現(xiàn)代通信網(wǎng)第4章-4ATM交換技術(shù)1003

第4章寬帶交換技術(shù)《交換技術(shù)》第4章寬帶交換技術(shù)ATM交換技術(shù)4.1MPLS交換技術(shù)4.2軟交換技術(shù)4.3光交換技術(shù)4.44.1ATM交換技術(shù)4.1.1ATM的基本概念4.1.2ATM協(xié)議參考模型4.1.3ATM交換原理4.1.1ATM基本概念根據(jù)ITU-T在I.l13建議的定義：ATM是一種傳遞模式，在這種模式中，信息被分裝成信元（cell）。由于一個(gè)通信過程的各信元不需要嚴(yán)格按照一定的規(guī)律出現(xiàn)，因此這種傳遞模式是異步的。AtransferModeinwhichtheinformationisorganizedintocells;itisasynchronousinthesensethattherecurrenceofcellscontaininginformationfromanindividualuserisnotnecessarilyperiodic.ATM的定義ATM的技術(shù)特點(diǎn)ATM是一種統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)信元長度固定，便于硬件轉(zhuǎn)發(fā)支持多種業(yè)務(wù)，提供服務(wù)質(zhì)量保證ATM是一種面向連接的傳遞技術(shù)4.1.1ATM基本概念信元：53字節(jié)信頭：5字節(jié)控制信息。如邏輯地址，優(yōu)先級，信頭的糾錯(cuò)檢錯(cuò)等。凈荷：48字節(jié)用戶信息，透明地穿過網(wǎng)絡(luò)。HeaderPayload5Byte48Byte4.1.1ATM基本概念A(yù)TM信元格式GeneralFlowControl

一般流量控制VirtualPathIdentifier虛通路標(biāo)識符VirtualChannelIdentifier虛通路標(biāo)識符PayloadTypeIdentifier凈荷類型標(biāo)識符CelllossPriority信元丟失等級HeaderErrorControl信頭差錯(cuò)控制4.1.1ATM基本概念A(yù)TM信元格式VC（VirtualChannel）：虛信道是描述ATM信元傳送能力的概念由VCI（VCIdentifier）標(biāo)識VCC（VCConnection）：由多段VC級聯(lián)而成VP（VirtualPath）：虛通路一束具有相同端點(diǎn)的VC鏈路由VPI（VPIdentifier）標(biāo)識VPC（VPConnection）：由多段VP級聯(lián)而成。VPC端點(diǎn)是VCI產(chǎn)生、變換和終止的地方。4.1.1ATM基本概念虛信道（VC)與虛通路(VP)在給定的接口上，兩個(gè)分別屬于不同VP的VC可以具有相同的VCI。因此，在接口上必須同時(shí)用VPI和VCI才能完全地標(biāo)識一個(gè)VC。4.1.1ATM基本概念虛信道（VC)與虛通路(VP)傳輸鏈路虛通路VPxVPzVPyVCxVCxVCyVCzVCzVCyVCyVCx虛信道VPC與VCC的關(guān)系VCLVCLVCLVCIxVCIyVCIz虛信道連接VCC虛信道級VCC端點(diǎn)VCC端點(diǎn)VPLVPLVPLVPIiVPIjVPIk虛通路連接VPC虛通路級VPC端點(diǎn)VPC端點(diǎn)4.1.1ATM基本概念用戶平面提供用戶信息的傳送；控制平面提供呼叫和連接控制功能，用于信令消息的傳送。管理平面具有：（1）面管理—不分層，實(shí)現(xiàn)與整個(gè)系統(tǒng)有關(guān)的管理功能，并完成所有平面之間的協(xié)調(diào)。（2）層管理—分層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源和協(xié)議參數(shù)的管理，處理操作、管理和維護(hù)業(yè)務(wù)流。4.1.2ATM協(xié)議參考模型面管理層管理控制面用戶面高層高層ATM適配層ATM層物理層物理層：完成信息（比特/信元）傳輸功能ATM層：完成交換、路由和信元復(fù)用/解復(fù)用功能ATM適配層（AAL）：將不同類型業(yè)務(wù)的信息適配成ATM信元，完成適配功能ATM高層：根據(jù)不同業(yè)務(wù)的特點(diǎn)完成高層業(yè)務(wù)功能4.1.2ATM協(xié)議參考模型面管理層管理控制面用戶面高層高層ATM適配層ATM層物理層

ATM參考模型和OSI-RM的對應(yīng)關(guān)系：（1）ATM物理層等效于OSI模型的第一層，主要完成比特級的功能。（2）ATM層和OSI模型第二層下邊界的功能相適應(yīng)，完成成幀功能。（3）ATM適配層AAL執(zhí)行高層的適配，將信令和用戶信息轉(zhuǎn)換成固定長度的ATM信元。4.1.2ATM協(xié)議參考模型面管理層管理控制面用戶面高層高層ATM適配層ATM層物理層用戶平面協(xié)議棧結(jié)構(gòu)AALATM層物理層ATM層物理層AALATM層物理層ATM層物理層4.1.2ATM協(xié)議參考模型控制面協(xié)議棧結(jié)構(gòu)UNI信令SAALATM層物理層UNI、NNI信令SAALATM層物理層UNI信令SAALATM層物理層UNI、NNI信令SAALATM層物理層4.1.2ATM協(xié)議參考模型4.1.3ATM交換原理VPI/VCI作為邏輯信道標(biāo)識，只具有本地意義。交換機(jī)根據(jù)本地轉(zhuǎn)發(fā)表更新邏輯地址（VPI/VCI）實(shí)現(xiàn)信元交換。4.1.3ATM交換原理輸入輸出端口VPI/VCI端口VPI/VCI43/1729/35AB1212323434143/1742/556/359/35輸入輸出端口VPI/VCI端口VPI/VCI19/3546/35輸入輸出端口VPI/VCI端口VPI/VCI46/35242/55VC交換VP交換VP可單獨(dú)交換，VP交換時(shí)將一條VP上所有的VC鏈路都轉(zhuǎn)送到另一條VP上去，而這些VC鏈路的VCI值都保持不變。VP交換較簡單，往往只是傳輸通道中某個(gè)等級數(shù)字復(fù)用線的交叉連接。4.1.3ATM交換原理為什么要進(jìn)行VP交換？4.1.3ATM交換原理輸入輸出端口VPI/VCI端口VPI/VCI43/1729/17端點(diǎn)A通過ATM交換機(jī)X,Y和Z與端點(diǎn)B建立了一條邏輯連接AB1212323434143/1742/176/179/17輸入輸出端口VPI/VCI端口VPI/VCI19/1746/17輸入輸出端口VPI/VCI端口VPI/VCI46/17242/17VP交換4.1.4ATM網(wǎng)絡(luò)的一般通信過程CONNECTACKCONNECTACKRELEASECOMPLETE

RELEASECOMPLETE連接建立連接釋放SETUPSETUPSETUP

CALLPROCEEDINGCALLPROCEEDING

CALLPROCEEDINGCONNECTCONNECTCONNECTCONNECTACKRELEASERELEASERELEASE

RELEASECOMPLETE數(shù)據(jù)傳送階段第4章寬帶交換技術(shù)ATM交換技術(shù)4.1MPLS交換技術(shù)4.2軟交換技術(shù)4.3光交換技術(shù)4.44.2MPLS交換技術(shù)4.2.1IP與ATM的互連4.3.2IP交換4.4.3MPLS交換因特網(wǎng)（Internet）采用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。由于路由器獨(dú)立的尋址使得網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)劃和基于QoS的尋址十分困難，幾乎不可能。路由表的搜索困難。ATM具有極高的傳輸速率，支持多種服務(wù)質(zhì)量保障（QoS），適應(yīng)新的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求?，F(xiàn)網(wǎng)中即有大量的路由器，也有很多的ATM交換機(jī)。有必要進(jìn)行IP與ATM的互連。4.2.1IP與ATM的互連TCP/IP與ATM的區(qū)別ATM：面向連接；TCP/IP：面向無連接ATM：支持多種業(yè)務(wù)服務(wù)品質(zhì)（QoS）TCP/IP：目前只支持最大努力投遞.ATM：使用固定長度的VPI/VCI識別信元，選擇路徑到達(dá)目的地.復(fù)雜度O（1）TCP/IP：使用變長的IP地址識別分組（最大匹配），選擇路由。復(fù)雜度O（log2n）4.2.1IP與ATM的互連路由器選路：最大匹配假設(shè)：一個(gè)目的地址為198.33.45.2的分組到達(dá)路由器。路由器中有兩表項(xiàng)：目的網(wǎng)絡(luò)出端口號198.33.0.0/162198.33.45.0/241最大匹配項(xiàng)是第二項(xiàng)，分組將沿1號端口輸出因此，路由查表必須查找所有表項(xiàng)，否則不知道是否是最大匹配項(xiàng)。4.2.1IP與ATM的互連選擇1:保留ATM完整體系，TCP/IP協(xié)議與ATM協(xié)議相互轉(zhuǎn)換——疊加模式選擇2:丟棄ATM復(fù)雜的信令體系，TCP/IP以ATM網(wǎng)絡(luò)作為傳輸通道——集成模式網(wǎng)絡(luò)互通的實(shí)現(xiàn)4.2.1IP與ATM的互連疊加模式（OVERLAYMODE）IPOA（IPOVERATM）LANE（LANEmulation)MPOA（Multi-protocoloverATM)集成模式(PEERMODE)IPSwitchingCSR(CellSwitchRouter)TAGSwitchARIS(AggregateRoute-basedIPSwitch)MPLS(Multi-ProtocolLabelSwitching)4.2.1IP與ATM的互連基本思想：IP與ATM各自保持原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議結(jié)構(gòu)不變，通過在兩個(gè)不同層次的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)映射、地址映射和控制協(xié)議映射來實(shí)現(xiàn)IPoverATM?；舅枷耄篈TM交換機(jī)直接運(yùn)行IP路由協(xié)議，將ATM層看作IP層的對等層，而不是為其提供服務(wù)的下一層，用戶終端只需要IP地址標(biāo)識，網(wǎng)絡(luò)無需再進(jìn)行IP地址到ATM地址的解析處理，也不再使用ATM信令進(jìn)行端到端VC的建立。流驅(qū)動模型IPSWITCHINGMPOACSR控制驅(qū)動模型TAGSWITCHMPLS

根據(jù)交換路徑建立方式劃分4.2.1IP與ATM的互連4.2MPLS交換技術(shù)4.2.1IP與ATM的互連4.2.2IP交換4.2.3MPLS交換IP交換是Ipsilon公司提出的專用于在ATM網(wǎng)絡(luò)上傳送IP分組的技術(shù)。它引入了流的概念，IP交換機(jī)可以根據(jù)流的不同特點(diǎn)，選擇使用傳統(tǒng)的路由方法轉(zhuǎn)發(fā)分組，或建立ATM連接轉(zhuǎn)發(fā)分組。IP交換大大地提高了ATM網(wǎng)上IP分組轉(zhuǎn)發(fā)的效率，是典型的基于集成方式的多層交換技術(shù)。4.2.2IP交換IP交換機(jī)基本結(jié)構(gòu)4.2.2IP交換GSMPIFMP流分類與控制路由與轉(zhuǎn)發(fā)IP交換控制器GSMPATM交換模塊默認(rèn)VC某個(gè)流的專用VCIP交換的工作過程IP交換機(jī)同時(shí)支持逐跳分組轉(zhuǎn)發(fā)和基于流的ATM交換方式，工作過程分為三個(gè)階段：逐跳轉(zhuǎn)發(fā)IP分組使用IFMP將業(yè)務(wù)流從默認(rèn)VC重定向到一個(gè)專用的VC上在新的VC上對流進(jìn)行第二層交換4.2.2IP交換控制單元ATM交換網(wǎng)絡(luò)上游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)缺省數(shù)據(jù)傳輸方式VCI=10為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通道信元分組VCI=10VCI=104.2.2IP交換控制單元ATM交換網(wǎng)絡(luò)上游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)檢測到長流分配專用出口標(biāo)簽（88）“到172.28.33.5的分組不要再沿缺省端口VCI=10走了，我為它開了一個(gè)獨(dú)立通道VCI=88，請將所有到該目的地的分組以VCI=88發(fā)給我?！睒?biāo)簽重定向請求4.2.2IP交換控制單元ATM交換網(wǎng)絡(luò)上游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)報(bào)告流標(biāo)識（入口VCI=77）“到172.28.33.5的分組不要再沿缺省端口VCI=10走了，我為它開了一個(gè)獨(dú)立通道VCI=77，請將所有到該目的地的分組以VCI=77發(fā)給我。”4.2.2IP交換標(biāo)簽重定向報(bào)告控制單元ATM交換網(wǎng)絡(luò)上游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)到172.28.33.5的分組分組被拆成VCI=77的信元信元標(biāo)簽為VCI=88不再處理到172.28.33.5的分組！信元標(biāo)簽交換4.2.2IP交換建立ATM直達(dá)路徑只支持IP協(xié)議，不能橋接或路由其他協(xié)議。分組轉(zhuǎn)發(fā)效率依賴于具體用戶的業(yè)務(wù)特性，對業(yè)務(wù)量大、持續(xù)期長的用戶數(shù)據(jù)流，效率較高，對大多數(shù)持續(xù)期短、業(yè)務(wù)量小、呈突發(fā)分布的用戶數(shù)據(jù)流效率不高。4.2.2IP交換IP交換的缺點(diǎn)4.2MPLS交換技術(shù)4.2.1IP與ATM的互連4.2.2IP交換4.2.3MPLS交換MPLS是IETF提出的用于解決下一代寬帶骨干網(wǎng)帶寬管理和業(yè)務(wù)需求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)記交換是指業(yè)務(wù)分組在網(wǎng)絡(luò)入口處打上一個(gè)短小、長度固定的標(biāo)記，當(dāng)分組沿某一路徑傳輸時(shí)，路徑上的交換節(jié)點(diǎn)將根據(jù)標(biāo)記值實(shí)現(xiàn)快速高效的第二層交換。4.2.3MPLS交換它提供一種標(biāo)記的封裝方法，使得MPLS節(jié)點(diǎn)可交換任何類型網(wǎng)絡(luò)層分組，同時(shí)保持與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容性。標(biāo)記封裝方式取決于具體的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)，因此MPLS既可以在現(xiàn)有的ATM、幀中繼、Ethernet等上實(shí)現(xiàn)，也可以在未來新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)。4.2.3MPLS交換MPLS的多協(xié)議體現(xiàn)在？4.2.3MPLS交換從本質(zhì)上看，MPLS是將第二層交換的高效率與第三層路由的靈活性綜合在一起的多層交換技術(shù)。4.2.3MPLS交換LERLSRLSRLSRLERLSRLSRLSPIPL5IPL3IPL2IPL1IPIP

MPLS的總體結(jié)構(gòu)IPL4MPLS的基本概念標(biāo)記是一個(gè)短小、定長，且具有局部意義的連接標(biāo)識符轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，是指具有相同服務(wù)需求的分組的集合MPLS標(biāo)記(Label)FEC(ForwardingEquivalenceClass)LSP(Label-SwitchedPath)LSR(LabelSwitchedRouter)LER(LabelEdgeRouter)LDP(LabelDistributionProtocol)4.2.3MPLS交換標(biāo)記交換路徑，在功能上它等效于一個(gè)虛電路標(biāo)記交換路由器，是一個(gè)通用IP交換機(jī)，位于MPLS核心網(wǎng)，具有第三層轉(zhuǎn)發(fā)和第二層交換功能標(biāo)記邊緣路由器，位于MPLS網(wǎng)的邊界，負(fù)責(zé)基于FEC對IP分組進(jìn)行分類，并為IP分組加上相應(yīng)標(biāo)記，執(zhí)行第三層功能，決定相應(yīng)的服務(wù)級別和發(fā)起LSP的建立請求，并在建立LSP后將業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)到MPLS網(wǎng)標(biāo)記分配協(xié)議，是MPLS中LSP的連接建立協(xié)議4.2.3MPLS交換LERLSRLSRLSRLERLSRLSRLSPxLSPy、LSPzIP1L4IP2L4IP1L3IP2L3IP1L2IP2L2IP1L1IP2L1IP3L2IP3L3IP3L4IP3L5IP4L3IP4L4IP4L2IP1IP2IP3IP4IP1IP2IP3IP4

FEC-Label與LSP的關(guān)系MPLS標(biāo)記格式4.2.3MPLS交換第二層頭部···IP分組LabelExp.BSTTL20bit3bit1bit8bitLabel：20bit。Exp(Experimental)：3bit，用于實(shí)驗(yàn)。BS(bottomofstack)：1bit，標(biāo)記棧指示。TTL(TimeToLive)：8bit，生存時(shí)間。ATMFREthernetPPPVPIVCIDLCIShimShimIPPAYLOAD4.2.3MPLS交換MPLS標(biāo)記格式(1)LSR利用現(xiàn)有IP路由協(xié)議獲取到目的網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性信息，建立并維護(hù)路由表FIB。根據(jù)路由表，使用LDP協(xié)議建立LIB。

(2)入口LER接收分組，執(zhí)行第三層的增值服務(wù)，并為分組打上標(biāo)記。

(3)核心LSR基于標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記交換。

(4)出口LER刪除標(biāo)記，轉(zhuǎn)發(fā)分組到目的網(wǎng)絡(luò)。4.2.3MPLS交換MPLS工作過程128.89171.691010（1）根據(jù)路由協(xié)議建立路由表4.2.3MPLS交換AddressPrefixOUTInterfaceNexthop128.890C171.691DAddressPrefixOUTInterfaceNexthop128.890AddressPrefixOUTInterfaceNexthop128.890B171.691BABCDAddressPrefixOUTInterfaceNexthop171.690128.89171.691010（2）通過標(biāo)記分配建立轉(zhuǎn)發(fā)表4.2.3MPLS交換FECOutLabelOutInterface128.8941171.6951ABCDInLabelInInterfaceOutLabelOutInterface429052712FECInLabelOutInterface128.8990FECInLabelOutInterface171.69700128.89171.691010（3）標(biāo)記交換過程4.2.3MPLS交換FECOutLabelOutInterface128.8941171.6951ABCDInLabelInInterfaceOutLabelOutInterface429052712FECInLabelOutInterface128.89900128.89.25.4Data4128.89.25.4Data128.89.25.4Data9128.89.25.4Data171.69.25.6Data171.69.25.6Data5171.69.25.6Data7171.69.25.6DataMPLS的信令機(jī)制(1)路由信息的交換：使LSR獲取目的網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性信息，建立并維護(hù)路由表，主要由現(xiàn)有的IP路由協(xié)議完成。

(2)標(biāo)記分配控制：包括標(biāo)記的分配，LSP的創(chuàng)建，LIB的維護(hù)，主要由標(biāo)記分配協(xié)議完成。4.2.3MPLS交換

MPLS的信令機(jī)制包含兩部分功能：(1)現(xiàn)有路由協(xié)議：OSPF、RIP、IS-IS、BGP等，BGP主要用于在MPLS域間確定目的網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性，而IGP主要用于MPLS域內(nèi)，通過它確定下一跳BGP路由器(該域相應(yīng)的出口LER)。

(2)擴(kuò)展路由協(xié)議：OSPF-TE、IS-IS-TE可傳遞約束信息，如連接的容量、利用率、資源類型、優(yōu)先級、搶占權(quán)等屬性，路由器可基于約束信息確定下一跳節(jié)點(diǎn)地址，支持QoS和流量工程。4.2.3MPLS交換

MPLS的IP路由協(xié)議標(biāo)記分配控制方式：（1）獨(dú)立方式：各LSR獨(dú)立決定與相鄰LSR交換標(biāo)記信息，構(gòu)造自己LIB，LSP創(chuàng)建相對獨(dú)立。（2）有序方式(Ordered)：標(biāo)記分配從LSP的一端向另一端順序進(jìn)行。如下游標(biāo)記分配，LSP建立是從出口到入口逆向完成的，每個(gè)LSR的入口標(biāo)記由本地分配，而出口標(biāo)記由下游分配。4.2.3MPLS交換

MPLS的標(biāo)記分配控制標(biāo)記分配的觸發(fā)：（1）自發(fā)下游分配方式DOU(Down-streamUnsolicited)（2）按需下游分配方式DOD(Down-streamonDemand)。4.2.3MPLS交換

MPLS的標(biāo)記分配控制4.2.3MPLS交換入口LERLSRABLSRCD標(biāo)記映射(標(biāo)記值＝5)標(biāo)記請求(FEC＝171.8/16)出口LER標(biāo)記請求(FEC＝171.8/16)標(biāo)記請求(FEC＝171.8/16)標(biāo)記映射(標(biāo)記值＝9)標(biāo)記映射(標(biāo)記值＝11)下游按需分配標(biāo)記(DOD)4.2.3MPLS交換

MPLS的LSP建立用戶業(yè)務(wù)流流分類FECLSP第一步標(biāo)記分配第二步MPLS網(wǎng)絡(luò)中，創(chuàng)建一條LSP需要經(jīng)過兩步：基于隨機(jī)事件劃分FEC：（1）基于拓?fù)涞姆椒?Topology-Based)（2）基于流量的方式(Traffic-Based)4.2.3MPLS交換

MPLS的LSP建立FEC的劃分：FEC可以根據(jù)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)事件和確定的網(wǎng)絡(luò)管理策略劃分。基于網(wǎng)管策略劃分FEC：（1）流量工程（2）多播業(yè)務(wù)(3)VPN(4)QoS/CoS4.2.3MPLS交換

MPLS的LSP的建立LSP的建立方式：（1）逐跳路由方式（2）顯式/基于約束的路由方式4.2.3MPLS交換

MPLS的LSP的建立入口LER指定LSP經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)列表，或基于QoS約束條件建立LSP，這種LSP稱為ER-LSP,沿LSP預(yù)留的資源可確保業(yè)務(wù)的QoS。不同業(yè)務(wù)可基于策略或網(wǎng)管方式建立ER-LSP，因此，可以很好地支持流量工程、CoS等，并且當(dāng)LSP連接中斷時(shí)，支持快速重路由路。LSR根據(jù)路由表獨(dú)立地為給定的FEC選擇下一跳，在相鄰LSR間傳遞FEC/Label綁定信息，LSP與IP分組轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)過的路徑相同。沒有流量工程能力，由于MPLS采用下游標(biāo)記分配，因此LSP的建立是從出口LER到入口LER逆向完成的。（1）QoS/CoS（2）流量工程(3)VPN（4）GMPLS4.2.3MPLS交換

MPLS的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)可選擇滿足特定QoS的路徑組網(wǎng)，滿足3G、NGN的承載需要。

是根據(jù)業(yè)務(wù)需要分配網(wǎng)絡(luò)資源的控制過程，MPLS可將通信流量分配到特殊路徑和專用資源上以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，提高網(wǎng)絡(luò)性能和用戶服務(wù)質(zhì)量。

用于跨國企業(yè)和行業(yè)用戶在國內(nèi)外的分支機(jī)構(gòu)間組網(wǎng)。為地理位置分散的客戶建立一個(gè)安全可靠、性能高效的通信環(huán)境。是對MPLS的擴(kuò)展，具備為通信網(wǎng)各層提供一個(gè)基于IP的公共控制平面的能力。在GMPLS中，時(shí)隙、虛通道、波長等均可作為標(biāo)簽。如ASON的控制平面。第4章寬帶交換技術(shù)ATM交換技術(shù)4.1MPLS交換技術(shù)4.2軟交換技術(shù)4.3光交換技術(shù)4.4下一代交換網(wǎng)：軟交換體系下一代移動網(wǎng)：3G/后3G下一代傳輸網(wǎng)：智能光網(wǎng)絡(luò)概念：廣義NGN軟交換IP廣義的下一代網(wǎng)絡(luò)下一代數(shù)據(jù)網(wǎng)：NGI/IPV6廣義NGN指下一代融合網(wǎng)，泛指不同于目前一代，大量采用新技術(shù)，以IP為中心，同時(shí)支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)4.3NGN與軟交換什么是NGN？所謂下一代網(wǎng)絡(luò)泛指一個(gè)不同于目前一代的，以數(shù)據(jù)為中心的融合網(wǎng)絡(luò)。NGN的出現(xiàn)與發(fā)展不是革命，而是演進(jìn)。從業(yè)務(wù)上看，應(yīng)支持話音和視頻業(yè)務(wù)及多媒體業(yè)務(wù)；從網(wǎng)絡(luò)上看，在垂直方向應(yīng)包括業(yè)務(wù)和傳送層，在水平方向應(yīng)覆蓋核心網(wǎng)和接入網(wǎng)。4.3NGN與軟交換中繼媒體網(wǎng)關(guān)TDMTDM中繼媒體網(wǎng)關(guān)軟交換分組核心網(wǎng)綜合接入設(shè)備接入媒體網(wǎng)關(guān)應(yīng)用服務(wù)器SS7信令網(wǎng)信令網(wǎng)關(guān)概念：狹義NGN狹義NGN指以軟交換為控制層，兼容語音網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、視頻網(wǎng)三網(wǎng)的開放體系架構(gòu)4.3NGN與軟交換傳統(tǒng)程控交換機(jī)的局限性體系結(jié)構(gòu)封閉。不支持第三方的業(yè)務(wù)開發(fā)，業(yè)務(wù)提供受制于設(shè)備提供商，新業(yè)務(wù)提供周期長，無法解決網(wǎng)絡(luò)融合問題；語音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兼顧。但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)能力不強(qiáng)，各自功能的運(yùn)行、升級等互相牽制；建設(shè)成本和維護(hù)成本高。擴(kuò)展性差，網(wǎng)絡(luò)升級不方便。4.3NGN與軟交換從PSTN交換機(jī)到軟交換設(shè)備的演變思路以軟交換設(shè)備為核心的軟交換網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件，各部件在地理位置上分離，獨(dú)立發(fā)展，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，呼叫與承載的分離，構(gòu)成了一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系。4.3NGN與軟交換計(jì)費(fèi)系統(tǒng)IPATMMGTDMH.248/MGCPH.248/MGCP軟交換的開放體系結(jié)構(gòu)電路交換模型呼叫控制SS7

LineCardTrunkCard時(shí)分交換TDMTDM計(jì)費(fèi)系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟交換SS7軟交換模型分組網(wǎng)擴(kuò)展業(yè)務(wù)MGIPATMTDM管理系統(tǒng)4.3NGN與軟交換SSPPSTN交換機(jī)的模型系統(tǒng)處理機(jī)模塊中繼模塊用戶接口模塊信令終端交換網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)SCP核心是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與交換的分離，其目的是迅速地向用戶提供各種新的業(yè)務(wù)4.3NGN與軟交換用戶接口模塊信令處理模塊演變?yōu)樾帕罹W(wǎng)關(guān)，不僅實(shí)現(xiàn)七號信令TDM與IP承載方式的轉(zhuǎn)換，而且處理能力更高，容量更大系統(tǒng)處理機(jī)模塊獨(dú)立出來，演變?yōu)檐浗粨Q網(wǎng)絡(luò)中的軟交換設(shè)備，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的呼叫控制、資源管理、業(yè)務(wù)提供、SSP等功能應(yīng)用服務(wù)器軟交換設(shè)備SS7信令網(wǎng)關(guān)媒體網(wǎng)關(guān)媒體網(wǎng)關(guān)媒體網(wǎng)關(guān)用戶接入網(wǎng)關(guān)智能網(wǎng)SCP演變?yōu)檐浗粨Q網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用服務(wù)器，為網(wǎng)中用戶提供各種語音、數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)媒體網(wǎng)關(guān)在軟交換網(wǎng)絡(luò)接入層的位置，負(fù)責(zé)不同媒體格式之間的轉(zhuǎn)換，與控制層設(shè)備配合工作接入網(wǎng)關(guān)是軟交換業(yè)務(wù)接入的門戶，提供了豐富的接口，配合核心網(wǎng)其它設(shè)備控制互通、接入、安全、服務(wù)質(zhì)量等系統(tǒng)處理機(jī)模塊中繼模塊信令終端交換網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)SCP核心分組傳送網(wǎng)在開放的軟交換體系架構(gòu)中，利用各種分組網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成核心網(wǎng)，取代傳統(tǒng)交換機(jī)的交換矩陣及交換機(jī)之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)無阻塞的高效網(wǎng)絡(luò)PSTN交換機(jī)到軟交換設(shè)備的演變軟交換網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和優(yōu)勢業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，呼叫與承載分離業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，靈活有效的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供業(yè)務(wù)升級與基礎(chǔ)設(shè)備無關(guān)，不需要升級基礎(chǔ)設(shè)備,建設(shè)成本和維護(hù)成本低。提供可擴(kuò)展的業(yè)務(wù)平臺,支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)投放周期短。提供開放的業(yè)務(wù)接口給第三方應(yīng)用做二次開發(fā)。地域概念消失，同一軟交換系統(tǒng)下的用戶可以位于任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以到達(dá)的地方。4.3NGN與軟交換業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫與承載分離核心傳送層業(yè)務(wù)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)控制層邊緣接入層呼叫控制交換TDMPOTS4.3NGN與軟交換邊緣接入層將各種不同的網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備接入軟交換體系結(jié)構(gòu)。信令網(wǎng)關(guān)(SG)：提供七號信令網(wǎng)和分組網(wǎng)之間信令的轉(zhuǎn)換。媒體網(wǎng)關(guān)(MG)：將各種終端和接入網(wǎng)絡(luò)接入核心分組網(wǎng)絡(luò)，主要用于將一種網(wǎng)絡(luò)中的媒體格式轉(zhuǎn)換成另一種網(wǎng)絡(luò)所要求的媒體格式。例如：將話音信號分割成ATM信元或IP包。核心傳送邊緣接入3GAccessAMGIADBroadbandAccessPSTNTMGSGPLMN分組核心網(wǎng)UMGUMGAMG:接入媒體網(wǎng)關(guān)IAD:綜合接入設(shè)備核心傳送層對各種不同的業(yè)務(wù)和媒體流提供一個(gè)高可靠性的、提供QoS保證和大容量的統(tǒng)一的綜合傳送平臺采用分組傳送方式，目前比較公認(rèn)的核心傳送網(wǎng)為IP骨干網(wǎng)其他各層如業(yè)務(wù)層、控制層、接入層都是直接掛接在IP骨干網(wǎng)