第9章-下一代通信网络课件.ppt

1、Page 1 概 述9.1 软 交 换9.2网 关9.3软交换的业务与安全9.4三 网 融 合9.5Page 2 下一代网络具有如下特点。新业务层出不穷，数据业务快速发展，数据业务量迅速膨胀。在一些经济发达国家，数据业务量已经超过语音业务量。Page 3 新的语音压缩技术已经可将语音信号压缩在低于64kbit/s的信道上传递。这种技术已经在IP电话、第二代和第三代移动通信系统中得到广泛应用。未来网络的带宽资源将主要用于数据业务，而语音业务则可用固定不变的甚至更少的带宽。Page 4 计算机技术的发展和计算机互连需求的增加，使得基于IP或ATM的分组交换数据网日益发展壮大，这种分组交换网将适合各

2、种类型信息的传送，而且网络资源利用率高。Page 59.1.1 下一代网络的定义 下一代网络应该是：一个通过高速公共传输链路和路由器等节点，利用IP承载语音、数据和视像所有比特流的多业务网；一个能为各种业务提供有保证的服务质量的网络；一个在与网络传送层及接入层分开的服务平台上提供服务与应用的网络。Page 6 一个向用户提供宽带接入，能充分发挥容量潜力的网络；一个具有后向兼容性，能充分挖掘现有网络设施潜力和保护已有投资，允许平滑演进的网络。Page 7 下一代网络是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络架构，有三大特征。（1）采用开放的网络构架体系（2）下一代网络是业务驱动的

3、网络（3）下一代网络是基于统一协议的分组网络Page 8 目前ITU-T对NGN的定义是GII的外延，并建议有关GII/NGN的研究方向应包括以下几方面。第一层和第二层的交换的研究。IP选路的研究。在网络边缘提供业务平台的研究。Page 9 核心网络技术与相关协议体系结构的研究。层间控制能力转化的研究。网络端到端业务的研究。接入网的研究。Page 10 独立于网络的业务 传输网络媒体 接入和传输层 媒体层 控制层 业务/应用层 传输网络 信令/业务 企业用户 用户驻地网络 图9-1 9-1 下一代网络的分层结构Page 11（1）接入和传输层（Accessand Transport Layer

4、）（2）媒体层（Media Layer）（3）控制层（Control Layer）（4）业务/应用层（Network Service/Application Layer）Page 12 功能服务器 策略服务器 应用服务器 SCP 软交换 软交换 核心分组交换 SG MG NAS 各类接入网关 各类用户终端 PSTN/ISDN No.7 信令网 业务平面 控制平面 交换平面 接入平面 图9-2 9-2 软交换系统结构示意图Page 13 软交换技术实际上是一组由多个功能平面中的网元协同执行并完成交换功能（建立端到端的通信连接）的和有效集成电路交换与分组交换网并传送融合业务功能（提供语音、数据、传

5、真和视频相结合的业务以及未来通过软交换的开放应用程序接口API提供的新业务）的技术。Page 14 软交换结构可分为自上而下的4个功能平面：业务平面、控制平面、交换平面和接入平面（从采用软交换技术的网络体系结构来划分，则相应地称为业务层、控制层、核心层和接入层）。Page 15（1）业务平面（2）控制平面（3）交换平面（4）接入平面Page 16 软交换技术可以降低处理业务（特别是数据业务）的成本。软交换技术具有优异的提供新业务的能力。软交换技术具有良好的互操作性，有利于向IP网无缝演进。软交换技术具有开放的结构。Page 17 由于历史的原因，现有通信网根据所提供的不同业务被垂直划分为几个单

6、业务网络（电话网、数据网、CATV网、移动网等），它们都是针对某类特定业务设计的，因而制约了向其他类型业务的扩展。Page 18 通信内容与控制 IP-VPN 服务器 移动数据 移动电话 固定电话 IP 电话 实时多媒体 骨干网 媒体 网关 媒体 网关 其他 IP/多业务网 其他电话网 固定接入网 移动接入网 企业网 用户终端（客户机）用户终端（客户机）用户终端（客户机）应用与内容 连接 管理 媒体 网关 图9-3 9-3 下一代网络结构Page 19 下一代通信网络的特点是基于IP技术的多厂商、多技术、不同体系结构的复杂融合体，软交换技术在这样一个异构网络中起着极为重要的作用。协议是系统赖以

7、生存的规则，如建立联系、交换数据以及终端会晤等，标准化协议是支持通信设备互通互连、提高通信设施效率、保障通信网络服务质量的关键因素。Page 20图9-4 9-4 下一代网络设备间互连互通的协议关系Page 21 VOIP 指令 H450 H235 H225 H245 TCP H225 RAS UDP IP 信令网关控制 媒体网关控制 媒体 数据 UDP UDP TCP SCTP M2UA M3UA SUA SIP SCCP ISUP MTP3 MGCP H248 MEGACD RTCP RTP RTS 编码协议 音频 编解码 视频 编解码 T120 T.124 T.122/T.125 T.1

8、23 T.126/T.127 图9-5 9-5 下一代网络通信协议的组织结构Page 229.2.1 软交换的定义 从广义上看，软交换泛指一种体系结构，利用该体系结构可以建立下一代网络框架，其功能可以涵盖的4个功能层面：传输接入层、媒体层面、控制层面和网络服务层面，它主要由软交换设备、信令网关、媒体网关、应用服务器、IAD等组成。Page 23 信令 媒体 业务 业务 软交换 媒体网关 PSTN 分组网（IP，ATM）图9-6 9-6 软交换示意图Page 24图9-7 9-7 电路交换模式与软交换模式Page 25（1）高效灵活（2）开放性（3）多用户（4）强大的业务功能Page 261呼叫

9、控制和处理功能2协议功能3业务提供功能4业务交换功能5操作维护功能6计费功能7软交换与其他网络的互通Page 27 软交换互通点 软交换网 一级网守 一级网守 顶级网守 二级网守 MGC H.248 终端 MGCP 终端 MG 软交换网络 H.323 网络 SIP 终端 H.323 终端 H.323 终端 MG 软交换互连点 软交换网 H.248 终端 MGCP 终端 MG SIP 终端 软交换网络 图9-8 9-8 软交换网络与基于H.323H.323协议的IPIP电话网的互通示意图Page 281H.248/MEGACO 软交换 H.248/MEGACO 终端 媒体网关 H.248 H.2

10、48 图9-9 H.248/MEGACO9-9 H.248/MEGACO应用范围Page 29 软交换 MGCP 终端 MGCP 媒体网关 MGCP MGCP 图9-10 MGCP9-10 MGCP应用范围Page 30 SIP SIP 应用服务器 软交换 软交换 SIP 终端 SIP 终端 图9-11 SIP9-11 SIP协议的应用范围Page 31 BICC协议的全称为与承载无关的呼叫控制协议，它是由ITU-T第11组提出的信令协议。BICC协议属于应用层控制协议，可用于建立、修改和终结呼叫，可以承载全方位的PSTN/ISDN业务。Page 32 SCTP是IETF SIGTRAN小组提

11、出的流控制传送协议，主要是在无连接的网络上传送PSTN信令消息，该协议可以在IP网上提供可靠的数据传输协议。Page 33 M2PA（MTP2层用户对等适配层协议）是把No.7信令的MTP3层适配到SCTP层的协议，它描述的传输机制可使任何两个No.7信令节点通过IP网上的通信完成MTP3消息处理和信令网管理功能，因此能够在IP网连接上提供与MTP3协议的无缝操作。Page 34 M3UA（MTP3层用户适配层协议）是把No.7信令的MTP3层用户信令适配到SCTP层的协议。它描述的传输机制支持全部MTP3用户消息（TUP，ISUP，SCCP）的传送、MTP3用户协议对等层的无缝操作、SCTP

12、传送偶联和话务的管理、多个软交换之间的故障倒换和负荷分担以及状态改变的异步报告。Page 351软交换网络的QoS2软交换网络的业务提供能力3软交换网络的管理4软交换网络的组网5软交换网络协议的成熟性Page 36 网关的作用就是完成两个异构网络之间信息（包括媒体信息和用于控制的信令信息）的相互转换，以便使一个网络中的信息能够在另一网络中传输。Page 37 网关的这种结构对于IP电话系统的大规模部署具有相当的制约，这种制约主要表现为以下几点。Page 381媒体网关的定义 媒体网关在NGN中扮演着重要的角色，如果说软交换是NGN的“神经”，应用层是NGN的“大脑”，那么媒体网关就是NGN的“

13、四肢”。Page 39 媒体网关是将一种网络中的媒体格式转换成另一种网络所要求的媒体格式的设备。根据媒体网关设备在网络中的位置，可以将其分为如下几类。Page 40（1）中继媒体网关（2）综合接入媒体网关（3）小区或企业用媒体网关Page 41（1）用户或网络接入功能（2）接入核心媒体网络功能（3）媒体流的映射功能（4）受控操作功能（5）管理和统计功能Page 42（1）控制层接口协议（2）用户接入协议（3）核心网接入协议（4）媒体处理协议（5）网络管理与统计协议Page 43 信令网关是No.7信令网与IP网的边缘接收和发送信令消息的信令代理，信令网关的功能用在No.7信令网与IP网的关口，

14、对信令消息进行中继、翻译或终结处理。Page 44（1）No.7信令网关（2）用户信令网关Page 45 H.248/MGCP/MEGACO 数据流 SG/MG 端点 MMW IP 网 MGC（软交换）Sigtran 图9-17 9-17 用户信令网关 Page 46（1）No.7信令网节点通过SG与IP网的MGC（软交换）的互通Page 47 ISUP/TUP Sigtran IP ISUP/TUP MTP 13 IP No.7 信令 No.7 信令 SP STP SG MGC(软交换)(NIF)MTP 13 MTP 13 Sigtran IP 图9-19 No.79-19 No.7信令网节

15、点与MGCMGC（软交换）的互通（使用M3UAM3UA）Page 48 ISUP/TUP MTP 12 MTP-3 MTP 12 MTP-3 MTP 12 Sigtran IP MTP-3 ISUP/TUP Sigtran IP MTP-3 IP No.7 信令 No.7 信令 SP STP SG MGC(软交换)图9-20 No.79-20 No.7信令网节点与MGCMGC（软交换）的互通（使用M2PAM2PA）Page 49 ISUP/TUP MTP 12 MTP-3 MTP 12 Sigtran IP ISUP/TUP Sigtran IP MTP-3 IP No.7 信令 SP SG/

16、MG MGC(软交换)(NIF)图9-21 No.79-21 No.7信令网节点与MGCMGC（软交换）的互通（使用M2UAM2UA）Page 50 Sigtran IP SCCP No.7 信令 AP No.7 信令 AP MTP 13 SCCP MTP 13 MTP 13 Sigtran IP SCCP IP No.7 信令 No.7 信令 SP STP SG IPSCP/HLR 等 图9-22 No.79-22 No.7信令网节点与IPIP网数据库节点的互通（使用M3UAM3UA）Page 51 MTP 13 Sigtran IP SCCP No.7 信令 AP MTP 13 SCCP

17、MTP 13 IP No.7 信令 No.7 信令 SP STP SG IPSCP/HLR 等 Sigtran IP SCCP No.7 信令 AP MTP1-3 图9-23 No.79-23 No.7信令网节点与IPIP网数据库节点的互通（使用M2PAM2PA）Page 52 Sigtran IP SCCP No.7 信令 AP No.7 信令 AP MTP 13 SCCP MTP 13 MTP 13 Sigtran IP SCCP IP No.7 信令 No.7 信令 SP STP SG IPSCP/HLR 等 图9-24 No.79-24 No.7信令网节点与IPIP网数据库节点的互通（

18、使用SUASUA）Page 53 Sigtran IP Q.931 Q.931 Q.921 Sigtran IP IP ISDN EP SG/MG MGC(软交换)(NIF)Q.921 图9-25 No.79-25 No.7信令网节点与MGCMGC（软交换）的互通（使用IUAIUA）Page 549.4.1 软交换的增值业务架构 SIP-T SIP RTP RTP SIP RTP 多媒体服务器 软交换 软交换 信令网关 媒体网关 信令网关 媒体网关 SS7 PSTN PSTN SS7 应用服务器 业务 API 增值业务 图9-26 9-26 基于软交换的增值业务架构Page 55 请求 请求

19、确认 请求 请求 应用服务器 应用服务器 应用服务器 软交换 软交换 软交换 重定向 确认 图9-27 9-27 控制流Page 56 应用服务器 应用服务器 应用服务器 应用服务器 软交换 图9-28 9-28 功能交互Page 571ParlayAPI在网络中的位置2ParlayAPl的体系结构Page 581安全攻击与服务 在IP网上传递信息时，可能会受到下列的安全攻击。Page 59 针对以上的安全攻击，安全系统一般需要提供的安全服务主要有以下几类。Page 60（1）对称密钥机制（2）公开密钥机制（3）数字签名技术Page 61 IPSec 体系 ESP AH 加密算法 验证算法 解释域（DOI）密钥管理 图9-31 IPSec9-31 IPSec体系结构Page 621什么是三网融合 三网融合即电话交换网、Internet及有线电视网的有机网融合。其本质是建成国家信息高速公路，实现网络从传输、接入到交换各个层面的宽带化。63写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way讲师：XXXXXX XX年XX月XX日