固网语音通信系统(下)

PSTN概述公用交换电话网（PSTN）是最早建立起来的一种通信网1876年贝尔发明电话1891年史端乔发明自动交换机PSTN是：以电路交换为信息交换方式，以电话业务为主要业务的电信网，同时也可以提供传真等部分简单的数据业务PSTN业务接入业务专用传输业务交换传输业务虚拟专用网业务（VPN）增值业务增值业务电话信息服务业务呼叫中心服务业务语音信箱业务可视电话会议服务业务固网短信利用现有的固定电话网,向固定电话用户提供多种信息服务,包括信息查询和短信息。优势：首先为运营商提供了新的业务增长点,使固定电话不但可以用来进行语音通话还可以进行短信息的接收和发送,使短信息业务不再是移动通信的专利;其次,增强了电话机的功能,通过与各信息源相连,可以为用户提供各方面的信息,吸引了更多的用户使用该系统,扩大了电话用户群。发展固网短信业务若干问题终端问题资费和业务问题PSTN演进路线PSTN向NGN的演进路线1、对PSTN进行智能化改造并引入软交换2、引入IMS发展到IMS+CS-basedPES阶段3、实现基于IMS的FMC软交换（NGN）IMSCS-basedPES固网智能化（2.5G）PSTN融合IMS昨天今天明天后天PSTN可以实现的访问-拨号上Internet/Intranet/LAN；-两个或多个LAN之间的网络互连；-和其它广域网技术的互连。尽管PSTN在进行数据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍不可替代的联网介质（技术）。特别是Bellcore发明的建立在PSTN基础之上的xDSL技术和产品的应用拓展了PSTN的发展和应用空间，使得联网速度可达到9Mbps～52Mbps之间。众所周知，PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。固网和移动软交换比较固网软交换移动软交换功能支持AG、IAD的接入、T.38或G.711传真具备VLR的功能、MSCPool功能、移动性管理功能、TLDN的分配、无线资源的管理等功能协议ISUP、H.248、INAP、SIP、MAP+、V5.2、V5UA支持A接口、SIP、MAP、ISUP、H.248、WIN业务PSTN/ISDN补充业务较多补充业务较少设备容量1600MBHCA,200-300万用户100万用户网络结构省内软交换分区域集中设置，设置在区域中心以省为单位集中设置，初期设置在省会中心基于以上比较可以看出，固网软交换和移动软交换存在较大差异NGN概述NGN（下一代网络）主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。为了强调IP技术的重要性，业界的主要公司之一思科公司（CiscoSystems）主张称为IP-NGN软交换是一种功能实体，为下一代网络ＮＧＮ提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心；其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口（API）的开放体系结构软交换在NGN中的作用软交换的物理模型基于软交换的下一代网络有线业务无线业务Internet业务固定网移动网分组网(IP/ATM)语音,数据,多媒体业务的融合当前网络下一代网络网络控制层业务管理层核心交换层固定网移动网分组网软交换是传统电信网络向下一代网络转型的必由之路。软交换就是采用开放的、分层的网络组织架构，实现异构网络的融合互通，是下一代网络的核心技术。固定软交换体系架构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…SS7、Q.931…实时媒体传送（RTP,RTCP）媒体服务器PCM策略服务器COPS网管系统数据访问（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…）API固定网下的软交换主要设备软交换设备（SS）作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能。信令网关（SG）完成电路交换网和分组交换网之间SS7转换的功能中继媒体网关（TG）在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于中继接入接入媒体网关(AG)提供2M中继接口，实现64K电路与分组中继的语音编码格式的相互转换，一般放置于局端，与分组骨干网相连，在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于终端用户、PRI、BRI、V5接入IADIntegratedAccessDevice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。软交换设备的功能要求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RadiusSIP/INAPSNMPSS7/IP(SIGTRAN)H.248INAP/IPSIP/BICCSIPH.323SIPH.248MGCP语音编码技术从模拟话音信号到VOIP的分组包需要经过以下几个过程：300-3.4KHz的模拟语音信号的数字化过程，成为64kbit/s速率的PCM语音信号。PCM信号经过各种方式的压缩编码，成为各种速率的压缩语音信号。增加RTP头、UDP头、IP头后，成为VOIP分组包。语音编码种类G.711:64Kb/s（无压缩）G.729a:8Kb/s,G.711尽管没有压缩，但是因为没有容错机制，对丢包等非常敏感。G.729可保证在QoS差的环境中应用，静音检测、断点续传等机制G.723.1:5.3kbit/s或6.3kbit/s（可跟据网络情况自动调整速率）语音编码技术语音静荷大小：一个语音分组所包含语段信息的时间长度，单位一般为ms。采用同样的编码器时，语音静荷越大，数据包利用率越高，带宽占有越小，如G.711(20ms）需占有带宽83.6Kb/s,G.711（5ms）需占有带宽142.4kb/s。语音静荷越大，引入的时延也越大。语音处理技术回声消除（EC)回声是由远端电话设备（主要是2/4线转换）将讲话者语音的信号反馈回来产生的。传送时延越长（50ms），回声越严重。媒体网关通过回声消除器来实现回声的抵消静音压缩（VAD)和舒适噪音(CNG)的产生为节约带宽，当呼叫的双方长时间不通话时，需要对静音进行压缩。当环境过于安静时，媒体网关要能够生成舒适噪音，以满足人们的听觉习惯。协议的两大阵营第一种持纯IP观点，重点关注SIP（会话启动协议）。第二种强调NGN与PSTN的结合，比较关注ITU-T信令传输协议SIGTRAN和H.323。不同协议互联固定网的新体系架构DatebaseSCPBroadbandAccessIPRouter/ATMswitchSoftswitchSoftswitchAAAServerApplicationServerPolicyServer业务层控制层CorePacketNetworkPSTN/ISDNSGTGMSAGAGNASH323GWIADWAG边缘层核心层IPPBXWirelessSS7Network软交换网络的应用前景（一）生成丰富灵活的新业务，为电信运营商满足用户需求，赢得更大经济效益提供了实现手段。（二）彻底解决多网并存，扭转业务依赖网络的局面，为电信运营商降低运营成本，在市场竞争中取胜提供了保证。（三）简捷、方便地承载原有PSTN业务，为电信运营商适应新形势，调整电信网络结构提供了新思路。固定电话网的新趋势近几年我国通信市场上的一些重大变化,及由此带来的市场竞争,正在相当程度上改变着网络运营商传统的思维。市场导向正在取代传统的技术导向的网络发展思路,通过不断开发面向终端用户的新业务来“增加收入”成为每一个网络运营商最为关心的课题。谢谢！