下一代网络与软交换技术

通信网的演进
• 第一代通信网的核心技术：模拟通信技术； • 第二代通信网的核心技术：基于TDM电路交换的数字 通信技术； • 第三代通信网的核心技术：基于统计服用分组交换的 数字通信技术。
通信网的演进过程
• 业务节电的演进： --模拟：空分；电路交换 --数字：时分；程控；电路交换 --数字：统计；分组交换（多种技术） • 传输系统的演进： --FDM（载波） --TDM (SDH) --WDM --ASON • 移动通信的演进： --FDMA --TDMA；CDMA --WCDMA
• Access Gateway(AG)：在Softswitch的控制下，完 成媒体流转换和非SS7信令处理等功能，主要用 于终端用户/PBX接入、中继（非SS7信令）接入。
接入层网元构成（续）
• Media Server(MS):在Softswitch的控制下， 为智能终端和媒体网关提供媒体资源， 如播放录音通知、会议桥、语音信箱等。 • H.323 GW: 提供软交换网络与H.323 网络 的互通功能 • 各类终端：包括提供传统语音业务的 POTS、ISDN终端和可提供语音、信息和 视频业务的智能终端，这些终端可基于 SIP、H323、H248协议的硬终端和软终 端。
软交换基础
什么是软交换网络
• • • • • • 以软交换设备为核心 提供各种接入手段 能够实现语音、数据、多媒体业务 采用统一的分组网络进行传送 采用标准协议的分层结构 支持标准的业务开发接口
软交换与电路交换的比较－1
电路交换模式
计费 管理
软交换模式
SCP
管理 业务
SS7 Net
控制
SCP
计费
业务能力试验状况
• 能继承传统PSTN/ISDN网络的业务，并在业务特性上有所 增强。
对NGN的理解
• NGN是在网络业务量与电信外部环境几乎同时发生巨 大变化的前提下，电信业试图利用最新技术成果适应 发展、变革和竞争需要而提出的下一步网络发展的总 体设想和思路。 • NGN技术：是网络整体技术，不是单向技术 • NGN推进：是演进，而不是革命 • NGN现状：并无定论，亟待IT业联合创新 • 我国在NGN领域研究和国际同步，发展环境领先于国 际
SS7
H.248 软交换
H.248
T D M
T D M
Time Slot Interchange 用户板 中继板
T D M
T D M 网关
IP Packet Data ATM Backbone ATM IP 网关
软交换与电路交换的比较－2
智能网
软交换设备 系统处理机模块 业务服务器 Message Bus
业务层网元构成
• Application Server：对内或对外提供应用编 程接口（API），通过提供业务生成环境， 完成业务创建和维护功能。
软交换协议体系
SCP
INAP
网管系统
SNMP
CORBA
PARLAY SIP
应用服务器
软交换机
M3UA/SCTP
SIP－I
软交换机 分组核心网
H.248/MGCP
传送层
核心包交换网络
接入层
信令网关
中继网关 智能终端 PSTN/ISDN
驻地接入 网关
综合接入设备
无线接入 网关
七号信令网
网络功能分层－接入层
具有丰富的业务接口，如POTS、ISDN、V5、xDSL、以太
网、CABLE、无线接入等。

完成媒体流的转换和适配。
接入层的设备作为分立的网元设备独立发展，它的功能、 性能、容量都可以灵活设置，以满足不同用户和环境的需 求。
协议一致性和互通性试验状况
–针对中国电信的网络和业务需求，中国电信 目前已经完成了软交换协议系列协议和设备 标准,并指导厂商完成了一致性和互通性测 试。 –从互通性测试情况来看，信令符合标准，可 以支持基本语音业务和基本补充业务的互通。 增值业务的互通性有待相关业务规范和相关 协议修订完成后，再验证设备的互通性。
传送层网元构成
–ATM承载： • ATM交换机 • 媒体格式为VoATM(AAL1或AAL2)、VoIPoATM(AAL5) –IP承载： • 二、三、四层交换机，路由器 • 应提供QOS保证 • 全程IP承载是发展的方向。
控制层网元构成
• 软交换设备 • 路由服务器（尚在讨论之中）:用于软交换大型组网中， 当软交换无法提供被叫路由信息时，向其所属路由服 务器查询。路由服务器维护一个中央数据库，包含了 它所负责的一定范围内内的所有软交换设备的路由信 息。
NGN的技术特征
• 网络层趋于采用统一的IP协议：实现网络和业务的融 合 • 链路层趋于采用电信级节点：高性能核心路由器+边缘 路由器/交换机 • 传送层趋于实现光联网：提供巨大而廉价的带宽，透 明支持任何业务和信号 • 接入层采用多元化的宽带接入技术：无线技术将提供 灵活的无缝介入 • 媒体层、呼叫控制层和业务层分离：独立的运营商， 良性生态价值链 • 开放式体系架构和标准接口：分布式结构，开放式环 境
发展下一代电信网的驱动力
• 革命性的技术当前，电信界正面临着一场百年未遇的 巨变，开放市场、引入竞争的进度明显加快，电信管 制体制改革的力度明显加大 • 随着技术条件的成熟，网络的融合正成为电信发展的 大趋势 • 当技术条件准备就绪后，管制的放开和市场竞争的需 要成为关键因素，世界性的管制放开只是时间问题。 市场需求、市场竞争和管制政策的变化已成为三网融 合的外部推动力，从此，信息业进入了全面竞争时代， 三网的最终融合已不可阻挡 。
下一代网络与软交换技术
2004年12月8日
主要内容
• • • • • • • NGN的发展动力 NGN的基础 软交换基础 软交换网络的结构 软交换网络的设备及协议 软交换网络的业务提供 关于NGN发展的思考
NGN的发展驱动力
NGN的发展背景
• 两大业务市场： --数据：我国INTERNET业务量已超过电话成为主流； 其中宽带用户数将在数年后超过窄带用户数 --移动：2003年全球和我国移动用户数均已超过固定用 户数 • 三大信息技术： --IP --光通信 --无线通信 • 两个融合方向： --通信网和计算机网融合 --固定网和移动网融合

继承性和兼容性
-
软交换网络结构特点－2
以软交换技术为呼叫控制核心的NGN体系天然的继承了 传统PSTN业务的所有特性，并充分利用IP网络业务平 台的优势，可以发展出更多新业务。 通过各种网关设备实现与现有电信网络的业务互通， 保证网络的演进可以平滑地进行，对现有电信业务的 完全兼容。
-
• 设备的综合接入
NGN发展目标
• 下一代交换网(NGSN)：以软交换为核心 • 下一代传送网(NGTN)：以MSTP、智能光网络为 基础 • 下一代数据网(NGDN) ：以IPv6为基础(NGI) • 下一代接入网(NGAN)：以多元化宽带接入技术 （xDSL、PON、以太网、WLAN等）为核心 • 下一代移动网(NGMN)：以3G为代表（B3G、4G)
实现呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送，其核 心设备就是软交换设备（Softswitch）。完成基本的实 时呼叫控制和连接功能，支配网络资源，进行业务流的 处理，并能够提供开放的、标准的接口和协议。
网络功能分层－业务层
运营商、业务开发商、用户可以通过标准化的接口，开发 各种实时业务，而不用考虑承载业务的网络形式、终端类型， 以及所采用的协议细节。
长途/汇接
软交换 信令 网关 长途局/SSP 长途电话网 IP/ATM网络 信令 网关 长途局/SSP SCP SCP
七号 信令网 汇接局
中继 网关
中继 网关
七号 信令网 汇接局
本地 端局
本地 端局
本地网A
本地网B
本地接入
SCP 软交换 信令 网关 软交换
七号信令 网
IP/ATM网络 汇接局 中继 网关 本地 端局 V5.2 PRI POTS/ AN BRI PBX 用户接 本地 入网关 端局 xDSL ADSL DSLAM 10/100Ba seT
核心分组传送网
Switch Fabric
信令终端
中继网关
中继模块
用户 接口模块
SS7 信令网关
中继网关
(提供E1、V52 及PRI接口)
用户接入网关 中继网关
(AG, IAD, SIP等智能终端.)
软交换网络结构
软交换网络体系结构
业务层
业务控制点 HLR AAA 服务器 应用服务器
控制层
软交换
路由服务器 软交换
NGN的基础
什么是NGN?
• 并无统一的解释，不同背景和专业的人士有不同的解 释
• ITU-T SG13的定义：NGN是一个分组网络，它提供包 括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具 有QOS能力的传送技术，实现业务功能于底层传送技 术的分离；它提供用户对不同业务提供商网络的自由 接入，并支持通用移动性，实现用户对业务的一致性 和统一性。
xDSL
综合接入设备综合接入设备
大客户
业务 数据库 软交换
应用服务器
IP/ATM网络 中继 网关 综合接入设备 PSTN SOHO 企业网 PBX 城市A 城市B 企业网 综合接入 设备
软交换网络建设中应关注的若干问题
中国电信
• 2002年组织了四城市的NGN系统测试， 包括北电、爱立信、西门子、中兴、阿 尔卡特 • 2003年继续在四城市进行业务实验 • 2003年北京、河南开展NGN业务实验和 试商用 • 2004年开始在广州进行试商用
–支持各类有线及无线接入方式 –可向采用不同接入方式的用户提供无差异业务
软交换网络设备及协议
接入层网元构成
• Signaling Gateway(SG)：完成电路交换网（基于 MTP）和包交换网（基于IP）之间的SS7信令的转 换功能。 • Trunk Gateway(TG)：在Softswitch的控制下，完成 媒体流转换等功能，主要用于中继（SS7信令） 接入。
软交换业务提供方式
传统SCP 应用服务器 Parley Server 第三方/虚拟运营商 应式三 INAP/IP SIP 方式一
软交换机
方式四
SG
L2 AG
双绞线 Uniphone SIP/H323 Phone
方式一：软交换设备自身提供业务。传统PSTN/ISDN基本业务、补充业务、IP Centrex 方式二：通过传统智能网设备提供业务。800、200、VOT 方式三：增值业务应用服务器，配合软交换提供多媒体增值业务。UM 方式四：通过Parlay/OSA应用接口将业务开放给第三方。Web800...
软交换网络结构特点－1
• 基于统一标准的分组交换网络平台 • 开放性、分布式。 – 将传统交换机的功能模块分离成独立的网络部件，各 个部件独立发展，实现业务与控制分离，传送与接入 分离。 – 标准接口协议使不同厂家设备之间能够互通，运营商 可根据业务需求采用不同厂家的部件进行组网。 • 强大的业务提供能力 –同时支持语音、数据、视频等多业务。 –更快速地提供业务 –提供开放的API接口，实现与外部应用平台的互通，使 第三方能够快速、灵活、有效的实现业务的提供。
整个软交换体系通过接入层屏蔽了用户接入设备的差异 性，可以在此之上灵活地开发和生成适用于各种用户的业 务。

网络功能分层－传送层
是软交换网络统一的业务传送平台，要满 足未来话音、视频和数据通信业务的需求，既 要保证数据通信的可靠性，又要向话音、视频 等实时业务提供QoS保证。
网络功能分层－控制层
信令网关 H.248/MGCP
ISUP
H.248/MGCP
STP
中继媒体网关
switch
H.248/MGCP H.248/MGCP SIP
H.323
中继媒体网关 PLMN
PSTN 接入媒体网关 IAD SIP终端 H.323终端 H.248/MGCP终端
软交换网络的业务提供
软交换业务特点
• 继承了传统交换机基本语音业务和增值业务（c4、c5 类业务），同时具备IP特性，传统业务得到进一步扩 展，典型应用包括广域Centrex、IP 超市等； • 引入更多基于IP的智能终端（如H323/SIP终端），支 持多媒体业务； • 借助业务平台的开放接口，引导第三方参与业务开发， 更便于为特定用户群提供量身定做的个性化业务。 • 由于业务/呼叫控制分离和呼叫控制/承载分离，降低了 业务对网络、接入终端的依赖程度 ，使业务开发和投 放方便快捷。