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1、1,9.1 NGN技术概述9.2 NGN的结构与原理9.3 软交换的接口9.4 基于软交换的下一代网络协议简介 9.5 软交换提供的业务介绍,第9章 下一代网络,2,本章内容提要,随着电信技术的发展，电信管制的开放，IP网络的飞速发展，人们对新业务需求的增加，给目前传统电信运营商提出了新的课题。当前电信网络存在两种类型的网络语音网与数据网，而分离的语音网和数据网结构已经不适应新业务的发展：话音网和数据网的分离接入需要巨大的投资，两个网络的功能和处理的重复也造成许多不必要的浪，而IP网无电信级的数据语音业务无法满足用户需求。这些都迫切需要一个融合语音和数据的网络。传统的电路交换设备中，提供给用户
2、的各项功能和业务都直接与交换设备有关，业务和控制都是由每一个交换机来完成，而由于传统网络交换机型复杂，硬件平台封闭，每增加一个新业务，就要涉及各种交换设备的升级改造，因此，给新业务开发带来难度。目前，迫切需要将业务与控制分离，将呼叫控制于承载分离，因此出现了下一代网络NGN的概念。,3,9.1 NGN技术概述,下一代网络是一个定义极其松散的术语，泛指一个不同于目前一代的，以数据为中心的融合网络。从业务上看，应支持话音和视频业务及多媒体业务；从网络上看，在垂直方向应包括业务和传送层，在水平方向应覆盖核心网和边缘网。,4,9.1 NGN技术概述,1、NGNNext Generation Netwo
3、rk，下一代网络的定义：是一种业务驱动型网络。通过业务和呼叫完全分离，呼叫控制和承载完全分离，从而实现相对独立的业务体系，使业务独立于网络。是一种开放式综合业务架构。NGN是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。,5,9.1 NGN技术概述,2、ITU-T列出了如下7个方面作为NGN的基本特征：1）基于分组的网络；2）控制能力与承载能力、呼叫/会晤及应用/业务能分离；3）通过开放接口，进行业务的提供与网络独立开发；4）支持广泛类型的业务，包括实时业务、媒体流、非实时业务和多媒体业务；5）具有端对端透明性的宽待能力；6）与现有网络互通；7)通用移动性。用户无拘束的接入和对业务的自由选择
4、能力。,6,9.1 NGN技术概述,3、信息产业部对NGN的定义 软交换是下一代电信网络中的核心设备，它独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、资源配置、协议处理、路由、认证、带宽管理、计费等主要功能。同时可以向用户提供现有电力交换所能提供的所有业务，以及多样化的第三方业务。而NGN是一个以软交换设备为控制核心的新的交换体系架构。,7,9.1 NGN技术概述,4、广义的NGN,从业务上看：对电话网而言，指软交换体系；对移动网而言，指IP 3G和后3G；对数据网而言，指下一代因特网和IPV6；对传输网而言，指下一代智能光网络。,从技术上看：有线电视网的丰富内容；传统电话的普遍性和可靠性；因特网的灵
5、活性；蜂窝网的移动性；光网络的带宽；以太网的运作简单性；ATM的低延时等。,8,9.1 NGN技术概述,5、狭义NGN,狭义NGN特指基于软交换技术的交换网络，是对当前的TDM网络的演进和替代。,9,9.1 NGN技术概述,6、NGN的特点与优势1）开放性：NGN网络采用开放式网络架构；2）高效性：NGN能实现业务与呼叫控制的分离，为业务真正地从网络中独立出来，有效地缩短新业务的开发周期提供了良好的条件。3）多用户性：各种用户都能作为NGN中的一员相互通信；4）多媒体性：NGN同时支持语音、数据、视频等多种业务；5）资源共享性：国际互联网的信息资源非常丰富，由于采用IP技术，NGN的出现使得在
6、呼叫过程中获取国际互联网的资源变得不再是难事；6）低成本性：建设成本和维护成本比传统交换网络低。,10,92 NGN的结构与原理,921 NGN的的结构 下一代网络中，包括四个开放的层面，如图93。,业务管理呼叫建立的基础上提供额外的增值业务，以 及运营支撑。网络控制：实现呼叫控制，其核心技术就是软交换技术，完成基本的实时呼叫控制和连接控制功能。,核心交换：采用分组技术，提供一个高可靠性的、提供QOS 保证和大容量的统一的综合传送平台。边缘接入：通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将信息 格式转成为能够在网络上传递的信息格式。,11,9.2 NGN的结构与原理,9.2.2 软交换在NGN中
7、的位置,12,9.2 NGN的结构与原理,9.2.2 软交换在NGN中的位置(续）SG（Signaling Gateway）信令网关，是负责将电路交换网的SS7信令转换成IP网的信令，在IP网中传输的设备。MG（Media Gateway）媒体网关设备，包括中继媒体网关和综合接入媒体网关，是负责终止PSTN/ISDN网的TDM电路并将媒体流分组化后，在分组网上传输的设备。PSTN(Public switched telephone network)公用交换电话网ISDN(integrated service digital network)综合业务数字网,13,9.2 NGN的结构与原理,9.
8、2.3 软交换的概念及其结构（续）软交换的概念最早起源于美国企业网应用。在企业网络环境下，用户可采用基于以太网的电话，再通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件（Call Manager、Call Server），实现PBX功能（IP PBX）。受到IP PBX成功的启发，将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H.248），呼叫控制实际上是运行于通用硬件平台上的纯软件媒体处理将TDM转换为基于IP的媒体流。SoftSwitch（软交换）技术应运而生，由于这一体系具有伸缩性强、接口标准、业务开放等特点，发展极为迅速，成为了NGN的核心技术。,14,9.2 N
9、GN的结构与原理,9.2.3 软交换的概念及其结构（续）,软交换是分布式的结构，业务层、控制层与传送层、接入层分离，各实体之间（控制设备和传输设备之间）通过标准的协议进行连接和通信。这样可以使得整个电信网络提供业务更加灵活。软交换的核心是将呼叫控制功能与媒体网关（传输层）分离，通过网络 或服务器上的软件实现呼叫路由、连接控制（建立与拆除）及信令转换（如从电路方式到IP承载）。软交换采取分布交换、分布业务智能、集中网络智能的体系结构，智能集中于网络，接入设备（媒体网关）只完成最基本的语音压缩编码等功能。,15,9.2 NGN的结构与原理,9.2.3 软交换的概念及其结构（续）软交换是下一代网络的
10、核心设备，各运营商在组建以软交换为核心的软交换网络时，其网络体系架构可能有所不同，但至少应在逻辑上分为两个层面：运营商内部软交换网络层面和与其他运营商互通的软交换互通层面。,与其运营商的互通,与运营商内非软交换网的互通,16,9.2 NGN的结构与原理,9.2.4 软交换网络呼叫控制原理举例,以软交换设备作为话音呼叫的核心汇聚层，基本的呼叫控制原理：,17,9.3.1、信令网关 信令网关设备是No.7信令网与基于IP的NGN信令互通的网关设备。是No.7信令网与NGN的边缘接收和发送信令消息的代理，它用于No.7信令网与IP网的关口，对信令消息进行中继、翻译或终结处理。实现NGN中的软交换或应
11、用服务器通过No.7信令网与电路交换网中的PSTN交换机信令点（SP）、业务交换点（SSP）、信令转接点（STP）、SCP等的互通。,93 软交换的接口,18,93 软交换的接口,9.3.2应用服务器1)概念：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，它 负责业务逻辑的执行、业务数据和用户数据的访问、业务的计费和管 理等。,19,93 软交换的接口,9.3.2 应用服务器（续）应用服务器的功能模块,20,93 软交换的接口,9.3.2 应用服务器（续）2）功能：应用服务器在软交换中主要提供业务控制功能、媒体控制功能、业务 数据功能、协议适配功能、计费功能、应用执行环境功能、操作维
12、护 管理等功能；此外还可选地提供API接口功能、Parlay网关功能等。,应用服务器为软交换网络中的增强业务提供应用执行环境，通过协议适配功能对呼叫分配合适的协议，然后由业务控制功能根据业务逻辑执行的需要对业务进行控制，并通过业务数据功能调用业务执行过程中所需要的业务数据和用户数据。在业务控制的过程中，如果需要，应用服务器会对媒体服务器的媒体资源进行控制，为呼叫提供各种媒体资源，并通过计费功能提供必要的业务管理、维护、统计等功能。如果某些业务由不属于软交换网络所有者的第三方业务提供商提供，那么可以通过Parlay网关和API接口安全地调用第三方应用。,21,9.3.3 媒体服务器1)概念:媒体
13、服务器是软交换网络中接入层面的设备，它在软交换或者应用服务器的控制下，结合业务逻辑提供各种业务所需的媒体资源，是业务实现过程中不可缺少的组成部分，广泛的应用包括：基本语音、IP Centrex、IP会议、预付费业务、通知服务、Voice E-mail、统一通信等各类业务。媒体服务器是一个被动的设备，它总是在其他设备对它的控制下工作的，根据控制媒体服务器的设备不同，它有三种主要工作方式：在软交换设备的直接控制下，提供业务所需媒体资源，常用于软交换设备直接提供的业务中，为基本呼叫和补充业务中提供拨号音、忙音、回铃音、等待音和空号音等基本信号因。在应用服务器的直接控制下，提供业务所需媒体资源，如在会
14、议业务中提供混音、通知等媒体处理服务。这种方式可由应用服务器控制软交换，再由软交换设备控制媒体服务器。取代智能网中的智能外设（IP）设备，在SCP的控制下，提供业务所需的媒体资源。,93 软交换的接口,22,93 软交换的接口,9.3.3 媒体服务器（续）媒体服务器在软交换网络中的作用:,23,93 软交换的接口,9.3.3 媒体服务器（续）2）功能资源功能:媒体资源服务器的专用资源功能包括：从支持双音多频DTMF的话机上接收DTMF信号、音信号的产生（例如拨号音、忙音等）、媒体语音通知、将多个RTP流音频混合的混音功能，不同语音编解码的转换功能，将若干个独立语音字段连接起来构成一条完整语音通
15、知的语音合成功能。通信功能:具有与网络中的软交换设备（采用H.248/MGCP/SIP协议）、应用服务器（采用H.248/MGCP/SIP协议）、SCP(采用INAP)、媒体网关及IP电话（采用H.248/MGCP/H.323/SIP协议实现信令互通，RTP/RTCP协议实现媒体互通）、网管功能（采用SNMP）等实体的接口。管理维护功能:具备本地、远程的管理维护接口，提供对媒体资源及设备本身的维护、管理，包括媒体资源的编辑、数据配置、状态监控、故障管理等内容。,24,93 软交换的接口,9.3.3媒体服务器（续）3）接口与协议:媒体服务器与外部的物理接口采用10/100Mbit/s以太网接口或
16、者是ATM STM-1接口。为了实现与其它设备的互通或接收其他设备的控制，媒体服务器需要支持：RTP/RTCP、MGCP、H.248、SIP、H.323、INAP、SNMP等协议。,25,93 软交换的接口,9.3.4 策略服务器与路由服务器 1）策略服务器的作用:在目前的基于软交换的下一代网络结构中，核心控制层面与传送承载层面相互独立，没有定义接口标准，但是随着业务与应用的日益增长，特别是不同质量等级的业务需求日益增加，NGN将不能满足业务的需求。为此，就需要一种在核心控制层面与传送承载层面进行协调沟通的设备。策略服务器（Policy Server）就是一种这样的设备。策略服务器负责用户的安
17、全、Qos与业务方面的策略控制，它是业务层面与承载层面的桥梁，把来自业务层面的控制策略下发到承载层接入点，如宽带接入服务器BAS来实施策略控制。具体说来，策略服务器的作用是能同时与软交换和承载网设备（宽带接入服务器BAS和三层交换机等）进行交互，使承载网设备可以感知软交换所管理用户的NGN业务质量要求，从而在接入汇聚层进行相应操作，使NGN的传送承载网成为一个感知NGN业务的承载网。,26,93 软交换的接口,策略服务器在下一代网络中的位置和作用,27,93 软交换的接口,9.3.4 策略服务器与路由服务器（续）2）路由服务器的作用 路由服务器（Router Server,RS 也称定位或位置
18、服务器Location Server,LS）本身不是NGN网络架构中的标准实体，而是在解决NGN大网路由问题时提出的一个功能实体。所谓NGN大网路由是指当由多个软交换设备组成NGN时，软交换与软交换之间如何找到对方，从而将需要跨软交换的呼叫信令路由给其他软交换，有两种方式解决这种问题，一种是每个软交换都保存有网络中其他所有软交换的路由信息，但这种方法显然不适合多个软交换的大规模组网，因此引入了第二种方法路由服务器方案。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（称为域）的所有软交换的路由信息，有的路由服务器还包含了其他负责范围内的每个NGN用户的路由信息，从而实现用户定位的功能。
19、,28,93 软交换的接口,分层次的路由服务器,29,93 软交换的接口,9.3.5AAA服务器1）AAA服务器的概念和功能 要建立一个安全的网络环境，必须提供一定的验证手段。目前，提供这种功能的最佳途径就是通过认证、授权和计费（AAA）服务器，由它来完成终端的认证、Web用户认证、计费等功能。AAA服务器在物理上可以由具备不同功能的独立的支持RADIUS协议的服务器构成，即认证服务器、授权服务器和计费服务器。认证服务器保存用户的认证信息和相关属性，当接收到认证申请时，支持在数据库中对用户数据的查询。在认证完成后，授权服务器根据用户信息授权用户具有不同的属性。2）AAA服务器的接口 下一代网络
20、采用了RADIUS这一成熟的标准来实现软交换和AAA服务器的通信。RADIUS是一种C/S结构。AAA服务器作为服务端，向软交换提供相当于认证、计费等功能。软交换就是它的客户端。此外，软交换与AAA服务器之间也可以采用DIAMETER等协议来替代RADIUS协议。,30,93 软交换的接口,9.3.6中继媒体网关1）中继媒体网关的作用 中继媒体网关在是分组（可以IP或ATM）的NGN与电路交换网络之间提供媒体映射和代码转换功能，即终止电路交换网络设施（中继线路、环路等），将媒体流分组化并在分组网上传输分组化的媒体流，中继媒体网关也在分组网去往电路交换网的方向上执行类似的功能。,31,93 软交
21、换的接口,9.3.6中继媒体网关（续）2)中继媒体网关的功能 a）语音处理功能 中继媒体网关具有语音信号的编解码功能、回声抑制功能、静音压缩功能和消除时延抖动的输入缓存。中继媒体网关具备语音编码的动态转换功能，即在网络拥塞时由高码速转换到低码速，当网络条件较好时可以由低码速转换到高码速，以提高语音质量。b）呼叫处理与控制功能 中继媒体网关具有DTMF检测和生成功能，能够根据软交换的命令对它所连接的呼叫进行控制，如接续、中断、动态调整带宽，能够检测出PSTN侧的用户占线、久振无应答等状态，并将用户状态向软交换报告，能够根据软交换的指示生成回铃音和向用户播放正确的提示音。c）资源状态管理功能 该功
22、能包括两个方面：资源状态管理功能和资源分配功能。资源状态管理功能是指中继媒体网关可以向软交换报告由于故障、恢复或管理行为而造成的载体终结点或媒体资源实体等物理实体的状态改变，并能够根据软交换的控制，为任何连接释放当前正在使用或预留的资源。资源分配功能是指由于资源耗尽或资源的暂时不可用，中继媒体网关应能够向软交换指示不能够执行所请求的行为。,32,93 软交换的接口,9.3.6中继媒体网关(续)d）维护和管理功能主要包括对控制与连通性的保证和差错控制。控制与连通性的保证是指：中继媒体网关能够检测到由于某种故障或拥塞造成的网关与软交换之间连接的中断，并应能在故障或拥塞消除后恢复连接。保证网关与软交
23、换设备中资源使用状态的同步。网关和软交换设备能够互相提供启动和重启动指示。网关在向软交换注册失败后可以向备份软交换注册。软交换发生故障后，网关可以保证处于运行态的媒体流继续维持。差错控制是指：网关能够向软交换报告底层连接的异常故障。当网关由于异常事件终止某个终结点上的业务时，网关应向软交换报告该终结点被终止业务并报告原因。网关能够向软交换请求释放某个终结点并通告原因。,33,93 软交换的接口,9.3.6中继媒体网关(续)3）中继媒体网关的接口和协议语音网络的接口：可采用2M接口（数字中继接口或ISDN PRA接口）或SDH光传输方式的接口。分组侧的接口：分组网采用IP的则需要提供以太网接口或
24、POS（Packet over SDH）接口，分组网采用AT的则需要电（PDH）或光（SDH-1/4/16）接口。中继媒体网关还具备本地网络管理接口（如RS-232）和网管接口。中继媒体网关与软交换之间主要采用H.248协议，与网管系统的接口协议采用SNMP。,34,93 软交换的接口,9.3.7、综合接入媒体网关1）综合接入媒体网关的作用 综合接入媒体网关是终止TDM电路，并将媒体流分组化后在分组网上传输的设备。,35,93 软交换的接口,9.3.7、综合接入媒体网关(续)2）综合接入媒体网关的功能：语音处理功能、呼叫处理与控制功能、资源状态管理功能、维护和管理功能、IP语音的QOS管理功能
25、。此外，综合接入媒体网关还可以选择支持宽带网络接入服务器BAS的功能，以实现IP接入的目的。3）综合接入媒体网关的接口与协议 用户侧接口：可以提供模拟Z用户接口、ISDN基本速率接口（BRI）和基群速率接口（PRI）、V5.2接口、以太网接口、xDSL接口（包括非对称数字用户线ADSL、高比特率数字用户线HDSL等）。网络侧接口：在网络侧可以提供以太网接口、POS接口或者是ATM 接口。综合接入媒体网关还具备本地维护管理接口（如RS-232）和网管接口。综合接入媒体网关与软交换之间主要采用H.248协议，与网管系统接口协议采用SNMP。,36,93 软交换的接口,各种主要接口设备在以软交换为核
26、心汇聚层的网络体系架构中所处的位置：,37,94 基于软交换的NGN协议简介,基于软交换机制的NGN是一个多融合、集中式和分布式相结合的网络。为了与现有的各种网络（PSTN/ISDN、No.7信令网、ATM、IP等）进行互通，NGN需要支持一些信令和协议，比如No.7信令。如前所述，NGN的各类服务器和网关与软交换之间需要支持一些标准的协议以实现网元间的通信，如MGCP/H.248、SIP-T等。,38,94 基于软交换的NGN协议简介,39,94 基于软交换的NGN协议简介,软交换网络的接口协议说明：（1）软交换与中继网关（TG）之间的接口为MGCP或H.248协议。（2）软交换与接入网关（
27、AG）之间的接口为MGCP或H.248协议；当 需要支持ISDN用户接入时，软交换与综合接入媒体网关之间接口 采用IUA协议传送ISDN DSS1信令；当需要支持V5.2接口的用户 接入时，软交换与综合接入媒体网关之间采用V5UA协议传送V5.2 协议。（3）软交换与IAD之间的接口协议为MGCP和H.248协议。（4）软交换与媒体服务器（MS）之间接口协议为MGCP或H.248协议 或SIP。（5）软交换与信令网关（SG）之间的接口为SIGTRAN协议。（6）软交换与SIP终端之间的接口为SIP。（7）软交换与H.323终端之间的接口协议为H.323协议。,40,（8）软交换与软交换之间的接
28、口协议为SIP-T或BICC协议。（9）软交换与业务平台之间的接口协议为SIP/INAP。（10）软交换与智能网SCP之间的接口为INAP。（11）软交换与路由服务器（RS）之间的接口协议为LDAP或SIP。（12）软交换与网管服务器之间的接口协议为SNMP。（13）软交换与AAA服务器之间的接口协议为RADIUS协议。（14）策略服务器与软交换之间的接口协议暂定为DIAMETER协议，与 承载网的接口协议为COPS协议。（15）业务平台与媒体服务器之间的接口协议为MGCP、H.248协议或 者 SIP。（16）业务平台与智能网SSP之间的接口协议为INAP。（17）业务平台与第三方应用服务器
29、之间的接口协议为Parlay。（18）路由服务器与路由服务器之间的路由更新协议为TRIP。,94 基于软交换的NGN协议简介,41,1、H.248/Mecaco协议 2000年6月，ITU-T的SG16工作组和IETF的Mecaco工作组经过协商讨论，将原来H.GDP协议和Mecaco协议进行融合，正式发布了H.248/Mecaco协议的第一版。H.248协议是网关分离概念的产物。网关分离的核心是业务和控制的分离。这样使业务、控制和承载可独立发展，运营商在充分利用新技术的同时，还可以提供丰富多彩的业务，通过不断创新的业务提升网络价值。H.248/Mecaco协议是在MGCP协议的基础上，结合其
30、他媒体网关控制协议特点发展而成的一种协议，它提供控制媒体的建立、修改和释放机制，同时也可携带某些随路呼叫信令，支持传统网络终端的呼叫，使得语音、传真和多媒体信号在PSTN和IP网之间进行交换成为可能。该协议在构建开放和多网融合的NGN中，发挥着重要的作用。,94 基于软交换的NGN协议简介,42,94 基于软交换的NGN协议简介,2、MGCP协议 MGCP使1998年11月，由Bellcore 和Cisco将简单网关控制协议（SGCP）和IP设备控制协议(IPDC)进行融合，然后由IETF的Mecaco工作组制定的，可以说是H.248的先驱，二者非常相似。在软交换系统中，MGCP也是用于软交换
31、与媒体网关或软交换与MGCP终端之间，软交换通过此协议来控制媒体网关或MGCP终端上的媒体/控制流的连接、建立和释放。,43,3、H.323协议 H.323的第一版由ITU-T于1996年发布，最初是为了在局域网上进行多媒体会议而制定的，目前已发展到第四版，是目前应用最广泛的IP电话技术标准。H.323标准使用的业务包括语音、数据和视频及其组合的多媒体通信。其中，对语音通信的支持是必备功能，数据和视频通信是任选功能。适用网络是一般的分组交换网，包括点到点连接、多点接入网络段、局域网和广域网。H.323系统由终端、网关、多点控制单元（MCU）、网守（Gatekeeper）等单元组成。终端是在分组
32、上遵从H.323标准进行实时通信的端点设备，可以是PC软件，也可以是IP话机；网关完成媒体信息编码转换和信令转换；网守为H.323端点提供地址翻译和分组网络接入控制服务，还可以提供带宽管理和网关定位等服务；MCU具有为多个用户终端和网关参与多点会议的性能。终端、网关和MCU统称为端点，端点可以发起呼叫，也可以接受呼叫，媒体信息流就在端点生成或终接。网守则不可呼叫，但参与呼叫控制，具有网络层地址。,94 基于软交换的NGN协议简介,44,3、H.323协议（续）H.225.0和H.245是H.323的核心协议，前者主要用于呼叫控制，后者用于媒体信息控制。在H.323中，呼叫指的是两个端点之间的一
33、种点到点的联系。一个呼叫通信可以只包含一种媒体，也可以包含多种媒体信息，每种媒体信息在一个逻辑信道上传送。在IP网络中，逻辑信道就是TCP连接或是无连接的UDP通道。每个逻辑信道的打开和关闭、参数设定、收发双方的能力协商功能由H.245协议完成，它还要完成多点会议呼叫各逻辑信道的配合控制功能。H.245的控制信号在一条专门的可靠信道（如TCP连接）上传送，成为H.245控制信道，控制信道必须在任何逻辑信道之前先行建立，并在通信结束后释放。H.323最大的优点就是成熟，保证了设备的稳定性和有助于实现不同厂家设备的互操作，此外与PSTN/ISDN也具有较好的互通性。缺点是标准过于复杂，产品过于昂贵
34、，且不能与SS7集成，扩展性较弱。,94 基于软交换的NGN协议简介,45,4、SIP协议 SIP（会话起始协议，Session Initation Protocol）是IETF于1997年提出的在IP网上进行多媒体通信的应用层协议。利用SIP可实现会话的发起、建立和释放，并支持单播、组播和移动性。此外，SIP还可以与SDP配合（将SDP作为SIP的消息体），动态调整和修改会话属性，如通话带宽、传输媒体类型及媒体的编解码格式。SIP的协议设计思想与HTTP等Internet常用协议一致，基于文本，语法简单，易于扩展。尤其是协议采用URL地址机制，可以十分方便地嵌入网页，能与Web应用天然地融合
35、，有利于IP电话与网上业务地结合。SIP以其简单灵活地技术优势正受到业界越来越多的重视。,94 基于软交换的NGN协议简介,46,4、SIP协议（续）1)SIP的用户代理 SIP的用户代理是SIP系统中的终端用户，是一个智能部件，根据它们会话中扮演的角色又可以分为用户代理客户机（UAC，User Agent Client）和用户代理服务器（UAS，User Agent Server），前者发起呼叫请求，后者响应呼叫请求。2)SIP网络服务器 SIP网络服务器的主要功能是名字解析和用户定位。SIP把这类网络服务器分为以下三类：代理服务器：具有解析名字的能力，能够代理前面的用户向下一跳服务器发出呼
36、叫请求。从定向服务器：在获得了下一跳的地址后，立刻告诉前面的用户，让该用户直接向下一跳地址发出请求而自己则退出对这个呼叫的控制。登记服务器：用来完成对UAS的登录，在SIP系统的网元中，所有UAS都要在某个登录服务器中登录，以便UAC通过服务器能找到它们。,94 基于软交换的NGN协议简介,47,4、SIP协议（续）SIP独立于底层协议，一般使用UDP等无连接的协议，而采用自己的应用层可靠性机制来保证消息的可靠传输。其目的主要是加快信令传送的速度，同时可方便地利用多播机制并行搜索目的用户，无需为每一搜索建立一个TCP连接。SIP协议支持三种呼叫方式：由用户代理服务机（UAC）向用户代理服务器（
37、UAS）直接呼叫、由UAC在重定向服务器的辅助下进行重定向呼叫和由代理服务器代表UAC向被叫发起呼叫。SIP协议的优点：SIP是基于文本的协议，对以文本形式表示的消息的词法和语法分析比较简单。SIP会话请求过程和媒体协商过程等是一起进行的，因此呼叫建立时间短。SIP只需充分利用已定义的头域，必要时对头域进行扩展就能很方便地支持补充业务和智能业务。SIP类似于其他的Internet协议，设计上为分布式的呼叫模型服务，具有分布式的组播功能。,94 基于软交换的NGN协议简介,48,5、BICC协议 与承载无关的呼叫控制（BICC）协议由ITU-T负责信令标准的第11工作组（SG11）制定。一般情况
38、下，当窄带信令要在宽带网上传送时，是在入口网关处完成窄带信令至宽带信令的转换，在出口网关处在执行反变换。但是，这样的变换很难做到完全的语义匹配，于是就提出将呼叫信令和承载信令功能分离的思想。承载信道的建立采用相应宽带网络的承载控制协议，另外单独定义一个与承载网络无关的边沿到边沿的呼叫控制信令协议，其作用是在出入口网关之间传送呼叫控制相关的信息，该协议就是BICC。它完全采用ISUP信令消息，并利用其应用传送机制传递BICC特定的控制信息。在ATM情况下，控制过程由边沿到边沿的BICC呼叫控制信令和逐段转发的ATM信令两步份构成，这就是BICC能力集1（CS-1）。但是，在无连接的IP情况下，建
39、立承载信道的信息也是边沿到边沿的，因此可以用隧道的方式在BICC消息中一并传送，这对应于BICC CS-2。BICC的思想和SIP-T相同，都是将窄带ISUP信令信息透明地从入口网关传送到出口网关，但它们的做法不同。BICC是直接用ISUP作为IP网络中的呼叫控制消息，在其中透明传送承载控制信息；而SIP-T仍然是用SIP作为呼叫和承载控制协议，在其中透明传送ISUP消息。其实，SIP-T是根据BICC的思路提出的。,94 基于软交换的NGN协议简介,49,94 基于软交换的NGN协议简介,6、SIP-T协议 电话应用的SIP协议（SIP-T）的用途是支持PSTN/ISDN与IP网络的互通，在
40、软交换系统之间的网络接口使用。目前IP电话网络的主要应用环境是PSTN-IP-PSTN，即IP中继应用。对于PSTN呼叫来说，主叫侧和被叫侧常需要通过信令交换信息，这就要求ISUP信令在通过IP网络时保持消息的完整性。SIP-T采取的方法就是将ISUP消息完整地封装在SIP消息体中。按照定义，SIP消息体允许采用扩展多用途电子函件（MIME）的格式封装多段内容，其中一段必然是SDP描述，另一段就可以是ISUP消息，根据需要还可以封装其他的信息。当边缘软交换系统通过信令网关收到ISUP消息时，经过消息分析将相关参数映射为SIP消息的对应头部域，同时将整个消息封装到SIP消息中。到达对端边缘软交换
41、系统后，再将其拆封转至被叫侧PSTN。虽然，SIP-T只对IP中继应用有意义，但是由于发端软交换系统并不知道接受方是PSTN还是IP终端，因此即使对于“电话PC”类型通信，也有必要采取SIP-T协议。当然，IP终端发出的消息必然是一般的SIP协议消息。,50,94 基于软交换的NGN协议简介,7、LDAP LDAP的全称是轻量级目录访问协议（Lightweight Directory Access Protocol），是由IETF制定，用以完成目录服务在TCP/IP上的实现。它是对X500目录协议的移植，但是简化了实现方法，所以称为轻量级的目录服务。LDAP作为Internet的标准，是跨平台
42、的标准的协议，已得到业界的广泛认可。目录是一种专门的数据库，它服务于各种应用程序，包括LDAP目录和基于X500的目录。这些目录都是通用的标准目录，它们不适合于特定的操作系统、应用目的。虽然目录也被称为特殊的数据库，但它不同于真正的数据库。目录的大部分操作为读操作，假如应用程序要写大量的数据，就应该考虑选择使用数据库来实现。目录只是支持相对简单的事务处理。相反，数据库被设计成处理大量的各种各样的事务处理。假如应用要求是重负荷的事务支持，应该选择数据库而不是目录。在另一方面，假如用户的应用不要求这样的大负荷事务处理，而是偶尔的写一些简单的事务信息。这时，目录是理想的选择，它会更有效、更简单。,5
43、1,94 基于软交换的NGN协议简介,8、SNMP 简单网络管理协议SNMP（Simple Netwok Manage ment Protocol）主要目标是对代理资源的要求尽可能的少，代理软件成本尽可能的低；最大地保持远程管理功能，以便充分利用TCP/IP网络的资源；SNMP的体系结构应具有良好的扩展性，能适应未来的发展和需要；保持SNMP的独立性，不依赖于某个厂商的设备和技术。SNMP由三部分组成，管理员（Management）、代理（Agent）和管理信息库（MIB）。管理员和管理信息库位于管理工作站上，管理员对代理进行轮询得到所需要的管理信息存在管理信息库中。代理位于被管理的计算机和网
44、络设备上（管理对象），如主机、路由器、交换机、终端服务器和工作站，它是一个软件，负责收集所驻设备的网络信息等待管理员来轮询。SNMP是目前Internet网络上的一个标准网络管理协议，也是世界上第一个标准的可以实际应用的网络管理协议。OSI的网络管理协议还未正式形成产品，而目前TCP/IP网络协议应用得相当广泛，以至于所有计算机厂商推出的计算机和网络通信产品都支持SNMP。SNMP简单，易于实现，但也有管理通信开销大的缺点。,52,94 基于软交换的NGN协议简介,10.SIGTRAN SIGTRAN是在IP网络中传递电路交换网中信令协议的堆栈，它支持的标准信令接口不需要对现有的电路交换网进行
45、任何修改，从而保证已有的电路交换网信令可以不必修改而直接使用。信令传送利用标准的IP传送协议作为底层传送，并通过增加自身的功能来满足电路交换网信令传送的要求。信令网关是接收和发送信令消息和信令代理。信令网关的功能用在No.7信令网与IP网的关口，对信令消息进行中继翻译或终结处理。11SCTP协议 流控制传输协议SCTP(Stream Control Transmission Protocol)是一个面向连接的传输协议，它在对等的SCTP用户之间提供可靠的面向用户消息的传输服务。相对于TCP等其他传输协议来说，它传输时延小，可避免某些大数据对其他数据的拥塞，有更高的传输效率和可靠性，有更高的重发
46、效率，具有更好的安全性。,53,95 软交换提供的业务介绍,按照目前网络智能化结构，软交换设备处于核心汇接层，如下图：,TS长途交换局 GW网间关口局LS交换端局PHS小灵通交换端局SCP业务控制点TG中继网关SG信令网关SS/SSP软交换核心设备/业务交换点SHLR智能归属位置寄存器,54,95 软交换提供的业务介绍,1、SHLR的概念 随着电信市场竞争的逐渐展开，增值业务（智能业务）成为各个 运营商提升业务收入和利润水平的有力手段。而现有的PSTN网络结构缺 乏网络的重心，端局/汇接局/SSP/关口局/长途局重要性相当，业务依赖 于能力参差不齐的各端局，号码不能全网共享，严重地制约了增值业
47、务的迅速发展。新业务开发中主要存在以下问题：全网实现难度大；开放范围具有局限性；开放灵活性差；维护困难；各业务不兼容；易造成资源浪费。SHLR（Smart Home Location Register）即综合智能归属位置寄 存器，是用于存储本地网用户属性的集中数据库。SHLR的使用，屏蔽了 各交换端局业务属性的差异。SHLR作为混合放号及网络智能化解决方案 的号码管理中心/用户属性数据库，保存了用户的逻辑号码、物理号码及 两者间映射关系以及用户智能业务签约数据。,55,95 软交换提供的业务介绍,2、电信业务简介1）混合放号业务 所谓混合放号，是实现用户使用的号码与用户实际的端口、设备、网络的
48、分离，将用户的原有的一个号码剥离为两个号码，即将原来既有用户标识功能又有路由标识功能的用户电话号码转变成一个单纯只具有用户标识功能的用户号码(DN)和仅包含用户物理信息的寻址号码(LRN)。这样标识每个用户实际上使用了两个号码：一个用户号码，一个寻址号码。用户的寻址号码仍然按照原来分号段的方式进行管理，而用户号码不再受到号段的限制，可以在整个本地网中的不同区域、不同网络中使用和迁移。混合放号后，用户可以在所有本地号码中挑选自己心仪的号码，用户移机不受号码限制。实施混合放号后，对于每个用户，存在着用户号码和寻址号码两个概念：用户号码DN：运营商分配给用户的唯一号码，也是用户对外公布的号码；为被叫
49、方显示的主叫号码或主叫方所拨的被叫号码，同时也是运营商识别用户并计费的号码。寻址号码LRN：运营商内部分配的寻址号码，用于网络内部寻址，该号码不对外公布。,56,95 软交换提供的业务介绍,2）一号通业务 一号通业务是指用户可以使用一个唯一的电话号码将来话转接到预先设定的电话终上，当有电话呼叫用户的该号码时，一号通系统将根据用户预先设定的策略同时呼叫或顺序呼叫用户设定的电话终端，用户使用预先设定的电话接听，为用户提供一个号码对外，多种电话终端接听的服务。用户可实现多路通话功能，即一号通号码可捆绑不同运营商的多个电话号码，按照用户预先设定的同时呼叫或顺序呼叫方式实现接听。,57,95 软交换提供
50、的业务介绍,3）一号双机业务 一号双机（Single Number Double Phone）业务，简称SNDP。该业务是指用户可以将一个固定电话和一个小灵通捆绑在一起作为一个一号双机用户，该用户选择上述两个号码中的一个作为统一的对外公布的号码。对外公布的号码称为主号码，其对应的终端为主终端，另一个号码称为附属号码，其对应终端称为附属终端。当有电话呼叫用户的该号码时，一号通系统将根据用户使用预先设定的策略同时呼叫用户设定的电话终端，用户使用预先设定的电话接听。用户可以为主号码定制个性化七彩铃音，也可以实现主叫显示、呼叫转移、语音信箱等功能。,58,95 软交换提供的业务介绍,4）宽乐通信业务
