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2019年-现代交换原理与技术第7章 NGN与软交换技术-PPT精选文档
输语音的设计给数据用户带来了巨大的痛
苦:通信价格高、上网速度慢、等待时间 长、传输质量低、增加新业务难。
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数据业务飞速增长,已经超出电话网络的 承受能力。早在2019年,美国大部分运营 商的公众骨干网中的数据业务量就超过语 音业务量,并以20%到40%的速度增长。 预计到2019年,美国数据业务量将占整个 网络通信量的绝对主流,而语音业务则成 为陪衬。
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核心承载网络的主要功能是快速路由和转 发。如果功能复杂,则难以达到这个目标。
接入层则是面向最广大用户,来自各个国 家、各个地区、各个民族和种族,不同年 龄、不同性别、不同职业,背景的不同决 定了需要的差异。
所以,单一的接入层面根本无法满足千差 万别的需求。以个性化、人性化的接入层 面亲近用户是网络发展的方向。
就容量而言,重用现有分组网络,其容量经 过多年的投资,部分地区容量已经存在一定 冗余;
就可靠性而言,网络的单节点或局部的故障, 对NGN网络不会产生影响或影响有限。
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业务是网络用户的需求,需求的无限性决定 了业务将是无限和不收敛的。
如果将业务与呼叫集成在一起,则呼叫的规 模和复杂度也必将是无限的,无限的规模和 复杂度是不可控和不安全的。
器)通过MGCP或H.248协议控制,完成 承载连接的建立和释放。
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是软交换网络中提供专用媒体资源功能的 设备,为各种业务提供媒体资源和资源处 理,包括DTMF信号的采集与编码、信号 音的产生与传送、录音通知的发送、不同 编解码算法间的转换等各种资源提供的功 能。
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为设置在外网区的IAD和SIP终端提供 业务接入的控制设备,具有安全防护、媒 体管理、地址转换、私网穿越等功能,配 合软交换核心设备和IAD/SIP。
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对传统运营商而言,软交换继承原PSTN 网络业务,最大限度地保护运营商投资。
对经营数据网络的运营商,前几年网络泡 沫导致投资过渡,带宽冗余,软交换可以 作为其基本而关键的应用,在现有冗余带 宽上迅速部署NGN业务,以在与其它运营 商的竞争中取得优势。
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软交换的出现,使三网在网络层面上实现网 间的互联互通,在业务层面上实现各种业务 互相渗透和交叉、承载多种业务成为可能。
事实上,呼叫控制相当于业务而言是相对稳 定和收敛的,在NGN中将呼叫控制从业务 中分离出来,可以保持网络核心的稳定和可 控,而不会妨碍人们无限想像力。
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各个功能部件之间均采用标准化协议,如 媒体网关控制器(或称软交换服务器)与媒 体网关之间采用MGCP、H.248、H.323或 SIP协议。
运营商可以终结三网分别投资局面,为融合 的网络上为用户同时提供话音业务、数据业 务和多媒体业务,实现国际电联提出的“通 过互联互通的电信网、计算机网和电视网等 网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接 入和应用界面的高效率网路,使人类能在任 何时间和地点,以一种可以接受的费用和质 量,安全的享受多种方式的信息应用”的目 标。
媒体网关控制器(或称软交换服务器)之间 采用BICC、H.323或SIP-T协议等。
接口标准化是部件独立化的前提和要求, 部件独立化是接口标准化的目的和结果。
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接口标准化可以降低部件之间的相互依赖 关系,各部件可以独立演进,而网络形态 可以保持相对稳定,业务的延续性有一定 保障。
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NGN不但在各个功能部件之间采用开放的 标准接口,而且还对外提供开放的应用编 程接口(Open API),开放的网络接口 设置可以满足人们对于业务的. NGN与软交换对用户的意义
软交换可以实现跨越地域的控制,可以对 接入层面丰富多样的设备进行控制和管理, 以为用户同时提供话音、数据和视频业务, 以及其它各种融合业务。
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承载层基于 IP 分组交换技术,负责软交 换网络内各类信息(媒体流和信令流)由 源到目的地的传输;
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控制层是下一代网络的核心控制设备,该 层设备又被称为软交换机或者媒体网关控 制器(MGC)。软交换设备是软交换网络 的核心控制设备,它独立于底层承载协议, 主要提供呼叫控制、承载控制,媒体网关 接入控制、资源分配、协议处理、路由解 析、认证、计费等主要功能,并可以向用 户提供各种基本业务和补充业务。
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“NGN是基于分组的网络,能够提供电信 业务;
利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术; 其业务相关功能与其传送技术相独立。
NGN使用户可以自由接入到不同的业务提 供商;NGN支持通用移动性”。
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NGN是一种业务驱动型网络。业务和 呼叫控制完全分离、呼叫控制和承载完全 分离,使业务独立于网络。具有一个开放 式业务架构,集话音、数据、传真和视频 业务于一体的全新的网络。
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下一代网络又特指以软交换设备为控制核心,
能够实现语音、数据和多媒体业务的开放的 分层体系架构。
在这种分层体系架构下,能够实现业务控制
与呼叫控制相分离,呼叫控制与承载和接入 控制相分离。
各个功能部件之间则须采用国际化标准的协 议进行互通,能够兼容各种业务网(PSTN、 IP网、移动网等等)技术,提供丰富的用户 接入手段,支持标准的业务开发接口,并且 采用统一的分组网络进行传输。
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包括SIP硬终端和SIP软终端,SIP硬终端 是基于SIP协议的多媒体设备,具
有一体化、内置按键、麦克风、显示屏、 摄像头等特征。SIP软终端是基于多媒体 协议的SIP软件,运行于PC机上。
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IAD是Integrated Access Device的简 称。它是一个小型的接入层设备,为软交 换网络用户侧设备,它向用户同时提供模 拟端口和数字端口,实现用户的综合接入, 可提供语音、数据、视频业务的综合接入, 上行可采用五类线、双绞线、无线等接入 方式。
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运营商面临的一个尴尬的事实是:它们的 收入来源的主体仍然是话音。网络泡沫催 生可管理、可运营网络的出现。
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电信运营商面临这样的尴尬局面:业务分 离和运营维护分离导致运营商每提供一种 新的业务,就需要建设一个新的网络,从 而造成大量的重复建设与巨大的资金浪费, 而且在运营过程中还需要投入大量的人力、 物力来维护多个不同的网络;另一方面, 用户对于具有多媒体特性的综合业务需求 日益增加,业务需求不断变化,对于这些 新的需求,运营商不得不采用新的技术。。
结果:把呼叫传输与呼叫控制分离开,为控制、交 换和软件可编程功能建立分离的平面,使业务提供 者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来,实 现业务转移。
重要:软交换采用了开放式应用程序接口(API), 允许在交换机制中灵活引入新业务。
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软交换就是位于网络分层中的控制层,它与媒体 层的网关交互作用,接收正在处理的呼叫相关信 息,指示网关完成呼叫。
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从影响网络发展的基础技术来看,
微电子技术的迅猛发展,使CPU的性价比以每18 个月翻一番;
光传输容量的增长速度以每14个月翻一番,密集 波分(DWDM)技术使光纤的通信容量大大增加, 也提高了核心路由器的传输能力;
移动通信技术与业务的巨大成功正使得运营商将发 展的重心由固定网络转向潜力更大的移动网络;
主要任务是:在各点之间建立关系,这些关系可 能是一个简单的呼叫,也可以是一个较复杂的处 理。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。软交换 通常也提供一些基本的补充业务,相当于传统交 换机的呼叫控制部分和基本业务提供部分。
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控制与承载分离的最大好处就是,承载可以 充分利用现有分组网络IP,就成本和效益而 言,这既可以大大降低运营商初期的设备投 资成本,又可对现有网络挖潜增效,提高现 有的分组网络的资源利用率;
制器)。
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简称为MG或者MGW,实际上是个广义的概 念,类别上可分为中级网关(TGW)和接 入网关(AG)。
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负责桥接PSTN和IP网络,完成多媒体信息 (语音或者图像)TDM格式和RTP数据包 的相互转换,中继网关(TGW)没有呼叫
控制功能,由软交换设备(媒体网关控制
这是传统程控交换机无法实现的。
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随着通信网络发展从技术驱动向业务(需求) 驱动转变,业务逐渐成为用户关注的焦点。
软交换向互联网内容提供商(ICP)提供开发 的业务接口(Open API),由于分工的ICP 往往比软交换设备提供商更熟悉特定业务, 所以ICP提供的业务更加贴近用户、贴近生活。
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软交换网络功能模型的各层具有如下功能:
(1)接入层:
接入层利用各种接入设备为用户连接至软 交换提供各种接入手段;接入层设备包括 中继网关、信令网关、边缘接入控制设备、 接入网关、IAD 和 SIP 终端等,此部分功 能提供与接入方式密切相关,例如我国的 固定电话网络与移动电话网络的软交换网 络结构此部分就有较大区别;
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而传统的电信网络主要是基于TDM的 PSTN话音网,以电路交换为主,当初主要 是为了传输语音、保证语音质量、承担语 音业务而设计建造的,只能提供64kbit/s 的业务,而且业务和控制都由交换机完成。
这种网络具有以下致命的缺点:在一个设
备中完成所有的功能,导致升级维护困难、