通信网技术基础-第2章电话网下课件

通信网基础通信网基础第2章电话网固定电话网移动电话网网间互通软交换网组网技术2023/8/52第2章电话网固定电话网2023/8/32软交换网组网技术下一代网络概述软交换网的层次和组成软交换网接口和协议软交换技术的应用2023/8/53软交换网组网技术下一代网络概述2023/8/33业务融合的趋势带动了网络融合终端简单语音业务为主多媒体业务/数据业务为主终端智能化ATM网络IP网络固定网络移动网络控制网络IP承载网络传统接入网无线接入网宽带接入网传统电信网络IMS网络业务的多样化业务的开放性终端的智能化终端的融合性终端的多样性网络的归一化网络的简单化网络的融合性2023/8/54业务融合的趋势带动了网络融合终端简单语音业务为主多媒体业务/什么是NGN？泛指一个不同于目前一代的，大量采用创新技术，以IP为中心，同时可以支持语音，数据和多媒体业务的融合网络。2023/8/55什么是NGN？泛指一个不同于目前一代的，大量采用创新技术，以概念：广义NGN下一代移动网：3G/后3G下一代传输网：智能光网络下一代数据网：NGI/IPV6下一代交换网：软交换体系广义的下一代网络从业务上看对电话网而言，指软交换体系对移动网而言，指IP3G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2023/8/56概念：广义NGN下一代移动网：下一代传输网：下一代数据网：下概念：狭义NGN软交换语音网数据网视频网分组网狭义的NGN指以软交换为控制层，兼容所有三网技术的开放体系架构。2023/8/57概念：狭义NGN软交换语音网数据网视频网分组网狭义的NGN指NGN的特点采用开放的网络构架体系。是业务驱动的网络。多用户。高性能。是基于统一协议的分组网络。通过网关设备实现与现有网络的互通。2023/8/58NGN的特点采用开放的网络构架体系。2023/8/38传统网络NGN演进和融合现有网络将按照各自的阶段进行演进

GSM/GPRSWCDMA(R99)WCDMA(R4)WCDMA(R5)…CDMACDMA20001xCDMA2000(AllIP)…PSTN（中间阶段）固定NGN………现有网络将会有步骤地逐步走向融合

运营支撑的融合增值业务的融合网络和设备的融合2023/8/59传统网络NGN演进和融合现有网络将按照各自的阶段进行演进20第四章下一代网络下一代网络概述软交换网的层次和组成软交换网接口和协议软交换技术的应用2023/8/510第四章下一代网络下一代网络概述2023/8/310软交换网的层次和组成软交换的概念软交换网层次结构软交换的功能软交换网的组成2023/8/511软交换网的层次和组成软交换的概念2023/8/311软交换的概念从交换的角度来说，电路交换和分组交换有质的不同。电路交换是基于时隙交换，一般由硬件来实现；而分组交换的实现实际上是包头地址的改变，一般来说，基于分组交换技术的业务交换全部是软交换。在下一代电话业务网中的软交换指的是：将媒体承载处理和业务信令处理与控制相分离的一种思维方式（信令处理与控制设备被称为软交换设备）。2023/8/512软交换的概念从交换的角度来说，电路交换和分组交换有质的不同。软交换的概念软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从SS7到IP的Sigtran协议）。2023/8/513软交换的概念软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分软交换的概念软交换提供的呼叫控制功能与业务无关。软交换的核心思想是硬件软件化，通过软件来实现传统交换机的控制接续和业务处理等功能。软交换是一个基于软件的分布式交换控制平台。2023/8/514软交换的概念软交换提供的呼叫控制功能与业务无关。2023/8软交换只负责信令和呼叫控制，没有传输功能，也就是说，两个用户之间通信，只有在呼叫建立和断开的时候，通过信令（或称协议）和软交换发生交互，其它时候，两个用户之间的语音、视频或者其它媒体流，并不经过软交换。2023/8/515软交换只负责信令和呼叫控制，没有传输功能，也就是说，两个用户信令流向、语音流向业务服务器软交换SS接入设备IAD接入设备AG/UG中继网关TG信令网关SG分组承载网PSTN业务层控制层承载层接入层MRS6000媒体流信令流2023/8/516信令流向、语音流向业务服务器软交换SS接入设备IAD接入设备软交换网的层次和组成软交换的概念软交换网层次结构软交换的功能软交换网的组成2023/8/517软交换网的层次和组成软交换的概念2023/8/317软交换分层体系架构业务层APPS控制层Softswitch承载层接入层中继网关接入网关BAC-N(网际互通网关)BAC-A(宽带接入网关)BAC-I(Internet互通网关)OAM运营支撑平面信令网关网管计费Softswitch双绞线IP分组承载网PSTN/PHS宽带接入网internet其他NGNIADIPPhoneIPVTLTHLR(HSS)2023/8/518软交换分层体系架构业务层APPS控制层Softswitch承各层的功能边缘层/接入层该层通过各种形式的接入手段将用户通过接入设备所输入的语音、数据、多媒体转换成能够在分组传送网中传输的数据格式，并且将这些数据通过各种形式的传输途径提交给分组网络。承载层/传输层它采用分组技术，提供一个高可靠性、端到端的QOS保证的综合传送网络。控制层它提供呼叫控制和连接控制功能，并实现各种信令协议的互通和转换，同时管理支配着网络资源。控制层是整个网络的核心部分，软交换、SIP网络的SIP服务器等均位于这一层。业务/应用层它主要指面向用户提供各种应用和服务的设备。2023/8/519各层的功能边缘层/接入层2023/8/319核心交换边缘接入3GAccessAGIADBroadbandAccessPSTNTGSGPLMN分组核心网UMGUMG边缘接入层2023/8/520核心交换边缘接入3GAccessAGIADBroadban分组核心网以太网交换机Internet北京Internet深圳纽约巴黎大小承载层2023/8/521分组核心网以太网交换机Internet北京Internet深分组传送网分组传送网：在NGN里边，分组传送网是至关重要的东西，整个NGN网络的所有信息，包括信令流和媒体流的传送转发，都依赖于统一的分组传送网。它涵盖了原来PSTN网络中交换机里头的交换网板、信令网板以及传输网络的作用。

NGN采用分组网来实现统一的信息承载，其目的就是为了在统一的基础网络上实现多业务的融合。从目前分组网的发展趋势看，基于IP技术的网络已经成为事实标准，因此，NGN以IP作为承载网也基本得到业界的认同。2023/8/522分组传送网分组传送网：在NGN里边，分组传送网是至关对分组承载网的要求业务服务器软交换SS接入设备IAD接入设备AG/UG中继网关TG信令网关SG分组承载网PSTNMRS6000媒体流信令流1、带宽2、时延2023/8/523对分组承载网的要求业务服务器软交换SS接入设备IAD接入设备SoftSwitchSoftSwitch3GAccessAGIADBroadbandAccessPSTNTGSGPLMN分组核心网UMGUMG呼叫控制通道话路通道网络控制层2023/8/524SoftSwitchSoftSwitch3GAccessA应用业务层开放式架构中继媒体网关信令网关软交换分组核心网综合接入设备接入媒体网关NGN语音业务数据业务视频业务分组交换网业务管理呼叫控制边缘接入WEB800ONLY统一通信数据协同2023/8/525应用业务层开放式架构中继信令网关软交换分组核心网综合接入设备应用业务层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。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。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。2023/8/526应用业务层业务升级与基础设备无关，不需要升级基础设备。202软交换网的层次和组成软交换网层次结构软交换的功能软交换网的组成2023/8/527软交换网的层次和组成软交换网层次结构2023/8/327软交换的优势承载呼叫控制业务承载呼叫控制业务传统网络软交换网络2023/8/528软交换的优势承载呼叫控制业务承载呼叫控制业务传统网络软交换网软交换的优势分层结构，每个模块可以独立发展各模块之间采用标准接口，使网络更为开放控制与承载相分离软交换系统基于分组交换的承载网络，分组交换网络能够满足语音、数据、多媒体等多种业务的需求，为将来各种业务的开展奠定了基础呼叫控制独立于承载网络，脱离了媒体类型的限制使网络更为灵活，功能更为强大业务与控制相分离屏蔽了控制和网络，使业务的开发更简单独立的业务提供模块，能够为整个网络提供业务，使业务的部署更为灵活2023/8/529软交换的优势分层结构，每个模块可以独立发展2023/8/32NGN的网络模型和电路交换机的对比SS7中继网关NGN模型TDMTDM电路交换模型呼叫控制SS7LineCardTrunkCardTimeSlot交换矩阵7号信令链路模块用户模块中继模块中继网关信令网关软交换分组核心网接入网关NGN的基本网络模型包含软交换、接入设备、分组承载网、中继网关、信令网关等设备。这些设备完成的基本功能，和传统交换机上的相应模块的对应关系如上图所示。2023/8/530NGN的网络模型和电路交换机的对比SS7中继网关NGN模型T信令模块中继模块用户接口模块

业务服务器软交换中继网关中继网关中继网关SS7信令网关接入网关系统处理机模块交换矩阵智能网核心分组传送网与现有PSTN网络的对比2023/8/531信令模块中继模块用户接口模块业务服务器软交换中继网关软交换网络与电路交换网的区别设备方面传统的电话网中，用户接入模块、中继模块、交换矩阵、控制模块都是集中在一台硬件设备中，各功能模块之间采用内部总线连接。交换机属于某一个厂商专有的系统，它提供的服务与硬件、软件与业务应用绑定在一起，开放性差。在软交换网络中用户接入模块、中继模块、交换矩阵、控制模块被分离出来，分别形成接入网关、中继网关、分组承载网、软交换设备等独立的网络部件和单元，各部件独立发展，构成开放的体系架构。业务提供方面传统的电话网中，为用户提供的业务依赖于程控交换机，因此，当程控交换机增加新的功能或业务时，工程量极大。软交换网络中，采用开放的业务开发接口，通过应用服务器来提供增值业务。业务的提供者可以是运营商，也可以是业务提供商。2023/8/532软交换网络与电路交换网的区别设备方面2023/8/332软交换网络与电路交换网的区别承载方面电路交换网中，交换机内部采用交换矩阵进行时隙交换，交换机之间采用TDM技术进行语音承载。电话网和数据网是彼此独立的两个网络，业务无法实现共享，也难以实现电话和数据相结合的业务。软交换网络中，交换矩阵、交换机之间的传送网络演变为分组承载网，各个网元设备之间通过分组网连接。这种网络结构将电话网和数据网有机地结合在一起，可实现两个网络的业务共享。协议方面电路交换网中的交换机之间的互通信令主要采用No.7信令，是一种窄带信令。软交换网络中主要采用的协议为H.248/MGCP和SIP/SIP-T/SIP-I等，是承载在分组网上的协议。2023/8/533软交换网络与电路交换网的区别承载方面2023/8/333一次纯NGN的端到端的呼叫处理过程SoftSwitch分组核心网IADAMG（1）用户A摘机拨号，呼叫用户B（2）AMG收号，向SoftSwitch发起呼叫（3）SoftSwitch对用户A进行认证鉴权，对用户B进行认证鉴权，通过鉴权后，查找用户B归属网关IP地址（4）IAD检测用户线路状态，是否空闲（5）IAD向软交换上报用户B状态（6）如果用户B空闲，SoftSwitch将IADIP地址通知AMG，（7）AMG找到IAD，AMG/IAD之间进行协商（8）协商成功后，用户B摘机，用户A、用户B之间建立媒体流(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)用户A用户B通过这样一个简单的呼叫处理过程，大家可以发现，在呼叫处理的原理上，软交换模型和电路交换模型是一致的，只不过原来在一个交换机里头的各个功能模块，现在变成了分布在网络上的独立构件了。原来在交换机各部件之间交互的内部协议，现在变成了在分组网上，各构件间传送的标准协议了。2023/8/534一次纯NGN的端到端的呼叫处理过程SoftSwitch分组核软交换设备的功能结构业务提供功能网管功能计费功能SSF功能呼叫控制功能各种媒体网关SIP终端H.248终端MGCP终端INH.323IP电话网NO.7AAA服务器网管服务器应用服务器（APIS)SIP系统Softswitch互通功能信令网关信令网关软交换设备

Radius

SIP/INAP

SNMPSS7/IP(SIGTRAN)

H.248INAP/IPSIP/BICCSIPH.323

SIP

H.248

MGCP2023/8/535软交换设备的功能结构业务提供功能网管功能计费功能SSF功能呼软交换的主要功能媒体网关接入功能呼叫控制和处理功能协议功能业务提供功能业务交换功能互连互通功能网管与计费功能地址解析功能认证与授权功能话音处理功能2023/8/536软交换的主要功能媒体网关接入功能2023/8/336软交换机提供业务的方式直接由软交换提供业务。软交换作为NGN的核心控制部件，将全面继承原有的交换网络的功能和业务。软交换系统和现有智能网的SCP互通，提供智能网业务。软交换作为SSP（业务交换点），调用现有智能网的业务。和ISP/ICP或专用平台互联，提供ISP/ICP和专用业务平台的业务。软交换访问ISP/ICP或专用平台，调用其业务，此时，可以把Internet上大量孤立的应用和NGN网络的其它业务进行组合，由运营商向用户提供各种应用。2023/8/537软交换机提供业务的方式直接由软交换提供业务。2023/8/3软交换机提供业务的方式利用服务器，实现各种增值业务、智能业务。软交换访问应用服务器，由应用服务器控制业务的执行和管理，向用户提供各种多媒体增值业务、智能业务或其它新业务。应用服务器可以通过SIP协议与软交换进行互通从而提供多媒体业务，此时可以提供传统智能网不能提供的业务。能够将基于WEB的新业务和SIP协议的优势结合，提供新的综合类业务。开放API（应用程序接口），由第三方提供业务。应用服务器向第三方提供各种开放的API，为第三方业务的开发提供标准接口。2023/8/538软交换机提供业务的方式利用服务器，实现各种增值业务、智能业务软交换机的功能分工软交换机其功能可以分为电话呼叫服务器、SIP服务器等。电话呼叫服务器：通过媒体网关控制协议实现对所属中继网关和接入网关的控制，实现基于分组承载网络的PSTN/ISDN业务特性。部分设备制造商将这类服务器再细分为汇接（长途）层面的呼叫服务器、端局层面的呼叫服务器和移动呼叫服务器。2023/8/539软交换机的功能分工软交换机其功能可以分为电话呼叫服务器、SI软交换机的功能分工SIP服务器：提供SIP代理、注册、定位等SIP协议处理功能，实现基于分组网络的SIP终端多媒体通信的能力.2023/8/540软交换机的功能分工SIP服务器：提供SIP代理、注册、定位等软交换设备的设置方式综合设置方式在控制层提供单一机型的软交换控制设备，支持多种协议，同时具有电话呼叫控制器和SIP服务器等多种功能。分散设置方式根据不同的功能需求，提供不同类型的软交换控制设备，控制不同的媒体网关和终端设备，以分别提供传统固话业务、移动业务、IP多媒体业务。2023/8/541软交换设备的设置方式综合设置方式2023/8/341软交换网的层次和组成软交换网层次结构软交换的功能软交换网的组成2023/8/542软交换网的层次和组成软交换网层次结构2023/8/342软交换网的组成软交换控制设备（SoftswitchControlDevice）业务平台（ServicePlatform）媒体网关（MediaGateway）信令网关（SignalingGateway）

IP终端（IPTerminal）其他支撑设备2023/8/543软交换网的组成软交换控制设备（SoftswitchCont业务平台完成新业务的生成和提供功能，主要包括SCP和应用服务器。应用服务器位于软交换网络中的业务应用与支撑层面，提供业务执行环境，负责为接入软交换网络的用户提供增值的智能业务和各种个性化的业务，广义的应用服务器应包括传统的智能网SCP、SIP应用服务器和通过Parlay网关接入的第三方应用服务器。2023/8/544业务平台完成新业务的生成和提供功能，主要包括SCP和应用服务媒体服务器媒体服务器位于软交换网络中的业务应用与支撑层面，是软交换网络中提供专用媒体资源功能的独立设备，在软交换或应用服务器的控制下，提供各种业务所需的媒体资源，包括DTMF信号的采集与解码、信号音的产生与发送、录音通知的发送、会议、不同编解码算法间的转换等各种资源功能以及通信功能和管理维护功能。2023/8/545媒体服务器媒体服务器位于软交换网络中的业务应用与支撑层面，是媒体网关媒体网关位于软交换网络的接入层，不具备任何呼叫控制的功能，只按照控制层软交换设备的指令执行操作。定义：将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式的设备。功能接入功能：实现各类用户的接入。语音压缩及处理功能：支持G.711,G.729,G.723.1等语音编码方式，提供回声抑制和静音检测等语音处理功能。2023/8/546媒体网关媒体网关位于软交换网络的接入层，不具备任何呼叫控制的媒体网关功能资源控制与管理功能：资源的分配与释放，资源状态的管理与上报等。协议处理功能：对H.248/MGCP的处理，对V5.2/PRI等窄带信令的传送。2023/8/547媒体网关功能2023/8/347媒体网关功能与协议接入功能协议处理功能语音压缩功能语音处理功能分组网接入功能资源控制和管理功能维护和管理功能PSTN交换局模拟用户V5.2用户PBX用户ISDN用户ADSL用户无线用户分组传送网软交换设备2023/8/548媒体网关功能与协议接入功能协议处理功能语音压缩功能语音处理功媒体网关(MediaGateway）分类中继网关（TG)：提供2M中继接口，是电路交换网和IP分组网之间的网关，完成电路中继（基于PCM编码的64K链路）和分组网上的媒体流的转换，提供媒体映射和代码转换功能；一般放置于局端，与分组骨干网相连。接入网关（AG或RG):实现用户的接入及语音的编解码，就像传统交换机里边的用户板。提供各类传统用户的接入端口（PRI,V5.2等）。实现基于分组网承载的传统用户接入，端口数量在100以上，一般放置于局端或小区内，与分组城域网相连。2023/8/549媒体网关(MediaGateway）分类中继网关（TG)：媒体网关(MediaGateway）分类综合接入设备（IAD）：实现用户的数据、语音的综合接入，提供1～48不等数量的用户接入端口，一般放置于楼道或用户家中，通过LAN或ADSL接入网络。一般将提供48端口以上的网关设备称为接入网关，提供48端口以下的网关设备称为IAD。无线接入网关：完成移动用户的接入。2023/8/550媒体网关(MediaGateway）分类综合接入设备（IA信令网关用于连接No.7信令网与IP网的设备，主要完成基于电路中继的七号信令系统和基于分组网（IP承载）的SIGTRAN信令系统的转换。在现有网络和NGN网络互通的信令层面，必须首先保证现有网络和NGN网络中的交换设备使用相同的应用层协议，同时，由于NGN网络在承载层和现有网络不同，所以，在两个网络中的承载信令部分，分别使用窄带信令承载，和宽带信令承载，而信令网关就是两种承载进行转换的专用网关设备。2023/8/551信令网关用于连接No.7信令网与IP网的设备，主要完成基于电NGN和PSTN的互通与PSTN互通包括信令的互通和话路的互通信令互通由SG完成互通话路通过中继网关互通PSTNSTP中继网关SS7软交换信令网关SIGTRANE1、SDH155H.2482023/8/552NGN和PSTN的互通与PSTN互通包括信令的互通和话路的互信令网关的应用No.7信令网与IP网的互通。采取SIGTRAN体系中定义的M3UA、M2UA、M2PA、SUA、IUA等不同的适配层协议实现，分为代理信令点和信令转接点两种组网应用方式。ISDNQ.931用户与IP网的互通。采用IETF定义的ISDNQ.921用户适配层协议IUA在IP网上透明传送ISDN用户的Q.931协议。V5.2用户与IP网的互通。采用IETF定义的V5.2用户适配层V5UA在IP网上透明传送V5.2协议。基于IP的信令转接点。2023/8/553信令网关的应用No.7信令网与IP网的互通。2023/8/3信令网关的组网方式代理信令点方式信令网关与IP网上的节点（软交换设备、媒体网关或IP域的一个业务控制点IP-SCP）共享一个信令点编码，共同提供完整的信令点功能。信令适配协议为M3UA。软交换不必具有MTP-3的功能。当需要一个信令网关处理多个软交换的业务，要求信令网关本身具有支持多个信令点编码的功能。2023/8/554信令网关的组网方式代理信令点方式2023/8/354信令网关的组网方式信令转接点方式信令网关有自己独立的信令点编码，可以提供完整的STP功能。可通过两种适配协议来实现：M2PA和M3UA。M2PA方式下，软交换设备中包含MTP-3功能；M3UA方式下，软交换设备中不包含MTP-3功能。信令网关可以支持多个软交换，构建大规模软交换网时可只设少量的大容量信令网关。2023/8/555信令网关的组网方式信令转接点方式2023/8/355代理信令点组网方式（1）基于IP的软交换机、媒体网关和信令网关的组网应用示意图2023/8/556代理信令点组网方式（1）基于IP的软交换机、媒体网关和信令网代理信令点组网方式（2）基于IP的SCP与信令网关的组网应用示意图基于IP的归属位置寄存器（HLR）和基于IP的短消息中心（SMC）与IP-SCP的应用类似2023/8/557代理信令点组网方式（2）基于IP的SCP与信令网关的组网应用信令转接点组网方式2023/8/558信令转接点组网方式2023/8/358内置信令网关媒体网关内可以内置信令网关功能BRI/PRIMG(SG’)MGCIPNetworkM2UA/SCTPIUA/SCTPV5UA/SCTPNTLEXSS7MGCP/H248ANV522023/8/559内置信令网关媒体网关内可以内置信令网关功能BRI/PRIMG信令网关作为宽带STP独立的信令网关可实现STP功能，组建基于IP的七号信令网STPSEPIPNetworkSTPSEPSS7/MTPSS7/MTPSS7/IP2023/8/560信令网关作为宽带STP独立的信令网关可实现STP功能，组建基信令网关应提供的信令协议MTP-2(64Kbit/s)MTP-2(2Mbit/s)MTP-3SCCPM3UA（No.7信令信息传递第三级用户适配层）M2UA（No.7信令信息传递第二级用户适配层）M2PA（No.7信令信息传递第二级对等适配层）SCTP（流控制传送协议）IP协议2023/8/561信令网关应提供的信令协议MTP-2(64Kbit/s)202支撑设备网络管理系统位于软交换网络的业务应用与支撑层面，提供所有软交换框架体系下设备的网络管理功能。计费营账系统位于软交换网络的业务应用与支撑层面，提供软交换框架体系下所有终端用户开户、业务的计费处理、账单生成与用户交互。2023/8/562支撑设备网络管理系统位于软交换网络的业务应用与支撑层面，提供策略服务器通过COPS（公共开放策略服务）与软交换系统的各个组件进行通信实施策略管理，根据业务需求以及特性分配标签、控制接纳等，能够为不同业务流保证QoS，满足用户日益个性化的业务需求。位置服务器位于软交换网络的业务应用与支撑平面，记录所有软交换网络用户的用户信息，包括用户位置、属性等，供软交换网络中的其他设备如软交换、应用服务器等查询用户信息。2023/8/563策略服务器通过COPS（公共开放策略服务）与软交换系统的各个软交换网组网技术下一代网络概述软交换网的层次和组成软交换网接口和协议软交换技术的应用2023/8/564软交换网组网技术下一代网络概述2023/8/364软交换网络接口2023/8/565软交换网络接口2023/8/365Ia接口：软交换和应用服务器之间的接口，采用SIP。

Ib接口：软交换和应用网关之间的接口，软交换可以通过应用网关再连接到应用服务器或第三方应用服务器，软交换和应用网关之间采用SIP。

2023/8/566Ia接口：软交换和应用服务器之间的接口，采用SIP。2023Id接口：软交换和软交换之间的接口，软交换和软交换之间可以采用SIP/SIP-I或BICC协议。当软交换网络仅支持传统POTS终端用来提供传统语音业务时，软交换之间可以采用BICC或SIP-I协议；当软交换网络同时支持传统POTS终端和SIP终端时，建议软交换之间采用SIP/SIP-I协议。Ie接口：软交换和媒体服务器之间的接口，可采用的协议为SIP、H.248或MGCP。2023/8/567Id接口：软交换和软交换之间的接口，软交换和软交换之间可以采If接口：软交换和信令网关之间的接口，使用信令传送协议（Sigtran），在IP网上传送7号信令的高层信令信息（TUP/ISUP/SCCP）。

Ig接口：软交换和中继网关之间的接口，主要完成媒体网关控制、资源控制和管理功能。该接口协议为H.248或MGCP。

Ih接口：软交换和接入网关之间的接口，主要完成媒体网关控制、资源控制和管理功能。该接口协议为H.248或MGCP。2023/8/568If接口：软交换和信令网关之间的接口，使用信令传送协议（SiIi接口：应用服务器/应用网关和媒体服务器之间的接口，具体可采用的协议为SIP、H.248或MGCP。Ij接口：应用服务器/应用网关和信令网关之间的接口，具体采用INAP，应用服务器/应用网关通过信令网关与现有的智能网的SSP/IP等设备互通，通过INAP分别向软交换用户提供智能网业务。Il接口：软交换和IAD之间的接口，具体可采用的协议为H.248和MGCP。2023/8/569Ii接口：应用服务器/应用网关和媒体服务器之间的接口，具体可软交换协议体系第三方业务平台业务平台/SCP用户/业务数据库软交换机媒体网关信令网关SIP、CORBA…信令转换SIGTRAN（M3UA、M2UA、M2PA、IUA…）SS7、Q.931…智能终端实时媒体传送（RTP,RTCP）媒体服务器PSTNPCM软交换机策略服务器COPS网管系统网管接口协议（SNMP、MML…）数据访问（MAP、LDAP…）业务调用（INAP、SIP…）呼叫控制（SIP/SIP-T、BICC、H323…）呼叫控制（SIP、H323…）媒体网关控制（MGCP、H248…）API2023/8/570软交换协议体系第三方业务平台业务平台/SCP用户/业务软交网络中的协议软交换与网关之间：H.248、MGCP软交换之间：SIP-T

、SIP-I

、BICC软交换与信令网关之间：SIGTRAN(SCTP、M3UA、M2UA、M2PA)2023/8/571网络中的协议软交换与网关之间：H.248、MGCP2023/协议分类按照协议的功能，大致分为以下3类媒体网关控制协议呼叫控制协议信令传输协议2023/8/572协议分类按照协议的功能，大致分为以下3类2023/8/372媒体网关控制协议SoftswitchIADAMGH.248/MGCPUMG用于媒体网关控制器（MGC）与媒体网关（MG）之间的通信2023/8/573媒体网关控制协议SoftswitchIADAMGH.248/媒体网关控制协议功能：用于媒体网关控制器（MGC）与媒体网关（MG）之间的通信，如接入媒体网关（AMG）、中继媒体网关（TMG）、以及用户驻地网关（RG）。媒体网关控制协议是一种主从协议，包括：MGCP、H.248/MeGaCo两种协议。媒体网关控制协议是不对等协议，仅用于MGC和MG之间。2023/8/574媒体网关控制协议功能：用于媒体网关控制器（MGC）与媒体网关MGCP协议MGCP是早期使用的网关控制协议，由IETF制定，应用于软交换与TG/AG/MS/IAD之间。当前版本=1.0RFC3435MGCP采用了网关分离的思路，将以前的信令和媒体集中处理的网关分解为两部分：媒体网关（MG）和呼叫代理（CA）。CA处理信令，MG处理媒体。CA控制MG的动作，由CA向MG发出要执行的命令，MG将所搜集的消息上报给CA。2023/8/575MGCP协议2023/8/375从本质上说MGCP是一个主/从协议，网关需要执行媒体网关控制器发出的命令。MGCP采用会话描述协议（SDP）描述连接参数，如IP地址、UDP端口、媒体流特性等。2023/8/576从本质上说MGCP是一个主/从协议，网关需要执行媒体网关控制H.248协议H248/MEGACO:由ITU/IETF共同制定，功能与MGCP类似，但在多媒体业务实现、协议维护管理等方面比MGCP有优势。当前版本=1.0RFC3015是MGCP的后继协议和最终替代者，但协议概念完全不同，随网络的不断发展，MGC与MG之间的媒体控制协议将逐步统一到H.248。H.248协议可以支持更多类型的接入技术并支持终端的移动性。H.248协议最显著之处在于能够支持更大规模的网络应用。更便于对协议进行扩充，因而灵活性更强.2023/8/577H.248协议H248/MEGACO:由ITU/IETF共同MGCP和H.248协议栈2023/8/578MGCP和H.248协议栈2023/8/378呼叫控制协议功能：用于控制呼叫过程建立、接续、中止的协议呼叫控制协议是对等协议，可用于MGC与MGC之间，也即是局间信令。包括：ISUP、INAP－－电路交换网控制协议。H.323、SIP－－包交换网中呼叫控制协议。SIP-T：SIP协议的扩展，用于在软交换机之间透传ISUP的负载消息。2023/8/579呼叫控制协议功能：用于控制呼叫过程建立、接续、中止的协议20H.323：由ITU-T推出，基于二进制，用于IP电话、视频通信的协议体系，软交换体系中主要应用于软交换与H.323网守、软交换与H.323网关/终端之间、H.323终端之间。SIP：由IETF推出的基于文本的会话通信协议，主要应用于软交换设备与SIP终端之间、软交换设备与软交换设备之间、软交换设备与应用服务器之间。2023/8/580H.323：由ITU-T推出，基于二进制，用于IP电话、视频SIP消息基于文本格式，分为消息头和消息体，承载IP地址、端口信息、编码方式、媒体能力等会话相关信息，消息机制采用了客户机/服务器（client/server）请求和响应的应答机制。SIP的请求消息有Invite、ACK、Bye、Cancel、Register、Option。SIP与H.323是并列的协议体系，两者都用于解决IP电话问题，但SIP有着与H.323完全不同的设计思想，它是一个分散式的协议。在下一代网络中，语音和多媒体数据由IP/ATM承载，因此，SIP比H.323更适用于呼叫控制。2023/8/581SIP消息基于文本格式，分为消息头和消息体，承载IP地址、端SIP-T：SIP-T是基于SIP的一种扩展补充协议，支持PSTN信令在IP网络上的协议转换和传输。用于在软交换机之间透传ISUP的负载消息，ITU－T对SIP-T作进一步完善，称为SIP-I。SIP-T和SIP-I一般应用于软交换设备与软交换设备之间。BICC：ITU-T推出的与承载网络无关的呼叫控制协议，功能与ISUP类似。BICC解决了呼叫控制与承载控制分离的问题，使呼叫控制信令可在各种网络上承载。2023/8/582SIP-T：SIP-T是基于SIP的一种扩展补充协议，支持BICC信令消息包括初始地址消息（IAM）、地址全消息（ACM）、应答消息（ANM）、CIC系列消息等。

BICC定义了信令传送转换器（STC）、应用传送机制（APM）、承载控制隧道协议（BCTP）和IP承载控制协议（IPBCP）。通过信令点编码建立信令联系，信令链路通过静态SCTP连接，BICC节点中采用正常呼叫的选路原则选定路由，为呼叫的信令建立通路。信令信息利用信令传送转换器转换之后，采用APM传送BICC特定的控制信息。2023/8/583BICC信令消息包括初始地址消息（IAM）、地址全消息（ACSIP协议在SoftSwitch中的实现IP骨干网SoftSwitch（A局）SIP中继A市城域网SoftSwitch（B局）B市城域网SIP中继AMGSIPSoftPhoneSIPPhone2023/8/584SIP协议在SoftSwitch中的实现IP骨干网SoftS媒体控制与呼叫控制协议的区别控制单元交换单元中继单元用户单元信令处理单元数字程控交换机的组成Softswitch中继网关接入网关信令网关IP分组承载网媒体控制协议可以理解为局部的呼叫控制协议，相当于原来交换机的内部呼叫控制命令。呼叫控制协议则可以理解为两个对等实体间的呼叫，相当于原来的局间控制信令。2023/8/585媒体控制与呼叫控制协议的区别控制单元交换单元中继单元用户单元信令传输协议(SIGTRAN)SIGTRAN是IETF的信令传送工作组SIGTRAN所建立的一套在IP网络上传送PSTN信令的传输控制协议，它的功能包括适配和传输，是原来在传统的电路交换信令网（SCN）中传送的信令消息在IP网络上传送时所用的适配协议的总称。

SIGTRAN定义了一个比较完善的SIGTRAN协议堆栈，分为IP协议、信令传输、信令传输适配和信令应用4层。2023/8/586信令传输协议(SIGTRAN)SIGTRAN是IETF的信令SIGTRAN的应用PSTNIP核心网SoftSwitchTGSG信令流媒体流SS7SIGTRANH.248电路交换网分组交换网2023/8/587SIGTRAN的应用PSTNIP核心网SoftSwitcSIGTRAN协议堆栈IP协议层：IP；信令传输层：SCTP；信令传输适配层：SUA，M3UA，M2UA/M2PA，IUA；信令应用层：TCAP，TUP，ISUP，SCCP，MTP3，Q.931/QSIG。2023/8/588SIGTRAN协议堆栈IP协议层：IP；2023/8/388SIGTRAN协议栈协议组件2023/8/589SIGTRAN协议栈协议组件2023/8/3892023/8/5902023/8/390SIGTRAN协议堆栈M3UA：适配七号信令MTP3层的消息M2UA/M2PA:：适配七号信令MTP2层的消息IUA:适配ISDNQ.931协议V5UA:适配V5协议SCTP:在适配协议下层提供可靠的传输服务,与TCP/UDP并列为IP网的传输层协议。SUA:信令用户适配，支持SCCP用户互通。2023/8/591SIGTRAN协议堆栈M3UA：适配七号信令MTP3层的消息信令传输适配层与信令应用层的对应关系不同的信令应用层需要不同的信令传输适配层，但IP协议层和信令传输层是共享的和相同的。信令传输适配层与信令应用层的对应关系如下：SUA对应TCAP；M3UA对应TUP、ISUP、SCCP、TCAP；M2UA/M2PA对应MTP3、ISUP；IUA对应Q.931/QSIG、ISUP。2023/8/592信令传输适配层与信令应用层的对应关系不同的信令应用层需要不同M2UA协议M2UA（SS7MTP2-UserAdaptionlayerprotocol，即MTP2用户适配协议），它使用流量控制传输协议(SCTP)，通过IP传输SS7MTP2层的用户信令消息（即MTP3），该协议可用于信令网关(SG)和媒体网关控制器（MGC）之间的信令传输。2023/8/593M2UA协议M2UA（SS7MTP2-UserAdaptM2UA从No.7信令的第二级对消息进行了适配。主要特点信令网关没有MTP3功能，因此不属于No.7信令网的节点，只是完成窄带No.7信令链路与IPNo.7信令链路的转换。使用M2UA的SG（通常内置于媒体网关）就像一个No.7信令链路与IP连接之间的一个交叉连接设备，通过信令网关功能只改变了链路第二级的传送手段。信令网关实现MTP1,MTP2的功能，软交换设备必须具备MTP3及上层协议功能。信令网关没有信令点编码，信令点编码在软交换设备上，信令网关只是充当信令代理的角色。是一种立足解决直联方式的No.7与IP互通的协议。2023/8/594M2UA从No.7信令的第二级对消息进行了适配。2023/8SIGTRAN-M2UA应用2023/8/595SIGTRAN-M2UA应用2023/8/395M2PA从No.7信令的第二级对消息进行了适配。主要特点SG有MTP3功能，因此有No.7信令点编码，具有转接MTP消息或中继高层消息的能力。M2PA协议提供的服务和MTP2向MTP3提供的服务相同，代替了MTP3之下的MTP2链路。严格地说，M2PA协议实际上不是一种适配协议，而是和SCTP一起实现MTP2的功能，通过M2PA协议，将一条SCTP在IP网上的连接完全封装成一条信令链路，M2PA层之上的MTP3协议可以像管理一条PSTN信令链路一样对其进行无缝管理。2023/8/596M2PA从No.7信令的第二级对消息进行了适配。2023/8使用M2PA的信令网关完成了一个STP的功能，它可以被看做是一个IPSP和具有传统No.7链路SP/STP的组合。采用M2PA的信令网关比采用M2UA的信令网关具有更强大的功能和灵活性。信令网关和软交换设备拥有对等的协议层次，它们之间传递的不是层间原语，而是信令消息。信令网关和软交换设备均需具备MTP3功能，具备独立的信令点编码。M2PA是目前SIGTRAN协议栈中唯一适合信令网关间IP信令互连的协议。2023/8/597使用M2PA的信令网关完成了一个STP的功能，它可以被看做是M3UAM3UA是SS7MTP3用户适配层，为处于IP网中的MTP3用户和处于网络边缘的MTP3（在SG上）提供原语通信服务，实现TDMSS7和IP互通M3UA支持如下功能：

七号信令点码表示选路功能No.7信令与M3UA的互通拥塞管理SCTP流映射客户端/服务器模型2023/8/598M3UAM3UA是SS7MTP3用户适配层，为处于IP网中M3UA对No.7信令的MTP3消息进行适配。主要特点信令网关终结No.7信令网或IP网的信令消息，把MTP消息转换为IP网中的M3UA消息格式或把M3UA消息转换为MTP消息，高层信令消息不变。属网络层协议，需寻址功能，这通过M3UA中的网络地址翻译和映射功能模块来实现，而不是像M2UA/M2PA那样仅仅进行简单的链路或接口之间的映射。信令网关实现MTP1-MTP3的功能，软交换设备只需具备MTP3层以上的协议功能。2023/8/599M3UA对No.7信令的MTP3消息进行适配。2023/8/信令网关可以是代理信令点方式，或信令转接点方式。转接点方式下，软交换设备可以通过两个信令网关和No.7信令互通。支持准直联的组网方式。目前M3UA无法实现信令网关之间的互连。2023/8/5100信令网关可以是代理信令点方式，或信令转接点方式。2023/8SIGTRAN--M3UA应用2023/8/5101SIGTRAN--M3UA应用2023/8/3101SCTP(流控制传输协议)SCTP由IETF提出，是一个面向连接的传输层协议，采用了类似TCP的流量控制和拥塞控制算法，通过自身的证实与重发机制来保证用户数据在两个SCTP端点间可靠传送。SCTP对TCP的缺陷进行了一些完善，它的设计包括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持。相对于TCP等其他传输协议，SCTP传输时延小，可避免某些大数据对其他数据的阻塞，具有更高的可靠性和安全性。2023/8/5102SCTP(流控制传输协议)SCTP由IETF提出，是一个面向SCTP协议SCTP是建立在无连接、不可靠的包交换网络上的一种可靠的传输协议。SCTP是一个面向连接的协议。SCTP可看作是传输层,它上层是SCTP用户,下层是分组网络。SCTP提供的最基本服务就是为一对SCTP用户之间交互的消息提供可靠的传输。SCTP综合发展了UDP和TCP两种协议的长处。与TCP相比，主要增加了多宿特性及同一个连接上多个流的概念。SCTP的连接是多归属的。一个连接的任意一端的端点可以具有多个IP地址，但SCTP端口号唯一。2023/8/5103SCTP协议SCTP是建立在无连接、不可靠的包交换网络上的一SCTP的功能在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据；根据通路的MTU的限制，进行用户数据的分段；在多个流上保证用户消息的顺序递交；将多个用户的消息复用到一个SCTP的数据块中；利用SCTP偶联的机制（在偶联的一端或两端提供多归属的机制）来提供网络级的保证；SCTP的设计中还包含了避免拥塞的功能和避免遭受泛播和匿名的攻击。2023/8/5104SCTP的功能在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据；2SIGTRAN协议栈－小结SIGTRAN采用SCTP作为传送控制协议，SCTP综合TCP和UDP的优点，支持多宿主连接及流内数据的有序递交，比其他传送协议有更高的传输效率和可靠性，更高的重发效率及更好的安全性。SIGTRAN的适配子层目前提供IUA、M2UA、M2PA、M3UA、SUA、V5UA等适配协议，可以根据NO.7信令网与IP网互通时的不同实现方式，在不同场合灵活应用。2023/8/5105SIGTRAN协议栈－小结SIGTRAN采用SCTP作为传送软交换网组网技术下一代网络概述软交换网的层次和组成软交换网接口和协议软交换技术的应用2023/8/5106软交换网组网技术下一代网络概述2023/8/3106软交换技术的应用软交换在固网中的应用软交换在3G核心网中的应用2023/8/5107软交换技术的应用软交换在固网中的应用2023/8/3107软交换当前主要应用建设软交换长途网软交换替代汇接局交换机软交换替代端局交换机2023/8/5108软交换当前主要应用建设软交换长途网2023/8/3108软交换网络的组网模式平面组网模式软交换设备分级组网模式DNS路由查询组网模式路由（定位）服务器组网模式2023/8/5109软交换网络的组网模式平面组网模式2023/8/3109软交换组网的技术优势组网的灵活性增加。在容量、互通性等方面均优于传统TDM交换机。灵活地提供包括语音、视频以及数据在内的多种业务。与电路交换机相比，软交换成本较低。2023/8/5110软交换组网的技术优势组网的灵活性增加。2023/8/3110软交换长途网2023/8/5111软交换长途网2023/8/3111软交换长途网运营商采用软交换技术建设第2个DC1长途网络，与原有的基于TDM交换机的DC1网络形成双平面，2个网络可以对长途流量进行负荷分担。具体的实施过程运营商首先建设一个覆盖全国的骨干IP网，然后将全国的各个省（自治区、直辖市）分成数个大区（一般不超过10个），每个大区在中心城市放置一对软交换，而在每个省（自治区、直辖市）内放置TG设备与DC2交换机相连，同时配置相应的SG与7号信令网相连。2023/8/5112软交换长途网运营商采用软交换技术建设第2个DC1长途网络，与软交换用于长途网的优势由于DC1长途网节点少，可以采用平面组网的方式，回避了软交换的大规模组网问题；长途网软交换不携带终端用户，避免了安全攻击等问题；长途网不涉及城域网或接入网，而骨干IP传输网的带宽又比较容易保障，因此也不会出现QoS问题。2023/8/5113软交换用于长途网的优势由于DC1长途网节点少，可以采用平面组软交换当前主要应用建设软交换长途网软交换替代汇接局交换机软交换替代端局交换机2023/8/5114软交换当前主要应用建设软交换长途网2023/8/3114固网智能化改造全网汇接化，所有的呼叫都要经过汇接局。汇接局具备SSP功能，在改造的过程中采用软交换替代汇接局。增加SHLR（用户归属寄存器）或SDC（用户数据中心），主要保存用户的智能业务号码。主要工作是进行号码的变换，智能业务集中管理。2023/8/5115固网智能化改造全网汇接化，所有的呼叫都要经过汇接局。2023SHLR的功能集中管理用户数据提供号码可携带的能力提供基于用户属性触发业务的能力2023/8/5116SHLR的功能集中管理用户数据2023/8/3116MSLSSSPTS/GWIGWPSTN网络域PCS网络域MSCGMSCSGSNGGSN3G网络域HLR/HSSHLR为多网提供统一用户数据管理LS软交换网络域2023/8/5117MSLSSSPTS/GWIGWPSTN网络域PCS网络域MSHLR为多网提供统一用户数据管理综合HLR，作为固网、NGN用户数据属性存储及管理中心，提供网络智能化功能之外，同时作为PHSHLR以及3G移动网HLR，为业务融合打下基础；HLR可以利用现有的固网优势未来发展3G业务，包括固网用户不改号平滑迁移为3G网络用户，以及发展固网/3G融合的业务；通过HLR解决固网用户向3G迁移的问题，同时为固定移动的融合业务提供支撑。2023/8/5118HLR为多网提供统一用户数据管理综合HLR，作为固网、NGN固网智能化提供的业务移机不改号彩铃业务预付费业务“一号通”业务混合放号2023/8/5119固网智能化提供的业务移机不改号2023/8/3119改造方式端局+汇接局代理访问用户数据库TDM汇接局完全访问用户数据库用软交换方式实现固网智能化2023/8/5120改造方式端局+汇接局代理访问用户数据库2023/8/3120TDM汇接局完全访问用户数据库SHLR汇接局GWTSLS1LSnPHS…2023/8/5121TDM汇接局完全访问用户数据库SHLR汇接局GWTSLS1L软交换替代汇接局交换机2023/8/5122软交换替代汇接局交换机2023/8/3122软交换替代汇接局实施步骤运营商首先在本地网中对需要进行智能化改造的本地网进行端汇结构调整，取消端局之间的直达电路，形成完整的端汇两级结构，并且要求所有端局的本地呼叫都转发到汇接局；然后在汇接局设置一个或一对软交换，并同时建设软交换的承载网。软交换承载网可以单独建设，如果城域网资源充足的话，也可以使用原来的城域网作为承载网。软交换与智能网之间采用SG进行互通，同时也可以配置应用服务器来提供更为丰富的智能业务。接下来，在端局层面需要设置TG设备实现与端局交换机的互通，同时配置相应的SG设备与7号信令网相连。2023/8/5123软交换替代汇接局实施步骤运营商首先在本地网中对需要进行智能化软交换替代端局交换机2023/8/5124软交换替代端局交换机2023/8/3124软交换替代端局交换机当传统PSTN网上某个端局交换机达到使用年限需要退网时，采用软交换的接入设备进行替换。实施过程运营商首先要在本地网建设软交换网络，通过SG和TG设备与原有PSTN网络互通。当有端局交换机退网时，采用大容量的AG设备进行替换，同时将所有本地网用户数据转移到软交换网络上。随着TDM交换机的逐步退网，PSTN网络也将逐步演进到软交换网络。软交换除了接纳原有的PSTN用户，也可以通过部署IAD或SIP终端发展新的软交换用户。2023/8/5125软交换替代端局交换机当传统PSTN网上某个端局交换机达到使用窄带域用户PHSPSTN软交换体系架构的特点SHLRAPPSS数据承载网宽带域用户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IPATM2023/8/5126窄带域用户PHSPSTN软交换体系架构的特点SHLRPSTN融合演进后NGN本地网框架HLR统一业务信息平台营帐系统网管、112IP宽带数据承载网SCPSoftswicthTG/SGIGW交换机端局OLTONUONU接入网PHS模块OLTONU接入网模块IAD汇接局优化端局替代新型宽带接入MAPSIPSNMPH.248H.248H.248SIPXML/MMLSIGTRANAG/MSAGMAPPHSININAP业务层控制层传送层接入层2023/8/5127PSTN融合演进后NGN本地网框架HLR统一业务信息平台营帐软交换技术的应用软交换在固网中的应用软交换在3G核心网中的应用2023/8/5128软交换技术的应用软交换在固网中的应用2023/8/3128软交换在3G核心网中的应用3G核心网3G制式有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种。在这3种制式中，WCDMA和TD-SCDMA的标准由3G标准化组织3GPP制定，CDMA2000的标准由3G标准组织3GPP2制定。核心网标准主要有基于GSMCCS7和ANSI-41两种核心网。一般情况下，WCDMA和CDMATDD对应于GSMCCS7核心网，CDMA2000对应于ANSI-41核心网，但目前的标准允许任何无线接口同时兼容两个核心网，这样可以通过在无线接口上定义相应的兼容协议来接入不同的核心网。2023/8/5129软交换在3G核心网中的应用3G核心网2023/8/3129R99网络结构R99是比较成熟的版本，其无线接入部分采用全新的3G接入网（RAN），核心网则在MSC+GPRS的网络基础上演进，如图所示。R99核心网类似于目前GSM交换子系统与GPRS交换子系统的叠加，包括GSM电路交换部分及分组域部分，分别用于支持语音业务及数据业务，完全体现了2G向3G平滑过渡的思想。不同的是，由于无线部分引入了可实现3G业务的无线网，核心网采用新定义的Iu接口与3G无线网相连，包括支持电路交换的Iu-CS和支持分组交换业务的Iu-PS两部分。2023/8/5130R99网络结构2023/8/31303GPPR99网络构架2023/8/51313GPPR99网络构架2023/8/3131R4网络结构与R99版本比较，R4的无线接入网网络结构并没有变化，只是改进了一些接口协议特性以提高系统性能。核心网电路域变化较大，引入了软交换的概念，将控制和承载分开，原来的MSC变为MSC服务器和媒体网关MGW，语音通过MGW由分组域来传送。2023/8/5132R4网络结构2023/8/31323GPPR4电路域核心网的变化2023/8/51333GPPR4电路域核心网的变化2023/8/3133R4核心网：控制和承载分离的电路域结构

R4核心网电路域结构2023/8/5134R4核心网：控制和承载分离的电路域结构R4核心网电路域结构GMSCServer和MSCServer是移动通信系统中电路域核心网向分组交换方式演进的核心设备。它独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、移动性管理、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等功能，并向用户提供3GPPR4阶段的电路域核心网所能提供的业务，以及配合智能SCP提供多样化的第三方业务。MGW是将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式。媒体网关能够在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进行转换，可以处理音频、视频，能够进行全双工的媒体翻译，可以演示视频/音频消息，也可以进行多媒体会议等。2023/8/5135GMSCServer和MSCServer是移动通信系统中GMSCServer和MSCServer通过Mc接口控制MGW。GMSCServer和MSCServer之间通过Nc接口连接。MGW之间通过Nb接口连接。Mc接口：主要功能是媒体控制。使用基于H.248的呼叫承载控制协议。Nc接口：主要解决的是用控制和承载分离的方式解决移动ISUP的呼叫控制。使用BICC和SIP-T协议。Nb接口：主要功能是使用ATM或IP的方式承载电路域的业务，包括语音和电路域的数据承载业务。使用分组交换方式对3GPP电路域的承载协议。2023/8/5136GMSCServer和MSCServer通过Mc接口控R5网络结构

R5版本是全IP化的第一个版本，在无线接入网方面，提出了高速下行分组接入HSDPA技术，在核心网方面，最大的变化是在R4的基础上增加了基于软交换的IP多媒体子系统（即IMS系统），它是对其核心网分组域（PS-CN）的补充，从而完成在R4结构中核心网分组域不能够完成的IP语音电话和多媒体业务等。在R5中仍然保留电路域并实现与IMS的互操作，主要是保护运营商的R99的网络投资。全IP的组网方式是网络演进的趋势，IMS是R5的新增部分。2023/8/5137R5网络结构2023/8/31372023/8/51382023/8/3138IMS通过基于IP的网络来控制语音、多媒体的呼叫和会话以及与其它网络（例如PSTN、UMTS）的互联，从而达到支持以下业务的目的：语音电话；实时交互游戏；视频电话；即时消息；紧急呼叫；多媒体会议这些业务具有一个共同的特征，即：它们通常是两方或多方之间需要一定程度实时性交互的会话。该特征对网络提出了两个方面的要求：一方面是实时性要求，这就要求IMS应建立在能够达到语音和多媒体QoS要求的核心IP网络之上；另一方面就是对会话建立和呼叫控制的要求，3GPP选择SIP作为UE和IMS以及IMS内部各元素之间的信令协议以满足第二个要求。2023/8/5139IMS通过基于IP的网络来控制语音、多媒体的呼叫和会话以及与

3GPP定义的IMS的系统架构2023/8/51403GPP定义的IMS的系统架构2023/8/3140IMS（IPMultimediaSubsystem）的概念IMS是一个在PS域上的多媒体控制/呼叫控制平台。IMS（IPMultimediaSubsystem）是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统，并在Release6与Release7版本中得到了进一步完善。它是一个在PS域上面的多媒体控制/呼叫控制平台，支持会话类和非会话类多媒体业务，为未来的多媒体应用提供一个通用的业务使能平台。IMS使得PS具有CS的部分功能。通过提供QOS和增强的计费功能，能够实现各种实时性业务。2023/8/5141IMS（IPMultimediaSubsystem）的概IMS技术提供了一种新的网络架构和网络运营思路。虽然IMS网络结构源于移动网络，但是在对固网的宽、窄带用户都提供了接入的机制，IMS的网络架构做到了网络接入、承载、控制、业务平台的真正分离，相比于狭义的软交换NGN更软。在电信运营商的运营思路上，使得运营商对用户资源做到了进一步的控制，同时业务同网络的无关性使得运营商的网络能够开放给更多的第三方应用开发商，从而能开发出种类繁多的增值业务。2023/8/5142IMS技术提供了一种新的网络架构和网络运营思路。2023/IMS是移动和固定融合比较合适的架构。基于IMS的FMC能够得到认同，主要是因为IMS兼有两个基本点，一个是技术融合的汇聚点——IP，一个是业务融合的汇聚点——多媒体。2023/8/5143IMS是移动和固定融合比较合适的架构。2023/8/314IMS的特点基于SIP的会话控制

IMS的核心功能实体是呼叫会话控制功能(CSCF)单元，并向上层的服务平台提供标准的接口，使业务独立于呼叫控制。为了实现接入的独立性及Internet互操作的平滑性，采用SIP协议作为会话控制协议。接入无关性IMS网络的通信终端与网络都是基于IP的，这种端到端的IP连通性，使得IMS真正与接入无关，不再承担媒体控制器的角色，不需要通过控制综合接入设备(IAD)/接入网关（AG）等实现对不同类型终端的接入适配和媒体控制。IMS提供对各种接入方式的兼容，支持多种接入类型。2023/8/5144IMS的特点基于SIP的会话控制2023/8/3144业务与控制彻底分离传统软交换虽然将大部分增值业务分离出来放到了业务层，但其自身仍然保留了一些补充业务。IMS将保留的业务放在了业务层的应用服务器中，做到了呼叫控制和业务的彻底分离。IMS也实现了会话呼叫控制与媒体网关控制的分离。传统软交换提供了基于SIP的会话呼叫控制和基于H.248/MEGACO/MGCP的媒体网关控制的功能，IMS将这两者分离，基于SIP