《通信交換》課程項目第二組

1、通信交換課程項目研究報告題 目(B)： NGN網(wǎng)絡(luò)（下一代網(wǎng)絡(luò)）研究 組 號： 2 任課教師： 朱燕裕 組 長： 1212 成 員： 12123018 陳冰沁 成 員： 12123023 歐青青 成 員： 12123028 余心怡 成 員： 1212 聯(lián)系方式： 二零一五年十月三日 NGN網(wǎng)絡(luò)（下一代網(wǎng)絡(luò)）研究2015年10月3日摘要：下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）是可以在電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)3種互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)上提供語音、數(shù)據(jù)、視頻的新一代網(wǎng)絡(luò)，它實現(xiàn)了業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)的分離，并采用開放的體系結(jié)構(gòu)，使NGN能夠提供豐富的多媒體業(yè)務(wù)，NGN時代的到來也就成為電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的一座重要里程碑。而統(tǒng)一通信則是

2、利用NGN軟交換核心設(shè)備的統(tǒng)一核心網(wǎng)的地位和控制能力，以實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)功能的綜合，達到統(tǒng)一通信的目的。關(guān)鍵字：下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN） 統(tǒng)一通信1.引言自從ITU提出NGN概念以來，NGN經(jīng)歷了一個發(fā)展和演化的過程。作為下一代網(wǎng)絡(luò)標準的框架，它凝聚著電信業(yè)對下一代網(wǎng)絡(luò)的各種需求。2004年，ITU決定在第三代移動通信3GPP的IMS基礎(chǔ)中發(fā)展NGN，使得NGN有了一個明確的體系結(jié)構(gòu)，使得NGN步入快速發(fā)展的軌道。NGN是下一代網(wǎng)絡(luò)的縮寫，是以軟交換為核心，能夠提供話音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體綜合業(yè)務(wù)，采用開放、標準體系結(jié)構(gòu)，能夠提供語音、數(shù)據(jù)、多媒體等豐富業(yè)務(wù)的下一代網(wǎng)絡(luò)。其中話音的交換將采用軟交換技術(shù)

3、，而平臺的主要實現(xiàn)方式為IP技術(shù)，逐步實現(xiàn)統(tǒng)一通信。2. NGN總體介紹在了解下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）之前，我們有必要先確認上一代網(wǎng)絡(luò)的定義。上一代網(wǎng)絡(luò)就是普通的電話網(wǎng)。自從亞歷山大·格拉漢姆·貝爾發(fā)明了世界上第一臺電話機以來，電話網(wǎng)，也就是以音聲傳導(dǎo)為目的的回線交換技術(shù)被使用至今。電話網(wǎng)的出現(xiàn)拉近了人們的距離，但在這個階段，只能進行聲音的傳送。隨著技術(shù)的進步，以數(shù)據(jù)通信為主要目的的基于因特網(wǎng)的分組交換通信也漸漸被使用。至2000年為止，第一代以聲音為主的網(wǎng)絡(luò)通信量尚占有優(yōu)勢。而現(xiàn)今，因為數(shù)據(jù)通信大量增加的原因，更加節(jié)省費用并同樣可以支持音聲傳送的分組交換傳送通信網(wǎng)絡(luò)漸漸被使用

4、。音聲通信與數(shù)據(jù)通信相結(jié)合的一元化信息傳送的第二代網(wǎng)絡(luò)被賦予運用。因特網(wǎng)與電話網(wǎng)相比，簡單性與安全性是一個弱點。于是，集合了IP網(wǎng)絡(luò)的長處的下一代通信網(wǎng)絡(luò)NGN出現(xiàn)了。NGN網(wǎng)路除了以上說的電話網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)以外，也包括播放網(wǎng)。以NGN為基礎(chǔ)的流媒體服務(wù)和播放服務(wù)也在被標準化，融合了前兩者網(wǎng)絡(luò)的"通信與播放的融合網(wǎng)絡(luò)"也正在被開發(fā)中。NGN是從傳統(tǒng)的以電路交換為主的PSTN網(wǎng)絡(luò)，逐漸邁向以分組交換為主的網(wǎng)絡(luò)，它承載了原有PSTN網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)，把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載到IP網(wǎng)絡(luò)中以減輕PSTN網(wǎng)絡(luò)的重荷，又以IP技術(shù)的新特性增加和增強了許多新老業(yè)務(wù)。從某種意義上講，NGN是基于T

5、DM（時分復(fù)用）的PSTN語音網(wǎng)絡(luò)和基于IP/ATM的分組網(wǎng)絡(luò)融合的產(chǎn)物，它使得新一代網(wǎng)絡(luò)上語音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)成為了可能。如右圖所示。NGN是一個分組網(wǎng)絡(luò)，它提供包括電信業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，能夠利用多種帶寬和具有QoS能力的傳送技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能與底層傳送技術(shù)的分離；它允許用戶對不同業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的自由接入，并支持通用移動性，實現(xiàn)用戶對業(yè)務(wù)使用的一致性和統(tǒng)一性。它是以軟交換為核心的，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體業(yè)務(wù)的基于分組技術(shù)的綜合開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，代表了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。NGN具有分組傳送、控制功能從承載、呼叫/會話、應(yīng)用/業(yè)務(wù)中分離、業(yè)務(wù)提供與網(wǎng)絡(luò)分離、提供開放接口、利用各

6、基本的業(yè)務(wù)組成模塊、提供廣泛的業(yè)務(wù)和應(yīng)用、端到端QoS和透明的傳輸能力通過開放的接口規(guī)范與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通、通用移動性、允許用戶自由地接入不同業(yè)務(wù)提供商、支持多樣標志體系，融合固定與移動業(yè)務(wù)等等特征。從網(wǎng)絡(luò)層次上來看，NGN在垂直方向從上往下依次包括業(yè)務(wù)層、控制層、媒體傳輸層和接入層，從網(wǎng)絡(luò)功能層次上看，NGN在垂直方向從上往下依次包括業(yè)務(wù)層、控制層、媒體傳輸層和接入層，在水平方向應(yīng)覆蓋核心網(wǎng)和接入網(wǎng)乃至用戶駐地網(wǎng)。如果將NGN和人體結(jié)構(gòu)做對比，那么各個層分別充當了如下的角色：業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)層主要為網(wǎng)絡(luò)提供各種應(yīng)用和服務(wù)，提供面向客戶的綜合智能業(yè)務(wù)，提供業(yè)務(wù)的客戶化定制。相當于人的臉，是用戶最能

7、直接感受到的部分。控制層：控制層負責完成各種呼叫控制和相應(yīng)業(yè)務(wù)處理信息的傳送。在這一層有一個重要的設(shè)備即軟交換設(shè)備，它能完成呼叫的處理控制、接入?yún)f(xié)議適配、互連互通等綜合控制處理功能，提供全網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支持平臺。相當于人的大腦，指揮著整個身體的運作。媒體傳輸層：媒體傳輸層主要指由IP路由器等骨干傳輸設(shè)備組成的包交換網(wǎng)絡(luò)，是軟交換網(wǎng)絡(luò)的承載基礎(chǔ)。媒體傳輸層就好比人體的血管 ，媒體包相當于血液，正是有了血管作為承載，才能將血液傳送到身體各個部位。接入層：接入層主要指與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各種接入網(wǎng)關(guān)和新型接入終端設(shè)備，完成與現(xiàn)有各種類型的通信網(wǎng)絡(luò)的互通并提供各類通信終端（如模擬話機、SIP Phone、PC

8、Phone可視終端、智能終端等）到IP核心層的接入。接入層就好比人的四肢，做的任何一個動作都會將信號發(fā)送給大腦。從NGN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)我們可以總結(jié)為一句話：NGN不僅實現(xiàn)了業(yè)務(wù)提供與呼叫控制的分離，而且還實現(xiàn)了呼叫控制與承載傳輸?shù)姆蛛x。3.NGN的主要協(xié)議下一代通信系統(tǒng)是一個承載與控制相分離、控制與業(yè)務(wù)相分離的系統(tǒng)。傳統(tǒng)交換機的功能模塊分離成為獨立的網(wǎng)絡(luò)部件，部件間采用標準的協(xié)議進行互通，因此，軟交換網(wǎng)絡(luò)中涉及的協(xié)議很多，在下圖中表示了下一代網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備間互通互聯(lián)過程中可能涉及的主要協(xié)議及互相間的關(guān)系。3.1軟交換設(shè)備與媒體網(wǎng)關(guān)之間的控制協(xié)議根據(jù)軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求，軟交換設(shè)備與各種媒體網(wǎng)關(guān)之間

9、的協(xié)議將買用MGCP、MEGACO/H.248。目前國內(nèi)通信標準推薦應(yīng)用MEGACO/H.248協(xié)議，但由于MGCP先出現(xiàn)，所以MGCP還會存在一段時間。MGCP是由IETF的MEGACO工作組較早定義的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，主要用于軟交換和媒體網(wǎng)關(guān)或軟交換與MGCP終端之間。軟交換通過此協(xié)議控制媒體網(wǎng)關(guān)、MGCP終端上的媒體、控制流的連接、建立和釋放。MEGACO/H.248是ITU與IETF兩大國際組織合作，在MGCP協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議的特點發(fā)展而成的。它主要應(yīng)用在媒體網(wǎng)關(guān)和軟交換設(shè)備之間及軟交換設(shè)備與MEGACO/H.248終端之間，在媒體網(wǎng)關(guān)控制功能和兼容性方面比MGC

10、P大大增強。MEGACO/H.248協(xié)議可以成為控制功能部件與承載部件進行互交的標準。3.2軟交換件互通協(xié)議軟交換互通協(xié)議包括BICC、SIP-T及SIP-I。目前由于BICC協(xié)議的復(fù)雜性，越來越多的設(shè)備廠家傾向于用SIP-I替代BICC作為軟交換之間互通的核心協(xié)議。BICC協(xié)議屬于應(yīng)用層控制協(xié)議，可用于建立、修改、終結(jié)呼叫。BICC是ITU-T制定的與承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議，采用呼叫信令與承載信令功能分離的思路，可使ISUP洗衣在不同承載網(wǎng)絡(luò)上傳送。呼叫與承載分離，使得異種承載的網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)互通變得十分簡單，只需要完成承載級的互通，業(yè)務(wù)不用進行任何修改。SIP-T是SIP擴展協(xié)議，主要支持

11、基于IP的語音中繼，其前身為SIP-BCP-T，它由IETF的SIPI工作組負責制定。為了使SIP-T能夠更嚴謹和支持力度更大地在電信領(lǐng)域應(yīng)用，ITU-T以SIP-T為基礎(chǔ)制定流SIP-I標準。SIP-I協(xié)議內(nèi)容不僅涵蓋流基本呼叫地互通，還包括流BICC/ISUP補充業(yè)務(wù)的互通。3.3信令網(wǎng)關(guān)與軟交換間的協(xié)議為在IP網(wǎng)上傳送PSTN/ISDN的信令信息，IETF SIGTRAN組織制定了SIGTRAN協(xié)議。SIGTRAN作為作為信令網(wǎng)關(guān)的控制協(xié)議，其底層為傳輸層，上層為適配曾。根據(jù)適配方式的不同，適配曾協(xié)議又分為用戶適配層協(xié)議和端到端適配層協(xié)議。4. NGN組網(wǎng)結(jié)構(gòu)下一代網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要研究下

12、一代網(wǎng)絡(luò)中用戶信息的組織結(jié)構(gòu)、信令路由的組織以及媒體路由的組織。用戶信息的組織主要指下一代網(wǎng)絡(luò)中的軟交換系統(tǒng)中用戶信息應(yīng)如何維護；軟交換系統(tǒng)是否需要維護全網(wǎng)的用戶信息，即是否可以自主確定任何一個被叫用戶直屬于哪個軟交換系統(tǒng)。一般情況下用戶信息的組織將直接決定信令路由的方式。如果軟交換系統(tǒng)可以自主確定任何一個被叫用戶直屬于哪個軟交換系統(tǒng) ，則信令路由都將采用單跳方式，即由主叫軟交換系統(tǒng)直接將信令路由至被叫軟交換系統(tǒng)；反之軟交換系統(tǒng)將不得不依賴上級設(shè)備協(xié)助完成信令路由。因為下一代網(wǎng)絡(luò)將基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，IP網(wǎng)絡(luò)的全連接特性將使下一代網(wǎng)絡(luò)中媒體路由都可以采用單跳結(jié)構(gòu)，即由主叫軟交換系統(tǒng)直接路由至被叫

13、軟交換系統(tǒng)。但是出于系統(tǒng)管理（如計費、QoS）等方面的考慮也可能需要將主叫與被叫間的媒體流通過上級軟交換系統(tǒng)轉(zhuǎn)接，從而使單跳、平面的媒體路由方式變?yōu)槎嗵?、分級的媒體路由方式。根據(jù)前述這些方面的不同可以將下一代網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)劃分為: 單平面結(jié)構(gòu)的下一代網(wǎng)絡(luò)、路由服務(wù)器分層的下一代網(wǎng)絡(luò) 、軟交換分層的下一代網(wǎng)絡(luò)。4.1單平面結(jié)構(gòu)的下一代網(wǎng)絡(luò)在NGN發(fā)展的初期，軟交換設(shè)備和接入用戶數(shù)量不多時，可以采用下圖所示的單平面全互連的組網(wǎng)方式。在這種方式下，所有軟交換設(shè)備痘處于同一平面，軟交換設(shè)備之間以網(wǎng)狀互聯(lián)。這種組網(wǎng)方式要求所有軟交換設(shè)備都了解全網(wǎng)的路由設(shè)置數(shù)據(jù)。單平面全互聯(lián)結(jié)構(gòu)的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單清晰，尋址

14、時間短，只需要經(jīng)過一次尋址就能找到被叫用戶所對應(yīng)的軟交換設(shè)備，建立連接。當其中一個軟交換設(shè)備發(fā)生故障時可以通過其他設(shè)備進行迂回，系統(tǒng)穩(wěn)定性較高。缺點時任一軟交換設(shè)備中用戶的增加或減少，所有的軟交換設(shè)備均需要做路由數(shù)據(jù)的更改。因此這種組網(wǎng)方式僅適用于NGN發(fā)展初期，軟交換設(shè)備數(shù)量較少、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小的情況。4.2路由器服務(wù)分層的下一代網(wǎng)絡(luò)在這種組網(wǎng)方式下，引入路由數(shù)據(jù)分層的概念，即軟交換設(shè)備僅了解本區(qū)域內(nèi)的用戶信息，在軟交換設(shè)備之上增加一層路由服務(wù)器，用于對其他區(qū)域被叫用戶的尋址，如下圖所示。當用戶呼叫同一區(qū)域的其他用戶時，軟交換設(shè)備將尋址請求轉(zhuǎn)發(fā)給路由器服務(wù)器。路由服務(wù)器通過向其他的路由服務(wù)器發(fā)出

15、尋址請求后，得到被叫的軟交換設(shè)備地址并返回給主叫的軟交換設(shè)備以完成連接。這種方式的優(yōu)點是路由服務(wù)器之間實現(xiàn)路由信息的共享和互通，因此其他區(qū)域軟交換設(shè)備的增加或減少，無須對該區(qū)域內(nèi)軟交換設(shè)備進行路由數(shù)據(jù)更改，僅需調(diào)整路由服務(wù)器中的路由數(shù)據(jù)。其缺點是增加了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和呼叫建立流程的復(fù)雜度，所以不適于規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)，而對于規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢才會逐步顯現(xiàn)出來。4.3軟交換分層的下一代網(wǎng)絡(luò)在軟交換分層的方式下，將軟交換劃分為不同層次，如下圖。較低級別的軟交換設(shè)備僅管理屬于其指定區(qū)域的用戶，而較高級別的軟交換設(shè)備則需要維護所有從屬的軟交換設(shè)備的用戶信息。這種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)并不要求較低級別的軟交換設(shè)

16、備之間有信令連接和媒體連接。所有發(fā)生在較低級別的軟交換設(shè)備間的呼叫都必須經(jīng)由高級別的軟交換設(shè)備完成信令轉(zhuǎn)接和媒體流轉(zhuǎn)接。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中所有低層軟交換設(shè)備之間的呼叫信令需經(jīng)過上級軟交換設(shè)備轉(zhuǎn)接。因此，軟交換只需配置和維護其相同層相鄰的軟交換及其匯接的低層軟交換和高層軟交換的路由數(shù)據(jù)，這樣大大減少每個軟交換設(shè)備上路由數(shù)據(jù)。同時這種分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有PSTN的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)非常相似，從而可以更好地繼承現(xiàn)有地網(wǎng)管、計費系統(tǒng)、乃至管理經(jīng)驗，保護原有資源。4.4新型NGN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式在綜合分析上述各種組網(wǎng)方式優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，構(gòu)造一種基于路由服務(wù)器和轉(zhuǎn)接軟交換的新型NGN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案，如下圖。在該組網(wǎng)方案中引

17、入“域”和“區(qū)”的概念，一個區(qū)可以由一個或多個域組成。如上圖中，由區(qū)1和區(qū)2，區(qū)1由域A和域B組成，區(qū)2由域C和域D組成。同一域的所有軟交換設(shè)備（如軟交換B1和B2）都維護了整個域中所有用戶的信令路由信息；同一區(qū)的兩個域的軟交換設(shè)備通過路由服務(wù)器完成信令路由；各區(qū)之間的軟交換設(shè)備通過轉(zhuǎn)接軟交換完成信令轉(zhuǎn)接和媒體流轉(zhuǎn)接。這種網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案適合各種網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)部署的需求。5NGN的特性NGN的特點在技術(shù)和業(yè)務(wù)上，話音與數(shù)據(jù)的融合成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然。軟交換可實現(xiàn)開放業(yè)務(wù)。通過標準化的業(yè)務(wù)編程接口，軟件開發(fā)商不需要掌握復(fù)雜的通信知識，便可以直接利用這些編程接口來實現(xiàn)自己所需要的業(yè)務(wù)，編寫出可運行在不同

18、通信網(wǎng)絡(luò)平臺上的業(yè)務(wù)程序。通過互聯(lián)網(wǎng)訪問方式，用戶就可以使用這些業(yè)務(wù)，由軟交換系統(tǒng)具體完成呼叫選路、計費、連接控制等功能。它主要有以下三大特征：5.1開放分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)NGN網(wǎng)絡(luò)是以軟交換(Soft switch)為核心技術(shù)的一種開放性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。不同于傳統(tǒng)的程控交換機，它是把傳統(tǒng)交換機的功能模塊分離成獨立的網(wǎng)絡(luò)部件，各個部件通過標準的開放接口進行互聯(lián)，使得原有的電信網(wǎng)絡(luò)逐步走向開放，部件間協(xié)議接口的標準化可以實現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)的互通，方便實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的開發(fā)，而不用在意其終端和網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。5.2高速分組化核心承載 NGN 網(wǎng)絡(luò)的核心承載網(wǎng)絡(luò)為IP承載網(wǎng)絡(luò)，電信網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)及有線電視網(wǎng)絡(luò)最終將匯集到

19、統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡(luò)上，IP協(xié)議使得各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)都能在不同的網(wǎng)上實現(xiàn)互通。人類首次擁有三大網(wǎng)都能接受的統(tǒng)一的通信協(xié)議，使數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、語音交換網(wǎng)絡(luò)和廣播電視網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)融合，支持數(shù)據(jù)、話音、圖像等業(yè)務(wù)。5.3業(yè)務(wù)驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，呼叫與承載分離。NGN支持不同帶寬的、實時的或非實時的各種多媒體業(yè)務(wù)使用，使業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性，從而滿足用戶新的需求，使網(wǎng)絡(luò)具有可持續(xù)發(fā)展能力和競爭力，且能夠很好的兼容和繼承現(xiàn)有的綜合業(yè)務(wù)。一般用戶既可以使用POTS來通過程控交換機由媒體網(wǎng)關(guān)接入NGN網(wǎng)絡(luò)，也可以通過IAD（綜合接入設(shè)備）接入NGN網(wǎng)絡(luò)。6.功能分析軟交換作為NGN網(wǎng)絡(luò)的核心技

20、術(shù)，主要有媒體接入，呼叫控制，業(yè)務(wù)提供，互聯(lián)互通，資源管理以及認證和計費功能。NGN的業(yè)務(wù)層則在呼叫控制的基礎(chǔ)上向最終用戶提供各種增值業(yè)務(wù)，同時提供業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的管理功能。它包括一系列控制、管理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和終端用戶的功能實體。其中與控制相關(guān)的功能實體有：接入控制功能實體、定位服務(wù)功能實體、與分組網(wǎng)絡(luò)互操作的控制功能實體、與PSTN/ISDN互操作的控制功能實體、媒體資源控制功能實體。與管理相關(guān)的功能實體有：代理功能實體、網(wǎng)元管理功能實體、網(wǎng)絡(luò)管理功能實體、業(yè)務(wù)管理功能實體。 雖然在NGN功能體系結(jié)構(gòu)中定義的功能實體越來越多，但目前討論比較多的是基于IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)的NGN的功能體系結(jié)構(gòu)。

21、該功能體系結(jié)構(gòu)在軟交換技術(shù)的基礎(chǔ)上，更新了部分功能實體的定義，同時增加了部分功能實體，并定義了IMS功能實體和功能體系結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系?；谲浗粨Q技術(shù)的NGN功能體系結(jié)構(gòu)主要解決了語音業(yè)務(wù)的提供問題，但在多媒體業(yè)務(wù)的提供上有些能力不足。基于IMS的NGN功能體系結(jié)構(gòu)則能夠解決語音和多媒體業(yè)務(wù)的提供問題。功能實體是一個邏輯概念，所以一個物理設(shè)備可以同時實現(xiàn)多個邏輯功能實體，針對這個特點，運營商可以有步驟地采取相應(yīng)的解決方案部署NGN網(wǎng)絡(luò)。7. 統(tǒng)一通信系統(tǒng)的背景已知用戶之間有很多方式來實現(xiàn)通信，但相應(yīng)各種硬件設(shè)備也需要進行配置，如何將用戶配置的各種硬件設(shè)備有效聯(lián)系起來，成為用戶困擾而又急待解決

22、的問題。特別對于辦公網(wǎng)絡(luò)是Internet的企業(yè)用戶而言，融合Internet設(shè)備、外部通訊網(wǎng)設(shè)備的需求顯得尤其的突出。統(tǒng)一通信系統(tǒng)(Unified Communication System，以下簡稱UCS)為企業(yè)用戶整合了各通信手段，構(gòu)造了一個所有通訊設(shè)備（外部通訊網(wǎng)NGN設(shè)備和內(nèi)部Internet設(shè)備）融合、互通的平臺，從而實現(xiàn)企業(yè)用戶可以使用電話、手機、個人計算機等各種設(shè)備訪問、控制語音留言、傳真、短信、電子郵件，滿足用戶實時通信的需求。7.1統(tǒng)一通信的價值體現(xiàn)1）節(jié)省通信費用：提供基于IP的語音通話，支持企業(yè)分支機構(gòu)間通過短號碼互撥，無需經(jīng)過運營商網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省企業(yè)大量通信費用。2）員工信

23、息維護方便：提供企業(yè)通信錄功能，員工信息更新實時、快速，在客戶端界面上即可隨時查詢企業(yè)內(nèi)部任何員工的通訊方式，高效方便。3）通信方式統(tǒng)一：提供統(tǒng)一的即時消息工具，企業(yè)員工間可即時溝通交流，杜絕了員工利用工作時間通過免費聊天工具與外網(wǎng)朋友進行私人聊天。4）信息安全：即時消息和郵箱工具統(tǒng)一，員工不能往外網(wǎng)傳送文件或者郵件，企業(yè)內(nèi)部安全性得到保障。5）一鍵登錄：只需登錄SoHoMo客戶端，即可在一個界面上實現(xiàn)語音通話、即時消息、郵箱、電話會議等多個功能，無需頻繁登錄多個系統(tǒng)，頻繁記住多個帳號和密碼。6）降低企業(yè)病毒風險：通信方式統(tǒng)一，企業(yè)完成統(tǒng)一的病毒庫更新。8. 統(tǒng)一通信的業(yè)務(wù)類型統(tǒng)一通信系統(tǒng)在N

24、GN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中處于業(yè)務(wù)管理平面，通過標準協(xié)議如SIP(Session Initiation Protoc01)、DSS 1(Digital Subscriber Signaling No1)等分別與NGN中的Soft switch、TMGUMG互通，提供豐富的增值業(yè)務(wù)，例如：8.1點擊呼叫業(yè)務(wù)在VoIP（Voice over Internet Protocol, 將模擬信號數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包的形式在IP網(wǎng)絡(luò)上做實時傳遞）上提供點擊呼叫業(yè)務(wù)是指UCS用戶在瀏覽Web頁面時，通過地址簿、即時消息上的記錄或信息，點擊發(fā)起呼叫控制。包括如下內(nèi)容：點擊撥號CTD：在Web頁面的地址簿、即時消息或呼叫記錄

25、上，UCS用戶通過鼠標，選擇被叫用戶，點擊則發(fā)起點對點呼叫。增強Caller ID：來話時，在UCS用戶客戶端Web界面上，彈出顯示來話者的信息窗口，便于提示UCS用戶進一步的點擊控制操作。一個UCS用戶同時支持多達15個來話顯示。點擊保持(Hold)釋放(Retrieve)：在通話過程中，UCS用戶在Web界面上，通過鼠標點擊實現(xiàn)保持或釋放一個呼叫參與方。點擊前轉(zhuǎn)呼叫：UCS用戶在Web界面上，通過鼠標點擊可以對來話呼叫或正通話中的呼叫進行呼叫轉(zhuǎn)移。點擊會議(CTC，Click To Conference)：在Web頁面的地址簿或即時消息上，通過鼠標，選中多個會議參與方，點擊立即發(fā)起會議呼叫

26、。一個UCS用戶可以同時向16會議參與方發(fā)起呼叫。點擊增加刪除會議一方：UCS用戶在Web頁面上，通過鼠標點擊可以控制一個正在進行會議，實現(xiàn)增加、刪除和修改一個會議參與方。8.2統(tǒng)一消息(UM，Unified Message)業(yè)務(wù)統(tǒng)一消息業(yè)務(wù)，指UCS提供媒體轉(zhuǎn)換能力，不論UCS用戶在什么地方都可以接收Email、語音郵箱、語音、視頻、短消息和傳真，并且可以觀看活動圖像。如：未接電話即時消息通知、未接電話短信息通知、語音郵箱轉(zhuǎn)Email、傳真轉(zhuǎn)Email、Email轉(zhuǎn)傳真。8.3即時消息(IM，Instant Message)業(yè)務(wù)即時消息業(yè)務(wù)，被定義為在一系列的參與者之間實時的交換內(nèi)容信息，通

27、常這些內(nèi)容信息是文本方式，是不需要存儲的。IM不同于一般的Email，它增加了文字消息的實時傳輸特點，IM用戶間的通信仍然是基于文字消息的。即時消息可以結(jié)合移動消息、Interact消息和固定消息，使移動用戶、網(wǎng)上用戶和固定終端用戶可通過多媒體進行聊天。8.4話機狀態(tài)(Phone Presence)業(yè)務(wù)話機狀態(tài)指UCS用戶話機在辦公網(wǎng)絡(luò)上的狀態(tài)，包括忙、閑狀態(tài)。UCS用戶在地址簿上可以看到用戶的話機狀態(tài)。例如：UCS用戶A通過該業(yè)務(wù)訂閱UCS用戶B的話機狀態(tài)，當用戶B的話機狀態(tài)由“忙”變?yōu)椤翱臻e”時，通過Email、SMS(Short Message Service，短消息服務(wù))、IM等方式通

28、知用戶A。此時，用戶A可以選擇最合適的通信方式與用戶B進行通信。9. 統(tǒng)一通信功能介紹9.1企業(yè)通訊門戶(Portal)UCS用于企業(yè)環(huán)境下時，提供訪問企業(yè)IT系統(tǒng)以及通訊能力的集中的Web入口.在企業(yè)通訊門戶上開辟專門的界面，將企業(yè)員工通訊相關(guān)的各種功能集成在一起，使員工在辦公時能靈活方便地選擇各種通訊和聯(lián)絡(luò)方式。并且可以根據(jù)各個企業(yè)的具體要求，設(shè)計Portal的界面形式，以及各種功能的組合。9.2 一次登錄(SSO，Single Sign On)輸入一次口令登錄UCS后，可以直接操作該用戶具有的業(yè)務(wù)與能力。9.3個人信息管理(Personal Information Management)

29、IT系統(tǒng)具有的功能，包括Email、日歷、日程安排、任務(wù)等。9.4地址簿(Address List)即電子電話號碼本功能，主要信息包括用戶名、用戶標識、部門歸屬信息、各種電話號碼、Email地址。UCS在IT系統(tǒng)提供的地址簿上增加了工作狀態(tài)、話機狀態(tài)、CTD、CTF等功能。9.5呼叫記錄(Call log)UCS提供用戶每次相關(guān)呼叫信息，包括：電話呼出記錄、已接來電記錄、未接來電記錄、轉(zhuǎn)移電話記錄。9.6 UCS權(quán)限管理(USC Administration)在軟交換上能控制UCS用戶的權(quán)限有：點擊呼叫、點擊會議、呼叫記錄、智能路由。9.7多組織單元(OU，Organization Unit)

30、管理能力UCS支持為多個組織單元提供UCS業(yè)務(wù)的功能：1）提供運營商設(shè)置、管理多個組織單元的能力，并指定組織單元管理者。管理者是系統(tǒng)管理員。在IP Centrex中，組織單元管理者可以是U-PATH；2）提供組織單元管理員(U-PATH)管理UCS用戶的能力。9.8 多層業(yè)務(wù)管理能力UCS提供兩個層次的業(yè)務(wù)管理功能：1）系統(tǒng)級：用于運營商，對整個系統(tǒng)進行管理、管理組織單元；2）組織單元級：用于集團用戶，對組織單元內(nèi)的用戶進行管理的能力。9.9網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT，Network Address Translation)功能UCS Web客戶端可以被部署在不同網(wǎng)絡(luò)中，采用HTTP(Hyper T

31、ext Transport Protocol，超級文本傳送協(xié)議)、SIP等標準協(xié)議，實現(xiàn)NAT穿越，方便運營商集中向企業(yè)提供業(yè)務(wù)。10目前統(tǒng)一通信解決方案技術(shù)特色 1）先進的音視頻壓縮技術(shù) 同一網(wǎng)段內(nèi)的用戶間的視頻采用P2P的方式，大大節(jié)省了服務(wù)器端帶寬。 2）高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸機制 低CPU、低帶寬消耗使單臺服務(wù)器和帶寬容量聚增，單臺服務(wù)器可支持大量并發(fā)用戶；分布式架構(gòu)讓更多的人員參與互動交流。3） 矢量化文檔共享展示技術(shù) 將本地電腦上的PPT、word、excle等文檔轉(zhuǎn)換成矢量化的文檔格式共享展示，采用無損壓縮方式，文件小且傳輸快，文檔放大縮小清晰不變形，節(jié)省了帶寬及CPU資源。 4）在線流

32、媒體播放技術(shù) 無需專門的流媒體服務(wù)器，用戶只需即時打開本地電腦上的媒體文件，就可以共享展示給遠端的其他用戶，流媒體可以是錄制的音樂、電影、培訓(xùn)教材、新聞片段等。 5）PPT動態(tài)效果保留技術(shù) PPT展示采用轉(zhuǎn)換成矢量圖或是全真展示兩種方式，后者可保留PPT原始文檔中的動畫、鏈接等動態(tài)效果。 6）直接會議錄制技術(shù) 在系統(tǒng)使用過程中，視頻、共享文件、標注及討論過程，都可以被同時錄制下來，直接生成會議記錄，供以后回放。 7) 服務(wù)器分布式架構(gòu) 采用分布式多級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，支持用戶數(shù)1000，分布式架構(gòu)適應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)瓶頸，支持更大規(guī)模用戶。 8）斷線續(xù)連技術(shù) 客戶端網(wǎng)絡(luò)突然中斷的情況下，系統(tǒng)會自動連接到當前的

33、會議中，而無需用戶再手動連接。9）系統(tǒng)整合技術(shù) 通過開放的接口和通訊協(xié)議可以輕松與OA、電子政務(wù)等管理軟件及相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合。10技術(shù)難點及解決辦法IMS 架構(gòu)很好地解決了多終端、多網(wǎng)絡(luò)接入問題，能提供多媒體業(yè)務(wù)，并提供開放應(yīng)用接口給第三方調(diào)用。但在實際應(yīng)用中，基于IMS 的統(tǒng)一通信解決方案仍存在一些技術(shù)難點，主要是多業(yè)務(wù)觸發(fā)嵌套關(guān)系及外部接口設(shè)計。10.1業(yè)務(wù)觸發(fā)設(shè)計統(tǒng)一呼叫類業(yè)務(wù)包括IP Centrex、一號多機、多媒體彩振、多媒體彩鈴等多種業(yè)務(wù)，如果某個用戶同時簽約了統(tǒng)一呼叫類業(yè)務(wù)中的多種業(yè)務(wù)，就可能會產(chǎn)生多業(yè)務(wù)嵌套沖突。如何設(shè)計業(yè)務(wù)觸發(fā)機制，保證業(yè)務(wù)特征之間互不影響,是基于IMS 的統(tǒng)

34、一通信解決方案需要解決的難題之一。IMS 有一套完善的業(yè)務(wù)觸發(fā)機制，其將業(yè)務(wù)分為主叫類業(yè)務(wù)和被叫類業(yè)務(wù)，每個用戶都擁有自己的業(yè)務(wù)觸發(fā)數(shù)據(jù)iFC（初始過濾準則），保存在用戶歸屬數(shù)據(jù)服務(wù)器中，當用戶注冊后，服務(wù)會話控制器將下載業(yè)務(wù)觸發(fā)數(shù)據(jù)，當用戶發(fā)起或接聽呼叫時，服務(wù)會話控制器首先根據(jù)業(yè)務(wù)觸發(fā)數(shù)據(jù)進行判斷，然后觸發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器進行業(yè)務(wù)處理。業(yè)務(wù)觸發(fā)數(shù)據(jù)分為主叫iFC 和被叫iFC，服務(wù)會話控制器首先按照主叫iFC依次觸發(fā)主叫業(yè)務(wù)，然后按照被叫iFC 依次觸發(fā)被叫業(yè)務(wù)。對于統(tǒng)一呼叫類業(yè)務(wù)，在設(shè)計業(yè)務(wù)觸發(fā)順序時需要考慮以下問題。保證所有主叫類業(yè)務(wù)特征先觸發(fā)，然后觸發(fā)所有被叫類業(yè)務(wù)特征。保證號碼變換

35、不影響業(yè)務(wù)邏輯處理。彩振業(yè)務(wù)依賴主叫號碼，彩鈴業(yè)務(wù)依賴被叫號碼，一號多機業(yè)務(wù)依賴主被叫號碼。彩鈴、彩振、一號多機業(yè)務(wù)采用長號匹配規(guī)則，如果呼叫號碼是短號，則需先將短號變成長號；如果呼叫號碼是長號，無需進行號碼變換處理。因此必須安排合理的業(yè)務(wù)處理順序，保證IP Centrex業(yè)務(wù)和一號多機業(yè)務(wù)的號碼變換不影響其他業(yè)務(wù)邏輯處理。要解決以上問題，首先要將呼叫類業(yè)務(wù)特征按照主叫業(yè)務(wù)和被叫業(yè)務(wù)進行分類，然后根據(jù)不同業(yè)務(wù)特征合理設(shè)計iFC，確定業(yè)務(wù)觸發(fā)順序，從而避免多業(yè)務(wù)嵌套沖突問題。統(tǒng)一呼叫類業(yè)務(wù)按照主被叫特征進行分類的情況如下：主叫類業(yè)務(wù)特征：IP Centrex（被叫短號映射成長號），一號多機（主叫

36、號碼映射成統(tǒng)一長號碼），多媒體彩振。被叫類業(yè)務(wù)特征：IP Centrex（主叫長號映射成短號），一號多機（被叫號碼映射成多個終端號碼），彩鈴。按照上述業(yè)務(wù)特征分類，設(shè)計的觸發(fā)順序如圖2所示：(1) 服務(wù)會話控制器觸發(fā)一號多機主叫業(yè)務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器將主叫號碼映射成統(tǒng)一長號碼；(2) 服務(wù)會話控制器觸發(fā)多媒體彩振業(yè)務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)統(tǒng)一號碼啟動多媒體彩振業(yè)務(wù)；(3) 服務(wù)會話控制器觸發(fā)IP Centrex 主叫業(yè)務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器將被叫短號翻譯成統(tǒng)一長號碼；(4) 服務(wù)會話控制器觸發(fā)IP Centrex 被叫業(yè)務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器將主叫長號翻譯成短號；(5) 服務(wù)會話控制器觸發(fā)多媒體彩鈴業(yè)務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)被

37、叫統(tǒng)一長號啟動多媒體彩鈴業(yè)務(wù)；(6) 服務(wù)會話控制器觸發(fā)一號多機被叫業(yè)務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器將被叫號碼映射成多個終端號碼，啟動并振或串振業(yè)務(wù)。圖 1統(tǒng)一呼叫類業(yè)務(wù)iFC 觸發(fā)順序按照此iFC 設(shè)計觸發(fā)業(yè)務(wù)，可以保證多媒體彩鈴和彩振、一號多機業(yè)務(wù)按照配置長號碼進行業(yè)務(wù)邏輯處理，有效地避免多業(yè)務(wù)嵌套沖突，最大限度地保證統(tǒng)一呼叫類業(yè)務(wù)特征得以實現(xiàn)。10.2服務(wù)接口設(shè)計基于IMS的統(tǒng)一通信系統(tǒng)一個重要的特點就是開放性，服務(wù)提供商可以利用系統(tǒng)開放的接口調(diào)用統(tǒng)一通信能力，為最終用戶提供服務(wù)。統(tǒng)一通信系統(tǒng)可以提供以下兩類接口。HTTP 跳轉(zhuǎn)接口。統(tǒng)一通信系統(tǒng)通過開放接口服務(wù)器向外提供HTTP 鏈接，服務(wù)提供商直接將

38、該HTTP鏈接嵌入服務(wù)界面，用戶點擊該鏈接后直接跳轉(zhuǎn)到統(tǒng)一通信系統(tǒng)界面使用統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)。此類接口具有集成簡單、開發(fā)周期短的優(yōu)點，但是由于統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)和服務(wù)提供商系統(tǒng)耦合度松，統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)和服務(wù)商服務(wù)結(jié)合不夠緊密，因此會影響用戶使用體驗。Web Service 接口。統(tǒng)一通信系統(tǒng)提供Web Service API，服務(wù)提供商可以在自己提供的服務(wù)界面和應(yīng)用流程中調(diào)用該接口使用統(tǒng)一通信能力。此類接口具有業(yè)務(wù)使用方便、用戶體驗好的優(yōu)點, 但是服務(wù)提供商開發(fā)工作量較大，實現(xiàn)周期長。統(tǒng)一通信系統(tǒng)應(yīng)該同時具備以上兩類接口，供服務(wù)提供商選擇調(diào)用。服務(wù)提供商應(yīng)該優(yōu)選Web Service 接口，HTTP 跳轉(zhuǎn)接

39、口可以作為Web Service 接口的重要補充。下面以短信業(yè)務(wù)為例說明Web Service 接口調(diào)用過程，如圖3 所示：(1) 最終用戶登錄服務(wù)提供商門戶后，使用發(fā)送短信業(yè)務(wù)；(2) 服務(wù)提供商調(diào)用SendSms 操作將請求發(fā)送至開放接口服務(wù)器，統(tǒng)一通信系統(tǒng)調(diào)用發(fā)送短信處理邏輯;(3) 短信處理完成后，開放接口服務(wù)器利用notifySmsDeliveryStatus 操作通知服務(wù)提供商；(4) 服務(wù)提供商向最終用戶返回短信發(fā)送結(jié)果。圖 2短信發(fā)送接口調(diào)用過程示意11. NGN的發(fā)展趨勢問題：1、 無法滿足企業(yè)用戶的多種類型的需求和技術(shù)支持服務(wù)。目前，市場上主流的統(tǒng)一通信解決方案由設(shè)備商和軟

40、件服務(wù)商提供，而統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)的目標用戶主要是企業(yè)，設(shè)備商和軟件服務(wù)商提供統(tǒng)一通信服務(wù)時在業(yè)務(wù)提供、客戶發(fā)掘、網(wǎng)絡(luò)運營等方面存在先天不足。2、受制于網(wǎng)絡(luò)和終端?，F(xiàn)有的大部分解決方案都是基于各廠商捆綁自身的優(yōu)勢資源開發(fā)的，如思科主要是在其傳統(tǒng)路由器產(chǎn)品上集成IP PBX 功能，而部分統(tǒng)一通信類業(yè)務(wù)需要利用運營商提供的網(wǎng)絡(luò)資源，目前各解決方案無法提供多種終端接入的統(tǒng)一用戶體驗，無法提供移動固定融合業(yè)務(wù)，部分用戶需求無法完全滿足。3、初期投入大，使用門檻高。目前的大部分解決方案都需要在企業(yè)側(cè)放置專用服務(wù)器設(shè)備，初期投入大，從而抬高了用戶使用門檻。4、運營成本大，推廣難。傳統(tǒng)設(shè)備提供商以前面對的客戶是運營商，而統(tǒng)一通信需要其直接提供產(chǎn)品給眾多企業(yè)客戶，特別是中小企業(yè)客戶，需要龐大的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和運營機制支撐，