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1、8.1 电信交换概述 8.1.1 8.1.1 交换机和通信网的概念交换机和通信网的概念“交换”就是在公用通信网中根据用户的需要，在相应用户终端设备之间互相传递语音、图像、数据等信息。通信网中最基本的、业务量最大的是电话交换业务。第1页/共90页电话通信网一般采用等级制网络结构，对网络中每个交换节点分配一个等级。在ITU-T G.963规程中定义：用户接入网（AN）为本地交换机与用户终端设备（TE）之间所实施的系统，它全部或部分取代传统的用户本地线路网，可以包含复用、交叉连接和传输功能。第2页/共90页 8.1.2 8.1.2 交换机的基本功能交换机的基本功能由电话交换推广到一般电信交换系统，接
2、口功能、连接功能、信令功能和控制功能是电信交换系统必须具有的四项基本功能。（1 1）接口功能）接口功能 接口分为用户接口和中继接口，分别将用户线和中继线终接到交换网络。第3页/共90页（2 2）连接功能）连接功能 通过交换网络实现任意入线与任意出线之间的连接，连接可以是物理的也可以是虚拟连接。（3 3）控制功能）控制功能 有效的控制功能是交换系统实现信息自动交换的保障。（4 4）信令功能）信令功能 信令是电信网中的接续控制指令，通过信令使得不同类型的终端设备、交换节点设备和传输设备协同运行。第4页/共90页 8.1.3 8.1.3 各种交换方式各种交换方式为适应各种电信业务的需要，研究了多种交
3、换技术，如电路交换、快速电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、IP交换、标记交换、移动交换等。第5页/共90页8.2 电路交换原理 8.2.1 8.2.1 数字交换概念数字交换概念 程控数字交换机直接交换数字化的语音信号，只有正反两个方向的交换同时建立起来，才能完成数字语音信号交换。第6页/共90页概括起来说，数字交换设备应该具有以下交换功能：（1）在同一条PCM复用总线的不同时隙之间进行交换；（2）在不同PCM复用总线的同一时隙之间进行交换；（3）在不同PCM复用总线的不同时隙之间进行交换。第7页/共90页 8.2.2 8.2.2 数字交换网络数字交换网络 交换网络是交换系统的核心，
4、接线器是构成数字交换网络的基本部件，按其功能不同分为两类：时间型接线器和空间型接线器。1.1.时间（时间（T T）型接线器型接线器 时间型接线器又称T型接线器，它的功能是完成同一条PCM总线上不同时隙内容的交换。第8页/共90页 2.2.空间（空间（S S）型接线器型接线器 空间型接线器又称为S型接线器，功能是完成不同PCM复用线、同一时隙内容的交换。3.3.TSTTST数字交换网络数字交换网络 T接线器的交换容量一般只能达到512时隙，S接线器通常不能单独使用，因为它只能完成复用线之间交换。第9页/共90页另一类是STS型数字交换网络，其中间一级采用T接线器，左右两侧为S接线器，这种交换网络
5、与TST网实现交换功能的原理基本相同。8.2.3 8.2.3 数字交换机的组成数字交换机的组成数字程控交换机包括话路系统和控制系统两部分，其基本结构如图8-2-5所示。第10页/共90页图图8-2-5 数字交换机基本结构数字交换机基本结构第11页/共90页 1.1.话路系统话路系统 话路系统各部分的基本功能如下。（1 1）用户电路）用户电路 （2 2）用户集线器）用户集线器 电话交换系统的用户数量很大，但每个用户的话务量不高，通过用户集线器可以将一群用户的话务集中起来，通过较少的链路接到数字交换网络，以提高链路的利用率。第12页/共90页（3 3）数字交换网络）数字交换网络 提供连接和数字语音
6、信号的交换功能。（4 4）各种中继接口）各种中继接口 这是数字电话交换系统为与其他交换系统联网而设置的接口设备，分为模拟中继接口（C接口）和数字中继接口（A接口和B接口）两种类型。2.2.控制系统控制系统 控制系统对话路系统施加控制以便完成通话接续。第13页/共90页 8.2.4 8.2.4 电路交换过程电路交换过程 电话交换是电路交换技术的典型应用。从建立一次电话接续来看，电路交换过程可分为三个阶段：呼叫建立 信息传送 连接释放 第14页/共90页8.3 ATM交换技术 8.3.1 8.3.1 ATMATM的基本概念的基本概念 1.ATM 与电路转送、分组转送的关系ATM是异步转送模式（As
7、ynchronous Transfer Mode）的简称，转送是指电信网中传输、复接和交换方式的整体。在电信网上已经广泛使用的有电路转送方式和分组转送方式。第15页/共90页（1 1）电路转送方式的特点）电路转送方式的特点 电路转送方式实现信息的传输、复接和交换是以电路为基本单位，以电路连接为目的。（2 2）分组转送方式的特点）分组转送方式的特点 分组转送方式实现信息的传输、复接和交换是以分组为基本单位。第16页/共90页（3 3）ATM ATM ATM技术是一种集电路转送和分组转送两种优点为一体的传输方式，是在光纤大容量传输媒体环境下新的分组转送方式。2.2.ATMATM的特点的特点 （1）
8、ATM网中不进行逐段链路的差错控制和流量控制 第17页/共90页（2）ATM以面向连接的方式工作（3）简化信头功能（4）ATM采用固定长度的信元，信息域的长度较小（5）采用透明的网络传输方式（6）提供一个简化的网络结构（7）ATM广泛适应各类业务的要求第18页/共90页 8.3.2 8.3.2 ATMATM的复用的复用 时分复用就是采用时间分隔的方法，把一条高速数字信道分成若干低速信道，每个低速信道传送一路低速信号，实现多路信号分时使用公共的传输设施。ATM采用的是异步时分复用方式。第19页/共90页 8.3.3 8.3.3 信元结构和虚通道（信元结构和虚通道（VPVP）、）、虚通路（虚通路（
9、VCVC）概念概念 1.1.信元结构信元结构 ATM信元是固定长度的数据分组，定为53个字节，分为5个字节的信头和48个字节的信息域两部分。信元的信头在UNI（用户网络接口）和NNI（网络节点接口）这两种接口上的定义略有不同。第20页/共90页下面按照发送顺序依次介绍信头中各标识符的功能。（1）GFC（一般流量控制标识符）：4bit。（2）VPI（虚通道标识符）：长度在UNI为8bit，在NNI为12bit。（3）VCI（虚通路标识符）：长度为16bit。VPI和VCI都是路由信息。第21页/共90页（4）PTI（净荷类型标识符）：长度为3bit，用来表明信元中48字节信息域的信息类型。（5）
10、CLP（信元丢失优先等级）：长度为1bit。（6）HEC（信头差错控制）：长度是8bit。第22页/共90页2.虚通道（VP）和虚通路（VC）（1 1）VPVP和和VCVC概念概念 ATM采用面向连接（是虚连接）的工作方式，用户进行通信前必须先申请虚电路，提出业务要求（如峰值比特率、平均比特率、突发性、质量要求、优先级等），网络根据用户要求和资源的占用情况决定是否可以为用户提供服务，从而实现按需动态分配带宽。第23页/共90页（2 2）虚通道连接（）虚通道连接（VPCVPC）与虚通路连接（与虚通路连接（VCCVCC）VPC VPC 在一条通信线路上，具有相同VPI的信元所占用的子通道称为一个V
11、P链路。VCC VCC 在一个虚通道连接（VPC）中，具有相同VCI的信元所占用的子通路称为一个VC链路。第24页/共90页（3 3）VPVP交换与交换与VCVC交换交换 ATM交换设备可以具有VP交换功能或VC交换功能，也可以兼具VP交换和VC交换功能。第25页/共90页 8.3.4 8.3.4 ATMATM协议模型协议模型 这个模型由三个平面组成：用户平面、控制平面、管理平面。用户平面（U平面）：在通信网中用来提供端到端的用户信息传送、流量控制和恢复操作。第26页/共90页 控制平面（C平面）：提供呼叫和连接建立与释放的信令控制功能，即处理与寻址、路由选择和接续相关的功能。管理平面（M平面
12、）：提供操作和管理功能，它分为面管理和层管理两种管理功能。第27页/共90页 1.1.物理层（物理层（PHYPHY）（1 1）物理层的功能物理层的功能 PM子层连接物理通信线路，提供与传输媒体有关的机械和电气接口，主要的功能是比特时钟同步和线路编码等。TC子层在PM子层功能的基础上，实现与物理媒体无关的规程。系统设有三种状态：搜索态、预同步态和同步态。第28页/共90页（2 2）物理层协议接口）物理层协议接口 裸信元传送方法（建议I.432）ATM信元在SDH系统中的传送（建议I.432）ATM信元在PDH 系统中的传送（建议G.804）第29页/共90页 2.2.ATMATM层层 ATM层利
13、用物理层的信元传送功能，实施向外部提供ATM业务数据单元（ATM-SDU）的功能。（1 1）产生和删除信头。）产生和删除信头。（2 2）信元的多路复接和分接。）信元的多路复接和分接。（3 3）提供信元交换能力。）提供信元交换能力。（4 4）信元的识别和提取。）信元的识别和提取。（5 5）一般流量控制。）一般流量控制。第30页/共90页 3.3.AALAAL层层 ATM层以信元为单位传送信息。（1 1）电信业务分类）电信业务分类 不同的业务需要不同AAL层规程。为了减少AAL层规程数量，根据以下三个参数对业务进行了分类：源和目的地之间的定时关系（要求或不要求）；比特率（固定的或可变的）；连接方式
14、（面向连接的或无连接的）。第31页/共90页（2 2）AALAAL的类型的类型 根据上述业务分类，应在同样ATM通信能力的基础上，通过不同的AAL层规程提供不同的通信能力，以满足不同业务的需要。AAL1AAL1 AAL2AAL2 AAL3AAL3与与AAL4AAL4 AAL5AAL5第32页/共90页AAL层从功能上划分为两个子层：汇聚子层（CS）和拆装子层（SAR）。4.4.高层高层 高层相当于各种业务的应用层或具有信令的高层处理功能。第33页/共90页 8.3.5 8.3.5 ATMATM交换系统交换系统 1.1.ATMATM交换机的组成交换机的组成 （1 1）ATMATM交换机的基本功能
15、交换机的基本功能 接口功能接口功能 接口应包括UNI和NNI接口。连接功能连接功能 连接功能包括终接功能（完成VPC、VCC的建立）和信元交换（VC、VP交换）功能。第34页/共90页 信令功能信令功能 ATM有两种虚连接：永久虚连接（PVC）和交换虚连接（SVC），其中SVC的建立必须在ATM网络信令功能的支持下完成。呼叫控制功能呼叫控制功能 用于在信息传送进行之前控制连接建立、信息传送结束将连接释放。第35页/共90页 业务流管理功能业务流管理功能 提供确实有效的业务流管理功能，以保证具有不同业务流特性和QoS要求的各种业务的服务质量。运行、管理和维护功能（运行、管理和维护功能（OAMOA
16、M功能）功能）主要包括故障管理、性能管理、配置管理、计费管理和安全管理。第36页/共90页（2 2）ATMATM交换机一般结构交换机一般结构 由于在ATM 交换机上，无论用户线还是中继线，传送的都是ATM信元流。为讨论方便，在此不再区分用户线和中继线，而统称向交换机送入信元的线为入线；从交换机接收信元的线为出线。由此得到图8-3-11所示的ATM交换机一般结构图，它由入线和出线处理部件、交换结构和接续控制单元等模块组成。第37页/共90页图图8-3-11 ATM交换机一般结构图交换机一般结构图第38页/共90页 入线处理部件用于接收输入信元，将其转换成为适合送入ATM交换结构的形式。出线处理部
17、件与入线处理部件功能相反，它将ATM交换结构输出的信元转换成为适合在线路上传输的形式。第39页/共90页 交换结构执行信元交换的任务。根据路由选择信息修改输入信元的VPI/VCI值，将信元从入线部件传送到指定的出线部件。控制单元通过处理信令信息，对交换结构进行接续控制，完成连接的建立、释放、带宽的分配以及维护管理功能。第40页/共90页 2.2.ATMATM交换原理交换原理 （1 1）信元交换功能）信元交换功能 由于ATM信号是异步时分复用信号，以标志码区分各路输入信号占用的子信道。ATM交换机的核心是ATM交换网络，它具有N条入线N条出线，每条入线和出线上传送的都是ATM信元流。第41页/共
18、90页ATM交换系统中逻辑信道与时隙之间没有固定的对应关系，以信头的VPI、VCI代表信元所占用的输入逻辑信道号。（2 2）信元排队）信元排队 由于输入、输出线上的信元是异步时分复用的，有可能在同一时刻多条入线上的信元需要去往同一出线或争占交换结构的同一内部链路，这时就会产生竞争。第42页/共90页 3.3.交换结构交换结构 像传统的程控数字交换机一样，ATM交换结构也分为：时分和空分两种类型。时分结构：所有的输入、输出端口共享一条高速的信元流通路，共享的这条高速通路可以是共享媒体（总线、环）、也可以是共享存储器型的。空分结构:是指输入和输出端口之间有多条通路，不同ATM信元流通过选路，可以在
19、不同通路上并行通过交换结构。第43页/共90页（1 1）时分结构）时分结构 共享存储器型共享存储器型 共享存储器型ATM交换结构的核心是一个双端口随机存储器（RAM）。共享媒体型共享媒体型 共享媒体型交换结构，其共享的媒体可以是总线也可以是环路。第44页/共90页（2 2）空分结构）空分结构 BanyanBanyan网络网络 空分结构的典型方式是由大量相同的基本交换模块（又叫22交换单元），以特定的拓扑结构互连构成。排序排序Banyan Banyan 多级互连网络一般分为两大类：内部有阻塞和内部无阻塞。内部有阻塞是指信元在互连网络内部竞争相同资源时，因缺乏足够的可用资源，产生了信元丢失。第45
20、页/共90页8.4 ATM网络支持IP 8.4.1 8.4.1 IPIP与与ATMATM结合是结合是InternetInternet发展的需要发展的需要面对用户复杂多样的应用要求，由路由器构成的传统网络明显地暴露出一些问题。第46页/共90页 Inernet骨干网传送容量太小，带宽不能满足实际需要。现有路由器寻址速度慢，吞吐量小。IPv4协议地址资源短缺（32位），而传统网络中路由器的每个端口都需要占用一个IP地址。缺乏流量控制机制和QoS（服务质量）保证，只是一种“尽力而为”的服务机制。第47页/共90页 8.4.2 8.4.2 IPIP与与ATMATM结合的方式结合的方式IP与ATM技术结
21、合的难点在于两者存在诸多差异：如ATM提供面向连接的服务，IP提供无连接的服务；两者寻址方式不同；支持的用户之间通信方式不同；ATM具有业务类型划分和相应的QoS保证机制，IP网络无QoS保证等等。第48页/共90页综上所述，两种模型的共同点都是要把IP分组放到ATM层上直接传送，以获取ATM传送带宽大、时延特性好的优点；不同之处是获取VPI/VCI值的具体方法不同：重叠模型分为地址解析和建立连接两个标准化过程；集成模型是把这两个问题综合在一起解决，因此不需要地址解析过程。它把第三层选路与第二层数据转发功能融合在一起，在同一系统中解决。第49页/共90页 8.4.3 8.4.3 IPIP交换技
22、术交换技术集成模型实现IP与ATM的结合，是把第三层选路与第二层数据转发功能融合在一起，在同一系统中综合处理。1.1.IPIP交换机的组成交换机的组成 IP交换机由IP交换控制器和ATM交换机组成，如图8-4-1所示。第50页/共90页图图8-4-1 IP交换机的结构交换机的结构第51页/共90页GSMP协议是一种多用途的异步协议，是IP交换机内部的通信协议。IFMP协议用于在两个相邻IP交换机、IP交换网关或支持IFMP的网络接口卡之间，请求分配一个新的VPI/VCI。第52页/共90页 2.2.流的分类和交换方式流的分类和交换方式 IP交换使用了流的概念，所谓流就是从ATM交换机输入端口输
23、入的一系列有先后关系的IP包。第一类是持续时间长、业务量大的用户数据流。第二类是持续时间短、业务量小、呈突发的用户数据流。第53页/共90页 3.3.IPIP交换原理交换原理 IP交换机以直接交换或逐跳转发两种方式对IP分组进行高速传送。来自上游节点的业务流，经IP交换机的ATM输入端口接收，由本节点IP交换控制器根据输入业务流的TCP或UDP信头中的端口号码对流进行分类。第54页/共90页 若确定业务流类型属于直接交换，由IP交换控制器，以IFMP消息形式，向上游节点送出分配的VCI值和流标识，要求上游节点将符合该流标识的IP分组，放在所分配的VC上传送。上游节点收到并同意该要求，就把符合该
24、流标识的IP分组放在指定的VC上传送。这种VCI分配叫做下游分配方式。第55页/共90页 同样，本节点也收到下游节点分配的输出VCI（对下游节点来说是输入链路）。经过、两步,业务流就在指定的输入、输出VC上传送（此时ATM交换机还没有建立起直通连接）。由IP交换控制器发出GSMP消息，指示ATM交换机把指定的入、出VC建立起本节点的ATM虚连接。第56页/共90页8.5 多协议标记交换多协议标记交换（MPLS）是综合考虑已有的IPOA（Ip Over ATM，ATM网上运行IP）、LANE（LAN Emulation，局域网仿真）、MPOA（Multi-ProtocolOver ATM，ATM
25、上的多协议）等技术优缺点的基础上提出的。第57页/共90页 8.5.1 8.5.1 MPLSMPLS基本概念基本概念MPLS技术引入了转发等价类（Forwarding Equivalence Classes，FEC）的概念，FEC定义了在网络中沿着同一条路径、以相同处理方式进行转发的一系列IP分组。在MPLS网络中，只在网络入口边缘（在LER标记边缘路由器），对接收到的每个分组，根据包头信息进行一次分类处理（确定包的FEC），并分配一个相应的标记，在网络的中间节点不再进行重复性工作。第58页/共90页 8.5.2 8.5.2 MPLSMPLS涉及的专业术语涉及的专业术语 Label（标记）：是
26、一个数据头，标记交换路由器LSR根据它来转发数据。数据头的格式是由网络的性质决定的。转发等价类（FEC）：FEC是在相同路径上转发，以相同方式处理，因此被一个LSR映射到一个单一标记的一组IP分组。标记边缘路由器（LER）：LER位于网络的边缘，并作为MPLS网络的入口/出口路由器。第59页/共90页 标记交换路由器（LSR）：LSR具有第三层转发分组和第二层交换分组的功能，它通过标记分配协议（LDP）实现标记的分配和发布，LSR执行基于标记的交换。标记交换路径（LSP）：是点到点的路径，是根据分配的所有标记确定的。动态的LSP是由路由信息自动生成的；静态的LSP是固定提供的。流（stream
27、）：在相同路径上转发并以相同方式处理的分组流。第60页/共90页 8.5.3 8.5.3 MPLSMPLS基本网络结构及标记交换过程基本网络结构及标记交换过程 1.1.标记交换标记交换(转发分组转发分组)的过程的过程 （1）开始进入LER的IP包，仍由第三层根据现有路由协议选路，同时对IP包进行分类。第61页/共90页（2）根据现有路由协议（如OSPF开放最短路径优先）,LER用LDP（标记分配协议）完成路由到标记的映射表，即把不同路由换成相应标记。（3）LSR接收到带有标记的数据包后，不再对包进行任何第三层的处理，使用标记交换技术交换带标记的包。LSR还要根据标记交换表替换一个新的标记。这个
28、动作会在所有LSR中重复。第62页/共90页（4）在MPLS域输出端的LER将包中的标记去掉后，继续进行传统IP转发，直至送到用户。2.2.标记交换过程举例标记交换过程举例标记分配协议LDP使用路由表（由选路协议如OSPF开放最短路径优先、IGRP内部网关路由协议等自动生成）中的信息，创建一条标记交换路径LSP，建立起到终点网络的连接。第63页/共90页 8.5.4 8.5.4 MPLSMPLS的技术特点的技术特点（1 1）MPLSMPLS支持多种协议。支持多种协议。（2 2）MPLSMPLS的流量控制。的流量控制。路径的选择路径的选择 负荷均衡负荷均衡 优先级优先级 路径备份路径备份 故障恢
29、复故障恢复第64页/共90页（3）MPLS网络的数据传输和路由计算分开，为每个路由建立一条标记交换路径（LSP），是一种面向连接的传输技术。（4）MPLS可以在不间断网络运行的条件下把新的路由技术应用到网络中，而不必修改现有路由器的转发技术，有利于新路由技术的开发。第65页/共90页 8.5.5 8.5.5 标记及其分配方式标记及其分配方式MPLS中使用的标记是具有一定语义、代表数据传输路径和属性的固定长度数组，用来在网络中引导数据分组沿着路径转发。标记的格式与分组封装所处的介质有关，如在ATM中使用VCI、VPI/VCI、VCID（用做隧道的SVC、PVC）作为标记，在帧中继中使用DLCI作
30、为标记。第66页/共90页 下游标记分配：由下游节点（RTB）根据本节点（RTA）的使用状况为FEC分配入口标记，然后通过LDP将所分配的标记通知RTA。下游按需分配方式：上游节点RTA先向下游节点RTB提出分配标记请求，RTB节点再为RTA-RTB段分配标记，并通知分配结果。上游标记分配：与下游节点标记分配方向相反。第67页/共90页8.5.6 标记交换路径（LSP）的建立建立LSP可以采用独立和按序两种控制方式进行。标记分配协议提供出三类信息以便执行相应的操作：第一类称为“发现类消息”，用于发现在MPLS网络中存在的标记交换路由器LSR；第二类称为“邻接类消息”，用于建立和保持两个标记分配
31、协议对之间的邻接点关系；第三类称为“广告类消息”用于处理发布和传播新的标记映射、更改和撤消标记映射。第68页/共90页 8.5.7 8.5.7 MPLSMPLS相关技术相关技术 1.1.流的聚合流的聚合 MPLS通过标记合并机制支持不同数据流的合并传输。2.2.VCVC合并、合并、VPVP合并合并 当MPLS运行在基于帧的介质上时，实现流的聚合比较方便，只要在节点处将多个上游标记对应到同一个下游标记即可（所以也叫帧合并）。第69页/共90页 3.3.支持显式路由支持显式路由 在RFC 2205中，给RSVP（资源预留协议）引入了一些新的参数，使得RSVP的功能大大增强。4.4.路由环的处理路由
32、环的处理 根据路由信息建立的LSP可能产生环路（称路由环）。第70页/共90页 8.5.8 8.5.8 数据驱动与控制驱动数据驱动与控制驱动IP交换是属于数据驱动（或称为流驱动）的交换技术,MPLS是属于控制驱动（网络拓扑）的交换技术。（1）控制驱动采用基于网络拓扑结构的方法，把目的地址前缀算法与标准的路由协议相结合。第71页/共90页（2）控制驱动的交换技术使用的LDP（标记分配协议）只有在网络拓扑结构发生变化时才发送消息，并且只发送给需要重新计算标记的交换节点。（3）控制驱动的交换技术因为在建立路由表时，预先建立起标记映射关系，使得它对持续时间短的信息流和持续时间长的信息流的交换都能支持，
33、即对信息流模式不敏感。第72页/共90页（4）由于控制驱动的交换技术是以支持信息包和信元接口为基本设计思想，对现有路由器或ATM交换机进行升级就能充当控制驱动交换设备。（5）控制驱动的MPLS交换技术支持多种协议，数据驱动的IP交换只支持IP，不能充分利用ATM的QoS等特性。第73页/共90页8.6 软交换技术概述 8.6.1 8.6.1 软交换技术的产生软交换技术的产生软交换概念的产生是基于以下技术的发展。一是IP技术应用于通信领域，成功的研究出基于VoIP技术的电话。VoIP有两个技术体系：ITU-T制定的H.323协议体系和IETF制定的建立在会话发起协议的SIP（会话初始协议）体系。
34、第74页/共90页二是对IP电话网络中的互联设备网关提出进行功能分解，即把网关功能分解为两部分。一部分只负责不同网络的媒体格式的适配转换，称之为媒体网关（MGW），另一部分是网关的所有控制功能单独设置，由称为媒体网关控制器(MGC)的设备完成，并在MGW和MGC之间制定标准的控制协议。三是20世纪后期出现的，对电信网发展起了巨大推动作用的智能网技术（参见本书第十一章）。智能网将业务控制和呼叫控制分离，提出了独立于交换网络的业务控制架构。第75页/共90页 8.6.2 8.6.2 软交换的定义和特点软交换的定义和特点信息产业部电信传输研究所给出的软交换定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络
35、的核心设备之一，它独立于传输网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、带宽管理、计费等功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。”第76页/共90页软交换的主要特点如下：（1 1）呼叫控制与承载分离）呼叫控制与承载分离 软交换的基本思想是把呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，使得呼叫控制功能与承载网络之间无过多的依存关系，这对于当前多网并存的情况下，实现承载层网络融合提供了有利条件。第77页/共90页（2 2）业务控制与呼叫控制分离）业务控制与呼叫控制分离 它使业务真正地从网络中独立出来，为
36、缩短新业务开发周期提供了良好的条件。（3 3）采用开放式业务接口（）采用开放式业务接口（APIAPI）及标准协议及标准协议 软交换把网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口与业务应用层相连。第78页/共90页8.6.3 基于软交换的网络框架结构基于软交换的网络体系结构分成媒体接入层、传输服务层、控制层和业务应用层，软交换位于控制层。媒体接入层:设有各种网关，用于实现异构网络到核心传输网以及异构网络之间的互连互通。第79页/共90页媒体网关负责管理PSTN与分组数据网络之间的互通，以及不同媒体、信令的相互转换（协议分析、语音编解码、回声消除、数字检测和传真转发等）。信令网关负责提供SS
37、7信令网络（SS7链路）和分组数据网络之间的交换（包括协议ISUP、TCAP等的转换）（请参见本书第九章）。无线网关负责移动通信网到分组数据网络的交换。第80页/共90页 8.6.4 8.6.4 软交换的主要功能软交换的主要功能软交换是下一代网络中完成控制功能的一个软件网络实体，主要完成以下功能。（1 1）呼叫控制功能）呼叫控制功能 （2 2）媒体网关接入功能）媒体网关接入功能 （3 3）协议功能）协议功能 （4 4）业务提供功能）业务提供功能第81页/共90页（5 5）业务交换功能）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
38、信令；按要求修改呼叫/连接处理功能，在SCF控制下处理IN业务请求；业务交互作用管理。第82页/共90页（6 6）互联互通功能）互联互通功能 软交换可以通过媒体网关实现与PSTN/ISDN传统网络互通；通过信令网关（SG）实现与No.7信令网的互通或与智能网互通；可以通过软交换设备中的互通模块，采用H.323协议实现与H.323体系的IP电话网的互通；采用SIP协议实现与未来的SIP网络体系的互通；可以通过SIP或BICC协议实现与其他软交换设备互通；可以提供网内H.248终端、MGCP终端和SIP终端之间的互通。第83页/共90页（7 7）资源管理功能）资源管理功能 软交换提供资源管理功能，
39、对系统中的各种资源进行集中的管理，如资源的分配、释放和控制等。（8 8）计费功能）计费功能 软交换具有采集详细话单及复式计次功能，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。第84页/共90页（9 9）认证与授权功能）认证与授权功能 软交换与认证中心连接，可以将所管辖区域内的用户和媒体网关信息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。（1010）地址解析功能）地址解析功能 完成E.164地址至IP地址、别名地址至IP地址的转换功能，同时也可完成重定向的功能。第85页/共90页（1111）语音处理功能）语音处理功能 软交换可以控制媒体网关是否采用语音压缩和回声抵消技术，并提供
40、可以选择的语音压缩算法（算法至少包括G.729、G.723等）；可以向媒体网关提供语音包缓存区大小的设定，以减少抖动对语音质量带来的影响。第86页/共90页（1212）与业务应用层间的接口功能）与业务应用层间的接口功能目前，软交换设备技术规范书对此还没有给出明确的定义，但从近期发展来看，此接口主要使用SIP或API两种协议，提供对三方应用和增值业务的支持功能。第87页/共90页8.6.5 软交换技术有待研究的问题从设备供应商现有的方案看，存在着以下问题。（1）国际上尚无大型网络的组网和运营经验。（2）协议尚未实现兼容性，标准尚处于发展阶段。第88页/共90页（3）API（应用编程接口）尚无成熟产品。（4）业务不明朗。（5）网络QoS和安全问题尚无较好的解决方案。（6）软交换应用的商业模型有待研究。第89页/共90页感谢您的观看！第90页/共90页