软交换技术与应用课件

1、软交换技术与应用1中国电信广州研发中心2021年12月11日软交换技术与应用2课程安排上午上午下午下午12月月1日日软交换网络概述软交换网络概述(基本概念基本概念/体系结构体系结构)软交换网络概述软交换网络概述(业务业务/应用应用)12月月2日日软交换设备介绍软交换设备介绍协议介绍协议介绍12月月3日日软交换网络技术体制软交换网络技术体制应用现状及试商用应用现状及试商用网络演进及问题分析网络演进及问题分析问题和答疑问题和答疑软交换技术与应用3教材介绍 软交换技术及应用软交换技术及应用软交换技术与应用4第一部分：第一部分：NGN概述概述(基本概基本概念念/体系架构）体系架构）软交换技术与应用5培

2、训提纲培训提纲p什么是什么是NGN p软交换产生的背景软交换产生的背景p基于软交换的基于软交换的NGNp软交换体系标准制定情况软交换体系标准制定情况软交换技术与应用6网络的数据化趋势 电信网络业务结构发生着巨变，数据业务发展迅速，近几电信网络业务结构发生着巨变，数据业务发展迅速，近几年内将超过话音业务总量。业务构成根本性的变化要求电年内将超过话音业务总量。业务构成根本性的变化要求电信网络的结构进行相应的变化来适应网络业务。信网络的结构进行相应的变化来适应网络业务。0123456789101997199819992000200120022003YearRelative trafficTotalD

3、ataTelephony软交换技术与应用7现有通信网络的特点 作为网络节点的交换机设备，可以独立自主地作为网络节点的交换机设备，可以独立自主地完成所有功能。完成所有功能。 整个网络是一种纵向分割的分级结构。整个网络是一种纵向分割的分级结构。 一般按照位置来组织一般按照位置来组织 。 终端单一，业务依附网络。终端单一，业务依附网络。软交换技术与应用8设备提供商业务提供商终端提供商网络提供商用户统一网络网络发展趋势软交换技术与应用9什么是NGN NGNNGN（广义）（广义）不同于目前一代的、大量采用创新技术的、以不同于目前一代的、大量采用创新技术的、以IPIP为中为中心的、同时可以支持语音、数据和

4、多媒体业务的融心的、同时可以支持语音、数据和多媒体业务的融合网络。合网络。 - - 下一代交换网：软交换体系下一代交换网：软交换体系 - - 下一代传送网：下一代传送网：MSTPMSTP、智能光网络、智能光网络 - - 下一代数据网：下一代数据网：NGINGI、IPv6IPv6 - - 下一代接入网：下一代接入网：xDSLxDSL、PONPON、以太网、以太网、WLANWLAN - - 下一代移动网：下一代移动网：3G3G、超、超3G3G软交换技术与应用10什么是NGN（续） NGN(NGN(狭义）狭义） 以软交换设备为核心以软交换设备为核心; ; 提供各种接入手段；提供各种接入手段； 能够实

5、现语音、数据、多媒体业务；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；采用统一的分组网络进行传送； 采用标准协议的分层结构；采用标准协议的分层结构； 支持标准的业务开发接口；支持标准的业务开发接口；不是现有网络的简单延伸及叠加；不是现有网络的简单延伸及叠加；也不是革命而是演进！也不是革命而是演进！软交换技术与应用11培训提纲培训提纲p什么是什么是NGN p软交换产生的背景软交换产生的背景p基于软交换的基于软交换的NGNp软交换体系标准制定情况软交换体系标准制定情况软交换技术与应用12PSTNATM/IP电信网络的现状 基于电路交换的语音网络（基于电路交换的语音网络（PSTN/

6、ISDNPSTN/ISDN）和基于包）和基于包交换的数据网络（交换的数据网络（IPIP）相互独立）相互独立 语音网络具有语音网络具有QOSQOS保证，能够提供丰富的业务性能。保证，能够提供丰富的业务性能。 数据网络具有较高的带宽利用率和开放的网络协数据网络具有较高的带宽利用率和开放的网络协议议软交换技术与应用13软交换的概念SS7SCP管理管理业务业务计费计费控制控制SS7 Net用户板用户板中继板中继板Time Slot Interchange电路交换模式电路交换模式TDMTDMSCP管理管理计费计费软交换模式软交换模式IPATM软交换软交换网关网关网关网关IPATMH.248H.248TD

7、MTDMPacket Data Backbone软交换技术与应用14智能网智能网系统处理机模块系统处理机模块中继模块中继模块用户用户接口模块接口模块信令终端信令终端Message BusSwitch Fabric软交换设备软交换设备SS7信令网关信令网关用户接入网关用户接入网关(AG, IAD,SIP等智能终端.) 核心分组传送网核心分组传送网中继网关中继网关中继网关中继网关(提供E1、V52及PRI接口)中继网关中继网关业务服务器业务服务器电路交换模式与软交换模式对比电路交换模式与软交换模式对比软交换技术与应用15软交换技术与应用16培训提纲培训提纲p什么是什么是NGN p软交换产生的背景软

8、交换产生的背景p基于软交换的基于软交换的NGNp软交换体系标准制定情况软交换体系标准制定情况软交换技术与应用17软交换网络功能平面软交换技术与应用18 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。 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。网络功能分层接入层软交换技术与应用19 是是NGNNGN统一的业务传送平台，要满足未来话统一的业务传送平台，要满足未来话音

9、、视频和数据通信业务的需求，既要保证数音、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、视频等实时业据通信的可靠性，又要向话音、视频等实时业务提供务提供QoSQoS保证。保证。网络功能分层传送层软交换技术与应用20实现呼叫控制，并负责相应业务处理信息实现呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送，其核心设备就是软交换机的传送，其核心设备就是软交换机（Softswitch）。完成基本的实时呼叫控制）。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、标准的接口的处理，并能够提供开放的、标准的接口和协议。和协议。网

10、络功能分层控制层软交换技术与应用21 应用服务器提供应用服务器提供APIAPI，运营商、业务开发商、用户可以通，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。的网络形式、终端类型，以及所采用的协议细节。 用户数据可以相对集中的存放、管理，有利于业务快速用户数据可以相对集中的存放、管理，有利于业务快速提供。提供。 策略服务器与软交换设备相互协作，可以提供更灵活的策略服务器与软交换设备相互协作，可以提供更灵活的网络管理业务。网络管理业务。网络功能分层业务层软交换技术与

11、应用22HLRRSRS软交换体系网元构成POTSBRIPRIV5.2NAT/FWFW/NATBusiness customer IAD业务业务/应用层应用层控制层控制层承载层承载层接入层接入层SoftswitchSoftswitchSIP应用服务器应用服务器SG TGAGIAD媒体服务器媒体服务器IADIADIADIADBACWirelessWAGPARLAY应用服务器应用服务器业务能力网关业务能力网关第三方第三方应用服务器应用服务器SCP软交换技术与应用23 Signaling Gateway(SG)Signaling Gateway(SG)：完成电路交换网（基于：完成电路交换网（基于MTP

12、MTP）和）和包交换网（基于包交换网（基于IPIP）之间的）之间的SS7SS7信令的转换功能。信令的转换功能。 Trunk Gateway(TG)Trunk Gateway(TG)：在：在SoftswitchSoftswitch的控制下，完成媒体的控制下，完成媒体流转换等功能，主要用于中继（流转换等功能，主要用于中继（SS7SS7信令）接入。信令）接入。 Access Gateway(AG)Access Gateway(AG)：在：在SoftswitchSoftswitch的控制下，完成媒体的控制下，完成媒体流转换和非流转换和非SS7SS7信令处理等功能，主要用于终端用户信令处理等功能，主要用

13、于终端用户/PBX/PBX接入、中继（非接入、中继（非SS7SS7信令）接入。信令）接入。 Integrated Access Device(IAD)Integrated Access Device(IAD)：作为用户端设备或网：作为用户端设备或网关，为各种用户提供多种类型的服务，如模拟用户接入、关，为各种用户提供多种类型的服务，如模拟用户接入、数字用户接入、局域网接入、直接五类线电话接入。数字用户接入、局域网接入、直接五类线电话接入。接入层网元构成软交换技术与应用24 H.323 GW: 提供软交换网络与提供软交换网络与H.323 网络的网络的互通功能互通功能 Wireless Access

14、 Gateway(WAG):Wireless Access Gateway(WAG):提供无线提供无线接入接口接入接口 各类终端：包括提供传统语音业务的各类终端：包括提供传统语音业务的POTSPOTS、ISDNISDN终端和可提供语音、信息和视频业务终端和可提供语音、信息和视频业务的智能终端，这些终端可基于的智能终端，这些终端可基于SIPSIP、H323H323、H248H248协议的硬终端和软终端。协议的硬终端和软终端。接入层网元构成（续）软交换技术与应用25 ATMATM承载：承载： ATMATM交换机交换机 媒体格式为媒体格式为VoATM(AAL1VoATM(AAL1或或AAL2)AAL

15、2)、VoIPoATM(AAL5)VoIPoATM(AAL5) IPIP承载：承载： 二、三、四层交换机，路由器二、三、四层交换机，路由器 应提供应提供QOSQOS保证保证 全程全程IPIP承载是发展的方向。承载是发展的方向。传送层网元构成软交换技术与应用26控制层网元构成 软交换：又称为软交换：又称为call agentcall agent、MGC,MGC,是电路交换网向分是电路交换网向分组网演进的核心设备，也是下一代网络的重要设备之组网演进的核心设备，也是下一代网络的重要设备之一。它独立于底层承载业务，主要完成呼叫控制、媒一。它独立于底层承载业务，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分

16、配、协议处理、路由、认证、体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，并可以向用户提供计费等主要功能，并可以向用户提供PSTNPSTN的所有业务。的所有业务。 路由服务器（路由服务器（RS):存放呼叫路由信息，通过存放呼叫路由信息，通过SIP、TRIP等协议实现等协议实现RS与软交换之间、与软交换之间、RS之间的路由同之间的路由同步。步。软交换技术与应用27业务/应用层网元构成应用服务器：对内或对外提供应用编程接口（应用服务器：对内或对外提供应用编程接口（APIAPI），通过提供业务），通过提供业务生成环境，完成业务创建和维护功能。生成环境，完成业务创建和维护功能。集中用户

17、数据库集中用户数据库 用户数据的全网共享用户数据的全网共享 提升网络的业务能力：提升网络的业务能力： 主被叫签约业务的触发快捷；主被叫签约业务的触发快捷； 可以区分用户类别（如宽、窄带用户）提供不同的业务可以区分用户类别（如宽、窄带用户）提供不同的业务 有效解决用户漫游问题，为发生漫游的用户，快速、有效的提供业务有效解决用户漫游问题，为发生漫游的用户，快速、有效的提供业务媒体服务器媒体服务器 (MS):(MS):在在SoftswitchSoftswitch的控制下，为智能终端和媒体网关提的控制下，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。供媒体资源，如播放录音通知、

18、会议桥、语音信箱等。SCP: SCP: 为了平滑过渡和利用已有资源为了平滑过渡和利用已有资源, ,软交换机可以作为虚拟的软交换机可以作为虚拟的SSP SSP 使使用用, ,仍然支持现有智能网业务仍然支持现有智能网业务软交换技术与应用28软交换体系架构特点(1) 基于统一标准的分组交换网络平台基于统一标准的分组交换网络平台 开放性、分布式。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，实现个部件独立发展，实现业务与控制分离，传送与接入业务与控制分离，传送与接入分离分离。 标准接口协议使不同厂家设备之间能够互通，运营商

19、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。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强大的业务提供能力同时支持语音、数据、视频等多业务。同时支持语音、数据、视频等多业务。更快速地提供业务更快速地提供业务提供开放的提供开放的APIAPI接口接口，实现与外部应用平台的互通，使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。第三方能够快速、灵活、有效的实现业务的提供。软交换技术与应用29NGN体系架构特点（2）l继承性和兼容性继承性和兼容性-以软交换技术为呼叫控制核心的以软交换技术为呼叫控制核心的NGNNGN体

20、系天然的继承了传统体系天然的继承了传统PSTNPSTN业业务的所有特性，并充分利用务的所有特性，并充分利用IPIP网络业务平台的优势，可以发展出网络业务平台的优势，可以发展出更多新业务。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。演进可以平滑地进行，对现有电信业务的完全兼容。 设备的综合接入设备的综合接入 支持各类有线及无线接入方式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可向采用不同接入方式的用户提供无差异业务 基于策略的网络资源管理基于策

21、略的网络资源管理 通过专门的策略服务器通过专门的策略服务器实现实现对网络设备及带宽资源的对网络设备及带宽资源的智能、实时、智能、实时、集中管理集中管理。软交换技术与应用30软交换网与电路交换网的关系PBXPBXSS7SS7信令网信令网PBXPBX分组网分组网网关网关网关网关软交换软交换软交换技术与应用31软交换协议体系ISUPSCP网管系统网管系统INAPPARLAYSIPSNMPCORBASIP应用服务器应用服务器信令网关信令网关PSTNswitchSTPM3UA/SCTP分组核心网分组核心网中继媒体网关中继媒体网关PLMN中继媒体网关中继媒体网关H.248/MGCP终端终端SIP终端终端H

22、.323终端终端SIP-T/BICC/H.323软交换机软交换机IADH.248/MGCP接入媒体网关接入媒体网关H.323H.248/MGCP软交换机软交换机H.248/MGCPH.248/MGCPH.248/MGCP软交换技术与应用32软交换协议分类（1） 呼叫控制协议呼叫控制协议 H323：由：由ITU-T推出，基于二进制，用于推出，基于二进制，用于IP电话、电话、视频通信的协议体系，软交换体系中主要应用于软视频通信的协议体系，软交换体系中主要应用于软交换与交换与H323 GK、软交换与、软交换与H323 GW /终端之间、终端之间、H323终端之间。终端之间。 SIP：由：由IETF推

23、出的基于文本的会话通信协议，主推出的基于文本的会话通信协议，主要应用于要应用于SIP 服务器（软交换）之间、服务器（软交换）之间、SIP服务器与服务器与SIP终端之间、终端之间、SIP终端之间。终端之间。 SIP-T：SIP协议的扩展，用于在软交换机之间透传协议的扩展，用于在软交换机之间透传ISUP的负载消息，的负载消息，ITUT对对SIP-T作进一步完善，作进一步完善，称为称为SIP-I。 BICC：ITU-T推出的与承载网络无关的呼叫控制协推出的与承载网络无关的呼叫控制协议，功能与议，功能与ISUPISUP类似。类似。软交换技术与应用33软交换协议分类（2） 网关控制协议（主从控制协议）网

24、关控制协议（主从控制协议） MGCP:早期使用的网关控制协议，由早期使用的网关控制协议，由IETF制制定，应用于软交换与定，应用于软交换与TG/AG/MS/IAD之间。之间。 H248/MAGACO:由由ITU/IETF共同制定，功能共同制定，功能与与MGCP类似，但在多媒体业务实现、协议维类似，但在多媒体业务实现、协议维护管理等方面比护管理等方面比MGCP有优势。有优势。软交换技术与应用34软交换协议分类（3） 媒体流传送协议媒体流传送协议 RTP：IP实时媒体流传输协议，用于承载各实时媒体流传输协议，用于承载各类编码的语音、视频信号。类编码的语音、视频信号。 RTCP：IP实时媒体流传输控

25、制，与实时媒体流传输控制，与RTP同同时使用，用于传送媒体流时使用，用于传送媒体流QOS的反馈信息。的反馈信息。软交换技术与应用35软交换协议分类（4） 信令传输协议（信令传输协议（SIGTRAN) M3UA：适配七号信令：适配七号信令MTP3层的消息层的消息 M2UA/M2PA: ：适配七号信令：适配七号信令MTP2层的消息层的消息 IUA:适配适配ISDN Q.931协议协议 V5UA:适配适配V5协议协议 SCTP:在适配协议下层提供可靠的传输服务在适配协议下层提供可靠的传输服务,与与TCP/UDP并列为并列为IP网的传输层协议。网的传输层协议。软交换技术与应用36软交换协议分类（5）

26、业务调用协议业务调用协议 SIP:可应用于软交换机与应用服务器之间可应用于软交换机与应用服务器之间 INAP：软交换（：软交换（SSF）SCP CAMEL:软交换（软交换（Mobile SSF）Mobile SCP 策略控制协议策略控制协议 COPS：用于策略下发与响应信息上报。：用于策略下发与响应信息上报。 网管协议网管协议 SNMP:由由IETF定义，广泛应用于计算机界、定义，广泛应用于计算机界、IP网的网网的网管协议，在软交换体系中应用最普遍。管协议，在软交换体系中应用最普遍。 Q3:TMN框架内定义的网管接口协议，适用于框架内定义的网管接口协议，适用于ATM网网关或部分由电路交换机改造的软交换。关或部分由电路交换机改造的软交换。 MML：人机命令接口，部分软交换采用。：人机命令接口，部分软交换采用。 软交换技术与应用37软交换协议分类（6） 数据库访问协议：数据库访问协议： LDAPLDAP（Lightweight Directory Access Lightweight Directory Access ProtocolProtoco