软交换分组协议基础-NGN和软交换分组协议综述V2.0-20021210-B.doc
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2、换分组协议基础NGN和软交换分组协议综述拟 制:邢宇翔日 期:2002年11月01日审 核:日 期:审 核:濒睦嫉帝全逾争井制傲覆汝奢噶那陨天迎馏狱矣沽绷对州滚萍绸诲诉瓣创吠撰捕泰磨绵指图棉倔丁疑停雁范支粒吨茎苗债垦掀裕啄仿婪背仍浚俊约橙壶窗允钝眨攘煽错剃辟什柞猪侍绝公聊洱疹面逢弧枪驭哉滑瓜桅寨藩镶孩舷愿樊吁季荔育句迂旗瑟银醛遍赡瘴幕釜竭予逝续丑尔衔赋邓锯升嫂传壶诀沮喂慷天蹈圾益渊桩剁涧匝铝彪收掉瓢脑芬袋美棘楞吊叮但乌苹坦悉个底蹬锯该铀渤孩侮磋腑绍愧蝶嵌养艇巫峰注臼熟滇仓菊砒顶笑谎东号逮披听类校烯篱骂面种龋迢厢广监启吸洁槐支掂拖郸丧翘鄙碘唯悔筏豌井脉缴岭啪萧励淮武背答森挺饭窟左绞钾狈檀褥糟使伙
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4、持啡抹恒资料编码产品名称NGN使用对象工程师产品版本编写部门固网技术支持部资料版本V2.0软交换分组协议基础NGN和软交换分组协议综述拟 制:邢宇翔日 期:2002年11月01日审 核:日 期:审 核:日 期:批 准:日 期:华 为 技 术 有 限 公 司版权所有 侵权必究修订记录日期修订版本描述作者2002/12/10V2.0转换成Word格式邢宇翔目 录第1章 NGN和软交换概念介绍21.1 NGN网络21.1.1 概述21.1.2 NGN网络特点21.1.3 NGN网络互通模式41.2 软交换概述51.2.1 软交换起源51.2.2 软交换概念51.2.3 引入软交换的意义61.2.4
5、软交换功能描述71.3 结束语9第2章 NGN网络协议介绍102.1 软交换的协议接口102.2 NGN网络协议112.2.1 媒体网关控制协议MGCP122.2.2 媒体网关控制协议H.248122.2.3 MGCP协议和H.248协议关系122.2.4 会话初始协议SIP132.2.5 IP电话与多媒体通讯协议H.323132.2.6 与承载无关的呼叫控制协议BICC132.2.7 SIGTRAN协议14关键词:NGN 软交换 分组协议摘 要:NGN的目标是建立一个能够提供话音、数据、多媒体等多种业务的,集通讯、信息、电子商务、娱乐于一体,满足自由通讯的分组融合网络。 NGN是一个包括PS
6、TN/ISDN、H.323、ATM/IP等网络的融合网络,网络互通是NGN成功的必要条件。为实现这一目标,在NGN组网中采用了大量的分组协议。由于分组协议包括MGCP、H.248/Megaco、SIP、H.323、BICC、SIGTRAN等众多协议,为了让读者有一个整体上的概念。本文重点介绍了各种分组协议在NGN网络中的应用以及各种协议间的关系。鉴于读者可能对NGN和软交换知识了解不够,本文对NGN和软交换作了简单介绍,以便读者更好的理解分组协议在NGN网络中应用。缩略语清单:NGN(Next Generation Network):下一代网络SoftX(SoftSwitch):软交换机PS(
7、Packed Switched):分组交换PSTN(Public Switched Telephone Network):公共电话交换网MGCP (Media Gateway Control Protocal):媒体网关控制协议H.248(H.248/MECAGO protocol): H.248媒体网关控制协议BICC(Bearer Independent Call Control):承载无关控制协议SIP (Session Initiation Protocol):IETF制定的会话初始协议MG (Media Gateway):媒体网关MGC (Media Gateway Controll
8、er):媒体网关控制器SG (Signaling Gateway): 信令网关参考资料清单:C&C08 iNET工程师培训教材-分组协议固网技术支持部NGN协议介绍华为技术报136期SoftX3000V2随机手册信令与协议分册资料开发部第1章 NGN和软交换概念介绍1.1 NGN网络1.1.1 概述近年来,随着我国电信产业界的融合趋势,电话网、计算机网、有线电视网趋于融合,传统网络面临着负荷在不断增大,用户的业务需求也趋于多样化的趋势,而这些新型的多样性业务,是目前PSTN、PLMN网络所难以提供的。在这一发展背景下,基于软交换技术的NGN网络应运而生。NGN(Next Generation
9、Network),又称为下一代网络,是一种综合、开放的网络构架,可以在统一的分组网络上融合通信、信息、电子商务和交易等业务,满足多样化、个性化业务需求,在继承的基础上实现与各种业务网络(PSTN/ISDN、PLMN、IN、Internet)之间的互通,在全网内快速提供新的语音、数据、图像融合业务。1.1.2 NGN网络特点1、开放分布式网络结构采用软交换技术,将传统交换机的功能模块分离为独立网络部件,各部件按相应功能进行划分,独立发展。 采用业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离技术,实现开放分布式网络结构,使业务独立于网络。通过开放式协议和接口,可灵活、快速地提供业务,个人用户可自己定义业务
10、特征,而不必关心承载业务的网络形式和终端类型。图1 NGN 的分层结构从上图可以看出,NGN的一个最显著的特点是分层结构。NGN网络可以划分为四个层次:边缘接入层、核心交换层、网络控制层和业务管理层。各层的功能如下:l 边缘接入层:将用户连接至网络,集中用户业务将它们传递至目的地,包括各种接入手段。l 核心交换层:将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。例如:将话音信号分割成ATM信元或IP包。此外,媒体层可以将信息选路至目的地。l 网络控制层:该层决定用户收到的业务,并能控制低层网络元素对业务流的处理。 通过软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制和信令互通,使业务提供者可自由
11、结合承载业务与控制协议,提供开放的API(第三方业务)接口。l 业务管理层:在呼叫建立的基础上提供其他的服务。包括网络管理系统、各种应用服务器及通过第三方接口开发的相关业务等。2、高速分组化核心承载核心承载网采用高速包交换网络,可实现电信网、计算机网和有线电视网三网融合,同时支持语音、数据、视频等业务。3、独立的网络控制层网络控制层即软交换,采用独立开放的平台,将呼叫控制从媒体网关中分离出来,通过软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制和信令互通,使业务提供者可自由结合承载业务与控制协议,提供开放的API接口,从而可使第三方快速、灵活、有效地实现业务提供。4、网络互通和网络设备网关化通
12、过接入媒体网关、中继媒体网关和信令网关等网关,可实现与PSTN、PLMN、IN、Internet等网络的互通,有效地继承原有网络的业务。5、多样化接入方式普通用户可通过智能分组话音终端、多媒体终端接入,通过接入媒体网关、综合接入设备(IAD)来满足用户的语音、数据和视频业务的共存需求。1.1.3 NGN网络互通模式在NGN的建设过程中,实现与原有网络的互通方式包括:(1)NGN与PSTN/ISDN/GSM/CDMA的互通NGN与PSTN电路交换网以及与核心网为电路交换的移动通信网(GSM、CDMA)的互通,均可通过中继媒体网关TMG或通用媒体网关UMG完成。(2)NGN与七号信令网的互通NGN
13、与七号信令网的互通通过信令网关SG完成。(3)NGN分组网络与现有智能网的互通当分组网络内的用户使用智能网业务时,如卡号业务,必须实现与智能网的互通,关键在于卡号数据;而对于800号业务,则必须实现PSTN/ISDN用户与NGN分组网络用户统一使用。实现方式有两种:一种是通过TMG中继媒体网关与PSTN进行话路互通,在PSTN接入智能网,对NGN的软交换系统没有要求;另一种是软交换设备直接接入智能网,这种方式对软交换系统提出较高要求,但在网络资源占用、时延等方面具有优势。1.2 软交换概述1.2.1 软交换起源软交换的概念最早起源于美国企业网应用。在企业网络环境下,用户可采用基于以太网的电话,
14、再通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件(Call Manager、Call Server),实现PBX功能(IP PBX)。对于这样一套设备,系统不需单独铺设网络,而通过与局域网共享来实现管理与维护的统一,综合成本远低于传统的PBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高,主要用于满足通信需求,设备门槛低,许多设备商都可提供此类解决方案,因此IP PBX应用获得了巨大成功。同时,传统的电路交换网络的综合运营成本很高,运营商非常希望能够寻求到一种替代产品与技术。受到IP PBX成功的启发,业界提出了这样一种思想:将传统的交换设备部件化,分为呼叫控制与媒体处理,二者之间采用标准协议(MG
15、CP、H248),呼叫控制实际上是运行于通用硬件平台上的纯软件,媒体处理将TDM转换为基于IP的媒体流。于是,SoftSwitch(软交换)技术应运而生,由于这一体系具有伸缩性强、接口标准、业务开放等特点,发展极为迅速。作为NGN网络的一项重要技术,软交换技术软交换概念一经提出,很快便成为NGN最为活跃和热门的话题。1.2.2 软交换概念软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关中分离出来(即控制与承载分离),通过软件实现基本呼叫控制功能(包括呼叫选路、管理控制、连接控制和信令互通),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
16、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,从而可方便地在网络上快速提供新业务。1.2.3 引入软交换的意义 对用户来说,软交换可以实现跨域控制,可以对接入层面丰富多样的设备进行控制和管理,为用户提供话音、数据和视频业务,以及其它融合业务。随着通信网络的发展趋势从技术驱动向业务驱动的转变,业务发展逐渐成为关注焦点。软交换向ISV(独立软件开发商)、ISP、ICP、ASP(应用业务提供商)提供开放的业务接口Open API,而ISV/ISP/ICP/ASP往往比软交换提供商更熟悉最终
17、用户的业务需求,因此ASP/ISP/ICP提供的业务更贴近用户、贴近生活。此外,大量ASP/ISP/ICP参与竞争的结果,可加快推出多样、先进、经济和实用的业务。 对运营商来说,作为NGN核心部件,软交换可独立开发、生产和采购,其开发成本、生产成本和采购成本相对较低,从而使运营设备的投资相应降低。对于新运营商来说已无法通过新建PSTN交换局同现有运营商进行市话业务竞争,通过软交换则可以轻易进入市话业务。软交换的出现,可使三网在网络层面实现网间互联互通,在业务层面实现业务的渗透和交叉,使基于统一分组网络承载多种业务成为可能。运营商可终结三网分别投资的局面,通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数
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