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软交换复习提纲整理版
软交换复习提纲
课程要求:
Ø了解电信网络的发展方向
Ø掌握以软交换为核心的下一代网络的分层结构
Ø掌握软交换网络的主要设备的功能及实现原理
Ø掌握下一代网络的主要协议的模型、体系结构、编程接口及具体应用;
Ø了解下一代网络的业务提供方法及承载网络的安全问题,QoS问题及运营管理问题。
归纳为以下主要的几点:
1、软交换提出的基本思想(网络三个功能两两分离,四个平面)
2、软交换的网络架构及各组件的功能。
3、呼叫控制、互通技术
4、主要协议:
MGCP、H.248、H.323、SIP、SIGTRAN
其中H.323、SIP、MGCP、H.248和软交换之间的关系
5、软交换的应用(组网)
知识点:
Ø交换、交换技术其(各自优缺点)、常用的电信交换网、交换基本技术【绪论.ppt】主要考选择和填空
1.交换的含义:
在大量的终端用户之间,按所需目的地来互相传递话音、文本、数据、图象等信息。
2.交换节点必须具备的最基本的功能
3.模拟信号是指代表消息的信号及其参数(幅度、频率或相位)随着消息连续变化的信号;数字信号是指信号幅度并不随时间作连续的变化,而是取有限个离散值的信号
4.以模拟信号为传输对象的传输方式称为模拟传输,而以模拟信号来传送消息的通信方式称为模拟通信。
以数字信号为传输对象的传输方式称为数字传输,以数字信号来传送消息的通信方式称为数字通信。
数字通信与模拟通信相比,具有抗干扰性强、保密性好、设备易于集成化以及便于使用计算机技术进行处理等优点;其主要缺点是所用的信道频带比模拟通信所用的信道频带宽得多,降低了信道的利用率。
以模拟信号为交换对象的交换称为模拟交换,传输和交换的信号是模拟信号的交换机称为模拟交换机。
以数字信号为交换对象的交换称为数字交换,传输和交换的信号是数字信号的交换机称为数字交换机。
布控就是布线逻辑控制(WiredLogicControl,WLC),布控交换是利用逻辑电路进行控制的一种交换方式。
程控就是存储程序控制(StoredProgramControl,SPC),程控交换是利用计算机软件进行控制(即存储程序控制)的一种交换方式。
5.电路交换(CircuitSwitching,CS)是指固定分配带宽(传送通路),连接建立后,即使无信息传送也占用电路的一种交换方式。
电路交换方式是指两个用户在相互通信时使用一条实际的物理链路,在通信过程中自始至终使用该条链路进行信息传输,并且不允许其它计算机或终端共享该链路的通信方式。
6.分组交换利用存储一转发的方式进行交换。
7.电信交换网---电话交换网、X.25公用数据网、ISDN网、B_ISDN网
8.电话交换网---PSTN
9.电信交换基本技术---互连、接口、信令、控制技术(概念见PPT绪论)
10.下一代网络(NextGenerationNetwork,NGN)是基于分组、业务驱动、开放式综合业务架构、集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。
通过业务和呼叫完全分离,呼叫控制和承载完全分离,从而实现相对独立的业务体系,使业务独立于网络。
将是一个以软交换为核心、光网络和分组型传送技术为基础的开放式融合网。
由网络业务层、控制层、媒体层、接入和传送层等四层组成
业务/应用层在呼叫控制的基础上向最终用户提供各种增值业务,同时提供业务和网络的管理功能
控制层实现呼叫控制,并通过支配网络资源,完成基本实时呼叫控制和连接控制功能,实现各种信令协议的互通和转换。
(软交换技术将电话交换机的交换模块独立成为一个物理实体,称为软交换机(SS),SS位于控制层)
传输层采用分组技术,提供一个高可靠性的、提供QoS保证、大容量的、统一的综合传送平台。
其实就是软交换网的承载网络。
接入层通过各种形式的接入手段将用户通过接入设备所输入的语音、数据、多媒体转换成能够在分组传送网中传输的数据格式,并且将这些数据通过各种形式的传输途径提交给分组网络。
Ø下一代网络的体系结构、演进【下一代网络的组织结构.ppt】
1.智能网概念模型采用开放式分布处理,即ODP原理,是一个四层平面结构模型:
业务平面、全局功能平面、分布功能平面和物理平面。
2.可编程交换:
一方面包含呼叫控制或者交换,是指在特定的呼叫模型下能够对一些事件的逻辑序列进行编程控制;另一方面包含应用协议,这些协议能够控制呼叫模型。
3.可编程交换机的组织结构由主机、交换系统和消息三元素组成,其中主机交换机(客户)的服务器。
4..可编程交换特征
(1)开放性
(2)可伸缩性(3)可配置性(4)可靠性
5.可靠性可以通过两个基本性能来度量:
①可用性。
②可维护性。
6.
Ø软交换的网络结构(与其他网络比较)、软交换的网络设备、软交换的功能结构【软交换网络构成与网络设备.ppt】【软交换呼叫控制.ppt】
1.软交换网络从功能上可分为业务平面、控制平面、传输平面和接入平面。
(1)接入平面:
提供各种网络和设备接入到核心骨干网的方式和手段,主要包括信令网关、媒体网关、接入网关等多种接入网关设备。
(2)传输平面:
负责提供各种信令和媒体流传输的通道,网络的核心传输网将是IP分组网络。
在给定的策略限制下,向业务域提供具有QoS保障的连接。
(3)控制平面:
主要提供呼叫控制、连接控制、协议处理等能力,并为业务平面提供访问底层各种网络资源的开放接口。
该平面的主要组成部分是软交换设备。
(4)应用平面:
利用底层的各种网络资源为用户提供丰富多样的网络业务。
主要包括应用服务器(ApplicationServer)、策略/管理服务器(PolicyServer)、AAA服务器(AuthorityAuthenticationandAccountingServer)等。
其中最主要的功能实体是应用服务器,它是软交换网络体系中业务的执行环境。
应用平面为业务域和传输域的分布式组件间相互通信,提供全面的中间件技术基础。
2.软件换网络设备
(1)业务层主要有业务控制点SCP、数据库、AAA服务器、应用服务器和策略服务器。
AAA服务器:
具有认证、授权和计费功能,由它来完成终端的认证、Web用户认证、计费等。
(2)控制层设备主要是软交换机
(3)传输层设备:
路由器、ATM交换机
(4)接入层设备:
媒体网关、接入网关、中继网关、信令网关、综合接入设备IAD、IP终端
3.软交换网络与下一代网络的比较
(1)实现的业务不同
(2)网络架构不同
(3)网络业务的接入控制不同
下一代网络的的接入控制不一定是基于软交换的,也可以基于IMS(IP多媒体子系统,尤其是移动网的演进),所以软交换网络不等于下一代网络。
4.
Ø软交换组网总体技术要求、软交换协议概述【软交换的标准体系和协议概述.ppt】
1.
2.按照功能和特点来分,NGN协议可以分为呼叫控制协议、传输控制协议、媒体控制协议、业务应用协议、维护管理协议。
(1)呼叫控制协议:
包括BICC(承载无关呼叫控制协议);SIP-T;H.323;ISUP、TUP;Q.931、QSIG。
(2)传输控制协议:
包括SIGTRAN;SCTP;TCAP、SCCP;IUA、M3UA;MTP3;RTP、RTCP;TCP、UDP;IP;ATM。
(3)媒体控制协议:
包括H.248/MEGACO;SIP;MGCP(媒体网关控制协议)。
(4)业务应用协议:
包括ParLay;JAIN;INAP;MAP;LDAP;RADIUS。
(5)维护管理协议:
包括SNMP和COPS(公共开放策略服务)协议。
Ø网关、传统的网关技术、软交换的网关功能分解及对应的功能实体【媒体网关.ppt】
1.网关的作用就是完成两个异构网络之间信息(包括媒体信息和用于控制的信令信息)的相互转换,以便使一个网络中的信息能够在另一网络中传输。
媒体网关的作用是负责将各种用户或网络的媒体流综合地接入到IP核心网中。
2.按照媒体网关设备在网络中的位置,其主要作用可分类如下:
(1)中继网关:
主要针对传统PSTN/ISDN中的C4或C5交换局媒体流的汇接接入,将其接入到ATM或IP网络,完成VoATM或VoIP功能。
(2)接入网关:
接入网关负责各种用户或接入网的综合接入,如将PSTN/ISDN用户,以太网用户、ADSL用户或V5用户接入。
(3)住户网关:
放置在用户住宅小区或企业的媒体网关,主要解决用户语音与数据(主要指Internet数据)的综合接入。
(4)信令网关:
No.7信令网与IP网的边缘接收和发送消息的信令代理,完成信令消息的中继、翻译或终接处理。
经常与媒体网关集成在一个物理实体中,处理由媒体网关功能控制的与线路或中继终端有关的信令消息。
网关的三个功能实体:
媒体网关(MG)功能、媒体网关控制(MGC)功能和信令网关(SG)功能。
3.能根据图判断出媒体网关属于哪种类型的
Ø媒体网关、媒体网关分类、媒体网关的功能、媒体网关支持的协议、媒体网关在软交换网络中的位置【媒体网关.ppt】
1.媒体网关实现技术
2.媒体网关开发环境提供以下功能:
(1)H.248/MEGACO协议功能
(2)资源管理功能
(3)媒体流处理功能
媒体处理、话音分组网传输、报告连接用法、Qos统计
(4)管理和维护功能
3.
Ø媒体网关控制协议支持的功能、媒体网关控制器设计的注意事项【媒体网关控制器.ppt】
1.媒体网关控制协议功能
2.媒体网关控制器设计的注意事项
设计几点注意:
组织为若干事物处理的集合;每个事物处理又由一个命令和一个响应组成;通过事物处理标识符来关联命令和响应;提供最多一次(At-Most-Once)功能;没有响应,命令重发;消息是背负式的(Piggy-Backed);状态通知,避免空转。
3.
4.H.248/MEGACO协议媒体网关控制器设计
定义了两种实体:
终接点(Termination)和关联域(Context)。
v终接点:
媒体网关的逻辑实体,能够发起、接收和控制媒体流。
可以是物理的(PSTN中继线),也可以是易逝的(RTP流终端)
v关联域:
一组终接点的连接,一个呼叫所有终接点的集合
5.初始化过程(顺序):
MG1上电,用服务变更命令向MGC登记。
MGC回送响应
MGC给出空闲终端的特性
MG1接受此修改并回复
v呼叫建立过程(顺序):
ØMG1检测到用户1(主叫)摘机并上报MGC
ØMGC回复已收到此通知
ØMGC命令向主叫终端送拨号音,根据编号方案Diaplan0检测被叫号码,并监视挂机事件
ØMG1回复响应
ØMG1收到第一位拨号数字(第一个事件),按照协议规定,立即停止当前信号(拨号音)的发送。
ØMGC回复响应
ØMGC分析所收到的号码,确定需在MG1和MG2之间建立承载连接。
首先在MG1的关联域加入终端。
ØMG1回复响应
Ø命令MG2创建关联域,并加入TDM终端和RTP终端
ØMG2回复响应
ØMGC将上述MG2的RTP接收信道地址及媒体格式通知MG1
ØMG1回复
ØMG2检测到用户2(被叫)摘机,报告给MGC
ØMGC回复响应
ØMGC命令MG2监视TDM终端挂机事件,并断铃流
ØMG2回复响应
ØMGC命令MG1停回铃声,并将RTP终端的媒体流模式改为收发型
ØMG1回复
ØMGC要求审计MG2上的RTP终端特性
ØMG2报告审计报告
6.呼叫释放过程:
Ø设用户2先挂机,MG2报告该挂机事件。
ØMGC回复响应
ØMGC命令MG2删除终端
ØMG2回复响应,上报统计数据
呼叫释放消息流程图
7.H.248/MEGACO与MGCP的比较:
(1)从本质上说,H.248和MGCP协议都是用于媒体网关控制的接口协议,H.248协议是对MGCP协议的继承和发展。
H.248和MGCP协议有很多相似之处,也有很多不同,主要表现在H.248协议具有比MGCP协议更完善的协议功能,更广泛的适用范围和更强的可扩展性。
(2)从协议功能说,除IP语音业务、与PSTN语音互通、与ISDN语音互通业务等H.248协议和MGCP协议都能提供的基本业务外,H.248协议具备比MGCP协议更多的多媒体业务支持功能和更强的控制功能(如QoS控制、双归属技术等)。
例如,在多媒体业务支持方面,H.248协议通过复用描述符(Mux)来描述窄带复用承载能力(如H.221和H.223等),来实现与窄带多媒体系统(如H.320和H.324系统)互通,而MGCP协议并不支持与窄带多媒体系统的互通。
(3)从可扩展性来说,MGCP协议和H.248协议都是采用扩展包的形式来实现协议的可扩展性。
(4)从适用范围来说,由于H.248协议具备比MGCP协议更完善的功能和数量更多的协议扩展包,因此,H.248协议具有比MGCP协议更广泛的适用范围。
MGCP协议一般仅适用IAD设备、TG设备和具有模拟线接入的AG设备以及具有简单语音播放功能的媒体服务器设备。
H.248协议不仅可以适用于IAD设备、TG设备等基本网关类型,还可适用于具备V5.2接入的AG设备、媒体资源服务器、多点控制器(MC)、多点处理器(MP)等其他设备。
(5)从协议互通性来说.由于MGCP协议研究相对较早,其在1999年就已经推出了第一个正式版本RFC2705,到2003年形成第二个版本RFC3435。
国内外已现存不少支持MGCP协议的产品,并已在国外运营网络获得了广泛应用,MGCP协议产品之间的互通性基本可以保证。
然而,H.248协议直到2000年才推出第一版本,且协议仍处于不断完善和发展的阶段,到目前为止,ITU-T已经批准或待批批准的H.248相关文档有34个。
Ø信令网关、信令网关分类、信令网关的功能、信令网关支持的协议【信令网关技术.ppt】
1.信令网关是SG-F或AGS-F的物理实现,提供No.7信令网络和分组话音网络之间的接口,能将No.7信令协议转换为IP协议传送到软交换中。
2.信令网关的分类
3.信令网关支持的协议
v信令传输协议(SIGTRAN)是实现用IP网络传送电路交换网信令消息的协议栈,它利用标准的IP传送协议作为底层传输,通过增加自身功能来满足信令传送的要求。
v通过SIGTRAN,可以在SG-MGC、MG-MGC、MGC-MGC和SG-SG之间传送电路交换网的信令(主要指NO.7信令)。
vSIGTRAN的主要功能是完成NO.7信令在IP网络的封装,它所支持的应用包括用于连接控制的NO.7信令应用和无连接控制的NO.7信令。
SIGTRAN协议栈的组成包括三个部分:
信令适配层、信令传输层、IP协议层
SIGTRAN支持的主要协议有:
1.SCTP2.M2UA3.M2PA4.M3UA5.SUA
Ø接入网关、接入网关功能【接入网关技术.ppt】
Ø关守(网守)、媒体网关控制器、软交换机、呼叫代理【软交换呼叫控制.ppt】
1.特征服务器:
一些能够用来创建新业务或应用的数据库集合,并不是一个独立的实体,可能是跨越一个或多个网络、能被用户访问的、传递业务的一些服务器的统称。
2.软交换的功能结构图【中间那块较重要】
Ø呼叫模型【软交换呼叫控制.ppt】
1.JAIN过去已经开发了几种呼叫模型和相关的API,包括AIN、Java电话API(JTAPI)、电话API(TAPI)等。
Ø软交换网络互通的分类、互通的要求、互通支持的协议、软交换与SIP系统的互通方式【软交换互通技术.ppt】
1.软交换网络互通可分为:
不同软交换运营商之间的互通,即域间互通;软交换网络和其他采用不同网络技术的异质网络之间互通,即网间互通。
2.无论是域间互通还是网间互通,都需要解决地址解析和选路的问题。
域间互通要求建立互通网络之间交换路由信息的机制;网间互通要求媒体流径由指定的互通点转接,以实现对互通业务流的监视和统计。
3.了解代理服务器,定位服务器,重定向服务器的功能作用,考试不考画图
Ø软交换与特征业务的关系、业务支撑环境(业务管理服务器、应用服务器和业务生成环境)、应用服务器的功能、应用服务器和软交换之间的接口、媒体服务器、特征服务器【应用服务器.ppt】【软交换呼叫控制.ppt】
1.软交换和特征业务的关系,可以用操作系统和应用软件的关系比拟。
2.下一代网络的业务支撑环境主要包括应用服务器、业务管理服务器和业务生成环境,它们相互配合,共同完成向用户提供多样灵活的基于下一代网络的增值业务的任务。
3.应用服务器是业务支撑环境的主体,它是下一代网络中业务的执行环境。
其功能:
v应用服务器规定了增值业务的执行、管理以及与呼叫控制功能的信令接口的处理,同时提供生成和部署业务的API。
v提供呼叫控制功能实体是软交换。
v应用服务器在软交换网络中主要提供通信功能、认证/计费功能、应用执行功能、应用生成功能、运行维护与管理功能和数据支持功能等。
v通信功能
v提供与应用生成环境的通信机制:
如TCP/IP。
因为一般软交换会提供一个专门的应用生成环境用来开发应用,开发出来的应用将部署在应用服务器中。
v提供相应的通信机制保证应用服务器内部应用之间以及应用服务器外部应用(包括本地应用和第三方应用)之间的调用。
v提供通信功能的安全保证。
v认证/计费功能
v应用生成功能
v数据支持功能
v运行维护与管理功能
vWeb集成功能
4.媒体服务器
5.特征服务器
v是一些离散业务的集合,向网络提供业务特征,暂无商用化;
v是位于应用层的服务器,主流一整套商业业务特征。
v驻留于特征服务器中的业务特征通常独立于硬件,并可能需要支持大量的数据库访问能力。
v特征业务的例子:
(1)800业务
(2)900业务(3)VPN(虚拟专用话音网络)
(4)虚拟交换机业务(5)呼叫中心业务
ØSIP协议(协议定义、协议特点、功能实体、专业术语、呼叫模式、消息代码)【SIP协议.ppt】
1.SIP呼叫可分为三类:
直接向被叫用户代理服务器呼叫;通过重定向服务器呼叫;通过代理服务器呼叫。
2.直接呼叫
(1)主叫向被叫发出INVITE请求;
(2)被叫接收到请求后应答;
(3)主叫收到应答后发送ACK请求;
(4)主叫或被叫在呼叫建立后发起后续请求。
2.代理呼叫
(1)代理服务器接受INVITE请求;
(2)使用各种地址方式进行联系定位服务器;
(3)得到更精确的位置信息;
(4)代理服务器向定位服务器返回的地址发送一个请求;
(5)代理服务器提示用户代理;
(6)接着向代理服务器返回一个成功的指示;
(7)代理服务器向原主叫返回成功的结果;
(8)(9)主叫收到该消息后,发送ACK请求进行确认,ACK确认请求再转发给被叫。
3.重定向呼叫
(1)重定向服务器接受INVITE请求;
(2)(3)像前面那样进行联系定位服务器;
(4)不是自己直接去联系新找到的地址,而是将该地址返回给主叫
(5)通过一个ACK请求得到确认;
(6)主叫再向服务器返回的地址发送一个带有相同CallID及更高CSeq的新请求;
(7)在这个例子中,呼叫获得成功;
(8)主叫与被叫以ACK结束握手。
注:
代理服务器和重定向服务器不考流程图,不过也要了解,具体看PPT
4.能看懂程序,根据程序画出直接呼叫流程图,程序分析题考
C-S:
INVITEsip:
watson@boston.bell-SIP/2.0
Via:
SIP/2.0/UDPkton.bell-
From:
A.Bell a.g.bell@bell-> To: T.Watson watson@bell-> Call-ID: 1234567234564ade123@kton.bell- Subject: Mr.Watson,Comehere. CSeq: 1INVITE Content-Length: … V=0 0=bell5365567823456789INIP4128.3.4.5 c=INIP4135.180.144.94 m=audio3456RTP/AVP034 S-C: SIP/2.0100Trying Via: SIP/2.0/UDPkton.bell- From: A.Bell a.g.bell@bell-> To: T.Watson watson@bell-> Call-ID: 1234567234564ade123@kton.bell- CSeq: 1INVITE Content-Length: 0 S-C: SIP/2.0180Ringing Via: SIP/2.0/UDPkton.bell- From: A.Bell a.g.bell@bell-> To: T.Watson watson@bell-> Call-ID: 1234567234564ade123@kton.bell- CSeq: 1INVITE Content-Length: 0 被叫端有两个呼叫在排队 S-C: SIP/2.0182Qyeued,2Callerahead Via: SIP/2.0/UDPkton.bell- From: A.Bell a.g.bell@bell-> To: T.Watson watson@bell-> Call-ID: 1234567234564ade123@kton.bell- CSeq: 1INVITE Content-Length: 0 S-C: SIP/2.0182Qyeued,1Callerahead Via: SIP/2.0/UDPkton.bell- From: A.Bell a.g.bell@bell-> To: T.Watson watson@bell-> Call-ID: 1234567234564ade123@kton.bell- CSeq: 1INVITE Content-Length: 0 S-C: SIP/2.0200OK Via: SIP/2.0/UDPkton.bell- From: A.Bell a.g.bell@bell-> To: T.Watson watson@bell-> Call-ID: 1234567234564ade123@kton.bell- CSeq: 1INVITE Content-Length: … V=0 0=watson235656784859789INIP4192.1.2.3 s=I’monmyway c=INIP4
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