软交换技术北京邮电大学课件.ppt

1、现代交换原理现代交换原理第七部分软交换技术软交换技术 2004年2月，ITU-T在新颁布的Y.NGN-overview建议草案中给出了下一代网络的初步定义：“NGN是一个分组网络分组网络，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QoSQoS能力能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离分离；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，实现用户对业务使用的一致性和统一性。”下一代网络下一代网络NGNNGN定义定义 NGNNGN主要技术方向主要技术方向下一代下一代下一代下一代传送网：传送网：传送网：传送网：MSTPMSTPMSTPMSTPULHULHULHUL

2、HASONASONASONASON下一代下一代下一代下一代互联网：互联网：互联网：互联网：NGI/IPv6NGI/IPv6NGI/IPv6NGI/IPv6下一代下一代下一代下一代交换网：交换网：交换网：交换网：软交换软交换软交换软交换IMSIMSIMSIMS 下一代下一代下一代下一代移动网：移动网：移动网：移动网：3G3G3G3GE3GE3GE3GE3GB3GB3GB3GB3GNGNNGN下一代下一代下一代下一代接入网：接入网：接入网：接入网：WimaxWimaxWimaxWimax,GPONGPONGPONGPON，NomeNet NomeNet NomeNet NomeNet IPTVIP

3、TVIPTVIPTVEnd User以软交换为核心的以软交换为核心的NGNNGN示意模型示意模型参考书：（北京邮电大学出版社出版）参考书：（北京邮电大学出版社出版）软交换与软交换与IMSIMS技术技术 下一代网络业务支撑环境下一代网络业务支撑环境 异构网络中间件与开放式异构网络中间件与开放式APIAPI技术技术 基于软交换的下一代网络解决方案基于软交换的下一代网络解决方案 下一代网络业务冲突的控制方法下一代网络业务冲突的控制方法内容安排内容安排21软交换技术产生的背景软交换技术产生的背景3软交换系统原理软交换系统原理软交换组网软交换组网思考：思考：软交换的主要技术特征是什么？软交换的主要技术特

4、征是什么？面临什么面临什么问题问题（背景）（背景）采用什么采用什么方法方法（原理）（原理）1软交换技术产生的背景软交换技术产生的背景l业务层技术演进业务层技术演进lVoIPVoIP技术的发展技术的发展l控制层技术演进控制层技术演进程控交换机的历程控交换机的历史贡献：史贡献：l用软件实现对交换的控制用软件实现对交换的控制存在问题存在问题：l新业务功能开发复杂新业务功能开发复杂l新业务标准统一困难新业务标准统一困难l新业务实施灵活性差新业务实施灵活性差l扩展接入能力局限性大（协议，终端）扩展接入能力局限性大（协议，终端）早期的新业务提供方式早期的新业务提供方式早期的新业务提供方式早期的新业务提供方

5、式业务结点（业务结点（SeviceSevice Node):Node):l汇接局方案（特殊局向汇接局方案（特殊局向-集中提供业务）集中提供业务）1.1.交换机技术交换机技术2.CTI2.CTI技术技术l问题：流量瓶颈，组网困难，业务生成笨重问题：流量瓶颈，组网困难，业务生成笨重 典型的智能网结构典型的智能网结构普通交换机普通交换机1.1.业务层技术演进业务层技术演进LAN(TCP/IP)业务生成环境业务生成环境SCE业务管理系统业务管理系统SMS数据网数据网信令网信令网LAN(TCP/IP)业务管理接入点业务管理接入点SMAP业务控制点业务控制点SCP独立智能独立智能外设外设IP 业务交换点业

6、务交换点SSPSSP（特殊的交换机）（特殊的交换机）呼叫控制与业务处理物理分离产生智能网呼叫控制与业务处理物理分离产生智能网呼叫控制与业务处理物理分离产生智能网呼叫控制与业务处理物理分离产生智能网 智能网技术又面临新问题智能网技术又面临新问题l与各个承载网捆绑与各个承载网捆绑l业务执行环境技术封闭业务执行环境技术封闭l网络资源不能共享网络资源不能共享网络结构网络结构需要改变需要改变多种接入多种接入统一传输统一传输开放业务开放业务ApplicationFrameworkInterfacesServiceInterfaceServiceInterface.ResourceInterfaceReso

7、urceInterfaceResourceInterfaceApplication业务业务/应用应用1）为网络运）为网络运营商范围之营商范围之外的第三方外的第三方提供安全可提供安全可控的接入网控的接入网络资源的能络资源的能力力2)提供资源能提供资源能力的注册、力的注册、查找和订购查找和订购提供目前提供目前和将来网和将来网络能够提络能够提供的各种供的各种网络资源网络资源的控制能的控制能力力资源资源应用编程接口应用编程接口API 异构网络中间件的产生异构网络中间件的产生异构网络中间件的产生异构网络中间件的产生Parlay APIEnd UserApplicationsNetworkResource

8、sNetworkResourcesCall ControlUserInteractionPolicyManagementMobilityChargingAccountManagementTerminalCapabilitiesDataSessionControlConnectivityManagementGenericMessagingFRAMEWORKFRAMEWORKPresence能力特征集：能力特征集：1）基本呼叫控制）基本呼叫控制2）多方呼叫控制）多方呼叫控制3）多媒体呼叫控制）多媒体呼叫控制4）会议呼叫控制）会议呼叫控制5）基本用户交互）基本用户交互6）移动性管理）移动性管理7）终

9、端能力）终端能力8）数据会话控制）数据会话控制9）通用消息）通用消息10）连通性管理）连通性管理11）帐户管理）帐户管理12）计费管理）计费管理13）策略管理）策略管理14）呈现和可用性管理）呈现和可用性管理15）多媒体消息）多媒体消息网络能力的开放网络能力的开放2.VoIP技术的发展技术的发展网关功能的分离举例网关功能的分离举例H.323协议协议 Media(UDP)RTP Stream RTP Stream RTCP Stream RTCP Stream H.245(TCP)Open Logical Channel H.225(TCP)Q.931 Setup Connect Open Lo

10、gical Channel Acknowledge Capabilities Exchange RTP Stream RTP Stream RAS(UDP)注册和接入管理注册和接入管理 SIP（Session Initiation Protocol会话启动协议）会话启动协议）多种技术体系并存的共性多种技术体系并存的共性SIP 终端终端MGCP 终端终端H.323 终端终端集成接集成接入设备入设备计算机计算机电话电话传真传真IP 网网媒体控制器媒体控制器MGC网守网守GateKeeper2G移动通信系统结构移动通信系统结构3.控制层技术演进（移动网为例）控制层技术演进（移动网为例）3G移动通信系

11、统移动通信系统R4结构结构软交换技术产生驱动力：软交换技术产生驱动力：分组交换的驱动分组交换的驱动业务需求的驱动业务需求的驱动网络开放的驱动网络开放的驱动网络融合的驱动网络融合的驱动213软交换系统原理软交换系统原理l软交换概念软交换概念l软交换系统组成软交换系统组成l软交换系统协议栈软交换系统协议栈l软交换系统网关和接入技术软交换系统网关和接入技术l软交换系统业务技术软交换系统业务技术l软交换控制器原理软交换控制器原理 外围模块外围模块电路交换矩阵电路交换矩阵信令信令/呼叫控制呼叫控制管理管理/业务控制业务控制1.1.软交换概念软交换概念接接入层入层接入网关接入网关业务控制层业务控制层网络管

12、理与计费网络管理与计费 应用服务器应用服务器软交换体系结构软交换体系结构传统电路交换机体系结构传统电路交换机体系结构传统电路交换机体系结构传统电路交换机体系结构媒体交换层媒体交换层分组交换网分组交换网呼叫控制层呼叫控制层软交换机软交换机开放的接口协议开放的接口协议 网络演进以及下一代分组网络的核网络演进以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、完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供以向用户提供现有电路交换机所能提供的

13、所有业务，并向第三方提供可编程能的所有业务，并向第三方提供可编程能力力。-信息产业部软交换定义软交换定义 外围接入层外围接入层外围接入层外围接入层核心传送层核心传送层核心传送层核心传送层会话控制层会话控制层会话控制层会话控制层业务业务业务业务/管理层管理层管理层管理层NMC运行支撑系统业务提供商PSTN各类接入网7号信令网络其它VoIP系统其它软交换系统智能网SGMGASAGSCPMSSSC软交换控制器（软交换机）软交换控制器（软交换机）呼叫控制 资源管理 路由控制 地址解析/翻译信令网关信令网关连接SS7和 IP 网络实现SS7信令传输格式转换中继媒体网关中继媒体网关连接PSTN与IP网络实

14、现媒体传输格式转换主要用于中继接入接入网关接入网关用于终端用户/PBX/无线基站的接入完成媒体流转换和用户信令处理等功能应用服务器应用服务器提供业务执行，管理，开发环境媒体服务器媒体服务器提供特殊媒体资源提供IVR功能系统管理中心系统管理中心提供系统管理功能连接运行支撑系统IAD综合接入设备综合接入设备用于传统用户终端设备的接入完成用户端数据、语音等的接入功能2.2.软交换系统组成软交换系统组成3.3.软交换系统协议栈软交换系统协议栈（体现通信软件特征）（体现通信软件特征）SIGTRAN协议分类协议分类按功能实体划分：l软交换设备和应用服务器间的接口：SIP、INAP和Parlay API等；

15、l软交换设备和媒体网关间的接口：MGCP和Megaco/H.248等；l软交换设备之间的接口：BICC和SIP-T；l软交换设备和媒体服务器间的接口：MGCP和SIP；l软交换设备和IP终端之间的接口：MGCP、SIP和H.323等；l软交换设备和维护管理服务器间的接口：SNMP和COPS等。按协议功能划分：l呼叫控制协议：包括ISUP、BICC、SIP-T、SIP、H.323等；l媒体控制协议：包括H.248、MGCP、SIP等；l应用支持协议：包括PARLAY、SIP、INAP、MAP、LDAP、RADIUS等；l维护管理协议：包括SNMP、COPS。4.软交换网关和接入技术软交换网关和接

16、入技术信令网关信令网关 SG中继网关中继网关 TG接入网关接入网关 AG综合接入设备综合接入设备IAD 用来实现SCN网络与网络与IP网络的信令互通网络的信令互通，提供SS7信令点和IP网内呼叫控制实体（软交换/呼叫服务器/媒体网关控制器）双向的信令接口，实现SCN信令信息的中继、转换或终结处理。信令网关的协议包含两部分：SCN侧信令协议和IP网络侧协议。在SCN信令侧，信令网关必须发送、接收标准的SCN信令消息，如标准的七号信令协议。IP网络侧采用IETF的SIGTRAN协议，完成7号信令在IP网络层的封装，解决7号信令网与IP网实体相互跨界访问的需要。信令网关信令网关 提供中继接入提供中继接入，可以和软交换以及信令网关配合替代现有的汇接/长途局，因此可放置在现有电话网的汇接/长途局位置。中继网关由软交换控制，主要作用是将媒体从一种传输格式转换为将媒体从一种传输格式转换为另一种传输格式另一种传输格式，最常见的是将电路媒体格式转换为分组媒体格式。中继网关要实现以下几种功能：1）异构网络接入2）媒体流的映射功能 3）受控操作功能：在软交换的控制下，中继网关能够选择编码压缩算法、能够检测各