通信交換技術(shù)-第一章要點課件

程控交換與軟交換技術(shù)主講：程控交換與軟交換技術(shù)主講：1第一章緒論本章學習目的、要求和內(nèi)容1.了解交換的引入及分類2.了解下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換3.理解固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進過程4.掌握移動電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進過程第一章緒論本章學習目的、要求和內(nèi)容21.1交換的引入

通信的目的是快速、有效、可靠地實現(xiàn)信息的傳遞。自從1876年Bell.A.G發(fā)明電話以來，一個電信系統(tǒng)至少應由終端和傳輸媒介組成，如圖1.1所示1.1交換的引入3當存在多個終端時，人們希望其中任意兩個終端之間都可以進行點對點通信。無交換的多個終端要實現(xiàn)相互間通信，必須以全互連的方式兩兩相連。由此可見，通信網(wǎng)是由用戶終端設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換設(shè)備組成。它由交換設(shè)備完成接續(xù)，使網(wǎng)內(nèi)任一用戶可與其他用戶通信。電話交換是電信交換中最基本的一種交換業(yè)務(wù)。它是指任何一個主叫用戶的信息，可以通過通信網(wǎng)中的交換節(jié)點發(fā)送給所需的任何一個或多個被叫用戶。當電話用戶分布的區(qū)域較廣時，就需設(shè)置多個交換節(jié)點，交換節(jié)點之間用中繼線相連，如圖1.2所示。ABC乙甲當存在多個終端時，人們希望其中任意兩個終端之間都可以進行點對41.2交換技術(shù)分類

1.2.1模擬交換與數(shù)字交換1．模擬信號和數(shù)字信號（1）模擬信號模擬信號是指代表消息的信號及其參數(shù)（幅度、頻率或相位）隨著消息連續(xù)變化的信號，如圖1.3（a）所示。（2）數(shù)字信號數(shù)字信號是指信號幅度并不隨時間作連續(xù)的變化，而是取有限個離散值的信號，如圖1.3（b）所示。1.2交換技術(shù)分類

1.2.1模擬交換與數(shù)字交換52．模擬通信和數(shù)字通信（1）模擬通信以模擬信號為傳輸對象的傳輸方式稱為模擬傳輸,而以模擬信號來傳送消息的通信方式稱為模擬通信。（2）數(shù)字通信以數(shù)字信號為傳輸對象的傳輸方式稱為數(shù)字傳輸，以數(shù)字信號來傳送消息的通信方式稱為數(shù)字通信。數(shù)字通信與模擬通信相比，具有抗干擾性強、保密性好、設(shè)備易于集成化以及便于使用計算機技術(shù)進行處理等優(yōu)點；其主要缺點是所用的信道頻帶比模擬通信所用的信道頻帶寬得多，降低了信道的利用率。2．模擬通信和數(shù)字通信63．模擬交換和數(shù)字交換（1）模擬交換以模擬信號為交換對象的交換稱為模擬交換，傳輸和交換的信號是模擬信號的交換機稱為模擬交換機。（2）數(shù)字交換以數(shù)字信號為交換對象的交換稱為數(shù)字交換，傳輸和交換的信號是數(shù)字信號的交換機稱為數(shù)字交換機。3．模擬交換和數(shù)字交換71.2.2布控交換與程控交換

布控就是布線邏輯控制（WiredLogicControl，WLC），布控交換是利用邏輯電路進行控制的一種交換方式。 程控就是存儲程序控制（StoredProgramControl，SPC），程控交換是利用計算機軟件進行控制（即存儲程序控制）的一種交換方式。1.2.2布控交換與程控交換

布控就是布線邏輯控制（Wir81.2.3電路交換與分組交換1．電路交換方式傳統(tǒng)的電話網(wǎng)采用的是電路交換方式。電路交換（CircuitSwitching，CS）是指固定分配帶寬（傳送通路），連接建立后，即使無信息傳送也占用電路的一種交換方式。電路交換方式是指兩個用戶在相互通信時使用一條實際的物理鏈路，在通信過程中自始至終使用該條鏈路進行信息傳輸，并且不允許其它計算機或終端共享該鏈路的通信方式。1.2.3電路交換與分組交換1．電路交換方式9電路交換的特點如下：（l）在通信開始時要首先建立連接，在通信結(jié)束時要釋放連接。（2）一個連接在通信期間始終占用該電路，即使該連接在某個時刻沒有信息傳送，該電路也不能被其它連接使用，電路利用率低。（3）交換機對傳輸?shù)男畔⒉蛔魈幚?，對交換機的處理要求簡單，而且對傳輸中出現(xiàn)的錯誤不能糾正。（4）一旦連接建立以后，信息在系統(tǒng)中的傳輸時延基本上是一個恒定值。電路交換的特點如下：102．分組交換方式分組交換（PacketSwitching）原來是為完成數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)發(fā)展起來的一種交換方式，由于分組交換技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在利用分組交換技術(shù)不僅可以用來完成數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，也可以用來完成語音和視頻通信。分組交換利用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)的方式進行交換。2．分組交換方式11分組交換的主要優(yōu)點是：（l）為用戶提供了在不同速率、不同代碼、不同同步方式、不同通信控制協(xié)議的終端之間能夠相互通信的靈活的通信環(huán)境；（2）采用逐段鏈路的差錯控制和流量控制，出現(xiàn)差錯可以重發(fā)，提高了傳送質(zhì)量和可靠性；（3）利用線路動態(tài)分配，使得在一條物理線路可以同時提供多條信息通路。分組交換有虛電路（面向連接）和數(shù)據(jù)報（無連接）這兩種方式。（1）虛電路（2）數(shù)據(jù)報分組交換的主要優(yōu)點是：12（1）虛電路定義：是指兩個用戶在進行通信之前要通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接。被叫用戶地址虛電路標識出入出（1）虛電路被叫用戶地址出入出13虛電路通信方式包括3個階段1.呼叫建立2.數(shù)據(jù)傳輸3.釋放呼叫虛電路通信方式包括3個階段14（2）數(shù)據(jù)報定義:獨立地傳送每一個數(shù)據(jù)分組，每一個數(shù)據(jù)分組都包含終點地址信息、每一個節(jié)點都要為每一個分組獨立地選擇路由，因此一份報文包含的不同分組可能沿著不同的路徑到達終點。（2）數(shù)據(jù)報151.3下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換概述

1.3.1下一代網(wǎng)絡(luò)的概念及產(chǎn)生的背景1．下一代網(wǎng)絡(luò)的概念下一代網(wǎng)絡(luò)（NextGenerationNetwork，NGN）是基于分組、業(yè)務(wù)驅(qū)動、開放式綜合業(yè)務(wù)架構(gòu)、集話音、數(shù)據(jù)、傳真和視頻業(yè)務(wù)于一體的全新的網(wǎng)絡(luò)。通過業(yè)務(wù)和呼叫完全分離，呼叫控制和承載完全分離，從而實現(xiàn)相對獨立的業(yè)務(wù)體系，使業(yè)務(wù)獨立于網(wǎng)絡(luò)。下一代網(wǎng)絡(luò)（NextGenerationNetwork，NGN）的概念可分為廣義和狹義兩種。1.3下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換概述

1.3.1下一代網(wǎng)絡(luò)的概念及16廣義：不同于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，采用新技術(shù)，可以提供話音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端用戶之間的業(yè)務(wù)互通及共享的融合網(wǎng)絡(luò)。包括：傳送網(wǎng)接入網(wǎng)交換網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)廣義：不同于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，采用新技術(shù)，可以提供話音、數(shù)據(jù)及多媒體17狹義：特指以軟交換設(shè)備為控制核心，能夠?qū)崿F(xiàn)話音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)的開放式分層體系構(gòu)架。業(yè)務(wù)控制和呼叫控制的分離呼叫控制與接入和承載的彼此分離功能部件之間采用標準協(xié)議進行互通兼容PSTN網(wǎng)、IP網(wǎng)、移動網(wǎng)等技術(shù)提供豐富的用戶接入手段支持標準協(xié)議的業(yè)務(wù)開發(fā)接口采用統(tǒng)一的分組網(wǎng)絡(luò)進行傳送狹義：特指以軟交換設(shè)備為控制核心，能夠?qū)崿F(xiàn)話音、數(shù)據(jù)及多媒體18定義：NGN是基于分組網(wǎng)絡(luò)，能夠提供電信業(yè)務(wù)；利用有多種寬帶能力和服務(wù)質(zhì)量保證的傳送技術(shù)；其業(yè)務(wù)相關(guān)功能與其傳送技術(shù)相獨立；NGN使用戶可以自由接入到不同的業(yè)務(wù)提供商；NGN支持通用移動性。定義：NGN是基于分組網(wǎng)絡(luò)，能夠提供電信業(yè)務(wù)；利用有多種寬帶192．產(chǎn)生的背景近年來，隨著我國電信產(chǎn)業(yè)界的融合趨勢，電話網(wǎng)、計算機網(wǎng)、有線電視網(wǎng)趨于融合。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面臨的負荷在不斷增大，用戶的業(yè)務(wù)需求也趨于多樣化的趨勢，而這些新型的多樣性業(yè)務(wù)，是目前PSTN、PLMN網(wǎng)絡(luò)所難以提供的。在這一發(fā)展背景下，基于軟交換技術(shù)的NGN網(wǎng)絡(luò)應運而生。NGN（NextGenerationNetwork）又稱為下一代網(wǎng)絡(luò)，是一種綜合、開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，可以在統(tǒng)一的分組網(wǎng)絡(luò)上融合通信、信息、電子商務(wù)和交易等業(yè)務(wù)，滿足多樣化、個性化業(yè)務(wù)需求，在繼承的基礎(chǔ)上實現(xiàn)與各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)（PSTN/ISDN、PLMN、IN、Internet）之間的互通，在全網(wǎng)內(nèi)快速提供新的語音、數(shù)據(jù)、圖像融合業(yè)務(wù)。2．產(chǎn)生的背景201.3.2軟交換的概念及特點

1．軟交換的概念傳統(tǒng)的電路交換機1.3.2軟交換的概念及特點

1．軟交換的概念21軟交換打破了傳統(tǒng)的封閉交換結(jié)構(gòu)，采用完全不同的橫向組合的模式，將傳輸、呼叫控制和業(yè)務(wù)控制三大功能之間接口打開，采用開放的接口和通用的協(xié)議，構(gòu)成一個開放的、分布的和多廠家應用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以使業(yè)務(wù)提供者靈活選擇最佳和最經(jīng)濟的組合來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，加速新業(yè)務(wù)和新應用的開發(fā)、生成和部署，快速實現(xiàn)低成本廣域業(yè)務(wù)覆蓋，推進語音和數(shù)據(jù)的融合軟交換打破了傳統(tǒng)的封閉交換結(jié)構(gòu)，采用完全不同的橫向組合的模式22通信交換技術(shù)-第一章要點課件23下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）將是一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)和分組型傳送技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式融合網(wǎng)。下一代網(wǎng)絡(luò)應具有以下特點：1)采用開放式體系架構(gòu)和標準接口；2)呼叫控制與媒體層和業(yè)務(wù)層分離；3)具有高速的物理層、高速鏈路層和高速網(wǎng)絡(luò)層；4)網(wǎng)絡(luò)層趨向于采用統(tǒng)一的IP協(xié)議實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合；5)鏈路層趨向于采用電信級的分組節(jié)點，即高性能核心路由器加邊緣路由器以及ATM交換機；6)傳送層趨向于實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)，可提供巨大而廉價的網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)成本，可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可透明支持任何業(yè)務(wù)和信號；7)接入層趨向于采用多元化的寬帶無縫接入技術(shù)。下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）將是一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)和分組型傳242．軟交換的特點

（1）與電路交換機相比，軟交換成本低。（2）可以靈活選擇軟交換的配置模式，功能塊可以分布在整個網(wǎng)絡(luò)中，也可集中起來，以適合不同的網(wǎng)絡(luò)需求。（3）軟交換采用開放式標準接口，易于和不同網(wǎng)關(guān)、交換機、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信，具有很好的兼容性、互操作性和互通性。（4）利用軟交換進行建網(wǎng)，不僅成本低，而且能夠很方便地用軟交換轉(zhuǎn)移，處理那些對5類交換機來說太復雜的業(yè)務(wù)；還可以很方便地進行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)升級，運營者可以把新型業(yè)務(wù)下載到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上，只把話音業(yè)務(wù)在傳統(tǒng)交換機上傳輸。2．軟交換的特點

（1）與電路交換機相比，軟交換成本低。251.4以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

下一代網(wǎng)絡(luò)從上往下由網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層、控制層、媒體層、接入和傳送層等四層組成。如圖1.6所示。1.4以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

下一代網(wǎng)絡(luò)從上往下由261．第一層業(yè)務(wù)/應用層業(yè)務(wù)/應用層在呼叫控制的基礎(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。具體功能如下：（1）存儲用戶的簽約信息，確定用戶對業(yè)務(wù)的使用權(quán)限，一般采用專用的用戶數(shù)據(jù)庫服務(wù)器+AAA服務(wù)器或智能網(wǎng)SCP來實現(xiàn)。（2）采用專用的應用服務(wù)器和智能網(wǎng)SCP(要求軟交換機具備SSP功能)來實現(xiàn)YDN065-1997《郵電部電話交換設(shè)備總技術(shù)規(guī)范書》中定義的基本電話業(yè)務(wù)及其補充服務(wù)功能，以及智能網(wǎng)能夠提供的電話卡、被叫付費等智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。1．第一層業(yè)務(wù)/應用層27(3）采用專用的單個應用服務(wù)器或多個應用服務(wù)器實現(xiàn)融合語音、數(shù)據(jù)以及多媒體的業(yè)務(wù)，靈活地為用戶提供各種增值業(yè)務(wù)和特色業(yè)務(wù)。（4）軟交換網(wǎng)控制層中的軟交換機之間是不分級的，當網(wǎng)絡(luò)中每增加一個軟交換機時，其它所有軟交換機必須增加相應的局數(shù)據(jù)；而這對于網(wǎng)絡(luò)運營來說，將是極為麻煩的，其解決辦法是在業(yè)務(wù)應用層中設(shè)置策略服務(wù)器來為軟交換機提供路由信息。當然，策略服務(wù)器的設(shè)置方案將直接影響軟交換網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。(3）采用專用的單個應用服務(wù)器或多個應用服務(wù)器實現(xiàn)融合語音、282．第二層控制層軟交換技術(shù)將電話交換機的交換模塊獨立成為一個物理實體，稱為軟交換機(SS)，SS位于控制層，它的主要功能是完成對邊緣接入層中的所有媒體網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)控制及媒體網(wǎng)關(guān)之間通信的控制。這一層的作用是實現(xiàn)呼叫控制，并通過支配網(wǎng)絡(luò)資源，完成基本實時呼叫控制和連接控制功能，實現(xiàn)各種信令協(xié)議的互通和轉(zhuǎn)換。2．第二層控制層293．第三層傳輸層這一層的作用是采用分組技術(shù)，提供一個高可靠性的、提供QoS保證、大容量的、統(tǒng)一的綜合傳送平臺。傳輸層實際上就是軟交換網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)，其作用和功能就是將邊緣接入層中的各種媒體網(wǎng)關(guān)、控制層中的軟交換機、業(yè)務(wù)應用層中的各種服務(wù)器平臺等各個軟交換網(wǎng)網(wǎng)元連接起來。由于IP網(wǎng)能夠同時承載語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種媒體信息，同時具有協(xié)議簡單、終端設(shè)備對協(xié)議的支持性好且價格低廉的優(yōu)勢，因此軟交換網(wǎng)選擇了IP網(wǎng)作為承載網(wǎng)絡(luò)。軟交換網(wǎng)中各網(wǎng)元之間均是將各種控制信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息封裝在IP數(shù)據(jù)包中，通過核心傳送層的IP網(wǎng)進行通信。3．第三層傳輸層304．第四層接入層該層通過各種形式的接入手段將用戶通過接入設(shè)備所輸入的語音、數(shù)據(jù)、多媒體轉(zhuǎn)換成能夠在分組傳送網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式，并且將這些數(shù)據(jù)通過各種形式的傳輸途徑提交給分組網(wǎng)絡(luò)。4．第四層接入層31接入層的設(shè)備可細分為以下幾類：（1）中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TG）（4）綜合接入設(shè)備（IAD）（2）信令網(wǎng)關(guān)（SG）（5）多媒體業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)（MSAG）（3）接入網(wǎng)關(guān)（AG）（6）H.323網(wǎng)關(guān)（7）無線接入媒體網(wǎng)關(guān)（WAG）接入層的設(shè)備可細分為以下幾類：321.5固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進1.5.1固定電話網(wǎng)的發(fā)展歷程現(xiàn)代電信是從1876年貝爾發(fā)明電話開始的，在之后的100多年的時間里，真正意義上的電信網(wǎng)絡(luò)主要是電話網(wǎng)。傳統(tǒng)的電話網(wǎng)經(jīng)過100多年的發(fā)展，出現(xiàn)了人工電話交換機、機電制交換機、程控交換機等多種類型的交換機。1965年，美國開通了世界上第一臺程控交換機，在電話交換機中引入了計算機控制技術(shù)，這是交換技術(shù)發(fā)展中具有重大意義的轉(zhuǎn)折點。20世紀70年代開始出現(xiàn)數(shù)字程控交換機，數(shù)字程控交換機在話路部分交換的是經(jīng)過脈沖編碼調(diào)制（PCM）后的數(shù)字化的語音信號，數(shù)字交換機的交換網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶話機發(fā)出的模擬語音信號在數(shù)字交換機的用戶電路上要轉(zhuǎn)換為PCM信號。1.5固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進1.5.1固定電話網(wǎng)的33程控數(shù)字交換技術(shù)使電話網(wǎng)在全世界迅速普及，到20世紀90年代發(fā)展到技術(shù)頂峰，成為當之無愧的第一大電信網(wǎng)絡(luò)。電信業(yè)務(wù)在20世紀80年代后期的發(fā)展趨勢就是對新業(yè)務(wù)的需求加快了，業(yè)務(wù)的生存周期縮短。而傳統(tǒng)的電話網(wǎng)路由于是業(yè)務(wù)、控制及承載緊密耦合的體系結(jié)構(gòu)，使新業(yè)務(wù)尤其是增值業(yè)務(wù)的提供非常困難，這一點使運營商在日益激烈的市場環(huán)境中處于被動地位，為了解決這個問題提出了智能網(wǎng)的概念。智能網(wǎng)是在傳統(tǒng)的語音網(wǎng)絡(luò)上增加一套附加的設(shè)施，達到快速提供新的增值業(yè)務(wù)的能力。按照智能網(wǎng)方法來實現(xiàn)新業(yè)務(wù)時，則將交換控制邏輯與業(yè)務(wù)控制邏輯相分離，程控交換機僅完成基本的呼叫控制功能，業(yè)務(wù)控制邏輯則由專門的業(yè)務(wù)控制點（SCP）來完成。原來的程控交換機如果能夠與SCP配合工作，就稱為業(yè)務(wù)交換點（SSP）。程控數(shù)字交換技術(shù)使電話網(wǎng)在全世界迅速普及，到20世紀90年代34當用戶使用某種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)時，具有SSP功能的程控交換機識別是智能業(yè)務(wù)呼叫時，就暫停對呼叫的處理，通過7號信令網(wǎng)向SCP發(fā)出詢問請求，在SCP上運行業(yè)務(wù)控制程序，查詢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，然后由SCP向SSP下達控制命令，控制SSP完成相應的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。當業(yè)務(wù)交換邏輯與業(yè)務(wù)控制邏輯分離后，引入新業(yè)務(wù)只需修改SCP中的軟件。由于SCP的數(shù)量與程控交換機數(shù)量相比是很少的，僅修改SCP中的軟件影響面較小，這就為快速引入新業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件。使用智能業(yè)務(wù)SSP用戶SCP暫停呼叫處理，NO.7發(fā)出詢問請求運行程序，查詢數(shù)據(jù)，下達控制命令當用戶使用某種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)時，具有SSP功能的程控交換機識別是351.5.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

ISDN(IntergratedServiceDigitalNetwork)的中文名稱是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，中國電信將“窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)”(N-ISDN)俗稱為“一線通”?！耙痪€通”采用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術(shù),將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)綜合在一個統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)進行傳輸和處理，向用戶提供基本速率(2B+D，144kbit/s)和一次群速率(30B+D，2Mkbit/s)兩種接口?；舅俾式涌诎▋蓚€能獨立工作的B信道（64Kkbit/s）和一個D信道（16Kkbit/s）。1.5.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

ISDN(Intergrate36“一線通”能夠向用戶提供三大類業(yè)務(wù)：（1）承載業(yè)務(wù)(與用戶終端類型無關(guān)，如電路交換的承載業(yè)務(wù)和分組交換的承載業(yè)務(wù)等)；（2）用戶終端業(yè)務(wù)(如數(shù)字電話、四類傳真、數(shù)據(jù)通信、視頻通信等)；（3）豐富的補充業(yè)務(wù)（如主/被叫用戶號碼識別顯示/限制、呼叫等待、呼叫轉(zhuǎn)移、多用戶號碼、子地址、三方通信等）。定義：在用戶與網(wǎng)絡(luò)接口之間提供傳輸能力的一種電信業(yè)務(wù)。定義：為用戶提供包括終端設(shè)備功能在內(nèi)的完整通信能力的一種電信業(yè)務(wù)。定義：對基本電信業(yè)務(wù)進行修改或者補充的業(yè)務(wù)?！耙痪€通”能夠向用戶提供三大類業(yè)務(wù)：定義：在用戶與網(wǎng)絡(luò)接口之37ISDN有以下一些特點：（1）通信業(yè)務(wù)的綜合化（2）實現(xiàn)高可靠性、高質(zhì)量的通信（3）通過“一線通”可以以64kb/s或128kb/s的速率使用Internet網(wǎng)。（4）“一線通”還可以提供豐富的附加功能（5）價格適宜（6）使用靈活方便（7）運用前景廣闊ISDN有以下一些特點：381.5.3固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進的步驟

1．對網(wǎng)絡(luò)進行智能化改造2．對固網(wǎng)進行寬帶化改造3．固網(wǎng)終端智能化和接入寬帶化通信發(fā)展的主要方向?qū)拵Щ嗝襟w化移動性固話演進過程（1）建立本地網(wǎng)集中地用戶數(shù)據(jù)中心。（2）增加業(yè)務(wù)屬性查詢機制。（1）軟交換（2）分組交換1.5.3固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進的步驟

1．對網(wǎng)絡(luò)進391.5.4固定軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1.7所示網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備1.5.4固定軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1.7所401．應用服務(wù)器應用服務(wù)器是在軟交換網(wǎng)絡(luò)中向用戶提供各類增值業(yè)務(wù)的設(shè)備，負責增值業(yè)務(wù)邏輯的執(zhí)行、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)的訪問、業(yè)務(wù)的計費和管理等，它應能夠通過SIP控制軟交換設(shè)備完成業(yè)務(wù)請求，通過SIP/H.248（可選）/MGCP（可選）協(xié)議控制媒體服務(wù)器設(shè)備提供各種媒體資源。2．媒體服務(wù)器媒體服務(wù)器是軟交換網(wǎng)絡(luò)中提供專用媒體資源功能的設(shè)備，為各種業(yè)務(wù)提供媒體資源和資源處理，包括DTMF信號的采集與解碼、信號音的產(chǎn)生與傳送、錄音通知的發(fā)送、不同編解碼算法間的轉(zhuǎn)換等各種資源功能。通信交換技術(shù)-第一章要點課件413．應用網(wǎng)關(guān)應用網(wǎng)關(guān)向應用服務(wù)器提供開放的、標準的接口，以方便第三方業(yè)務(wù)的引入，并應提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)執(zhí)行平臺。軟交換可以通過應用網(wǎng)關(guān)訪問應用服務(wù)器。4．AAA服務(wù)器AAA服務(wù)器對軟交換用戶進行鑒權(quán)和認證，同時提供計費功能。5．Web服務(wù)器用戶可通過Web服務(wù)器提供的瀏覽頁面對業(yè)務(wù)進行定制。3．應用網(wǎng)關(guān)426．軟交換設(shè)備軟交換設(shè)備是軟交換網(wǎng)絡(luò)的核心控制設(shè)備，它獨立于底層承載協(xié)議，主要完成呼叫控制、媒體網(wǎng)關(guān)接入控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費等主要功能，并可以向用戶提供各種基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)。7．信令網(wǎng)關(guān)信令網(wǎng)關(guān)（SG）跨接在NO.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)之間的功能實體，負責對NO.7信令消息進行轉(zhuǎn)接、翻譯或終結(jié)處理，根據(jù)應用與服務(wù)情況，信令網(wǎng)關(guān)可獨立設(shè)置也可與中繼網(wǎng)關(guān)合設(shè)。8．中繼網(wǎng)關(guān)中繼網(wǎng)關(guān)（TG）跨接在PSTN網(wǎng)絡(luò)和軟交換網(wǎng)絡(luò)之間，負責TDM中繼電路和分組網(wǎng)絡(luò)媒體信息之間的相互轉(zhuǎn)換，此外中繼網(wǎng)關(guān)也可以接入PRI。6．軟交換設(shè)備439．綜合接入網(wǎng)關(guān)綜合接入網(wǎng)關(guān)（AG）能夠?qū)崿F(xiàn)用戶側(cè)語音、傳真信號到分組網(wǎng)絡(luò)媒體信息的轉(zhuǎn)換。綜合接入網(wǎng)關(guān)在用戶側(cè)提供的接口有：模擬電話POTS接口，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN的基本接口（BRI）和基群接口（PRI），接入網(wǎng)V5接口，xDSL接口，局域網(wǎng)（LAN）接口和專線接入。10．接入邊界點接入邊界點（ABP）可以看做是軟交換網(wǎng)絡(luò)的邊緣匯聚設(shè)備，用于接入軟交換網(wǎng)絡(luò)中的不可信任設(shè)備，對通過不可信任設(shè)備接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)中的用戶進行接入和業(yè)務(wù)控制，并具有安全防護、媒體管理、地址轉(zhuǎn)換、私網(wǎng)穿越等功能，配合軟交換核心設(shè)備實現(xiàn)用戶管理、業(yè)務(wù)管理、配合承載網(wǎng)實現(xiàn)QoS管理。9．綜合接入網(wǎng)關(guān)4411．網(wǎng)絡(luò)邊界點網(wǎng)絡(luò)邊界點（NBP）跨接在軟交換網(wǎng)絡(luò)和Internet之間以及軟交換網(wǎng)絡(luò)和其他運營商基于IP的網(wǎng)絡(luò)之間，可以看作是軟交換網(wǎng)絡(luò)與其他基于IP的網(wǎng)絡(luò)之間的互通網(wǎng)關(guān)。NBP進行網(wǎng)絡(luò)隔離，提供用戶的代理功能、用戶業(yè)務(wù)的接入控制功能，并具有安全防護、媒體管理、地址轉(zhuǎn)換、媒體交換（類似私網(wǎng)穿越功能）等功能。使軟交換網(wǎng)絡(luò)成為可管理可控制的安全網(wǎng)絡(luò)。NBP可以用作軟交換網(wǎng)絡(luò)的代理，由Internet接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)的用戶需通過NBP再接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)。11．網(wǎng)絡(luò)邊界點451.6移動電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進

1.6.1移動電話網(wǎng)的發(fā)展歷程到目前為止，被人們普遍認可的移動通信的發(fā)展階段可分為三代，即第一代移動通信系統(tǒng)、第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)和第三代移動通信系統(tǒng)。2013年移動率先進入4G時代，投入20個基站建設(shè)和100萬部終端采購。1.6移動電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進

1.6.1移動電話網(wǎng)46目前世界上最具有代表性、應用最廣的兩種2G系統(tǒng)制式是泛歐的GSM和北美的cdmaOne。GSM系統(tǒng)的主要特點如下：（1）具有開放的接口和通用的標準。（2）通過用戶識別模塊（SubscriberIdentityModule，SIM）提供對用戶權(quán)利的保護和傳輸信息的加密，該模塊也稱為用戶識別卡（SIM卡）。（3）支持電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)。（4）標準化程度高、接口開放，組網(wǎng)靈活方便，具有跨國漫游功能。（5）頻譜重復利用率高，容錄可增大為模擬系統(tǒng)的3~5倍。但容量不如CDMA系統(tǒng)。（6）抗干擾能力強，覆蓋區(qū)內(nèi)通信質(zhì)量好，安全保密性強。目前世界上最具有代表性、應用最廣的兩種2G系統(tǒng)制式是泛歐的47采用CDMA技術(shù)的cdmaOne系統(tǒng)有其技術(shù)上的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在以下方面：（l）覆蓋范圍廣。CDMA基站的覆蓋范圍基本與模擬基站的覆蓋范圍相當，是GSM覆蓋范圍的5倍以上。（2）容量大。其容量為GSM的3~4倍。（3）成本低。由于CDMA系統(tǒng)頻帶利用率高，在相同帶寬下，要提供相同容量，所需基站數(shù)少，可大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。同時，由于CDMA頻率復用系數(shù)為1，因此增加小區(qū)或扇區(qū)快速方便，且不影響現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。采用CDMA技術(shù)的cdmaOne系統(tǒng)有其技術(shù)上的優(yōu)勢。主48為了發(fā)展移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在cdmaOne系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展了cdma2000lx技術(shù)。cdma2000lx技術(shù)是一種基于IS-95演進的空中接口技術(shù)。它通過反向?qū)ьl、前向快速功控和傳輸分集發(fā)射等新技術(shù)，可提供153.6kbit/s的峰位數(shù)據(jù)速率。為了發(fā)展移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在cdmaOne系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展了49目前，我國的移動電話網(wǎng)主要是采用2G、2.5G技術(shù)的GSM/GPRS和CDMA系統(tǒng)。截至2008年年底，我網(wǎng)的移動電話用戶合計超過6.33億戶，移動分組數(shù)據(jù)用戶合計超過2.45億戶，成為全球最大的移動網(wǎng)絡(luò)運營商。目前，我國的移動電話網(wǎng)主要是采用2G、2.5G技術(shù)的GS50下一代移動網(wǎng)是指以3G為代表的移動網(wǎng)絡(luò)。IMT-2000正式接納的無線接口技術(shù)規(guī)范的主流技術(shù)為一下3種技術(shù)。1.寬帶CDMA2.CDMA20003.TD-SCDMA下一代移動網(wǎng)是指以3G為代表的移動網(wǎng)絡(luò)。511.6.2移動通信系統(tǒng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

下一代移動通信系統(tǒng)是在現(xiàn)有的兩大2G網(wǎng)絡(luò)類型——GSM系統(tǒng)和IS-41系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展的，下面說明我國現(xiàn)在規(guī)模最大的GSM/GPRS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。1.6.2移動通信系統(tǒng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

下一代移動通信系統(tǒng)是在52GSM/GPRS系統(tǒng)主要由以下部分組成。1．移動臺2．基站子系統(tǒng)3．移動業(yè)務(wù)交換中心4．來訪位置寄存器5．歸屬位置寄存器6．鑒權(quán)中心7．設(shè)備識別寄存器8．短消息中心9．服務(wù)GPRS支持節(jié)點10．網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點11．業(yè)務(wù)控制功能GSM/GPRS系統(tǒng)主要由以下部分組成。53移動通信系統(tǒng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進可分為R99，R4，R5這3個階段。基于R99的核心網(wǎng)絡(luò)采用了與GSM/GPRS相同的基本體系結(jié)構(gòu)，劃分為電路交換（CS）域和分組交換（PS）域，從而在邏輯上分開了電路業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)：R99階段的主要工作集中于接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)，引入了全新的無線接入網(wǎng)絡(luò)——UTRAN陸地無線接入網(wǎng)絡(luò)/通用陸地無線接入網(wǎng)，提高了頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳送能力?；赗4的核心網(wǎng)部分，對CS域進行了較大改造，將MSC分為MSC服務(wù)器（MSCserver）和媒體網(wǎng)關(guān)（MediaGateWay，MGW），實現(xiàn)了CS域中呼叫與承載的分離，支持信令的IP承載?；赗5的核心網(wǎng)在R4的基礎(chǔ)上主要完成了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議定義。IMS定義了一個完整的體系結(jié)構(gòu)和框架，允許在基于IP的基礎(chǔ)設(shè)施上對聲音、視頻、數(shù)據(jù)和移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行聚合。1.6.3第三代移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

移動通信系統(tǒng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進可分為R99，R4，R5這3541．基干R99的核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)1．基干R99的核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)552．基于R4的核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)2．基于R4的核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)56R4核心網(wǎng)接口如圖l.11所示，各接口采用的協(xié)議如圖1.12所示。R4核心網(wǎng)接口如圖l.11所示，各接口采用的協(xié)議如圖1.12573．基于R5的核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)3．基于R5的核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)58練習題

1.1簡要說明NGN的定義。1.2簡要說明NGN的特點。1.3簡要說明以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)。1.4簡要說明媒體網(wǎng)關(guān)的類型和上要功能。1.5簡要說明7號信令網(wǎng)關(guān)的功能．1.6簡要說明軟交換設(shè)備的主要功能。1.7簡要說明上一代網(wǎng)絡(luò)的各部件之間采用標準協(xié)議。1.8簡要說明固定電話網(wǎng)向NGN的演進步驟。1.9說明移動通信系統(tǒng)基于R4的核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。練習題

1.1簡要說明NGN的定義。59程控交換與軟交換技術(shù)主講：程控交換與軟交換技術(shù)主講：60第一章緒論本章學習目的、要求和內(nèi)容1.了解交換的引入及分類2.了解下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換3.理解固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進過程4.掌握移動電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進過程第一章緒論本章學習目的、要求和內(nèi)容611.1交換的引入

通信的目的是快速、有效、可靠地實現(xiàn)信息的傳遞。自從1876年Bell.A.G發(fā)明電話以來，一個電信系統(tǒng)至少應由終端和傳輸媒介組成，如圖1.1所示1.1交換的引入62當存在多個終端時，人們希望其中任意兩個終端之間都可以進行點對點通信。無交換的多個終端要實現(xiàn)相互間通信，必須以全互連的方式兩兩相連。由此可見，通信網(wǎng)是由用戶終端設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換設(shè)備組成。它由交換設(shè)備完成接續(xù)，使網(wǎng)內(nèi)任一用戶可與其他用戶通信。電話交換是電信交換中最基本的一種交換業(yè)務(wù)。它是指任何一個主叫用戶的信息，可以通過通信網(wǎng)中的交換節(jié)點發(fā)送給所需的任何一個或多個被叫用戶。當電話用戶分布的區(qū)域較廣時，就需設(shè)置多個交換節(jié)點，交換節(jié)點之間用中繼線相連，如圖1.2所示。ABC乙甲當存在多個終端時，人們希望其中任意兩個終端之間都可以進行點對631.2交換技術(shù)分類

1.2.1模擬交換與數(shù)字交換1．模擬信號和數(shù)字信號（1）模擬信號模擬信號是指代表消息的信號及其參數(shù)（幅度、頻率或相位）隨著消息連續(xù)變化的信號，如圖1.3（a）所示。（2）數(shù)字信號數(shù)字信號是指信號幅度并不隨時間作連續(xù)的變化，而是取有限個離散值的信號，如圖1.3（b）所示。1.2交換技術(shù)分類

1.2.1模擬交換與數(shù)字交換642．模擬通信和數(shù)字通信（1）模擬通信以模擬信號為傳輸對象的傳輸方式稱為模擬傳輸,而以模擬信號來傳送消息的通信方式稱為模擬通信。（2）數(shù)字通信以數(shù)字信號為傳輸對象的傳輸方式稱為數(shù)字傳輸，以數(shù)字信號來傳送消息的通信方式稱為數(shù)字通信。數(shù)字通信與模擬通信相比，具有抗干擾性強、保密性好、設(shè)備易于集成化以及便于使用計算機技術(shù)進行處理等優(yōu)點；其主要缺點是所用的信道頻帶比模擬通信所用的信道頻帶寬得多，降低了信道的利用率。2．模擬通信和數(shù)字通信653．模擬交換和數(shù)字交換（1）模擬交換以模擬信號為交換對象的交換稱為模擬交換，傳輸和交換的信號是模擬信號的交換機稱為模擬交換機。（2）數(shù)字交換以數(shù)字信號為交換對象的交換稱為數(shù)字交換，傳輸和交換的信號是數(shù)字信號的交換機稱為數(shù)字交換機。3．模擬交換和數(shù)字交換661.2.2布控交換與程控交換

布控就是布線邏輯控制（WiredLogicControl，WLC），布控交換是利用邏輯電路進行控制的一種交換方式。 程控就是存儲程序控制（StoredProgramControl，SPC），程控交換是利用計算機軟件進行控制（即存儲程序控制）的一種交換方式。1.2.2布控交換與程控交換

布控就是布線邏輯控制（Wir671.2.3電路交換與分組交換1．電路交換方式傳統(tǒng)的電話網(wǎng)采用的是電路交換方式。電路交換（CircuitSwitching，CS）是指固定分配帶寬（傳送通路），連接建立后，即使無信息傳送也占用電路的一種交換方式。電路交換方式是指兩個用戶在相互通信時使用一條實際的物理鏈路，在通信過程中自始至終使用該條鏈路進行信息傳輸，并且不允許其它計算機或終端共享該鏈路的通信方式。1.2.3電路交換與分組交換1．電路交換方式68電路交換的特點如下：（l）在通信開始時要首先建立連接，在通信結(jié)束時要釋放連接。（2）一個連接在通信期間始終占用該電路，即使該連接在某個時刻沒有信息傳送，該電路也不能被其它連接使用，電路利用率低。（3）交換機對傳輸?shù)男畔⒉蛔魈幚?，對交換機的處理要求簡單，而且對傳輸中出現(xiàn)的錯誤不能糾正。（4）一旦連接建立以后，信息在系統(tǒng)中的傳輸時延基本上是一個恒定值。電路交換的特點如下：692．分組交換方式分組交換（PacketSwitching）原來是為完成數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)發(fā)展起來的一種交換方式，由于分組交換技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在利用分組交換技術(shù)不僅可以用來完成數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，也可以用來完成語音和視頻通信。分組交換利用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)的方式進行交換。2．分組交換方式70分組交換的主要優(yōu)點是：（l）為用戶提供了在不同速率、不同代碼、不同同步方式、不同通信控制協(xié)議的終端之間能夠相互通信的靈活的通信環(huán)境；（2）采用逐段鏈路的差錯控制和流量控制，出現(xiàn)差錯可以重發(fā)，提高了傳送質(zhì)量和可靠性；（3）利用線路動態(tài)分配，使得在一條物理線路可以同時提供多條信息通路。分組交換有虛電路（面向連接）和數(shù)據(jù)報（無連接）這兩種方式。（1）虛電路（2）數(shù)據(jù)報分組交換的主要優(yōu)點是：71（1）虛電路定義：是指兩個用戶在進行通信之前要通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接。被叫用戶地址虛電路標識出入出（1）虛電路被叫用戶地址出入出72虛電路通信方式包括3個階段1.呼叫建立2.數(shù)據(jù)傳輸3.釋放呼叫虛電路通信方式包括3個階段73（2）數(shù)據(jù)報定義:獨立地傳送每一個數(shù)據(jù)分組，每一個數(shù)據(jù)分組都包含終點地址信息、每一個節(jié)點都要為每一個分組獨立地選擇路由，因此一份報文包含的不同分組可能沿著不同的路徑到達終點。（2）數(shù)據(jù)報741.3下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換概述

1.3.1下一代網(wǎng)絡(luò)的概念及產(chǎn)生的背景1．下一代網(wǎng)絡(luò)的概念下一代網(wǎng)絡(luò)（NextGenerationNetwork，NGN）是基于分組、業(yè)務(wù)驅(qū)動、開放式綜合業(yè)務(wù)架構(gòu)、集話音、數(shù)據(jù)、傳真和視頻業(yè)務(wù)于一體的全新的網(wǎng)絡(luò)。通過業(yè)務(wù)和呼叫完全分離，呼叫控制和承載完全分離，從而實現(xiàn)相對獨立的業(yè)務(wù)體系，使業(yè)務(wù)獨立于網(wǎng)絡(luò)。下一代網(wǎng)絡(luò)（NextGenerationNetwork，NGN）的概念可分為廣義和狹義兩種。1.3下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換概述

1.3.1下一代網(wǎng)絡(luò)的概念及75廣義：不同于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，采用新技術(shù)，可以提供話音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端用戶之間的業(yè)務(wù)互通及共享的融合網(wǎng)絡(luò)。包括：傳送網(wǎng)接入網(wǎng)交換網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)廣義：不同于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，采用新技術(shù)，可以提供話音、數(shù)據(jù)及多媒體76狹義：特指以軟交換設(shè)備為控制核心，能夠?qū)崿F(xiàn)話音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)的開放式分層體系構(gòu)架。業(yè)務(wù)控制和呼叫控制的分離呼叫控制與接入和承載的彼此分離功能部件之間采用標準協(xié)議進行互通兼容PSTN網(wǎng)、IP網(wǎng)、移動網(wǎng)等技術(shù)提供豐富的用戶接入手段支持標準協(xié)議的業(yè)務(wù)開發(fā)接口采用統(tǒng)一的分組網(wǎng)絡(luò)進行傳送狹義：特指以軟交換設(shè)備為控制核心，能夠?qū)崿F(xiàn)話音、數(shù)據(jù)及多媒體77定義：NGN是基于分組網(wǎng)絡(luò)，能夠提供電信業(yè)務(wù)；利用有多種寬帶能力和服務(wù)質(zhì)量保證的傳送技術(shù)；其業(yè)務(wù)相關(guān)功能與其傳送技術(shù)相獨立；NGN使用戶可以自由接入到不同的業(yè)務(wù)提供商；NGN支持通用移動性。定義：NGN是基于分組網(wǎng)絡(luò)，能夠提供電信業(yè)務(wù)；利用有多種寬帶782．產(chǎn)生的背景近年來，隨著我國電信產(chǎn)業(yè)界的融合趨勢，電話網(wǎng)、計算機網(wǎng)、有線電視網(wǎng)趨于融合。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面臨的負荷在不斷增大，用戶的業(yè)務(wù)需求也趨于多樣化的趨勢，而這些新型的多樣性業(yè)務(wù)，是目前PSTN、PLMN網(wǎng)絡(luò)所難以提供的。在這一發(fā)展背景下，基于軟交換技術(shù)的NGN網(wǎng)絡(luò)應運而生。NGN（NextGenerationNetwork）又稱為下一代網(wǎng)絡(luò)，是一種綜合、開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，可以在統(tǒng)一的分組網(wǎng)絡(luò)上融合通信、信息、電子商務(wù)和交易等業(yè)務(wù)，滿足多樣化、個性化業(yè)務(wù)需求，在繼承的基礎(chǔ)上實現(xiàn)與各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)（PSTN/ISDN、PLMN、IN、Internet）之間的互通，在全網(wǎng)內(nèi)快速提供新的語音、數(shù)據(jù)、圖像融合業(yè)務(wù)。2．產(chǎn)生的背景791.3.2軟交換的概念及特點

1．軟交換的概念傳統(tǒng)的電路交換機1.3.2軟交換的概念及特點

1．軟交換的概念80軟交換打破了傳統(tǒng)的封閉交換結(jié)構(gòu)，采用完全不同的橫向組合的模式，將傳輸、呼叫控制和業(yè)務(wù)控制三大功能之間接口打開，采用開放的接口和通用的協(xié)議，構(gòu)成一個開放的、分布的和多廠家應用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以使業(yè)務(wù)提供者靈活選擇最佳和最經(jīng)濟的組合來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，加速新業(yè)務(wù)和新應用的開發(fā)、生成和部署，快速實現(xiàn)低成本廣域業(yè)務(wù)覆蓋，推進語音和數(shù)據(jù)的融合軟交換打破了傳統(tǒng)的封閉交換結(jié)構(gòu)，采用完全不同的橫向組合的模式81通信交換技術(shù)-第一章要點課件82下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）將是一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)和分組型傳送技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式融合網(wǎng)。下一代網(wǎng)絡(luò)應具有以下特點：1)采用開放式體系架構(gòu)和標準接口；2)呼叫控制與媒體層和業(yè)務(wù)層分離；3)具有高速的物理層、高速鏈路層和高速網(wǎng)絡(luò)層；4)網(wǎng)絡(luò)層趨向于采用統(tǒng)一的IP協(xié)議實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合；5)鏈路層趨向于采用電信級的分組節(jié)點，即高性能核心路由器加邊緣路由器以及ATM交換機；6)傳送層趨向于實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)，可提供巨大而廉價的網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)成本，可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可透明支持任何業(yè)務(wù)和信號；7)接入層趨向于采用多元化的寬帶無縫接入技術(shù)。下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）將是一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)和分組型傳832．軟交換的特點

（1）與電路交換機相比，軟交換成本低。（2）可以靈活選擇軟交換的配置模式，功能塊可以分布在整個網(wǎng)絡(luò)中，也可集中起來，以適合不同的網(wǎng)絡(luò)需求。（3）軟交換采用開放式標準接口，易于和不同網(wǎng)關(guān)、交換機、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信，具有很好的兼容性、互操作性和互通性。（4）利用軟交換進行建網(wǎng)，不僅成本低，而且能夠很方便地用軟交換轉(zhuǎn)移，處理那些對5類交換機來說太復雜的業(yè)務(wù)；還可以很方便地進行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)升級，運營者可以把新型業(yè)務(wù)下載到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上，只把話音業(yè)務(wù)在傳統(tǒng)交換機上傳輸。2．軟交換的特點

（1）與電路交換機相比，軟交換成本低。841.4以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

下一代網(wǎng)絡(luò)從上往下由網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層、控制層、媒體層、接入和傳送層等四層組成。如圖1.6所示。1.4以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

下一代網(wǎng)絡(luò)從上往下由851．第一層業(yè)務(wù)/應用層業(yè)務(wù)/應用層在呼叫控制的基礎(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。具體功能如下：（1）存儲用戶的簽約信息，確定用戶對業(yè)務(wù)的使用權(quán)限，一般采用專用的用戶數(shù)據(jù)庫服務(wù)器+AAA服務(wù)器或智能網(wǎng)SCP來實現(xiàn)。（2）采用專用的應用服務(wù)器和智能網(wǎng)SCP(要求軟交換機具備SSP功能)來實現(xiàn)YDN065-1997《郵電部電話交換設(shè)備總技術(shù)規(guī)范書》中定義的基本電話業(yè)務(wù)及其補充服務(wù)功能，以及智能網(wǎng)能夠提供的電話卡、被叫付費等智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。1．第一層業(yè)務(wù)/應用層86(3）采用專用的單個應用服務(wù)器或多個應用服務(wù)器實現(xiàn)融合語音、數(shù)據(jù)以及多媒體的業(yè)務(wù)，靈活地為用戶提供各種增值業(yè)務(wù)和特色業(yè)務(wù)。（4）軟交換網(wǎng)控制層中的軟交換機之間是不分級的，當網(wǎng)絡(luò)中每增加一個軟交換機時，其它所有軟交換機必須增加相應的局數(shù)據(jù)；而這對于網(wǎng)絡(luò)運營來說，將是極為麻煩的，其解決辦法是在業(yè)務(wù)應用層中設(shè)置策略服務(wù)器來為軟交換機提供路由信息。當然，策略服務(wù)器的設(shè)置方案將直接影響軟交換網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。(3）采用專用的單個應用服務(wù)器或多個應用服務(wù)器實現(xiàn)融合語音、872．第二層控制層軟交換技術(shù)將電話交換機的交換模塊獨立成為一個物理實體，稱為軟交換機(SS)，SS位于控制層，它的主要功能是完成對邊緣接入層中的所有媒體網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)控制及媒體網(wǎng)關(guān)之間通信的控制。這一層的作用是實現(xiàn)呼叫控制，并通過支配網(wǎng)絡(luò)資源，完成基本實時呼叫控制和連接控制功能，實現(xiàn)各種信令協(xié)議的互通和轉(zhuǎn)換。2．第二層控制層883．第三層傳輸層這一層的作用是采用分組技術(shù)，提供一個高可靠性的、提供QoS保證、大容量的、統(tǒng)一的綜合傳送平臺。傳輸層實際上就是軟交換網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)，其作用和功能就是將邊緣接入層中的各種媒體網(wǎng)關(guān)、控制層中的軟交換機、業(yè)務(wù)應用層中的各種服務(wù)器平臺等各個軟交換網(wǎng)網(wǎng)元連接起來。由于IP網(wǎng)能夠同時承載語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種媒體信息，同時具有協(xié)議簡單、終端設(shè)備對協(xié)議的支持性好且價格低廉的優(yōu)勢，因此軟交換網(wǎng)選擇了IP網(wǎng)作為承載網(wǎng)絡(luò)。軟交換網(wǎng)中各網(wǎng)元之間均是將各種控制信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息封裝在IP數(shù)據(jù)包中，通過核心傳送層的IP網(wǎng)進行通信。3．第三層傳輸層894．第四層接入層該層通過各種形式的接入手段將用戶通過接入設(shè)備所輸入的語音、數(shù)據(jù)、多媒體轉(zhuǎn)換成能夠在分組傳送網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式，并且將這些數(shù)據(jù)通過各種形式的傳輸途徑提交給分組網(wǎng)絡(luò)。4．第四層接入層90接入層的設(shè)備可細分為以下幾類：（1）中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TG）（4）綜合接入設(shè)備（IAD）（2）信令網(wǎng)關(guān)（SG）（5）多媒體業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)（MSAG）（3）接入網(wǎng)關(guān)（AG）（6）H.323網(wǎng)關(guān)（7）無線接入媒體網(wǎng)關(guān)（WAG）接入層的設(shè)備可細分為以下幾類：911.5固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進1.5.1固定電話網(wǎng)的發(fā)展歷程現(xiàn)代電信是從1876年貝爾發(fā)明電話開始的，在之后的100多年的時間里，真正意義上的電信網(wǎng)絡(luò)主要是電話網(wǎng)。傳統(tǒng)的電話網(wǎng)經(jīng)過100多年的發(fā)展，出現(xiàn)了人工電話交換機、機電制交換機、程控交換機等多種類型的交換機。1965年，美國開通了世界上第一臺程控交換機，在電話交換機中引入了計算機控制技術(shù)，這是交換技術(shù)發(fā)展中具有重大意義的轉(zhuǎn)折點。20世紀70年代開始出現(xiàn)數(shù)字程控交換機，數(shù)字程控交換機在話路部分交換的是經(jīng)過脈沖編碼調(diào)制（PCM）后的數(shù)字化的語音信號，數(shù)字交換機的交換網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶話機發(fā)出的模擬語音信號在數(shù)字交換機的用戶電路上要轉(zhuǎn)換為PCM信號。1.5固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進1.5.1固定電話網(wǎng)的92程控數(shù)字交換技術(shù)使電話網(wǎng)在全世界迅速普及，到20世紀90年代發(fā)展到技術(shù)頂峰，成為當之無愧的第一大電信網(wǎng)絡(luò)。電信業(yè)務(wù)在20世紀80年代后期的發(fā)展趨勢就是對新業(yè)務(wù)的需求加快了，業(yè)務(wù)的生存周期縮短。而傳統(tǒng)的電話網(wǎng)路由于是業(yè)務(wù)、控制及承載緊密耦合的體系結(jié)構(gòu)，使新業(yè)務(wù)尤其是增值業(yè)務(wù)的提供非常困難，這一點使運營商在日益激烈的市場環(huán)境中處于被動地位，為了解決這個問題提出了智能網(wǎng)的概念。智能網(wǎng)是在傳統(tǒng)的語音網(wǎng)絡(luò)上增加一套附加的設(shè)施，達到快速提供新的增值業(yè)務(wù)的能力。按照智能網(wǎng)方法來實現(xiàn)新業(yè)務(wù)時，則將交換控制邏輯與業(yè)務(wù)控制邏輯相分離，程控交換機僅完成基本的呼叫控制功能，業(yè)務(wù)控制邏輯則由專門的業(yè)務(wù)控制點（SCP）來完成。原來的程控交換機如果能夠與SCP配合工作，就稱為業(yè)務(wù)交換點（SSP）。程控數(shù)字交換技術(shù)使電話網(wǎng)在全世界迅速普及，到20世紀90年代93當用戶使用某種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)時，具有SSP功能的程控交換機識別是智能業(yè)務(wù)呼叫時，就暫停對呼叫的處理，通過7號信令網(wǎng)向SCP發(fā)出詢問請求，在SCP上運行業(yè)務(wù)控制程序，查詢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，然后由SCP向SSP下達控制命令，控制SSP完成相應的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。當業(yè)務(wù)交換邏輯與業(yè)務(wù)控制邏輯分離后，引入新業(yè)務(wù)只需修改SCP中的軟件。由于SCP的數(shù)量與程控交換機數(shù)量相比是很少的，僅修改SCP中的軟件影響面較小，這就為快速引入新業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件。使用智能業(yè)務(wù)SSP用戶SCP暫停呼叫處理，NO.7發(fā)出詢問請求運行程序，查詢數(shù)據(jù)，下達控制命令當用戶使用某種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)時，具有SSP功能的程控交換機識別是941.5.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

ISDN(IntergratedServiceDigitalNetwork)的中文名稱是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，中國電信將“窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)”(N-ISDN)俗稱為“一線通”?！耙痪€通”采用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術(shù),將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)綜合在一個統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)進行傳輸和處理，向用戶提供基本速率(2B+D，144kbit/s)和一次群速率(30B+D，2Mkbit/s)兩種接口?；舅俾式涌诎▋蓚€能獨立工作的B信道（64Kkbit/s）和一個D信道（16Kkbit/s）。1.5.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

ISDN(Intergrate95“一線通”能夠向用戶提供三大類業(yè)務(wù)：（1）承載業(yè)務(wù)(與用戶終端類型無關(guān)，如電路交換的承載業(yè)務(wù)和分組交換的承載業(yè)務(wù)等)；（2）用戶終端業(yè)務(wù)(如數(shù)字電話、四類傳真、數(shù)據(jù)通信、視頻通信等)；（3）豐富的補充業(yè)務(wù)（如主/被叫用戶號碼識別顯示/限制、呼叫等待、呼叫轉(zhuǎn)移、多用戶號碼、子地址、三方通信等）。定義：在用戶與網(wǎng)絡(luò)接口之間提供傳輸能力的一種電信業(yè)務(wù)。定義：為用戶提供包括終端設(shè)備功能在內(nèi)的完整通信能力的一種電信業(yè)務(wù)。定義：對基本電信業(yè)務(wù)進行修改或者補充的業(yè)務(wù)。“一線通”能夠向用戶提供三大類業(yè)務(wù)：定義：在用戶與網(wǎng)絡(luò)接口之96ISDN有以下一些特點：（1）通信業(yè)務(wù)的綜合化（2）實現(xiàn)高可靠性、高質(zhì)量的通信（3）通過“一線通”可以以64kb/s或128kb/s的速率使用Internet網(wǎng)。（4）“一線通”還可以提供豐富的附加功能（5）價格適宜（6）使用靈活方便（7）運用前景廣闊ISDN有以下一些特點：971.5.3固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進的步驟

1．對網(wǎng)絡(luò)進行智能化改造2．對固網(wǎng)進行寬帶化改造3．固網(wǎng)終端智能化和接入寬帶化通信發(fā)展的主要方向?qū)拵Щ嗝襟w化移動性固話演進過程（1）建立本地網(wǎng)集中地用戶數(shù)據(jù)中心。（2）增加業(yè)務(wù)屬性查詢機制。（1）軟交換（2）分組交換1.5.3固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進的步驟

1．對網(wǎng)絡(luò)進981.5.4固定軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1.7所示網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備1.5.4固定軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1.7所991．應用服務(wù)器應用服務(wù)器是在軟交換網(wǎng)絡(luò)中向用戶提供各類增值業(yè)務(wù)的設(shè)備，負責增值業(yè)務(wù)邏輯的執(zhí)行、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)的訪問、業(yè)務(wù)的計費和管理等，它應能夠通過SIP控制軟交換設(shè)備完成業(yè)務(wù)請求，通過SIP/H.248（可選）/MGCP（可選）協(xié)議控制媒體服務(wù)器設(shè)備提供各種媒體資源。2．媒體服務(wù)器媒體服務(wù)器是軟交換網(wǎng)絡(luò)中提供專用媒體資源功能的設(shè)備，為各種業(yè)務(wù)提供媒體資源和資源處理，包括DTMF信號的采集與解碼、信號音的產(chǎn)生與傳送、錄音通知的發(fā)送、不同編解碼算法間的轉(zhuǎn)換等各種資源功能。通信交換技術(shù)-第一章要點課件1003．應用網(wǎng)關(guān)應用網(wǎng)關(guān)向應用服務(wù)器提供開放的、標準的接口，以方便第三方業(yè)務(wù)的引入，并應提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)執(zhí)行平臺。軟交換可以通過應用網(wǎng)關(guān)訪問應用服務(wù)器。4．AAA服務(wù)器AAA服務(wù)器對軟交換用戶進行鑒權(quán)和認證，同時提供計費功能。5．Web服務(wù)器用戶可通過Web服務(wù)器提供的瀏覽頁面對業(yè)務(wù)進行定制。3．應用網(wǎng)關(guān)1016．軟交換設(shè)備軟交換設(shè)備是軟交換網(wǎng)絡(luò)的核心控制設(shè)備，它獨立于底層承載協(xié)議，主要完成呼叫控制、媒體網(wǎng)關(guān)接入控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費等主要功能，并可以向用戶提供各種基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)。7．信令網(wǎng)關(guān)信令網(wǎng)關(guān)（SG）跨接在NO.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)之間的功能實體，負責對NO.7信令消息進行轉(zhuǎn)接、翻譯或終結(jié)處理，根據(jù)應用與服務(wù)情況，信令網(wǎng)關(guān)可獨立設(shè)置也可與中繼網(wǎng)關(guān)合設(shè)。8．中繼網(wǎng)關(guān)中繼網(wǎng)關(guān)（TG）跨接在PSTN網(wǎng)絡(luò)和軟交換網(wǎng)絡(luò)之間，負責TDM中繼電路和分組網(wǎng)絡(luò)媒體信息之間的相互轉(zhuǎn)換，此外中繼網(wǎng)關(guān)也可以接入PRI。6．軟交換設(shè)備1029．綜合接入網(wǎng)關(guān)綜合接入網(wǎng)關(guān)（AG）能夠?qū)崿F(xiàn)用戶側(cè)語音、傳真信號到分組網(wǎng)絡(luò)媒體信息的轉(zhuǎn)換。綜合接入網(wǎng)關(guān)在用戶側(cè)提供的接口有：模擬電話POTS接口，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN的基本接口（BRI）和基群接口（PRI），接入網(wǎng)V5接口，xDSL接口，局域網(wǎng)（LAN）接口和專線接入。10．接入邊界點接入邊界點（ABP）可以看做是軟交換網(wǎng)絡(luò)的邊緣匯聚設(shè)備，用于接入軟交換網(wǎng)絡(luò)中的不可信任設(shè)備，對通過不可信任設(shè)備接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)中的用戶進行接入和業(yè)務(wù)控制，并具有安全防護、媒體管理、地址轉(zhuǎn)換、私網(wǎng)穿越等功能，配合軟交換核心設(shè)備實現(xiàn)用戶管理、業(yè)務(wù)管理、配合承載網(wǎng)實現(xiàn)QoS管理。9．綜合接入網(wǎng)關(guān)10311．網(wǎng)絡(luò)邊界點網(wǎng)絡(luò)邊界點（NBP）跨接在軟交換網(wǎng)絡(luò)和Internet之間以及軟交換網(wǎng)絡(luò)和其他運營商基于IP的網(wǎng)絡(luò)之間，可以看作是軟交換網(wǎng)絡(luò)與其他基于IP的網(wǎng)絡(luò)之間的互通網(wǎng)關(guān)。NBP進行網(wǎng)絡(luò)隔離，提供用戶的代理功能、用戶業(yè)務(wù)的接入控制功能，并具有安全防護、媒體管理、地址轉(zhuǎn)換、媒體交換（類似私網(wǎng)穿越功能）等功能。使軟交換網(wǎng)絡(luò)成為可管理可控制的安全網(wǎng)絡(luò)。NBP可以用作軟交換網(wǎng)絡(luò)的代理，由Internet接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)的用戶需通過NBP再接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)。11．網(wǎng)絡(luò)邊界點1041.6移動電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進

1.6.1移動電話網(wǎng)的發(fā)展歷程到目前為止，被人們普遍認可的移動通信的發(fā)展階段可分為三代，即第一代移動通信系統(tǒng)、第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)和第三代移動通信系統(tǒng)。2