软交换讲义与下一代网络
软交换技术在下一代网络NGN中的应用
软交换技术在下一代网络NGN中的应用摘要：随着信息业务的兴起与发展，在新世纪初，全世界网上传送的数据业务量已经超过语音业务，同时全球移动用户也超过了固定用户。
以IP 业务为代表的数据业务量将超过或大大超过话音业务量的增长趋势，而宽带IP 网络的建设，各种形式的宽带接入技术在网络中得到大量应用后，Internet 基本接入业务的种类将越来越多。
为了支持层出不穷、越来越多的网络应用，世界各国都在探索与试验可持续发展的下一代网络，并提出了下一代网络的相关概念。
关键词：软交换技术；下一代网络NGN；应用前言随着通信技术的飞速发展，人们对通信业务的需求不只是电话业务，还有音频、视频、图像和数据等多媒体通信业务。
软交换技术继承了传统通信技术中可运营和可管理的理念，同时吸收了IP网灵活、简单和开放的特点，是传统电信技术与IP技术的有机结合，并且是优势互补［１］。
传统的电信网是基于电路交换方式的程控交换网络，而下一代话音网则是基于软交换的分组网络。
软交换技术兼顾各种接入技术，可以完成多种通信业务的交换。
一、NGN 的概念和原理广义的下一代网络NGN 其概念内容十分宽泛，几乎能够涵盖电信通信行业的各个技术层面及网络构设理念。
从NGN 的承载层面上来讲，下一代网络是高速的全光智能网络体系。
从接入层面上来讲，下一代网络是宽带有限与无线业务的多元化、综合化的有机结合。
从控制层面上来讲，下一代网络以软交换技术为核心的控制体系。
从互联网角度来看，下一代网络为下一代新型互联网体制，NGI。
总之，下一代网络NGN 是现代通讯业务开展和信息技术发展需求共同推进的结果，是通信技术的各种新型技术的有机结合，它承载并努力实现人们对现代通信所期望高效性、实时性、稳定性技术性理念。
下一代网络能够提供包括语音、数据、多媒体等各种综合业务开展所需要的开放式网络架构。
NGN 所应具备的技术特征在于：开放式的网络架构、网络体系构建以实际业务需求为导向、分组网络管理基于统一的内部协议、为大量用户提供实时、高效的体制支撑、资源共享与传输的便利性、在有限的资源条件下创设最大化的经济利润等。
下一代网络与软交换软交换
典型企业案例介绍
案例二
中国移动软交换网络改造
背景介绍
中国移动作为国内最大的移动通信运营商之一，其网络规模和用户数 量庞大，对通信网络的质量和稳定性要求极高。
解决方案特点
中国移动采用了先进的软交换技术对现有通信网络进行改造，实现了 网络的平滑演进和升级，提高了网络的智能化和自适应性。
物联网业务需求
随着物联网技术的不断发展，物联网业务已成为未来发展 的重要方向之一，NGN能够提供可靠的物联网连接和数 据传输服务。
02
CATALOGUE
软交换技术原理及架构
软交换技术原理
基于分组交换
软交换技术采用分组交换原理，以IP网 络为基础构建通信网络，实现语音、数 据、视频等多媒体业务的融合传输。
络的发展。
产业链协同发展机遇挖掘
设备制造商与运营商合作
设备制造商和运营商可以共同研发和推广新技术、新设备 ，提升网络性能和用户体验，实现互利共赢。
跨行业合作
下一代网络将与各行业深度融合，为智能制造、智慧城市 、智慧医疗等领域提供强大支持，推动数字化转型。
创新业务拓展
基于下一代网络技术，运营商可以开发更多创新业务和应 用场景，如超高清视频、VR/AR、自动驾驶等，拓展收入 来源。
通信融合。
数据通信领域应用
基于软交换的数据通信
利用软交换技术实现数据通信的控制和管理，提供高速、稳定的 数据传输服务。
数据增值业务
通过软交换提供的开放接口和协议，实现数据增值业务的快速开发 和部署，如短信、彩信等。
多网融合数据通信
第八章 下一代网络与软交换
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 。
软交换技术的下一代通信网络的应用研究
软交换技术的下一代通信网络的应用研究软交换技术是下一代网络呼叫和控制的大脑，它为下一代网络提供了呼叫控制和链接控制的功能。
目前，软交换技术的下一代通信网络将会取代有线电视和IP的融合。
软交换技术的下一代通信网络是不同于当前网络的，它是能够提供语音，视频和数据等网络内容的一个开放式的网络体系。
标签：软交换技术；下一代通信；网络；应用前言随着人们生活水平的提高，人们的业务需求开始增多，而传统的网络无法满足其需求，矛盾日益激烈，所以怎样解决多个网络之间的互通关系和业务之间的相互融合是网络运营商面对的最直接的问题。
新的网络体系被要求开放化，成本低，还必须要提供高质量的网络来供人们生活和工作。
这样的情况下，新的网络发展将在软件换技术的下一代通信网络的支持下诞生，目前正处于初级发展阶段，但却在以惊人的速度发展着。
1 软交换技术的概念软交换的概念最早起源于美国当时的企业网络环境之中，使用者利用的是以太网电话，以及一整套关于PC服务器的呼叫控制软件。
这种软件设备的优点在于系统不用单独去建设网络，只要同所在的局域网实现共享就可达到网络在管理以及维护上高度一致的目的，而且成本要比传统的PBH低很多。
因为企业网络所需要的内容对设备的总体要求并不高，简单的通信需求就可以，所以许多设备商都能够提供简单的企业所需的网络。
因为IP PBX成功的影响，同时为了提高网络的经济效益，让网络的发展更加的大众化[1]。
所以专业人员提出了改变传统的设备，分为呼叫控制与媒体处理，这两者之间用标准的协议进行连接处理。
因此，软交换的基本含义就是把呼叫控制和媒体网关的功能分开，同时利用软件实现呼叫功能，然后帮助媒体网关提供基本的业务。
从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。
软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。
与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。
下一代网络与软交换课件
基于人工智能技术，实现软交换网络的智能故障诊断和自愈，提高网 络的可用性和稳定性。同时，降低运维成本，提升网络运维效率。
课程总结和展望
课程主要内容回顾
下一代网络概述
详细介绍了下一代网络的概念、特点、体系 结构等基础知识。
下一代网络与软交换的应用
讨论了下一代网络和软交换技术在通信、互 联网等领域的应用案例。
数据传输协议
利用软交换支持的数据传 输协议，实现各类数据的 可靠传输，满足不同业务 需求。
统一数据管理
通过软交换对数据通信进 行统一管理，简化网络结 构，提高数据传输效率。
数据安全性保障
采用数据加密、完整性校 验等技术手段，确保数据 通信的安全性。
软交换技术在实际应用中的 案例
案例一：基于软交换的企业通信系统
02 • 业务层
提供各种业务和应用，如语音、视频、数据等。
03 组成
NGN由核心网、接入网和业务网三部分组成。
下一代网络的结构和组成
• 核心网
负责数据的交换和路由， 是NGN的核心部分。
• 业务网
提供各种业务和应用，包 括基本业务和增值业务。
• 接入网
将用户接入到核心网，包 括固定接入和移动接入。
• 媒体网关：实现电路交换网络与分组交换网络之间的 媒体转换和传输。
• 信令网关：负责电路交换网络中的信令协议与分组交 换网络中的信令协议之间的转换。
• 应用服务器：提供增值业务和应用逻辑。
软交换的通信流程
基本流程 01
02 1. 呼叫建立：软交换设备接收来自用户或其他网 络的呼叫请求，根据呼叫控制规则进行处理。
功能
• 媒体网关接入：软交换通过与媒体网关的互操作， 实现对传统电路交换网络的接入。
软交换与下一代网络要点
基于软交换的开放业务支撑环境
业务支撑环境主要包括： 应用服务器 业务管理服务器 业务生成环境 它们互相配合，共同快速完成向用户提供的增值业务。
南华大学电气工程学院
基于软交换的开放业务支撑环境
应用服务器：是业务支撑环境的主体。通过开放的协
议或API与软交换交互来间接地利用底层网络资源，从 而实现业务与呼叫控制的分离。
根据应用服务器和软交换之间接口不同分类，可以分为 SIP应用服务器和Parlay应用服务器。前者与软交换之间采用 SIP协议进行交互，而后者则将Parlay API作为与软交换之间 的接口。 SIP有两种业务开发技术：SIP CGI和SIP Servlet API规范
南华大学电气工程学院
软交换呼叫控制原理
软交换呼叫控制的基本原理概括如下： （1）通过信令网关交互必要的控制信息。在与电路交互 网互通的情况下，软交换要与信令网进行信令消息的互 通，处理接收到的信令消息，或将消息转换为适合在电 路交换中的消息格式。 （2）进行协议的转换工作。 （3）控制媒体网关检测呼叫的建立和释放等操作。软交 换需要与连接主叫和被叫的媒体网关进行通信，控制其 为呼叫的建立分配必要的资源。
软交换与下一代网络
电气工程学院本11级通信01班 张星海 学号：20114400125
目 录
概述 软交换的基本概念 网关技术 软交换呼叫控制原理 基于软交换的开放业务支撑环境 应用编程接口 总结
南华大学电气工程学院
概 述
NNG（next generation network） 即下一代网络，是电 信发展史上的一个里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。
南华大学电气工程学院
软交换呼叫控制原理
浅谈软交换及下一代网络
（ ）ＮＧＮ 的 基 本 特 征 ２
２ 软 交 换 的 基 本 概 念
（ ） 软 交 换 的定 义 １
狭 义上讲 ， 交换专 指软交 换设 备 。基 本含 义 软
就 是 把 呼 叫 控 制 功 能 从 媒 体 网 关 中 分 离 出 来 ， 过 通 服 务器或 网元上 的软件 实现基 本呼 叫控制 功能 ， 包 括 呼 叫 选 路 、 理 控 制 、 接 控 制 （ 立 会 话 、 除 会 管 连 建 拆
７号信令 网 Ｈ
、 —
—
— — — — — — — —
信令 网关
Ｌ —— — — — 一 — —— —— ——
控 制 层
／
—
／
—
ＰＳ Ｎ ／Ｐ Ｍ Ｔ Ｌ Ｎ Ｈ
媒 体 网 关
ＡＴＭ 或
媒 体服 务 器 Ｉ Ｐ承 栽 网 传 Fra bibliotek 层
期。
② 开放 性 ： 由于 软交换体 系架 构 中的
功 能服 务 器 ＩＩ策 略 服 务 器 Ｉｌ 用服 务 器 应 Ａ Ｉ 口 Ｐ接
业
务
层
核 心设 备 完 全 分 离 ，
有 利 于 以 最 快 的 速 度 、最 高 效 的 方 式 引 入 各 类 新 业 务 ，缩 短
了 新 业 务 的 开 发 周
ｌ： 兰 １
全 开 放 应 用 平 台 为 客 户 制 定 各 种 新 业 务 和 综 合 业 务 ， 大限度地满 足客户需 求 。 最 （ ）软 交 换 的 主 要 协 议 ３ 主 要 协 议 包 括 ： ２ ８ ＭＥ Ａ Ｏ 协 议 、 ＣＰ Ｈ． ／ Ｇ Ｃ ４ ＭＧ Ｓ 协 、 Ｉ Ｃ 协 Ｉ Ｐ ＢＣ Ｓ Ｐ 协 ＣＴ Ｈ．２ ３ ３协
现代交换技术 第八章 下一代网络与软交换
8.2 基于软交换的NGN结构
• 接入层的设备，包括各种不同的网络、终端设备、以及各种网关设备，如PSTN、 ATM网络，帧中继网、移动网，各种IP电话终端机模拟终端等。 • 接入层设备主要包括媒体网关、信令网关、综合接入设备。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 接入层设备主要包括媒体网关、信令网关、综合接入设备：
8.3 软交换组网设备
• 软交换系统中，核心控制设备是软 交换/软交换服务器，它提供传统的 长途和本地电话业务，完成信令处 理、呼叫控制、资源管理、计费、 用户管理等功能。
• 除了软交换机外，在边缘接入层还 有许多软交换设备，可分为窄带接 入设备和宽带接入设备。 窄带接入：利用软交换机、网关 等设备替代现有的电话长途/汇接 局和端局。 宽带接入：利用软交 下一代网络概述
• NGN是一个分组传送的网络，它提 供包括电信业务在内的多种业务。 • NGN能够利用多种带宽和具有QoS 能力的传送技术，实现业务功能与 底层传送技术的分离。 • NGN提供用户对不同业务网的自由 接入，并支持通用移动性，实现用 户对业务使用的一致性和统一性。
8.1 下一代网络概述
8.3 软交换组网设备
• 网络和业务的融合必须解决的首要问题是电路交换网和分组数据网之间的信令互通 问题。为此，ITU-T制定了独立于承载的呼叫控制协议（BICC）。 • 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 （No.7信令）可在各种网络上承载，包括MTP(消息传递部分)、SS7网络、ATM网络、 IP网络。
• 控制层
8.1 下一代网络概述
完成各种呼叫控制功能，控制底层网络元素对接入层和传送层话音、数据和多媒体 业务流的处理，在该层实现了网络端到端的连接控制。 • 业务层 • 在呼叫建立的基础上提供各种增值业务，同时开放第三方可编程接口，易于引入新 业务。另外也负责业务的管理功能，如业务逻辑定义，业务生成，业务认证和业务 计费等。