第 8章
IP交换技术及下一代网络 NGN
现代交换原理与通信网技术
? 电信交换概论
? 交换网络
? 程控数字电话交换与电话通信网
? 信令系统
? 分组交换与分组交换网
? ISDN交换技术与 N-ISDN
? ATM交换技术与 B-ISDN
? IP交换技术与下一代网络（ NGN）
1,下一代网络概述（ 1课时）
2,IP交换技术（ 6课时）
3,软交换系统原理（ 3课时）
本章内容安排（ 10课时）
从交换技术的角度认识 NGN
知识点,
?传统网络技术的缺陷（比较）
?下一代网络技术的优势（产生原因）
演进：传输 -交换 -智能网 -下一代网络 -？
1、下一代网络概述
网络封闭
体系结构？
实现技术？
产业链？
……
传统电信网的主要缺陷：
历史贡献,
解决了软件对交换的控制
现实问题,
新业务功能开发复杂
新业务标准统一困难
新业务实施灵活性差
扩展接入能力局限性大
以程控交换机为例：
呼叫控制与业务处理分离 =智能网
虚拟
专用网 800 300
神州行
预付费
PSTN ISDN GSM CDMAInternet ATM
业务传输 /交换
与业务处理分开
---集中提供业务
业务生成与
业务处理分开
---快速提供业务
上网呼
叫等待
移动智能
网
（从业务结点演变而来的概念 …… ）
LAN(TCP/IP)
业务生成环境 SCE 业务管理系统 SMS
数据网
信令网
LAN(TCP/IP)
业务管理接入点
SMAP
业务控制点
SCP
独立智能
外设 IP
典型的智能网结构
业务交换点 SSP
（特殊的交换机）
智能网又面临新问题：
?业务开发技术封闭
?业务执行环境封闭
?网络资源不能共享
网络结构还合适吗？
综合业务：要求网络在业务层面融合
电信领域丰富的
网络能力资源
开放编程接口
设想：
IT领域丰富的
业务开发人力资源
最擅长的编程手段？
中间件的延伸？
Application
Framework
Interfaces ServiceInterface ServiceInterface...
Resource
Interface
Resource
Interface
Resource
Interface
Application业务 /应用
1）为网络运
营商范围之
外的第三方
提供安全可
控的接入网
络资源的能
力
2)提供服务的
注册、查找
和订购能力
提供目前
和将来网
络能够提
供的各种
网络资源
的控制能
力资源
应用编程接口 API
异构网络中间件？
Parlay API已被广泛接受
Parlay Group1998年 3月由 BT,Ulticom、
Microsoft,Nortel和 Siemens 等 5家公司联合发起
成立 ;目前 Parlay组织成员数量超过 60个；
ITU-T,ETSI和 3GPP,3GPP2参与 API标准的
制定，该标准命名为 OSA/Parlay。
外围模块
电路交换矩阵
信令 /呼叫控制
管理 /业务控制
什么是软交换系统？
接 入层
接入网关
业务控制层网络管理与计费应用服务器
NGN与软交换体系结构传统电路交换机体系结构
媒体交换层宽带核心交换
呼叫控制层软交换机
开放的接口协议
两大特征：话音分组化，控制与承载的分离
开
放
的
接
口
协
议
电路交换矩阵
信令 /呼叫控制
业务控制 /管理
软交换系统统一接入各种终端
SIP 终端
MGCP 终端
H.323 终端
集成接
入设备
计算机 电话 传真
IP 网
软交换媒体控制器 MGC
网守 GateKeeper
外围接入层
核心传送层
会话控制层
业务 /管理层 NMC
运行支
撑系统
业务提供
商
PSTN 各类接入 网7号信令网络 其它 VoIP系统
其它软交
换系统
智能网
SG MG
AS
AG
SCP
MS SSC
软交换控制设备（软交换机）
– 呼叫控制
– 资源管理
– 路由控制
– 地址解析 /翻译
信令网关
－ 连接 SS7和 IP 网络
－实现 SS7信令传输格式转换
中继媒体网关
－连接 PSTN与 IP网络
－实现媒体传输格式转换
－主要用于中继（ SS7）接入
接入网关
－ 用于终端用户 /PBX/无线基站的接入
－完成媒体流转换和非 SS7信令处理等功能
应用服务器
提供业务执行，管理，开发环境
媒体服务器
－提供特殊媒体资源
－提供 IVR功能
系统管理中心
－提供系统管理功能
－连接运行支撑系统
IAD
综合接入设备
－ 用于传统用户终端设备的接入
－ 完成用户端数据、语音等的接入功能
软交换系统的体系结构
软交换：
网络演进以及下一代分组网络的核
心设备之一，它独立于传送网络，主要
完成呼叫控制、资源分配、协议处理、
路由、认证、计费等主要功能，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 。
-----信息产业部电信传输研究所
NGN网络模型
H.323/SIP
House/
Building
IP BACKBONE
SG
IAD
LE
PSTN
H.323/SIP
Network
Other
SoftSwitch System
PLMN MG
Enterprise
MG CMTS Cable Network
House/
Building
IAD
PBX
NMCAAA
Radius,SNMP,CPOS
SIP-T/BICC
MGCP,NCS
H.323/SIPSigtran
BS
LE
AS
MCU
GK/SIP S
Cable
Twisted
Line
Twisted
LineT1/E1Line
T1/E1
Line
T1/E1
Line
PS
SCP
INAP
H.323/SIP
House/Building
Twisted
Line
CM/MTA
AS
NEM
MS
SSC
下一代网络中软交换系统的作用
M3U A
IP
SC T P
SC C P
I SU P
B SSA P
T C A P
MA P
T C P UDP
SI PH,323
MG C P,
Meg aco
FTP R adi us SN MP
I N A P
C O R B A
P arl ay A P I
我国下一代网络发展部署
? 软交换：从技术实验、业务实验转向试商用；
? 宽带接入网,ADSL已进入大规模发展阶段，
其他宽带新型接入技术正在研究实验；
? IP网：正在重点研究,NGI将按国家 CNGI的
部署进行现场实验；
? 国家 863计划重大项目, 支持多媒体和移动业
务
? 的软交换系统, （北京邮电大学承担）
目前 NGN发展中的关键问题：
? 软交换支持的各种协议和开放业务 API接口
被广泛认可是 NGN发展的前提；
? 组网,QoS，网络安全技术的成熟是 NGN大
规模应用的关键；
? 运营支撑系统是整个 NGN系统运行的保证；
? 业务市场和广泛业务提供模式的形成是 NGN
成熟的标志。
?开放的网络体系架构
?业务处理与呼叫控制分离，
呼叫控制与承载控制分离
关于 NGN定义的思考 ……
NGN的特征：
小结：
?在通信网中为什么要引入软交换的概念？
?异构网络中间件的基本原理是什么？
?下一代网络如何与传统网络技术和设备兼
容？
?与软交换相关的协议有哪些？
思考：从网络演进的进程预测下一代网络之
后的网络？
IP交换技术及下一代网络 NGN
现代交换原理与通信网技术
? 电信交换概论
? 交换网络
? 程控数字电话交换与电话通信网
? 信令系统
? 分组交换与分组交换网
? ISDN交换技术与 N-ISDN
? ATM交换技术与 B-ISDN
? IP交换技术与下一代网络（ NGN）
1,下一代网络概述（ 1课时）
2,IP交换技术（ 6课时）
3,软交换系统原理（ 3课时）
本章内容安排（ 10课时）
从交换技术的角度认识 NGN
知识点,
?传统网络技术的缺陷（比较）
?下一代网络技术的优势（产生原因）
演进：传输 -交换 -智能网 -下一代网络 -？
1、下一代网络概述
网络封闭
体系结构？
实现技术？
产业链？
……
传统电信网的主要缺陷：
历史贡献,
解决了软件对交换的控制
现实问题,
新业务功能开发复杂
新业务标准统一困难
新业务实施灵活性差
扩展接入能力局限性大
以程控交换机为例：
呼叫控制与业务处理分离 =智能网
虚拟
专用网 800 300
神州行
预付费
PSTN ISDN GSM CDMAInternet ATM
业务传输 /交换
与业务处理分开
---集中提供业务
业务生成与
业务处理分开
---快速提供业务
上网呼
叫等待
移动智能
网
（从业务结点演变而来的概念 …… ）
LAN(TCP/IP)
业务生成环境 SCE 业务管理系统 SMS
数据网
信令网
LAN(TCP/IP)
业务管理接入点
SMAP
业务控制点
SCP
独立智能
外设 IP
典型的智能网结构
业务交换点 SSP
（特殊的交换机）
智能网又面临新问题：
?业务开发技术封闭
?业务执行环境封闭
?网络资源不能共享
网络结构还合适吗？
综合业务：要求网络在业务层面融合
电信领域丰富的
网络能力资源
开放编程接口
设想：
IT领域丰富的
业务开发人力资源
最擅长的编程手段？
中间件的延伸？
Application
Framework
Interfaces ServiceInterface ServiceInterface...
Resource
Interface
Resource
Interface
Resource
Interface
Application业务 /应用
1）为网络运
营商范围之
外的第三方
提供安全可
控的接入网
络资源的能
力
2)提供服务的
注册、查找
和订购能力
提供目前
和将来网
络能够提
供的各种
网络资源
的控制能
力资源
应用编程接口 API
异构网络中间件？
Parlay API已被广泛接受
Parlay Group1998年 3月由 BT,Ulticom、
Microsoft,Nortel和 Siemens 等 5家公司联合发起
成立 ;目前 Parlay组织成员数量超过 60个；
ITU-T,ETSI和 3GPP,3GPP2参与 API标准的
制定，该标准命名为 OSA/Parlay。
外围模块
电路交换矩阵
信令 /呼叫控制
管理 /业务控制
什么是软交换系统？
接 入层
接入网关
业务控制层网络管理与计费应用服务器
NGN与软交换体系结构传统电路交换机体系结构
媒体交换层宽带核心交换
呼叫控制层软交换机
开放的接口协议
两大特征：话音分组化，控制与承载的分离
开
放
的
接
口
协
议
电路交换矩阵
信令 /呼叫控制
业务控制 /管理
软交换系统统一接入各种终端
SIP 终端
MGCP 终端
H.323 终端
集成接
入设备
计算机 电话 传真
IP 网
软交换媒体控制器 MGC
网守 GateKeeper
外围接入层
核心传送层
会话控制层
业务 /管理层 NMC
运行支
撑系统
业务提供
商
PSTN 各类接入 网7号信令网络 其它 VoIP系统
其它软交
换系统
智能网
SG MG
AS
AG
SCP
MS SSC
软交换控制设备（软交换机）
– 呼叫控制
– 资源管理
– 路由控制
– 地址解析 /翻译
信令网关
－ 连接 SS7和 IP 网络
－实现 SS7信令传输格式转换
中继媒体网关
－连接 PSTN与 IP网络
－实现媒体传输格式转换
－主要用于中继（ SS7）接入
接入网关
－ 用于终端用户 /PBX/无线基站的接入
－完成媒体流转换和非 SS7信令处理等功能
应用服务器
提供业务执行，管理，开发环境
媒体服务器
－提供特殊媒体资源
－提供 IVR功能
系统管理中心
－提供系统管理功能
－连接运行支撑系统
IAD
综合接入设备
－ 用于传统用户终端设备的接入
－ 完成用户端数据、语音等的接入功能
软交换系统的体系结构
软交换：
网络演进以及下一代分组网络的核
心设备之一，它独立于传送网络，主要
完成呼叫控制、资源分配、协议处理、
路由、认证、计费等主要功能，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 。
-----信息产业部电信传输研究所
NGN网络模型
H.323/SIP
House/
Building
IP BACKBONE
SG
IAD
LE
PSTN
H.323/SIP
Network
Other
SoftSwitch System
PLMN MG
Enterprise
MG CMTS Cable Network
House/
Building
IAD
PBX
NMCAAA
Radius,SNMP,CPOS
SIP-T/BICC
MGCP,NCS
H.323/SIPSigtran
BS
LE
AS
MCU
GK/SIP S
Cable
Twisted
Line
Twisted
LineT1/E1Line
T1/E1
Line
T1/E1
Line
PS
SCP
INAP
H.323/SIP
House/Building
Twisted
Line
CM/MTA
AS
NEM
MS
SSC
下一代网络中软交换系统的作用
M3U A
IP
SC T P
SC C P
I SU P
B SSA P
T C A P
MA P
T C P UDP
SI PH,323
MG C P,
Meg aco
FTP R adi us SN MP
I N A P
C O R B A
P arl ay A P I
我国下一代网络发展部署
? 软交换：从技术实验、业务实验转向试商用；
? 宽带接入网,ADSL已进入大规模发展阶段，
其他宽带新型接入技术正在研究实验；
? IP网：正在重点研究,NGI将按国家 CNGI的
部署进行现场实验；
? 国家 863计划重大项目, 支持多媒体和移动业
务
? 的软交换系统, （北京邮电大学承担）
目前 NGN发展中的关键问题：
? 软交换支持的各种协议和开放业务 API接口
被广泛认可是 NGN发展的前提；
? 组网,QoS，网络安全技术的成熟是 NGN大
规模应用的关键；
? 运营支撑系统是整个 NGN系统运行的保证；
? 业务市场和广泛业务提供模式的形成是 NGN
成熟的标志。
?开放的网络体系架构
?业务处理与呼叫控制分离，
呼叫控制与承载控制分离
关于 NGN定义的思考 ……
NGN的特征：
小结：
?在通信网中为什么要引入软交换的概念？
?异构网络中间件的基本原理是什么？
?下一代网络如何与传统网络技术和设备兼
容？
?与软交换相关的协议有哪些？
思考：从网络演进的进程预测下一代网络之
后的网络？
