NGN与软交换

2020/2/12《现代交换技术》1第八章NGN与软交换1.1NGN概述2020/2/12《现代交换技术》2NGN定义NGN是基于分组技术的网络；能够提供包括电信业务在内的多种业务；能够利用多种宽带和具有QoS支持能力的传送技术；业务相关功能与底层传送技术相互独立；能够使用户自由接入不同的业务提供商；能够支持通用移动性，从而向用户提供一致和无处不在的业务2020/2/12《现代交换技术》3NGN特征分组传送；控制功能从承载、呼叫/会话及应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各种基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用（包括实时、非实时、流媒体和多媒体业务）；具有端到端的QoS和透明传输能力；通过开放接口与传统网络相连；具有通用移动性；允许用户自由接入不同业务提供商；支持多样标识方案，并能够将其解析为IP地址以用于IP网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融合固定与移动业务；业务功能独立于底层传输技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等2020/2/12《现代交换技术》4软交换网络分层结构数据库应用服务器策略服务器AAA服务器软交换软交换核心分组交换网（IP/ATM）信令网关媒体网关IAD分组接入设备No.7信令网PSTN宽带接入网SIP/H.323业务层控制层接入层承载层2020/2/12《现代交换技术》5软交换网络分层结构接入层：为各类终端和网络提供访问NGN网络资源的入口功能，这些功能主要通过网关或智能接入设备完成。承载层：主要完成信息传输，目前的共识是采用分组交换技术（包括IP技术和ATM技术）作为承载层的主要传输技术。控制层：完成呼叫控制功能，对网络中的交换资源进行分配和管理，并为业务层设备提供业务能力或特殊资源。业务层：主要功能是创建、执行和管理NGN的各项业务，包括有多媒体业务、增值业务和第三方业务等。2020/2/12《现代交换技术》6软交换网络主要设备媒体网关是现有各种网络（PSTN/ISDN）与NGN网络连接的接口设备，主要完成将一种网络中的媒体格式转换为另一种网络所要求的媒体格式。信令网关主要功能完成No.7信令系统和NGN网络之间消息的互通，主要完成信令格式的转换。综合接入设备是小容量的综合接入网关，提供语音、数据和视频的综合接入能力。无线接入网关负责无线用户的接入，完成无线用户的接入和语音编解码和媒体流的传送。2020/2/12《现代交换技术》7软交换网络主要设备应用服务器提供业务逻辑执行环境，负责业务逻辑的生成和管理。媒体服务器用于提供专用媒体资源功能。路由器服务器为软交换提供路由消息查询功能。AAA服务器主要完成用户的认证、授权和鉴权等功能2020/2/12《现代交换技术》8软交换网络业务的特点多媒体业务日益完善的开放性业务提供个性化业务提供个性化业务智能化2020/2/12《现代交换技术》9软交换业务分类基本业务补充业务增强业务2020/2/12《现代交换技术》10第八章NGN与软交换8.2软交换组网技术2020/2/12《现代交换技术》11软交换与PSTN的互通PSTN/ISDNIP/ATM网络综合接入媒体网关SIP/H.248/MGCP终端软交换中继网关电话交换网软交换网软交换作为端局与PSTN互通2020/2/12《现代交换技术》12软交换与PSTN的互通PSTNPSTNIP/ATM网络软交换中继网关电话交换网软交换网电话交换网中继网关软交换作为长途局或汇接局与PSTN互通2020/2/12《现代交换技术》13软交换网络和H.323网络的互通软交换互通点软交换网H.248终端SIP终端MGMGCP终端二级网守一级网守顶级网守一级网守MGCH.323终端H.323网关MG软交换互通点软交换网H.248终端SIP终端MGMGCP终端H.323网络软交换网络软交换网络2020/2/12《现代交换技术》14软交换网络与No.7信令网的互通七号信令网信令转接点SCNTGSGSGSSSS信令点信令点信令点软交换网络信令转接点的组网2020/2/12《现代交换技术》15软交换网络与No.7信令网的互通七号信令网SCNTGSGSSSS信令点SS软交换网络代理信令点的组网2020/2/12《现代交换技术》16软交换网络与SIP网络的互通软交换SIP代理SIP终端PSTNSS7SIP软交换SIP代理SIP终端PSTNSS7SIP软交换SIP代理SIP终端SIPSIPPSTN/ISDN-SIP互通SIP-PSTN/ISDN互通SIP-SIP互通2020/2/12《现代交换技术》17软交换平面路由结构软交换软交换软交换软交换2020/2/12《现代交换技术》18软交换分级路由结构转接软交换转接软交换转接软交换端局软交换端局软交换端局软交换端局软交换端局软交换端局软交换2020/2/12《现代交换技术》19定位服务器分级路由软交换LSLSLSLSLSLS软交换软交换软交换软交换软交换软交换2020/2/12《现代交换技术》20第八章NGN与软交换8.3软交换网络协议2020/2/12《现代交换技术》21媒体网关控制协议MGCP协议是软交换机和媒体网关之间或软交换与MGCP终端之间的通信协议或软交换与MGCP终端之间的通信协议，用于完成软交换对MG的控制，处理软交换与媒体网关的交互，软交换通过此协议来控制媒体网关或MGCP终端上的媒体/控制流的连接、建立和释放。2020/2/12《现代交换技术》22MGCP协议栈MGCPUDPIPSecurityIP接入层2020/2/12《现代交换技术》23MGCP命令1）EndpointConfiguration（EPCF）2）NotificationRequest（RQNT）3）Notify（NTFY）4）CreatConnection（CRCX）5）ModifyConnection（MDCX）6）DeleteConnection（DLCX）7）AuditEndpoint（AUEP）8）AuditConnection（AUCX）9）RestartInProgress（PSIP）2020/2/12《现代交换技术》24H.248/MEGACO协议终节点（1）RTP流终节点（2）（模拟线）Context终节点位于MG中，可以是MG的一个物理实体，也可以是一个逻辑实体。终节点用于发送或接收一个或者多个数据流。终节点特性可以由媒体流参数、调制和承载能力等参数进行描述。关联为一组终节点之间的联系，描述的是终节点之间的拓扑结构、媒体混合和交换的按时。2020/2/12《现代交换技术》25H.248/MEGACO命令（1）Add（2）Modify（3）Subtract（4）Move（5）AuditValue（6）AuditCapability（7）Notify（8）ServiceChange2020/2/12《现代交换技术》26事务交互媒体网关和软交换设备之间的一组命令组成了事务交互，一个事务交互可以由一个TransactionID来标识。事务交互有一个或多个动作组成，而一个动作又由在关联中使用的一系列命令组成；因此动作可以用一个ContextID来标识。2020/2/12《现代交换技术》27SIGTRAN协议栈SCTPM2PAM2UAM3UAMTP-3MTP-3用户M3UATCAPIUAQ.931IP信令应用层信令适配层信令传送层IP层V5.2V5UASIGTRAN协议参考模型2020/2/12《现代交换技术》28SCTP功能描述（1）偶联的建立和释放（2）流内数据的顺序递交（3）用户数据分段（4）数据接收确认和避免拥塞（5）块复用（6）分组的有效性（7）通路关联2020/2/12《现代交换技术》29SIP协议会话初始化协议（SessionInitiationProtocol，SIP）基于IP的一个文本型应用层控制协议，独立于底层协议，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方的多媒体会话。会话可以是终端设备之间任何类型的通信，如视频会晤、即时信息处理或协作会话。该协议不会定义或限制可使用的业务，传输、服务质量、计费、安全性等问题都由基本核心网络和其它协议处理。2020/2/12《现代交换技术》30SIP技术特点SIP的主要技术特点在于简单，它只包括7个主要请求，6类响应，成功建立一个基本呼叫只需要两个请求消息和一个响应消息；基于文本格式，易实现和调试，便于跟踪和处理。独立于接入会话和业务独立协议融合2020/2/12《现代交换技术》31SIP协议的基本功能名字翻译和用户定位：确保呼叫达到位于网络的被叫方，执行描述信息到定位信息的映射。特征协商：允许与呼叫有关的组在支持的特征上达成一致。呼叫参与者管理：在通话中引入或取消其他用户的连接，转移或保持其他用户的呼叫。呼叫特征改变：用户能在呼叫过程中改变特征。2020/2/12《现代交换技术》32SIP的体系结构...代理服务器代理服务器UAC重定向服务器定位服务器UAC定位服务器2020/2/12《现代交换技术》33SIP的呼叫建立INVITE：用于邀请用户或服务参加一个会话；ACK：是对于INVIT请求的响应消息的确认；ACK只和INVITE请求一起使用；BYE：用以结束会话；OPTIONS用于查询服务器的相关信息和功能；CANCEL用于取消正在进行的请求，但不取消已经完成的请求；REGISTER用于客户向注册服务器注册用户位置等消息。INFO：是对SIP协议的扩展，用于传递会话中产生的与会话相关的控制信息。2020/2/12《现代交换技术》34SIP呼叫方式由UAC向UAS直接呼叫由UAC进行重定向呼叫由代理服务器代表UAC向被叫发起呼叫2020/2/12《现代交换技术》35H.323协议音/视频应用终端控制和管理数据应用G.7XXH.26X加密RTP/RTCPRTPH.225.0终端至网闸信令（RAS)H.225.0呼叫信令H.245媒体信道控制T.120系列UDPTCPIP层接入层2020/2/12《现代交换技术》36H.323系统组成终端终端终端GK网关终端MCUIP网络2020/2/12《现代交换技术》37H.323呼叫信令流程呼叫建立音视频通信建立初始化呼叫服务呼叫结束2020/2/12《现代交换技术》38BICC协议BICC（BearerIndependentCallControlprotocol）协议属于应用层控制协议，用于建立、修改和终结呼叫。BICC协议的主要目的是解决呼叫控制和承载控制分离的问题，使呼叫控制信令可以在各种网络上承载，包括No.7信令网络、ATM网络和IP网络。呼叫控制协议基于N-ISUP信令，使用ISUP中的相关消息，可以全方位的承载PSTN/ISDN业务，是传统电信网络向综合多业务网络演进的一个重要协议。2020/2/12《现代交换技术》39BICC协议模型BICC程序信令传送变换器映射功能通用接口通用接口信令传递层呼叫控制协议信令传递层承载控制协议传递特定接口承载特定接口2020/2/12《现代交换技术》40BICC支持的能力语音3.1kHz音频64kbps不受限多速率连接类型N×64kbps连接类型2020/2/12《现代交换技术》41ParlayAPI（1）API支持不同媒体类型的服务，包括有音频、视频和数据等，这依赖于终端能力。（2）API支持可管理性，如果网络运营商准备发布API，API的可管理性是最基本的特性。（3）API具有安全性。（4）API支持业务的发现，发现是客户应用程序在事先不知道服务地址的条件下，获得Parlay网关所能提供服务的方法。（5）API完成对呼叫的控制。2020/2/12《现代交换技术》42Parlay体系结构应用呼叫控制移动用户交换计费注册安全管理授权服务接口框架接口资源接口资源2020/2/12《现代交换技术》43Parlay接口企业经营者管理客户应用Parlay框架框架经营者管理Parlay业务业务提供者管理电信网络124635202