源功能的独立设备，也是分组网络中的重要设备。

媒体资源服务器
能提供基本和增强业务中的媒体处理功能，包括DTMF信号的采集与解码、信号音的产生与发送、录音通知的发送、会议、不同编解码算法间的转换等各种资源功能以及通信功能和管理维护功能。

19．说明呈现业务的定义。

Presence业务是将用户的某些实时信息(如当前是否在线、终端是否可用等)按照一定的接入规则向其他用户提供的业务。

20．说明呈现业务在软交换网络中的体系结构。

在Presence模型中，主要存在呈现体(Presentity)、呈现业务代理Presence Agent和观察者(Watcher)3个功能实体。

观察者Watcher是通过呈现业务向Presentity获取呈现状态信息的逻辑实体，一般驻留在客户终端侧。

呈现体Presentity是为呈现业务提供呈现状态信息的逻辑实体，一般驻留在客户终端侧。

呈现业务代理Presence Agent是可以接收和发送呈现业务消息，收集Presentity的呈现状态信息，将呈现状态信息给相应的Watcher的逻辑实体。

21．下一代网络的业务对IP承载网提出哪些方面的要求？
下一代网络的业务对IP承载网的服务质量、可靠性和安全性提出具体的要求。

服务质量（QoS）两层含义：业务性能和业务差别。

对业务性能的保证应该是端到端的、连续的。

可预测的、大于或等于预定值的，体现业务性能的关键网络参数有带宽、时延、抖动和丢包率。

业务差别意味着为不同类型和不同等级的业务应用提供不同的性能保证，例如对于一些紧急的业务或者关键业务即时在高负载的情况下，也要保证其服务质量不受影响。

可靠性是指NGN业务的运营要求网络在较长时间内保证可用性。

承载网的安全包括运营商业务的安全、设备的安全和用户业务的安全。

22．简要说明资源预留的工作流程。

资源预留的工作流程如下：
（1）发送端向接收端发送一个PATH消息，其中包含了业务流标识（即目的地址）及其业务特征（所需要的带宽的上下限、延迟以及延迟抖动等）。

（2）PATH消息被沿着该路径所经过的路由器逐跳传送，并且每个路由器都被告知准备预留资源，从而建立一个“路径状态”，该状态信息包含PATH消息中的前一跳源地址。

（3）接收方收到PATH消息后根据业务特征和所要求的QOS计算出所需要的资源，向其上游节点发送一个资源预留请求RESV消息，该消息中包含了流规格说明、资源预留规格说明和过滤器规格说明，其主要包含的参数就是要求预留的带宽。

（4）RESV沿着PATH的发送路径原路返回，沿途的路由器收到RESV消息后，调用自己的接入控制程序以决定是否接受该业务流。

如果接受，则按要求为业务流分配带宽和缓存空间，并记录该流状态信息，然后将RESV消息继续向上游转发；如果拒绝，则向接收端返回一个错误信息，接收端终止呼叫。

（5）当发送端收到RESV消息并且接受该请求时，开始发送用户数据流。

由于发送端和接收端所经过的每一个路由器已经为该数据流分配了可用资源，可用资源有保证，因而该数据流的传送能够达到接收方要求的服务质量。

23．简要说明区分服务技术提高服务质量的原理。

区分服务的原理是边界路由器根据业务数据流的行为特性和服务要求将其划分为若干类别并为每一个数据包加上业务类型标记，核心路由器根据业务类型标记对业务流提供不同等级的服务，执行不同的处理策略，以保证优先级别高的业务流得到高质量的服务。

24．简要说明区分服务网络中核心路由器和边界路由器的功能。

边界路由器对每个分组进行分类、标记区分服务码点DSCP，用DSCP来携带IP分组对服务的需求信息。

核心路由器根据分组头上的DSCP按照不同的优先级对IP分组进行转发。

25．简要说明MPLS网络的结构。

MPLS网络由标签边缘路由器LER（Label Edge Router）和标签交换路由器LSR（Label Switching Router）组成。

LER位于MPLS网络的边界上，是MPLS网络同各类用户网络以及其它MPLS网络相连的边缘设备。

LER首先将具有相同特性的IP数据包划分为一定的转发等价类FEC，并建立标签和相应FEC的对应关系，据此建立转发信息库FIB。

当LER接
收到IP数据包后，根据IP数据包的特性检查FIB，得到相应的标签，给IP数据包加上标签后发给LSR。

LER还负责在MPLS 网络的出口去掉标签。

LSR是MPLS网络的核心设备，提供标签交换和标签分发功能，具有第三层转发分组和第二层交换分组的能力。

LSR 内建标签转发信息库TFIB（Tag Forwarding Information Base），TFIB存储每个路由的输入标签和输出标签，包括输出端口及其链路。

TFIB被用于实际的分组转发。

LSR根据IP数据包上的标签（输入标签）检索TFIB，获得该数据包新的标签（输出标签）和输出端口及链路，用新的标签替换包上原有的标签后将数据包转发到下一个LSR。

26．简要说明多协议标签交换技术提高服务质量的原理。

多协议标签交换技术是一种在开放的通信网上，利用标签引导数据高速、高效传输的技术。

它在一个无连接的网络中引入了连接模式的特性，减少了网络的复杂性，兼容现有的各种主流网络技术，在提供IP业务时能够确保QoS和安全性，并具有流量工程能力。

27．简要说明MPLS VPN的结构。

基于MPLS技术构建的VPN称为 MPLS VPN，其网络实体包括：
站点（Site）：用户端网络的总称，可以通过一个单独的物理端口或逻辑端口连接到PE。

CE(Custom Edge)：用户端网络中直接与PE相连的路由器，CE通过标准的路由协议与PE交换路由信息。

PE（Provider Edge）：服务提供商骨干网中的边缘路由器，是MPLS VPN的主要实现者。

PE路由器连接CE路由器，通过MBGP向其他的PE传播VPN的相关信息，包括：VPN－IPv4地址（即RD＋IPv4），扩展成员关系以及标签。

P（Provider Router）：服务提供商骨干网中的核心路由器，负责MPLS标签转发。

由于PE之间在传送业务之前已经知道了VPN成员关系，并通过 LDP完成了标签绑定工作，建立了一条从PE到PE的标签交换路径LSP，所以P无需维护VPN 的路由信息和所承载业务流的信息，只要透明地传送由PE传送来的业务流即可。

28．简要说明超量工程法提高服务质量的原理。

超量工程法是指在网络规划时预留足够的带宽，并限制进入网络的流量，使得任何时候都能获得可接受的QoS。

这种方法不需要对IP网络进行改造就能在较大范围内支持实时业务，提供可接受的服务质量。

现在有些运营商就采用这种方法组建NGN承载网络，将NGN业务网与Internet业务公用网分开，为NGN业务提供了较为充分的带宽；当进入网络的呼叫数达到一定数量时，就不再允许新的呼叫进入，从而保证进入该网络的呼叫都有足够的带宽，获得可接受的服务质量。

三、画图题
1．画出SIP网络系统的逻辑结构。

2．画出基于SIP的多媒体通信的协议栈结构。

3．画出教材图2-12所示结构中两个软交换设备间的SIP信令流程。

4．画出BICC协议基于的网络的一般结构。

5．画出H.248消息的结构
6．画出SGP 和同一个AS 中的两个ASP 之间建立业务的M3UA消息流程。

7．画出软交换网络总体结构。

8．画出固定网络软交换系统的功能结构。

9．画图说明软交换设备的硬件逻辑结构。

10．画图说明软交换设备软件系统的结构。

11．画出由软交换设备实现业务示意图。

12．画出由各种服务器提供业务的实现示意图。

13．画出通过第三方提供业务的实现示意图。

14．画出通过互通的方式提供业务实现示意图。

15．画图说明PARLAY网关与应用之间的接口。

五、计算题
1．由于G.723.1编码数据每30ms传送一次，每秒需传送33个语音包，每个语音包都包含12字节的RTP头部、8字节的UDP头部和20字节的IP头部，则每1路G.723.1话音所占的带宽为
（20+8+12）*8*33+6300 = 16860bit/s=16.86kbit/s
2．由于G.723.1编码数据每30ms传送一次，每秒需传送33个语音包，每个语音包都包含12字节的RTP头部、8字节的UDP头部和20字节的IP头部，则每1路G.723.1话音所占的带宽为
（20+8+12）*8*33+5300 = 15860bit/s=15.86kbit/s
3．由于G.729编码数据每20ms传送一次，每秒需传送50个语音包，每个语音包都包含12字节的RTP头部、8字节的UDP 头部和20字节的IP头部，则每1路G.729话音所占的带宽为
（20+8+12）*8*50+8000 = 24000bit/s=24kbit/s
4．由于G.729编码数据每20ms传送一次，每秒需传送50个语音包，每个语音包都包含12字节的RTP头部、8字节的UDP 头部，20字节的IP头部，38byte的Ethernet头部。

则每1路G.729话音所占的带宽为
（20+8+12+38）*8*50+8000 =39200bit/s=39.2kbit/s
六．协议分析
1. 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。

2． RGW1向MGC发送H.248消息时使用的IP地址和端口号分别是10.54.250.43:2944；RGW1为本次呼叫分配的关联标识号是286；该关联中包含了终端A0和A=A100000034；终端100000034能接收1种格式的媒体流；终端100000034接收媒体流的IP地址和RTP端口号分别是10.54.250.43：18300；终端100000034的对端接收媒体流的IP地址和RTP端口号
分别是10.54.250.18：18296。