摘 要
NGN是以软交换为核心,提供话音、视频、数据等多媒体综合业务,NGN采用开放、标准体系结构,能够提供丰富业务的下一代网络。
软交换作为NGN的控制功能实体,为NGN提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能,是NGN呼叫与控制的核心。从狭义上讲,软交换是指软交换机,也可称为呼叫代理、呼叫服务器或媒体网关控制器,它能够提供呼叫控制、媒体控制、业务提供、信令互通等功能。
本课题的研究内容就是软交换中继呼叫服务器CST的软件设计和实现,使其能够把多种不同的网络汇接入IP骨干网络,重点实现传统的PSTN电话网的改造。
本文首先介绍NGN的概念和发展趋势,阐述了软交换技术的相关概念、原理、应用。再引出软交换设备CST的设计理念和设计方法。重点介绍CCF的设计方案和软件实现。 关键词: NGN 软交换 汇接局
ABSTRACT
SoftSwitch is the core of the NGN.which provide the multimedia integration business of video,tone,and data. NGN has opening and standard system construct. and it can provide nextgeneration network whose businesses is abundant.
soft exchange as the control functional entity of NGN, which offers NGN the real-time business call control and connection control function,and it is the core of call and control of NGN. In narrow sense, the soft exchange refers to the soft switch, can also be called call agent, call server or media gateway controllers, it can provide call control, control of the media, business, signaling interchange function. etc.
This topic research content are design and implement of the software of softexchange relaying server CST, which can take many different network into IP backbone network, Key point is to realize the
reform of the traditional PSTN telephone network.
In this paper,the concept and development trended of NGN are introduced at first. expound the soft exchange technology ’ concept, principle and application, Again leading to the design concept and design method of the soft exchange equipment CST,mainly introduce the design method of CCF and realization of software. Keyword: NGN SoftSchange tandemexchange
目录
第一章 绪论 .......................................................................................................... 1
1.1课题研究背景............................................................................................. 1 1.2课题研究意义............................................................................................. 1 1.3研究现状 .................................................................................................... 2 1.4论文的主要内容及工作安排..................................................................... 2 第二章软交换技术原理 .......................................................................................... 3
2.1下一代网络技术NGN简介 ...................................................................... 3
2.1.1 NGN基本特征 ................................................................................ 3 2.1.2 NGN网络架构 ................................................................................ 4 2.2软交换技术简介......................................................................................... 5
2.2.1软交换技术原理 .............................................................................. 5 2.2.2软交换技术功能 .............................................................................. 6 2.2.3软交换技术标准信令协议 .............................................................. 7 2.2.4软交换技术设备 .............................................................................. 9 2.2.5软交换技术与传统固网(PSTN)之间的融合 ........................... 9
第三章软交换系统CST设计 ............................................................................... 11
3.1传统固网改造方案................................................................................... 11 3.2软交换中继服务器设计........................................................................... 12 3.3中继服务器CST系统功能设计 ............................................................. 14 3.4 CST功能模块设计 .................................................................................. 15
3.4.1 CST软硬件构架设计 ................................................................... 15 3.5 CCF模块软件设计 ................................................................................. 17
3.5.1 CCF模块呼叫分段式设计 .......................................................... 18 3.5.2 CCF数据管理 .............................................................................. 22 3.5.3模块FSM状态机设计 ................................................................. 22 3.5.4 CST内部模块间通信方式 ........................................................... 23
结论 ........................................................................................................................ 24 参考文献 ................................................................................................................ 25 致谢 ........................................................................................................................ 26
I
第一章 绪论
1.1课题研究背景
NGN是“下一代网络(Next Generation Network)”或“新一代网络(NewGeneration Network)”的缩写。NGN是基于分组的网络,能够提供电信业务;利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术;其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接到不同业务提供商;NGN支持通用移动性。NGN是以软交换为核心,能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务,采用开放、标准体系结构,能够提供丰富业务的下一代网络。
软交换多业务融合网络具有下一代网络的主要特点。软交换多业务网络采用了分离结构和网关模式,具有很强的灵活性和可扩展性。网络服务体系中的关键单元是网关、网络服务器和网络管理。网关的作用是使分组网络上的用户能够无缝地接入PSTN业务,提供了传统电话业务和IP分组电话业务的互通,并正逐步扩展到多媒体业务和移动业务。另外,软交换建立了多业务创建平台与传送网络的联系,支持新应用的创建、部署和传递。
1.2课题研究意义
NGN已经成为通信网络发展和演进的方向,因此,加强对NGN在业务所涉及的关键技术发展趋势进行研究意义重大。
一方面,对NGN业务涉及的关键技术发展趋势的研究对通信产业的发展有重要的指导意义。对于电信运营商而言,深入了解下一代电信业务所涉及的关键技术发展趋势,可以帮助电信运营商在进行网络规划、建设以及业务推广时,能够从整体上长远地进行综合考虑,尽可能避免出现和技术发展不吻合的被动局面。更重要的是,由于电信网络业务构成将出现根本性的变化,数据业务的飞速发展必然引起业务运营模式的变化,运营商对新技术的跟踪有利于及时确立新的运营模式,并在运营过程中不断认识运营数据网络的规律,建立完善、高效的运营体制。
1
同样,对于通信设备制造商而言,能否在对市场进行深度分析的基础上,准确把握技术发展的趋势,是企业能否在激烈的市场竞争中立于不败之地的决定因素。
1.3研究现状
IETF对下一代网络(NGN)的研究集中在IP网络和光网络的融合方面,NGN将具有高带宽、大容量及足够的地址资源等重要特征、目前光网络系统和IP网络的研发都在朝着这一方向努力。目前ITU-T对NGN的定义是“GII的外延”,并建议有关GII/NGN的研究方向包括:
1,第一层和第二层的交换的研究。第一层指光网络基础设施引入光交换,第二层指引入MPIS的交换。 2,IP选路的研究。
3,在网络边缘提供业务平台的研究。 4,核心网络技术与相关协议体系结构的研究。
5,层间控制能力转化的研究。通常控制和管理的区别是有度的,例如交叉连接与交换的区别是用电路颗粒和反应时间来区别的,同样底层的保护倒换和IP层的动态选路之间的差别也有度。因此有必要研究层间功能的变化。
6,网络端到端业务的研究,研究QoS和带宽控制、控制和管理的融合,研究动态选路和保护倒换等。
7,接入网的研究。研究新业务、新技术和新结构在接入网传送分组数据和话音所需要的能力和接入网支持不同QoS业务的能力。另外,智能定位以及与传统网络的互通也将是NGN的研究重点。
1.4论文的主要内容及工作安排
本论文是以NGN与现有PSTN网络的互通基础上的软交换技术为研究方向,主要讨论软交换CLASS 4汇接局应用中的中继呼叫服务器CST的设计与应用,重点介绍CST核心模块呼叫控制处理模块CCF。
2