軟交換與NGN

前言

軟交換技術(shù)繼承了傳統(tǒng)通信技術(shù)中可運(yùn)營(yíng)、可管理的理念，同時(shí)吸收了IP網(wǎng)靈活、簡(jiǎn)單、開(kāi)放的特點(diǎn)，是傳統(tǒng)電信技術(shù)與IP技術(shù)的有機(jī)結(jié)合和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。軟交換技術(shù)采用分層的體系結(jié)構(gòu)、開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可兼容各種接入手段，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫與承載分離，使得提供靈活、快速、融合的業(yè)務(wù)成為可能。以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)以IP網(wǎng)絡(luò)為承載基礎(chǔ)，能支持各種網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的互通和業(yè)務(wù)的互操作，支持各種運(yùn)營(yíng)模式，能實(shí)現(xiàn)固定電話網(wǎng)、移動(dòng)電話網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合，代表了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，是促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)融合、業(yè)務(wù)整合的主要技術(shù)之一，是從事通信工程的技術(shù)人員必須掌握的知識(shí)。本書(shū)按照電信技術(shù)人員熟悉的表述方式，深入淺出地介紹了軟交換技術(shù)和下一代網(wǎng)絡(luò)的基本概念和相關(guān)技術(shù)?！盾浗粨Q與NGN》是大學(xué)本科通信專業(yè)的核心專業(yè)課程，本書(shū)可作為大學(xué)本科、?？仆ㄐ殴こ虒I(yè)和電子信息類專業(yè)的教材，也可作為相應(yīng)專業(yè)研究生和工程技術(shù)人員的參考書(shū)。由于軟交換與NGN是在傳統(tǒng)的數(shù)字電話網(wǎng)（含數(shù)字移動(dòng)電話網(wǎng)）和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，學(xué)習(xí)本課程的先修課程是《現(xiàn)代交換原理》和《計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)》。從全書(shū)的體系結(jié)構(gòu)來(lái)看，第1章～第5章是本書(shū)的基本內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上可選學(xué)第6章～第7章。第1章～第5章主要內(nèi)容如下：下一代網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的背景、軟交換的概念和特點(diǎn)、以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等；在下一代網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用的協(xié)議的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)、主要功能和典型的信令流程等；軟交換網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備的功能、，硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)及配置的數(shù)據(jù)；下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)、業(yè)務(wù)分類、下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式等；下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)對(duì)IP承載網(wǎng)的要求，影響IP承載網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量的主要因素，提高承載網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的主要技術(shù)的原理等。第6章介紹了軟交換技術(shù)在固網(wǎng)智能化改造及固網(wǎng)端局的應(yīng)用方案和軟交換技術(shù)在移動(dòng)長(zhǎng)途網(wǎng)、本地網(wǎng)的應(yīng)用方案，介紹了軟交換技術(shù)應(yīng)用中關(guān)鍵設(shè)備容量的估算方法。第7章說(shuō)明了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）的由來(lái)、特點(diǎn)以及標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展，詳細(xì)介紹了IMS的體系結(jié)構(gòu)，包括IMS的層次結(jié)構(gòu)、功能實(shí)體和接口協(xié)議，說(shuō)明了IMS的注冊(cè)流程、會(huì)話建立流程和典型業(yè)務(wù)流程，IMS與PSTN／CS的互通方案以及IMS與軟交換的關(guān)系。本教材的特點(diǎn)是深入淺出，通俗易懂，適合學(xué)生自學(xué)。在每一章開(kāi)始的學(xué)習(xí)指導(dǎo)中都簡(jiǎn)要介紹了本章的要點(diǎn)。

內(nèi)容概要

本書(shū)深入淺出地介紹了軟交換技術(shù)和下一代網(wǎng)絡(luò)的基本概念和相關(guān)技術(shù)，包括：以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和主要協(xié)議（傳輸媒體信息的協(xié)議IP等、會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議SIP和會(huì)話描述協(xié)議SDP，媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議H.248協(xié)議，與業(yè)務(wù)承載無(wú)關(guān)的呼叫控制協(xié)議信令傳輸協(xié)議SIGTRAN）；軟交換設(shè)備、中繼媒體網(wǎng)關(guān)（綜合媒體網(wǎng)關(guān)）、綜合接入設(shè)備IAD、信令網(wǎng)關(guān)、歸屬位置寄存器HLR的功能、硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)；下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)、分類以及實(shí)現(xiàn)方式；下一代網(wǎng)絡(luò)中典型業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方案和信令流程，影響IP承載網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量的主要因素，提高承載網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的主要技術(shù)的原理；軟交換技術(shù)在固定電話網(wǎng)和移動(dòng)電話網(wǎng)應(yīng)用方案，IP多媒體子系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、功能實(shí)體和接口協(xié)議。　　本書(shū)通俗易懂，理論聯(lián)系實(shí)際，可作為應(yīng)用型本科以及大專院校通信專業(yè)的教材，也可供通信技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章　下一代網(wǎng)絡(luò)與軟交換概述　學(xué)習(xí)指導(dǎo)　1.1　下一代網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的背景　1.2　下一代網(wǎng)絡(luò)的概念　1.3　電路交換與分組交換的基本概念　　1.3.1　電路交換方式　　1.3.2　分組交換方式　1.4　軟交換的概念和特點(diǎn)　　1.4.1　軟交換的概念　　1.4.2　下一代網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)　1.5　以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　1.5.1　下一代網(wǎng)絡(luò)的一般結(jié)構(gòu)　　1.5.2　接入層　　1.5.3　傳送層　　1.5.4　控制層　　1.5.5　業(yè)務(wù)層　　1.5.6　下一代網(wǎng)絡(luò)中使用的協(xié)議　1.6　固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)　　1.6.1　固定電話網(wǎng)的發(fā)展歷程　　1.6.2　綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)　　1.6.3　固定電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)步驟　　1.6.4　固定軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)　1.7　移動(dòng)電話網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)　　1.7.1　移動(dòng)電話網(wǎng)的發(fā)展歷程　　1.7.2　移動(dòng)通信系統(tǒng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)　　1.7.3　第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　小結(jié)　習(xí)題第2章　下一代網(wǎng)絡(luò)中采用的主要協(xié)議　學(xué)習(xí)指導(dǎo)　2.1　下一代網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體信息的協(xié)議　　2.1.1　IP　　2.1.2　UDP　　2.1.3　RTP　　2.1.4　語(yǔ)音編碼　　2.1.5　多媒體數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡(luò)中傳送時(shí)所占的帶寬計(jì)算　2.2　SIP和SDP　　2.2.1　SIP的網(wǎng)絡(luò)模型　　2.2.2　基于SIP的多媒體通信的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)　　2.2.3　SIP尋址和SIP通用資源定位器　　2.2.4　SIP消息　　2.2.5　會(huì)話描述協(xié)議　　2.2.6　SIP-T和SIP-I　　2.2.7　SIP擴(kuò)展方法簡(jiǎn)介　　2.2.8　SIP信令流程　2.3　H.248協(xié)議　　2.3.1　連接模型　　2.3.2　H.248/Megaco消息的傳輸機(jī)制　　2.3.3　H.248協(xié)議的命令　　2.3.4　H.248協(xié)議的描述符和封包　　2.3.5　H.248呼叫信令流程　2.4　BICC協(xié)議　　2.4.1　與BICC協(xié)議有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　2.4.2　BICC協(xié)議　　2.4.3　BICC的承載控制隧道協(xié)議　　2.4.4　BICC的IP承載控制協(xié)議　　2.4.5　BICC信令流程　2.5　信令傳輸協(xié)議　　2.5.1　信令傳輸協(xié)議的結(jié)構(gòu)　　2.5.2　流傳送控制協(xié)議SCTP　　2.5.3　信令適配協(xié)議　小結(jié)　習(xí)題第3章　軟交換網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備　……第4章　下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式第5章　下一代網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)第6章　軟交換技術(shù)的應(yīng)用第7章　IP多媒體子系統(tǒng)IMS中英文對(duì)照表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.虛電路虛電路是指兩個(gè)用戶在進(jìn)行通信之前要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接，在建立連接時(shí)，主叫用戶發(fā)送“呼叫請(qǐng)求”分組，在該分組中，包括被叫用戶的地址及為該呼叫在出通路上分配的虛電路標(biāo)識(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都根據(jù)被叫地址選擇出通路，為該呼叫在出通路上分配虛電路標(biāo)識(shí)，并在節(jié)點(diǎn)中建立入通路上的虛電路標(biāo)識(shí)與出通路上虛電路標(biāo)識(shí)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，向下一節(jié)點(diǎn)發(fā)送“呼叫請(qǐng)求”分組。被叫用戶如同意建立虛電路，可發(fā)送“呼叫連接”分組到主叫用戶。當(dāng)主叫用戶收到該分組時(shí)，表示主叫用戶和被叫用戶之間的虛電路已建立，可進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸階段。在數(shù)據(jù)傳輸階段，主被叫之間可通過(guò)數(shù)據(jù)分組相互通信，在數(shù)據(jù)分組中不再包括主被叫地址，而是用虛電路標(biāo)識(shí)表示該分組所屬的虛電路，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)根據(jù)虛電路標(biāo)識(shí)將該分組送到在呼叫建立時(shí)選擇的下一通路，直到將數(shù)據(jù)傳送到對(duì)方。同一報(bào)文的不同分組是沿著同一路徑到達(dá)終點(diǎn)的。數(shù)據(jù)傳送完畢后，每一方都可釋放呼叫，網(wǎng)絡(luò)釋放為該呼叫占用的資源。虛電路是邏輯連接，與電路交換中的物理連接不同。虛電路并不獨(dú)占電路，在一條物理線路上可以同時(shí)建立多個(gè)虛電路，以達(dá)到資源共享。虛電路方式在一次通信過(guò)程中具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和釋放呼叫3個(gè)階段，有一定的處理開(kāi)銷，但一旦虛電路建立，數(shù)據(jù)分組按照已建立的路徑通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，分組能按照發(fā)送順序到達(dá)終點(diǎn)，在每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)不需要進(jìn)行復(fù)雜的選路，對(duì)數(shù)據(jù)量較大的通信效率高。但對(duì)故障較為敏感，當(dāng)傳輸鏈路或交換節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)可能引起虛電路的中斷。異步傳輸模式（AsynchronousTransferMode，ATM）和幀中繼采用虛電路方式。

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