下一代网络基础知识 中兴通讯NC教育管理中心 2017/3/13

目 录 数据通信基础 NGN发展背景 NGN特征和标准 NGN和软交换技术 2

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数据通信基本概念 数据通信是计算机和通信相结合而产生的一种新的通信方式，它是各类计算机网络赖以建立的基础 在数据通信系统中，根据所允许的传输方向，数据通信方式可分成以下三种： 1． 单工通信：数据只能沿一个固定方向传输，即传输是单向的。  2． 半双工通信：允许数据沿两个方向传输，但在每一时刻信息只能在一个方向传输。 3． 双工通信：允许信息同时沿两个方向传输，这是计算机通信常用的方式，可大大提高传输速率。 9

电话交换机的组成 交换网络 詹姆斯 出中继 用户电路 入中继 韦德 收号器 存储器 CPU I/O设备 电源 时钟 10 1：用户电路 每个电话用户对应一个用户电路 功能 模数转换 馈电等 2：交换网络 所有信息的交换 3：中继 连接交换机（分为出中继和入中继） 4：收号器 接受信令 5：控制部分 不处理语音信号 通过网线接口连接网管 6：电源 7：时钟 存储器 CPU I/O设备 电源 时钟 10 10

打电话的基本原理 传统打固定电话的基本原理是一种电路交换原理，主要包括以下三个通信阶段： 电路的建立阶段。通过呼叫信令完成逐个节点的接续，建立起一条端到端的通信电路 通信阶段。在已建立的端到端的直通电路上，透明地传送和交换数字化的话音信号信息 电路的拆除阶段。结束一次通信时，拆除电路连接，释放节点和信道资源 11

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传统通信网常见的三种交换技术 交换系统的功能最终可归纳为两种不同的描述：一种功能是在网络的入端和出端之间建立连接，即交换系统好比一堆开关，当需要时把一个入端和一个出端连接起来 另一种功能是交换系统好比一个信息转运站，它把网络入端的信息根据需要分发到网络不同的出现上 经历了电路交换 报文交换 分组交换 13

传统通信网常见的三种交换技术 电路交换 特点 电路交换的通信过程分为三个阶段： 电路建立 消息传输 电路拆除 电路交换是面向物理连接的交换。在发送消息前，必须建立起点到点的物理通路 电路交换采用静态复用、预分配带宽并独享通信资源的方式，即交换机根据用户的呼叫请求，为用户分配固定位置、恒定带宽（通常是64kb/s）的电路 电路交换的通信过程分为三个阶段： 电路建立 消息传输 电路拆除 14

传统通信网常见的三种交换技术 电路交换 A B C D 交换机 用户线 交换机 中继线 交换机 用户线 中继线 交换机 15 电路交换是指呼叫双方在开始通话之前，必须先由交换设备在两者之间建立一条专用电路，并在整个通话期间由他们独占这条电路，直到通话结束为止的一种交换方式。电路交换的优点是实时性好、传输时延很小，特别适合象话音通信之类实时通信场合。其缺点是电路利用率低，电路建立时间长，不适合于突发性强的数据通信。 电路交换 15 15

传统通信网常见的三种交换技术 报文交换 报文交换的定义 报文交换的通信过程 信息以报文（逻辑上完整的信息段）为单位进行存储转发的方式叫报文交换 报文交换的通信过程 接收和存储报文（给报文加上报头符号和报尾符号） 将报文送到输出队列上排队输出线空闲时发送报文 例如，A用户向B用户发送信息，A用户不需要叫通B用户之间的电路，而只需要与交换机接通，由交换机暂时把A用户要发送的报文接收并存储起来，交换机根据报文中提供的B用户的地址在交换网中确定路由，并将报文送到下一个交换机，最后送到终端用户B 16

传统通信网常见的三种交换技术 N3 N1 N2 N4 N5 N6 HS HD 工作原理：报文交换技术不需要事先建立物理线路，它将发送的数据作为一个整体发给中间交换设备。中间交换设备先将数据存储起来，然后选择一条合适的空闲线路将数据转发给下一个交换设备，如此循环直至数据发送到目的节点 N3 M N1 N2 N4 N5 N6 HS HD 报文交换又称为消息交换，用于交换电报、信函、文本文件等报文消息。这种交换的基础就是存储转发（SAF）。在这种交换方式中，发方不需先建立电路，不管收方是否空闲，可随时直接向所在的交换局发送消息，交换机将收到的消息报文先存储于缓冲器的队列中。然后根据报文头中的地址信息计算出路由，确定输出线路，一旦输出线路空闲，即将存储的消息转发出去。电信网中的各中间节点的交换设备均采用此种方式进行报文的接收—存储—转发，直至报文到达目的地。应当指出的是，在报文交换网中，一条报文所经由的网内路径只有一条，但相同的源点和目的点间传送的不同报文可能会经由不同的网内路径。报文交换的优点是不需要先建立电路，不必等待收方空闲，发方就可实时发出消息，因此电路利用率高，而且各中间节点交换机还可进行速率和代码转换，同一报文可转发至多个收信站点。其缺点是交换机需配备容量足够大的存储器，网络中传输时延较大，且时延不确定。因此这种交换方式只适合于数据传输，不适合于实时交互通信，如话音通信等。 17 17

传统通信网常见的三种交换技术 分组交换 定义：以分组为单位进行存储转发的方式 通信过程： 信息打包 数据分组 排队处理 信息转发 信息打包 数据分组 排队处理 信息转发 分组交换也叫数据包交换，处理机将要传送的数据裁剪并封装成若干较短的、长度不等的数据块，并在每个数据块中加上必需的控制信息（如初始分组、源地址、目的地址、控制信息），然后按规定的格式进行排列组成一个个数据分组 。交换机根据每个分组的地址信息，为分组寻找输出的通路并将它们发送（或转发）至目的地。到达目的地后由分组交换机拆包，然后根据分组头的附加控制信息重新按顺序装配成一个个完整的信息。 18 18

传统通信网常见的三种交换技术 分组交换技术 N1 N2 N3 N4 N5 N6 HS HD 工作原理：分组交换技术是报文交换技术的改进，它将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将它们转发至目的地，这一过程称为分组交换 分组交换技术是在数据网络中最广泛使用的一种交换技术 N1 N2 N3 N4 N5 N6 HS HD M P3 P2 在分组交换中，消息被划分为一定长度的数据分组（也称数据包），每个分组通常含数百至数千比特。将该分组数据加上地址和适当的控制信息等送往分组交换机。与报文交换一样，在分组交换中，分组也采用存储转发（SAF）技术。两者不同之处在于，分组长度通常比报文长度要短小得多。在交换网中，同一报文的各个分组可能经过不同的路径到达终点，由于中间节点的存储时延不一样，各分组到达终点的先后与源节点发出的顺序可能不同。因此目的节点收齐分组后尚需先经排序、解包等过程才能将正确的数据送给用户。 19 19

分组交换的优点 线路效率高：单个节点到节点链路可以由许多分组 分组交换网络可以实现数据速率转换。 当话务负荷量大时，话务被接受，但时延会增加。 可以使用优先级，分组交换先发送高优先级的业务。 20

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传统通信网常见的三种交换技术 22 交换技术 特点 优点 缺点 电路交换 （1）呼叫建立时刻进行网络资源分配 （2）通信过程中执行端到端协议，数据透明传输 （3）采用同步时分复用技术，带宽固定分配 (1) 信息交换的时延小 (2) 对话音信息控制简单，当电路接通之后，交换机的控制电路不再干预消息的传输 (1) 通路的建立时间长 (2) 宽带利用率低 (3) 不同类型和特性的用户终端不能互通 分组交换 (1) 呼叫建立时刻不进行网络资源分配，电路资源被多个用户所共享 (2) 带宽可变，用可变比特率传送信息 (3) 采用面向无连接的传输方式 (4)网络交换节点之间需要进行流量、差错控制 (1) 可向不同速率的数据终端提供通信环境 (2) 带宽统计复用，信道利用率高 (3) 采用逐段链路的差错控制和流量控制，出现差错可以重发，可靠性高 (4) 线路动态分配，当网中线路或设备发生故障时，“分组”可以自动地避开故障点 (1) 对实时性业务支持不好 (2) 附加的控制信息较多，传输速率较低 (3) 协议和控制复杂 报文交换 (1)交换的基础就是存储转发（SAF）。 (2) 根据报文头中的地址信息计算出路由，确定输出线路，一旦输出线路空闲，即将存储的消息转发出去。 电路利用率高 可进行速率和代码转换 可转发至多个收信站点( 需要配置容量足够大的存储器 网络传输时延大 只适合数据传输，不适合实时交互通信 22

IP电话技术 IP电话技术的主要目的是使IP网络和电话网结合起来，而且IP电话不仅计算机用户可以使用，普通电话用户也可以使用。两种网络有着不同的特性：IP网络是传送数据信息的网，用的是分组交换技术；电话网是传送模拟话音信号的网，用的是电路交换技术。 23

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目 录 数据通信基础 NGN发展背景 NGN特征和标准 NGN和软交换技术 27

什么是NGN？ 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。 ------《电信网技术》

交换技术与电信网络 交换技术是构成电信网络的基本要素(交换设备、传输设备、终端设备) 交换技术与交换系统是电信网络的核心 交换技术的更新带来电信网络的革命与升级换代 现代电信网络的发展史就是现代交换技术的发展史 29

交换技术的发展趋势 人工——自动 模拟——数字 低速——高速 简单——智能 电路交换——分组交换 单一业务交换——综合业务交换 电子电路控制——计算机软件控制 30

电信网络的发展趋势 网络协议独特性——网络协议的统一性 传输与控制相结合——传输与控制相分离 31

下一代网络产生的背景 无处不在的IP 数据业务的爆涨 大容量的DWDM(密集波分复用器)问世 IETF(Internet 工程任务组)提出的IP over Everything 和Everything over IP 运营商以数据形式的业务收入持续增加。 32

? 为什么要用NGN？ 无线网 宽带城域网 视频网 X.25/DDN IN PSTN/ISDN ADSL 局域网 会议电视 CENTREX 中兴公司在NGN的具体建设、运营方面进行了深入细致的研究并给出了优秀的解决方案，使NGN网络具有良好的可发展性、与现有网络有良好的互通性。 中兴公司希望与运营商一起根据运营商的实际网络情况，业务发展方向出发，针对业务的各种情况，做出有针对性的解决方案。 目前中兴公司对运营商拥有完善的PSTN网络、拥有上规模的IPP网络、建设了大量IP城域网、具备/不具备号码资源、IP地址资源情况各种情况；对运营商希望发展长途业务、大客户接入、IP市话、多媒体通讯业务；对各行业客户，各种用户现有情况（PBX、Centrex、多分支机构）、企业内部数据网网络情况（LSW简单组网、LSW/Router复杂组网）、小区用户、公话、酒店都有有竞争力的解决方案。 三网融合的大趋势: 用户需求、技术发展及实践，驱动了以IP网为核心，统一承载语音、数据、视频业务 随着技术进步， 全球IP网络应用日趋普遍、成熟，VoIP通话质量逐步提高，完全可以支撑语音业务应用，规模应用已成事实 NGN作为电信级、可管理、可运营的IP业务架构，得到全球认可，实际应用最早从企业网开始，并扩展到运营商网络。基于软交换的C4应用已经成熟，NGN的Feature比PSTN更丰富 采用符合未来发展趋势的NGN技术组网，有助于投资保护 NGN在广域IP Centrex实施方面比传统交换机和智能网更方便，同时视频通讯开展也能获得很好的业务卖点，更容易吸引行业用户 通过价值链的运作，发展合作同盟，共同拓展市场，获得双赢，发展虚拟运营商更方便 3G核心网提前预铺，赢得未来移动业务开展领先的竞争优势 采用NGN融合的建网思路，网络扩展性更强，维护费用都将大幅降低。另一方面也可以通过NGN试验，为NGN的商用做好准备，赢得竞争的主动 国内运营商分拆重组, 以新技术(软交换)进行全业务渗透，而不是以TDM话音进行业务渗透，较好的维系运营商之间既合作又竞争的良好关系，也符合国际运作惯例 六大电信公司已经成立，电信竞争格局已经展开，需要设法补充他们不完整的网络；传统技术不可能是首选技术，只可能是一种补充或暂时措施 ADSL 局域网 会议电视 CENTREX 33

下一代网络产生的背景及推动力 技术融合 网络融合 应用融合 供应商融合 下一代网络产生的三大驱动力： 技术融合 网络融合 应用融合 供应商融合 下一代网络产生的三大驱动力： 业务驱动：要求电信网向多业务，多接入方式，高质量，高保障的方面发展。 资源与成本驱动：降低资源占用成本，提高资源的利用率。 通信技术自身发展。 34

NGN－Next Generation Network，下一代网络。 是以数据为中心的融合网络 这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。 这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。 NGN是基于分组的网络 近年来，我国电信网络发展迅速，取得了巨大成绩，综合通信能力明显增强。但是，随着产业界的融合趋势，电话网、计算机网、有线电视网趋于融合，网络面临的压力越来越大。网络面临着负荷在不断增大，业务需求也趋于多样化，运营商必须提供越来越多的多媒体业务才能吸引住用户，而这些新型的多样性业务，是目前PSTN、PLMN网络所难以提供的。 　　与此同时，飞速发展的数据网已经对PSTN、PLMN业务形成分流，并将逐渐成为承载话音业务的基石，运营商已经积累了丰富的VoIP运营经验，但H.323 VoIP只满足分组话音的基本需求，缺乏丰富的业务功能。 在这一发展背景下，基于软交换技术的NGN网络应运而生。NGN又称为下一代网络，是电信史上的一块里程碑，它属于一种综合、开放的网络构架，提供话音、数据和多媒体等业务。 NGN可在统一的分组网络上融合通信、信息、电子商务和交易等业务，满足多样化、个性化业务需求，在继承的基础上实现与各种业务网络（PSTN/ISDN、PLMN、IN、Internet）之间的互通，在全网内快速提供新的语音、数据、图像融合业务， 35

通信网技术发展趋势 移动化 宽带化 融合趋势 移动化：1、 移动或高速移动中使用业务 2、小范围内移动，慢速中使用业务（游牧） 移动化 宽带化 融合趋势 移动化：1、 移动或高速移动中使用业务 2、小范围内移动，慢速中使用业务（游牧） 3、 在大范围移动后使用业务（漫游） 宽带化：满足使用多样化业务的需求，提供高速带宽 融合趋势：在不同的技术上（数据、语音业务）网络上 （数据网、语音网、广播网）有机融合。 36

运营网络需求 现有网络存在的问题 运营网络的趋势 业务网络间互联 互通困难 重复投资， 建网成本高 设备集成度低，占 用大量机房空间 多业务网并存，独 立发展 功能单一， 运维分立 考虑投资收益，降低网络总 体运维成本，提高运营效率 负荷不均衡， 资源无法共享 业务丰富，实现方便快速， 提高竞争优势 业务网络间互联 互通困难 对细分客户群提出有 针对性的解决方案 重复投资， 建网成本高 整合网络资源，保证网络 的可持续型发展与演进 设备集成度低，占 用大量机房空间

通信网向电信网全IP发展 IP技术特点： （1） 基于分组传送； （2） 业务与承载网络分离； （3） 全业务支持的网络机制； （1） 基于分组传送； （2） 业务与承载网络分离； （3） 全业务支持的网络机制； （4） 端到端QoS； （5） 安全保证机制； （6） 广泛的移动性； 38

NGN的开放体系结构 将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展。 电路交换模型 呼叫控制 SS7 Line Card Trunk Card Time Slot 交换 T D M 管理系统 计费系统 IP ATM 软交换 MG H.248/MGCP 软交换模型 分组网 扩展业务 将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展。 部件间的协议接口基于相应的标准。 部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品采组建网络；部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。

业务与控制分离、控制与承载分离 分组交换网 业务管理 呼叫控制 边缘接入 呼叫控制 T D M POTS 交换

成本 传统PSTN网络 NGN网络 当前阶段 时间 成本 如果从长远来考虑综合的建网成本，NGN成本要远远低于PSTN

相关技术业已成熟 20世纪末IP应用的爆炸式增长使人们开始探索下一代网络的分组语音交换技术 20世纪70年代程控数字交换机的出现将通信成功带入了电路交换时代 20世纪初模拟交换机的发明，彻底改变了人们语音交流的深度与广度 电信技术的发展与任何其它事物的发展规律一样，是不以人的主观意志为转移的。从模拟话机到数字话机再到智能终端，从步进制交换到程控交换再到软交换，技术的革新总伴随着社会进步不断发展。 其实，每一次技术革新后面都隐藏着深层的社会驱动力、竞争驱动力和技术驱动力。随着1995年以后IP技术以及分组交换的逐渐成熟，传统电信运营商和电信设备制造商运做模式受到了严重冲击，利用软交换技术将现有PSTN业务以及即将投入实用的多媒体融合业务承载在统一的分组核心网已经开始进入了商用部署阶段 分组语音不仅仅是： 简单地基于现有Internet网络，采用TCP/IP通信协议 只有仅仅通过Modem发起语音呼叫 LAN上实现的、无QoS保证的技术 简单地实现了CTI (Computer Telephony Integration) 电信级分组语音是： 开放的网络体系架构 新业务与应用的源泉 快速适应市场变化的手段 灵活的新业务创建与第三方接口 降低运维成本的方式 19世纪贝尔发明电话，开启了通信时代的大门 42

新技术与新网络 新的用户行为模式 新型智能终端 新颖多样的业务 NGN－基础网络变革带来的商机和挑战 国外运营商部署NGN原因 Wireless IP数据网 ATM/FR PSTN网 软交换 业务与管理层 分组核心网 PSTN 语音 2G/3G 移动 数据 多媒体 国外运营商部署NGN原因 电路交换网陈旧，同时需要进行优化；此时大规模建设电路交换网已经不是最经济的建网模式 利用分组技术的路由优势，实现简单、高效、灵活的网络拓扑，降低全网运维成本 国内运营商部署NGN原因 对于新兴市场，利用NGN的快速布网及软覆盖特性拓展业务，同时保障网络平滑演进 对于传统市场，利用NGN的增值业务留住高端客户并拓展潜在客户群 新技术与新网络 新的用户行为模式 新型智能终端 新颖多样的业务

目 录 数据通信基础 NGN发展背景 NGN特征和标准 NGN和软交换技术 44

NGN网络的特点和优势 业务与呼叫控制分离，呼叫与承载分离：分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务的提供。在业务层用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。 业务升级与基础设备无关，不需要升级基础设备。 提供可扩展的业务平台，业务投放周期短。 提供开放的业务接口给第三方应用做二次开发。 地域概念消失，同一软交换系统下的用户可以位于任何一个网络可以到达的地方。

NGN的相关技术 采用软交换技术实现端到端业务的交换。 采用IP技术承载各种业务，实现三网融合。 采用IPv6技术解决地址问题，提高网络整体吞吐量。 采用多协议标签交换实现IP层和多种链路层的结合。 采用光传输网和光交换网络解决传输和高带宽交换。 采用宽带接入手段解决“最后一公里”的用户的接入 最后一公里：通信服务提供商的机房交换机到用户PC设备之间的连接 46

关键构件 App Server 应用服务器 Policy Server 策略服务器 MRS 媒体资源服务器 Location Server 定位服务器 TopEng OSS 综合运营支撑系统 iManager 综合网管系统 SoftSwitch 软交换设备 SG 信令网关 TMG 中继媒体网关 UMG 通用媒体网关 AMG 接入媒体网关 IAD系列 综合接入设备 In different layers we provide series of products. 47

NGN的关键技术 软交换技术 高速路由/交换技术 大容量光传输技术 宽带接入技术 软交换技术是NGN的核心技术 48

× × 系统特性之一----双归属 SS（软交换）之间互为备份 TMG（中继媒体网关，管各个本地网交换机至长途方向的话务）之间互为备份 × 分组核心网 × TMG SG × × TMG TMG × PSTN/ISDN switch STP PSTN/ISDN switch STP SS（软交换）之间互为备份 TMG（中继媒体网关，管各个本地网交换机至长途方向的话务）之间互为备份

国内外NGN标准的研究状况 国际上研究NGN的四个大的标准组织主要是： 1. ITU 国际电信联盟 2. IETF Internet工程任务组 3. ETSI 欧洲电信标准化协会 4. 3GPP-第三代合作伙伴计划 国内，我国对于NGN标准的研究在： 接入网、传送网、软交换、IP与多媒体、无线通信 50

NGN网络业务能力的新变化 融合业务 移动性 综合接入、综合业务平台，奠定应用基础 多媒体不再专属于特定领域 个性化、端到端的智能化能力 数据类业务 多媒体 办公 语音 综合接入、综合业务平台，奠定应用基础 视频电话 多媒体会议 多媒体彩铃 视频邮箱 消息类业务 多媒体不再专属于特定领域 移动性 IP承载，用户 号码与物理端 口和物理终端 无关 承载与控制信 令分离，不再 有路由迂回 智能化终端 配合实现移 动自动登记 SIP 会话控制和 路由能力可根据 业务需要决定信 令路由 可以拥有比2G移动网络更灵活的移动性 个性化、端到端的智能化能力 （1）NGN最大的特点在于带宽：PSTN 64K；NGN 理论上不受限制，关键在于IP网； （2）网络控制简单化，终端智能化：PSTN：多级的64K接续，使得终端对于超过64K部分的控制和协调较难； （3）终端用户与交换机之间的模拟信号：而NGN是IP传送，统一了标准； 全网IP特征：多媒体、数据、话音等各种业务成为可能； 终端不受位置的约束、具备一定的移动性； 最大的问题在于QOS； 51

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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：专用交换机简而言之就是集团电话）。 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，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。 Soft Switch（软交换）技术应运而生，成为了NGN的核心技术。

定义：软交换是NGN的控制功能实体，为NGN提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。 软交换设备位于控制层，提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器及其它软交换设备间采用标准协议相互通信。 软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器及其它软交换设备间采用标准协议相互通信。 什么是软交换？ 软交换是NGN的控制功能实体，为NGN提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。 软交换设备位于控制层，提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器及其它软交换设备间采用标准协议相互通信。 简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，由于不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，因此要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。 目前软交换主要完成以下功能：媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能、互连互通功能（H323和SIP、IN）、支持开放的业务/应用接口功能、认证与授权功能、计费功能、资源控制功能和QoS管理功能、协议和接口功能等。 54

软交换的功能 目前软交换主要完成以下功能： 1.媒体网关接入功能、 2.呼叫控制功能、 3.业务提供功能、 4.互连互通功能（H323和SIP、IN）、 5.支持开放的业务/应用接口功能、 6.认证与授权功能、计费功能、资源控制功能 7.QoS管理功能、协议和接口功能等。 什么是软交换？ 软交换是NGN的控制功能实体，为NGN提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。 软交换设备位于控制层，提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器及其它软交换设备间采用标准协议相互通信。 简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，由于不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，因此要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。 目前软交换主要完成以下功能：媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能、互连互通功能（H323和SIP、IN）、支持开放的业务/应用接口功能、认证与授权功能、计费功能、资源控制功能和QoS管理功能、协议和接口功能等。 55

软交换体系架构 作为NGN的核心技术，软交换是一种基于软件的分布式交换和控制平台。 软交换的概念基于新的网络功能模型分层（分为接入层、承载层、控制层与业务层4层）概念，从而对各种功能作不同程度的集成，使得业务与控制，控制与承载分离开来。 56

软交换体系架构 57

软交换体系架构 1． 边缘接入层：边缘接入层主要是指与现有网络相关的各种网关和终端设备，完成各种类型的网络或终端到核心层的接入，完成媒体处理的转换作用。 信令网关（SG）：完成电路和分组交换网之间的信令转换，将信令利用分组交换网络传送 中继网关（TG）：在软交换的控制下，完成媒体流的转换等功能，主要用于中继接入 接入网关（AG）: 在软交换的控制下，完成媒体流的转换和非NO.7信令处理等功能 宽带网关（BGW）: 完成两个异构宽带网络中协议控制流和媒体流的中继功能。 综合接入设备（IAD）：完成用户端数据、语音、图像等多媒体业务的综合接入功能 SoftPhone：安装于用户电脑上的软件，实现数据、语音、图像等多媒体业务的终端 58

软交换体系架构 2．承载层:承载层是一个基于IP/ATM的分组交换网络。 3．控制层:控制层是整个软交换网络架构的核心，主要指软交换控制设备。 （1）呼叫处理控制，完成基本的和增强的呼叫处理过程； （2）接入协议适配，完成各种接入协议的（信令）的适配处理过程； （3）业务接口提供，向业务平台提供开放的标准接口； （4）互联互通功能，与其他对等实体互联互通； （5）应用支持系统功能，完成计费、认证、操作维护等功能。 4．业务层:业务层主要指面向用户提供各种应用和服务的设备。 59

软交换体系架构 SHLR: 用户归属位置寄存器，存储用户数据。 Application Server：向第三方业务开发商提供标准应用编程接口（API），以及业务生成环境；完成业务创建和维护功能。 SoftSwitch：作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能。

软交换的技术特点 全网用户数据统一管理； 全网业务统一提供； 实现了所有网络的融合； 用户接入手段多样性，包括宽带域和窄带域； 用户可全网移动。 将为其业务的发展带来： 网络智能化、网络宽带化、网络移动化、网络标准化 61

软交换的协议 62

软交换的协议 可以分为6大类协议： 语音与视频编码：G7xx,H26x等； 媒体流实时传输协议：RTP，RTSP等； 媒体控制协议：H248/Megaco，MGCP协议等； 呼叫控制协议：SIP，H323，SS7协议等； 信令传输协议：SIGTRAN协议等； 应用支持协议：COPS，PARLAY，TRIP，LDAP，RADIUS，CAP，MAP，Diameter等 VOIP：H248、H323、SIP 63

软交换向FMC（固定移动融合）的演进 网络融合可以体现在两个方面，一方面是业务融合，另一方面是核心控制层面的融合。 业务融合指用户可以通过不同接入手段而使用网络所有业务。 控制层面的融合指的是采用通用的、开放的技术在实现不同网络或网络元素的合并或融合。 宽带化、移动化、智能化、多媒体化、个性化、无缝化将是成功开展FMC融合的最关键因素 64

NGN与光网络 光传输技术是实现NGN中高速数据传输业务的基础 65

Thank You ! 2017/3/13