现代交换技术第3章软交换网络的主要设备

第3章软交换网络的主要设备软交换与NGN主要内容3.1软交换网络概述3.2软交换设备3.3媒体网关3.4信令网关3.5归属位置寄存器HLR软交换与NGN学习要求掌握：软交换设备、中继媒体网关（综合媒体网关）、综合接入设备IAD、信令网关和归属位置寄存器HLR的功能和接口。了解：软交换设备、中继媒体网关（综合媒体网关）、综合接入设备IAD、信令网关和归属位置寄存器HLR的硬件结构和软件结构。软交换与NGN3.1软交换网络概述SCP用户数据库AAA服务器应用服务器软交换机软交换机分组传送网络信令网关中继网关接入网关媒体资源服务器SIP、H.248等多媒体智能终端综合接入设备无线接入网关NO.7信令网PSTN/ISDN无线网络POTS/BRI/PRI/V5.2用户......应用层控制层传送层接入层软交换网络结构图高带宽、有一定QOS保证的分组网络利用各种接入设备实现不同用户的接入是软交换网络的呼叫控制核心利用各种设备为软交换网络体系提供业务上的支持传送层一般为IP网，或ATM网。控制层主要设备：软交换机（呼叫代理）或媒体网关控制器（MGC）。接入层的设备没有呼叫控制的功能，它必须和控制层设备相配合，才能完成所需要的操作。软交换与NGN综合接入网关AG：它的电路侧提供了比中继网关更为丰富的接口。媒体服务器：是软交换体系中提供专用媒体资源功能的独立设备，也是下一代分组网语音网络中的重要设备，提供基本和增强业务中的媒体处理功能。软交换与NGN3.2软交换设备1.软交换设备的功能固定网络软交换设备的功能结构软交换与NGN移动软交换设备的功能结构软交换与NGN呼叫控制功能Context=286A0A100000034软交换10.54.250.187:294410.54.250.43:294410.54.250.18:2944H.248IP语音数据接入网关1接入网关2Context=287A100000035A1:18300G.723:18296G.723UserAUserB软交换设备可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫请求的处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。软交换与NGN业务交换功能软交换设备的业务交换功能主要包括：业务控制触发的识别以及与业务控制功能SCF间的通信。管理呼叫控制功能和SCF之间的信令。在SCF控制下处理智能网业务请求业务交互作用管理。软交换与NGNSGSoftXTG信令网传统SCP软交换与NGN协议功能软交换设备采用标准协议与各种功能实体进行通信，这些协议包括：媒体控制协议：H.248、MGCP、SIP等。呼叫控制协议：ISUP、TUP、BICC、PRI、BRI、V5.2、H.323等。传输控制协议：SCTP、UDP、TCP、M3UA等。业务应用协议：PARLAY、JAIN、INAP、CAMEL、MAP、RADIUS等。维护管理协议：SNMP、CORBA、COPS等。软交换与NGN业务提供功能方式一：软交换设备自身提供业务，包括话音、视频；方式二：软交换设备与智能网设备配合提供成熟智能网业务；方式三：软交换与应用服务器协同提供提供多媒体增值业务。方式二INAPSGSoftX传统SCP方式三双绞线AMGSIP应用服务器第三方/虚拟运营商应用服务器方式一L2OSA/ParlayServerPARLAYSIP/H323PhoneUniphoneU-PATHPARLAYGWSIPMG软交换与NGN互通功能采用SIP、SIP-T或BICC协议与其他软交换设备互通；通过信令网关及中继网关实现与PSTN、无线市话网络和移动网的互通；通过信令网关实现分组网与现有No.7信令网的互通；通过信令网关与现有智能网互通，为用户提供多种智能业务；通过H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通；可以通过软交换中的互通模块，采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通。软交换与NGN资源管理功能软交换设备对系统中的各种资源进行集中的管理，如资源的分配、释放和控制，接受网关的报告，掌握资源当前状态，对使用情况进行统计，以便决定此次呼叫请求是否进行接续等。软交换与NGN计费功能软交换设备能够根据不同的计费对象进行计费和信息采集。主叫计费、被叫计费、帐号计费按时间计费、按流量计费、按内容计费具有采集详细话单及复式计次的功能，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。软交换与NGN认证与授权功能能够与认证中心连接，并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息(如IP地址及MAC地址等)送往认证中心进行认证与授权，以防止非法用户/设备的接入。软交换与NGN地址解析及路由功能E.164地址至IP地址，SIP用户URL编码方式至IP地址的转换功能，同时也可完成重定向的功能。能够对号码进行路由分析，通过预设的路由原则(如拥塞控制路由原则)找到合适的被叫软交换设备，将呼叫请求送至被叫软交换设备。软交换应具有配置多区号的能力。软交换与NGN语音处理功能控制媒体网关之间语音编码方式的协商过程，语音编码算法至少包括G.711、G.729、G.723等。对于移动软交换，算法应支持UMTS-AMR2编解码(必选)、UMTS_AMR编解码〔可选)和G711A编解码。控制媒体网关是否采用回声抑制功能；向媒体网关提供语音包缓存区的最大容量，以减少抖动对语音质量带来的影响。软交换与NGN过负荷控制能力能在系统或网络过负荷时，具有对负荷控制的能力，例如限制某些方向的呼叫或自动逐级限制普通用户的呼出等。能根据网络拥塞的不同程度进行分级拥塞控制。能根据资源的使用情况和网络的拥塞情况，动态调整编码方式，并通知网关设备(可选功能)。软交换与NGN能够定义服务质量的门限值并下发给网关设备。能对话务统计数据和设备运行状态进行分析。能按百分比根据来话的主叫类别、主叫号码、时间段、入中继群标识来限制至特定出中继、目的码的呼叫量。能根据来话的主叫类别、主叫号码、时间段、入中继群标识来限制在规定的时间间隔内至特定出中继、目的码允许选择路由的最大试呼次数。软交换与NGN与移动业务相关的功能除了完成固定软交换设备需完成的功能外，移动软交换服务器需增加的功能主要包含：移动性管理功能安全保密功能查询被叫移动位置，完成对被叫移动用户呼叫控制软交换与NGN2.软交换设备的性能及可靠性指标系统容量位于端局时为10万以上；位于汇接局为20万中继以上系统处理能力（BHCA）位于端局时为140万BHCA以上；位于汇接局时为300万BHCA以上软交换与NGN时延平均为50ms，保证时延不超过200ms的概率为95℅系统可靠性和可用性达到或超过99.999%的可用性，全系统每年的中断时间3min具有高可靠性和高稳定性。有热备份冗余，并支持热插拔功能。软交换与NGN3.软交换设备的维护管理要求故障管理能根据故障的严重程度分类，以产生不同程度的告警信息。配置管理提供SNMP（简单网络管理协议）配置管理、脱机/在线配置、远程配置等方式；提供数据备份功能和数据升级功能等。软交换与NGN计费管理根据计费对象进行计费和信息采集功能，并负责将采集信息送往计费中心，同时还应可选支持复式计费、立即计费的功能。安全管理对维护员的访问权限有严格的规定，记录所有操作员的操作日志。性能管理提供业务统计功能，以反映本设备的业务负荷信息和运行状况。通过人机命令预定或即时执行话务控制命令，有效疏通正常话务，遏制超量话务对网络冲击。软交换与NGN4.软交换设备的硬件结构软交换与NGN业务处理子系统（又称“主机”或“前台”）宽带信令处理板处理经过IP转发模块分发的IP包，进行UDP、SCTP、M3UA、H.248等协议的处理后，将消息分发到相应的固定呼叫控制板进行事务层／业务层处理。主要包括宽带信令处理板、多媒体信令处理板、固定呼叫控制板、中心数据库板、系统管理板等部分。设备的核心部分，主要完成业务处理、资源管理等功能。软交换与NGN协议的处理和业务生成、控制全部由软件完成。各个模块通过高速以太网连接在一起。系统管理板完成系统程序、数据加载和管理功能，通过串口总线、共享资源总线对机框中所有单板进行管理并将其状态反馈给后台，控制系统的显示面板指示灯的状态。中心数据库板作为设备的核心数据库，存储软交换系统中所有与呼叫定位、网关资源管理、出局中继选路等有关的数据。固定呼叫控制板完成MTP3、ISUP、INAP、MGCP、H.248、H.323、SIP等呼叫控制及协议的处理，M3UA、IUA、V5UA消息的转发，并生成话单。多媒体信令处理板完成UDP、TCP和H.323、SIP多媒体协议的处理。软交换与NGN核心交换网络由两个以太网（LAN）交换机组成。完成主机系统各单板之间的通信，主机系统各单板与后台的维护管理子系统和计费网关之间的通信。软交换与NGN主要完成操作维护、话单管理等功能。由维护管理模块BAM、应急工作站、操作维护终端、计费网关和连接设备构成。维护管理子系统（又称“后台”）软交换与NGN提供经过IP网络与各类网关设备的外部接口。主要由IP网络接口板和IP转发模块板组成。计费网关与计费中心通信。网络接口软交换与NGN5.软交换设备的软件结构软交换设备的运行软件由程序和数据两大部份组成。软交换与NGN软交换设备的程序呼叫服务器：系统的控制枢纽，提供统一的呼叫控制。呼叫服务器模块主要包括呼叫控制程序、呼叫分析程序和资源管理程序。设备(协议)适配层：处理外部（信令网关或媒体网关）通过各种标准协议发来的信令消息，并将这些信令消息转化为统一的内部消息送给呼叫服务器进行处理，或相反。软交换与NGN数据管理器：提供对内部数据库的统一存取接口。业务处理器：负责提供软交换控制设备与上层SCP、应用服务器之间的交互。资源管理器：负责与呼叫相关的电路资源和各种媒体资源的管理和分配。软交换与NGN软交换设备的数据局数据基础数据硬件数据：主要说明软交换设备安装的位置。例如：机架所处的机房的编号、单板的模块号、IP地址等。本局数据：定义软交换机在No.7信令网中的基础信息和与呼叫处理有关的基础信息。例如：软交换机的信令点编码、软交换机所在国家的国家码、所在地区的区号等。计费数据：说明如何确定各类呼叫的付费方（主叫付费，被叫付费，第三方付费和免费），计费的费率，话费记录方式（详细话单、计次表）。软交换与NGN对接数据定义软交换与媒体网关、PSTN交换机、其它软交换、PBX等设备对接时与信令、协议以及中继密切相关的数据。主要包括媒体网关数据、媒体资源服务器资源数据、协议数据、信令数据、路由数据、中继数据。业务数据定义拨号方案、用户号码分配方案、限呼方案、业务配合信息、业务规则信息等数据。主要包括号码分析数据、限呼数据、话务控制网管控制、智能业务数据、查询智能用户数据库数据和其他应用数据。软交换与NGN用户数据对于多媒体用户，还包括设备标识、协议类型、设备类型、认证方式和认证密码等。包括各类用户的电话号码，设备安装位置（用户所在的媒体网关的地址和用户的终端标识号），处理该用户的呼叫控制板的模块号，用户对应的呼叫源码，计费源码，呼入呼出权限（国际长途有权、国内长途有权、本地网有权等）用户可使用的补充业务数据（如无条件前转业务、来电显示等）。软交换与NGN一、媒体网关的概念及分类3.3媒体网关概念：将一种网络中的媒体转换成另一网络所要求的媒体格式的设备。媒体网关处于接入层的位置，媒体网关不具备任何呼叫控制的功能，它只按照控制层软交换设备的指令来执行操作。软交换与NGN2、按接入方式分类：中继媒体网关接入媒体网关无线接入媒体网关按承载方式进行分类：VoATM媒体网关VoIP媒体网关VoIPoATM媒体网关在软交换设备的控制下，实现基于分组网的长途语音业务。用于实现本地用户接入，一般被放置在最靠近用户的端局，实现本地用户的分组语音业务。提供无线接入手段，将无线用户接入到软交换网络中。分组侧连接的是