现代交换技术第八章下一代网络与软交换

第8章 下一代网络与软交换
8.1 下一代网络概述
• 下一代网络（NGN）是集话音、数据、视频和多媒体业务于一体的全新网络架构。
• 软交换是下一代网络的核心技术，其思想是在电信网向下一代网络演进的过程中产 生的。
• 软交换充分吸取了电信网、智能网和IP技术的优点，采用开放式分层体系结构，不 但实现了网络的融合更重要的是实现了业务的融合具有巨大的优越性。
• 软交换的基本含义是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器上的 软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫线路、管理控制、连接控制、和信令互 通。
• 软交换位于控制层，它与接入层的网关交互作用，指使网关完成呼叫处理任务。 • 软交换主要处理实时业务，首先是话音业务，也可以包括视频业务和其他多媒
体业务。
• 传送层：
➢ 将信息格式转换成能够在网络上传递的统一格式。如话音信号分割 成ATM信元或IP包，并实现媒体流的选路和传送。
• 控制层
8.1 下一代网络概述
➢完成各种呼叫控制功能，控制底层网络元素对接入层和传送层话音、数据和多媒体 业务流的处理，在该层实现了网络端到端的连接控制。
• 业务层
• 在呼叫建立的基础上提供各种增值业务，同时开放第三方可编程接口，易于引入新 业务。另外也负责业务的管理功能，如业务逻辑定义，业务生成，业务认证和业务 计费等。
• 在网络侧，IAD接口类型可以是数字用户线路、10/100M以太网口等；在用户侧， IAD的接口类型有10/100M以太网口、模拟用户接口(Z接口)。
• 对于话音通信，目前主要采用的技术有IP电话（VoIP）和DSL电话（VoDSL）。VoIP 接入技术是指IAD的网络侧接口为以太网口；VoDSL接入技术是指IAD的网络侧接口 采用DSL接入方式。
• NGN是一种目标网络结构，一种具有分组化、宽带化、移动性、 呼叫与承载分离、业务与控制分离等特征的理想网络结构。
• 国际分组通信协会提出的NGN分层结构主要包括接入层、传送 层、控制层、业务层。
• 接入层：
8.1 下一代网络概述
➢将各类用户连接至网络，集中用户业务并将它们传送到目的地，包 括各种接入手段，如固定或移动接入，窄带或宽带接入等。
8.1 下一代网络概述
• NGN是一个分组传送的网络，它提 供包括电信业务在内的多种业务。
• NGN能够利用多种带宽和具有QoS 能力的传送技术，实现业务功能与 底层传送技术的分离。
• NGN提供用户对不同业务网的自由 接入，并支持通用移动性，实现用 户对业务使用的一致性 除了软交换机外，在边缘接入层还 有许多软交换设备，可分为窄带接 入设备和宽带接入设备。
➢窄带接入：利用软交换机、网关 等设备替代现有的电话长途/汇接 局和端局。
➢宽带接入：利用软交换等设备为 综合接入设备、智能终端提供业 务。
8.3 软交换组网设备
• 综合接入设备（IAD）是适用于小型企业和家庭用户的接入产品，可提供话音、数 据、多媒体业务的综合接入。
➢信令网关提供基于ATM的No.7信令网和基于IP的分组网之间信令传送方式的转换。 ➢综合接入设备提供话音、数据、多媒体业务的综合接入。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 传送层为各种不同的业务和媒体流提供公共的传送平台，多采用基于分组的传 统方式。目前，比较公认的传送网为IP承载网。
• 其它各层，如业务层、控制层、接入层，都直接挂在IP承载网上。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 控制层完成呼叫控制、连接控制、路由、认证、计费、资源管理等功能，其主要实体为 软交换机，也称媒体网关控制器。
• 软交换与媒体网关间的信令，可使用媒体网关控制协议H.248/Megaco.
• 软交换与IP电话设备间的信令，可以使用会话起始协议（SIP）或H.323。
➢资源管理功能软交换可以对终端、媒体和带宽等网络资源进行分配和管理。
➢认证和计费软交换可以对接入软交换系统的设备进行认证、授权和地址解 析。
8.3 软交换组网设备
• 软交换系统中，核心控制设备是软 交换/软交换服务器，它提供传统的 长途和本地电话业务，完成信令处 理、呼叫控制、资源管理、计费、 用户管理等功能。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 业务层在呼叫控制的基础上向最终用户提供各种增值业务，同时提供业务和网络的管理 功能。
• 该层的主要功能实体包括：应用服务器、认证、授权和计费服务器，数据库服务器，业 务控制点（SCP），网关及安全系统。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 软交换的主要功能：
➢媒体接入功能软交换可以通过为H.248协议将各种媒体网关接入软交换系统， 如中继媒体网关ATM媒体网关综合接入网关等。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 接入层的设备，包括各种不同的网络、终端设备、以及各种网关设备，如PSTN、 ATM网络，帧中继网、移动网，各种IP电话终端机模拟终端等。
• 接入层设备主要包括媒体网关、信令网关、综合接入设备。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 接入层设备主要包括媒体网关、信令网关、综合接入设备： ➢媒体网关负责将各种终端和接入网络接入核心分组网，主要用于将一种网络中的 媒体格式转换成另一种网络所要求的媒体格式。
➢呼叫控制功能呼叫控制功能是软交换的重要功能之一它为基本呼叫的建立、 维持和释放提供控制功能。
➢业务提供功能实现现有PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和 补充业务，与现有智能网配合提供现有智能网的业务；更为重要的是能够提 供开放的标准的api或协议以实现第三方业务的快速接入。
➢互联互通功能目前，在IP网上提供实时多媒体业务可以基于H.323协议和会 话起始协议两种体系结构。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 传统电信网是基于程控交换技术的网络，下一代交换网则是基于软交换技术的 网络。电信网由TDM向分组传送方式转换将是必然的。
• 因此，从简化网络结构、便于网络融合的角度出发，有必要将呼叫控制与传统 功能进行进一步的分离，并为所有承载的媒体流提供统一的传送平台。
8.2 基于软交换的NGN结构