现代交换技术第八章下一代网络与软交换

第３章软交换技术研究
３．１软交换产生的背景
实际上，软交换是在ＩＰ电话的基础上逐步发展起来的一门新技术或一个新概念。

在ＩＰ电话网中，为增强网关功能的灵活性、可扩展性和高效性，提出了分解网关功能的思路，在此基础上，逐步产生出软交换的概念。

在传统的ＩＰ电话系统中，ＩＰ电话网关可以建立电路交换网（ＳＣＮ）和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ之间的呼叫连接，实现方式如图３．１所示。

图３．１传统ＩＰ电话实现方式
在图３．１中，网关不但要执行媒体格式变换，还要进行信令转换，在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ～侧执行Ｈ．３２３或ＳＩＰ协议，在ｓｃＮ一侧执行ＩｓｕＰ信令。

除此之外，还要控制网关内部资源，为每个呼叫建立网关内部的话音通道。

这种网关结构对ＩＰ电话的大规模部署具有相当多的制约，主要表现在：网关集多种功能与一身，过于复杂，可扩展性差，没有故障保障机制。

于是出现了网关功能分解的概念，其功能分解模型如图３．２所示，即传统的网关被分解成以下三部分。

１４。

软交换与下一代网络的融合吕振华 2003/02/18摘要：本文从软交换的产生和发展入手，描述了以软交换为核心的下一代网络的体系结构和当前业界所提出的各种解决方案，并对软交换体系和现有网络的互通进行的分析和论述，最后提出了在软交换的体系结构上实现下一代网络的融合。

关键字：软交换、中继网关、媒体终结网关、信令网关、3G、UMTS、网络融合一软交换的产生和发展随着互联网技术和信息技术的飞速发展，人们对通信手段和通信业务的需求越来越高，用户希望能够拥有更大带宽的信息接入手段、更丰富实用的业务以及更清晰的话音质量和更便宜的通信费用。

这所有的需求都给电信运营商提出了一个必须面对的问题：如何发展和演进现有的通信网络，在满足用户基本通信需求的同时，能够快速地提供新业务，有效地降低运营商的网络建设和维护成本，实现语音、数据的综合接入，最终实现三网合一的目标。

针对以上的问题，一些国际标准组织、设备生产厂家、以及运营商就提出了改变现有的网络体系结构，发展下一代网络的解决思路。

就目前业界对下一带网络的研究来看，下一代网络是可以提供语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架，它将网络中的各种设备按照功能进行分层，以业务为驱动，为用户提供各种手段的接入，所有的业务，包括实时的和非实时的，均由一个统一的宽带分组网络来承载。

软交换是下一代网络的呼叫控制核心，为那些实时的、需要服务质量保证的业务提供呼叫控制和连接控制功能。

它是电信网向下一代网络演进的重点。

二软交换的体系结构图1即是基于软交换的下一代网络体系结构图，它将网络分为四层，各层的功能如下：(1) 接入层：利用各种接入设备实现不同业务的接入，并实现信息格式的转换。

主要的接入设备有：∙SG：信令网关，与七号信令网相连，完成七号信令的转换，实现将七号信令承载于数据网上的功能。

∙TG：中继网关，位于电路交换网和分组网之间，与呼叫服务器配合，实现话音业务的汇接/长途中继功能。

一、填空题1.广义的下一代网络涉及的内容十分广泛，实际上包含下一代传送网、下一接入网、下一代交换网、下一代互联网和下一代移动网。

1.狭义的下一代网络特指以软交换设备为控制核心，能够实现语音、数据和多媒体业务的开放的分层体系架构。

2.下一代网络在功能上可分接入层、传送层、控制层和业务层四层。

3.下一代网络能够实现业务控制与呼叫控制分离、呼叫控制与接入和承载分离。

4.下一代网络的运送层主要完成媒体流和信令流的传送，一般为 IP 网络或ATM网络。

5.软交换网络以分组网作为承载网络，呼叫控制集中在软交换设备上。

6.软交换接入层设备：媒体网关MG、信令网关SG、综合接入设备IAD。

7.软交换功能：媒体接入、呼叫控制、业务提供、互联互通、资源管理、认证、计费等。

8.软交换的特点：高效灵活、开放性、多用户、强大的业务能力。

9.软交换接入设备分窄带接入、宽带接入两种。

10.IAD功能：呼叫处理、资源管理、语言处理、分组语音QOS管理、协议处理。

11.中继网关功能：语音处理、呼叫处理与控制、资源控制、协议处理。

12.Internet传输层有三个传输协议，分别是 TCP 、用户数据报协议UDP和SCTP ，其中 SCTP 主要用来在IP网络中传送电话网的信令。

13.传输层的 UDP 协议提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠保证，适合于一次传输少量数据或实时性较高的流媒体数据。

14. RTP 协议能够为语音、图像、数据等多种需实时传输的数据提供端到端的传输功能,它实际上包含两个相关的协议： RTP 协议和 RTCP 协议。

15.RTCP 协议用来传送监视实时数据传送质量的统计数据，同时可以在会议业务中传送与会者的信息。

16.RTP的数据通过偶数的UDP端口传送，而对应RTCP数据使用比RTP端口大1的奇数 UDP端口传送。

17.G.729和G.723.1是我国下一代网络中常用的参数语音编码，其中G.729编码的比特率为8kbit/s，G.723.1编码的比特率是 5.3kbit/s和6.3kbit/s 。

第8章 软交换和下一代网络 231一业务特性；融合固定与移动业务；提供用户自由选择业务提供商的功能等。

利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用（包括实时、流、非实时和多媒体业务）。

由此可见，下一代网络涉及的内容十分广泛，不同专业和背景的人都在应用这一概念。

从网络角度看，NGN 实际涉及了从干线网、城域网、接入网、用户驻地网到各种业务网的所有网络层面。

如果涉及应用背景层面，则在不同的背景下下一代网有不同的叫法（例如对于交换网，下一代网指软交换系统；对于Internet ，下一代网指下一代Internet （NGI ）；而对于移动网，下一代网指第三代移动网3G ）。

如果涉及接入网层面，则下一代网指各种宽带接入网。

如果涉及传送网层面，则下一代网往往指下一代智能光传送网。

一句话，泛指的下一代网实际包容了几乎所有的新一代网络技术。

下一代网络将是基于IP 的宽带网络。

各类通信网（电信网、Internet 、移动网等）将按下一代网络（NGN ）框架，在接入、传送、控制、业务等层面进行融合。

当前，Internet 正以令人难以预料的速度在膨胀，据统计平均每年Internet 的规模都扩大一倍，推动Internet 发展的动力是日益成熟的个人计算机市场。

更高的性能和更低的价格使得个人计算机市场成为Internet 发展的巨大引擎，这是在Internet 发展初期所没有预料到的情况。

尤其值得注意的是，Internet 下一阶段发展的动力将不仅仅只是个人计算机市场，而是由多个市场共同推动，如个人移动计算设备、网上娱乐服务、网络设备控制、家电等。

此外，终端的非PC 化，特别是各类传感器的导入，将使网络无所不在。

同时多媒体数据流的加入，对数据流真实性的鉴别以及出于安全性等方面的需求都迫切要求新一代网络的出现。

8.1.3 下一代网络的功能分层结构NGN 的功能结构至今尚未有统一的定义，对此几个主要的国际标准化组织都进行了深入的研究，分别提出了自己的模型。