信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)5

第5章路由算法路由算法概論最短路由算法分布式路由算法路由信息廣播最佳路由5.1路由算法概論

1路由算法的作用※包括兩方面的功能：為不同的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)對(duì)（SD）選擇一條傳輸路徑；在路由選好后，將用戶的消息正確地送到目的節(jié)點(diǎn)?！撍惴ㄊ蔷W(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，既要試圖使網(wǎng)絡(luò)的通過(guò)量最大，又要試圖使網(wǎng)絡(luò)的平均分組時(shí)延最小，路由算法通常很復(fù)雜，主要表現(xiàn)在：①要求子網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)相互協(xié)調(diào)，而不像DLC那樣僅涉及一對(duì)對(duì)等模塊間的協(xié)調(diào)。②必須處理鏈路和節(jié)點(diǎn)的故障，要求對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行重新定向和對(duì)維持的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新。③必須達(dá)到高的性能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)部分區(qū)域擁塞時(shí)，路由算法必須能夠修正路由。※一個(gè)理想的路由算法應(yīng)具有以下特點(diǎn)：①算法必須是正確的和完整的。②算法在計(jì)算上應(yīng)簡(jiǎn)單。③算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?。④算法?yīng)是公平的。⑤算法應(yīng)是最佳的。一個(gè)實(shí)際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近最佳算法，在不同的條件下，應(yīng)有所側(cè)重。

2常用的路由算法算法分類：按集中式和分布式分類；按靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由；按廣域網(wǎng)中（子網(wǎng)內(nèi)）的路由和互連網(wǎng)絡(luò)中的路由來(lái)分。a.廣域網(wǎng)的路由

廣播：泛洪路由、采用生成樹(shù)的廣播方式。

最短路由：Bellman-Ford算法。最佳路由：基于平均時(shí)延最佳化。b.互連網(wǎng)絡(luò)的路由采用網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)橋和路由器設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的互連。有兩種觀點(diǎn)來(lái)看待一個(gè)互連網(wǎng)：①將互連的設(shè)備看成一個(gè)附加的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，它與網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的地位相同，所有的節(jié)點(diǎn)組成了一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都要維持一個(gè)到達(dá)各節(jié)點(diǎn)的很大的路由表。②把每一個(gè)子網(wǎng)看成一個(gè)節(jié)點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò)分成兩層，高層由互連設(shè)備和子網(wǎng)組成的網(wǎng)絡(luò)，底層是各子網(wǎng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，但所形成的路由對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而言不一定是最佳的。5.2最短路由算法最短路由算法的理論基礎(chǔ)是圖論1.最小重量生成樹(shù)關(guān)聯(lián)（Incident）行走（Walk）路經(jīng)（Path）環(huán)（Cycle）連通圖子圖（Subgraph）樹(shù)與生成樹(shù)（Tree&SpanningTree）鏈路的重量（成本和時(shí)延）最小重量生成樹(shù)（MSTMinimumWeightSpanningTree）：指鏈路重量是最小的生成樹(shù)MST的任意一個(gè)子樹(shù)稱為一個(gè)樹(shù)支（Fragment），一個(gè)節(jié)點(diǎn)本身就是一個(gè)自己的Fragment輸出鏈路（OutputArc）如何構(gòu)造一個(gè)最小生成樹(shù)MST（1）Prim-Dijkstra算法（2）Kruskal算法（3）分布式構(gòu)造MST算法（假定網(wǎng)絡(luò)中僅有一個(gè)唯一的MST）■

Dijkstra算法Dijkstra算法的基本思想是按照路徑長(zhǎng)度增加的順序來(lái)尋找最短路徑。假定所有的鏈路的長(zhǎng)度均為非負(fù)，顯然有：到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)1的最短路徑中最短的肯定是節(jié)點(diǎn)1的最近的鄰節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的單條鏈路。最短路徑中下一個(gè)最短的肯定是節(jié)點(diǎn)1的下一個(gè)最近的鄰節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的單條鏈路，或者是通過(guò)前面所選定的節(jié)點(diǎn)的最短的由兩條鏈路組成的路徑，依次類推?！鯢loyd-Warshall算法（F-W算法）B-F算法和Dijkstra算法都是求解所有的節(jié)點(diǎn)到一個(gè)特定的目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑，而F－W算法與它們的不同之處是尋找所有節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑，它的基本思想在i→j的路徑之間通過(guò)添加中間節(jié)點(diǎn)來(lái)降低路徑的長(zhǎng)度。F-W算法開(kāi)始時(shí)，以單鏈路（無(wú)中間節(jié)點(diǎn)）的距離作為最短路徑的估計(jì)，然后在僅允許節(jié)點(diǎn)1作為中間節(jié)點(diǎn)的情況下，計(jì)算最短路徑，接著，在允許節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2作為中間節(jié)點(diǎn)的情況下計(jì)算最短距離，依次類推。5.3分布式最短路由算法1分布式異步Bellman-Ford算法分布式算法的基本思想是各個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立的計(jì)算最短路徑。在分布B-F算法中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)并不需要詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，它僅需要知道到達(dá)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度，這些長(zhǎng)度信息是靠節(jié)點(diǎn)間相互交換路由信息來(lái)獲得的，路由信息的交換可以是周期的，也可以是非周期的。在非周期的方法中，一旦發(fā)現(xiàn)路由變化就立即相互交換，其方式可以是所有節(jié)點(diǎn)同步進(jìn)行，也可以是非同步進(jìn)行。分布式算法的優(yōu)點(diǎn)是能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓蜆I(yè)務(wù)流量的變化。

2距離矢量路由算法距離矢量路由算法是B－F算法的具體實(shí)現(xiàn)，最初用于ARPANET，也用于Internet網(wǎng)中，稱為（RIP）以及DECnet和Novell的IPX的早期版本中，在AppleTall和Cisco路由器中使用了改進(jìn)型的距離矢量法。

3鏈路狀態(tài)路由算法鏈路狀態(tài)路由（LinkStateRouting）算法最初是在1979年用于ARPNET中來(lái)代替原來(lái)的距離矢量路由算法，主要原因是：距離矢量路由算法收斂速度慢，時(shí)延的量度主要考慮的是隊(duì)長(zhǎng)，并沒(méi)有考慮后來(lái)鏈路帶寬的增長(zhǎng)，目前多種鏈路狀態(tài)算法已被廣泛的應(yīng)用。它包含了發(fā)現(xiàn)鄰節(jié)點(diǎn)；測(cè)量鏈路時(shí)延或成本；構(gòu)造鏈路狀態(tài)分組；分發(fā)鏈路狀態(tài)分組；計(jì)算新的路由。

4自適應(yīng)最短路徑的穩(wěn)定性

前面討論的分布式B-F算法有兩個(gè)弱點(diǎn)：一是在最壞情況下，算法要求很大的次數(shù)迭代才能結(jié)束，二是算法可能要求很大量的消息傳遞。這就暗示一個(gè)問(wèn)題：對(duì)于一個(gè)算法而言，如果t0以后仍有狀態(tài)的變化，它們最終可否有一個(gè)穩(wěn)定的解，會(huì)不會(huì)振蕩，及算法穩(wěn)定性問(wèn)題。分為數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和虛電路網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性兩種分析方法。5.4路由信息廣播1ARPANET的泛洪算法

2不采用序號(hào)的廣播算法5.5最佳路由尋找最佳路由的目的就是使網(wǎng)絡(luò)的成本最低，通過(guò)怎樣計(jì)算最佳路由，分析最佳路由的特性，在實(shí)際中，常用的方法就是通過(guò)迭代的方法，從一個(gè)可行的解開(kāi)始，逐步趨于最佳值，要迭代必須選定一個(gè)趨近最佳值的方向，這個(gè)方向的確定需要利用導(dǎo)數(shù)和梯度等概念。第6章下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）下一代網(wǎng)絡(luò)的概述軟交換技術(shù)網(wǎng)關(guān)技術(shù)寬帶信息通信平臺(tái)（ATM+SDH）多媒體通信網(wǎng)INTERNET數(shù)據(jù)通信網(wǎng)各專業(yè)網(wǎng)電話網(wǎng)有線電視網(wǎng)用戶網(wǎng)絡(luò)層全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)（FSAN）用戶（企事業(yè)單位、住宅、移動(dòng)）環(huán)境（政策、法規(guī)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、資金、人才）應(yīng)用系統(tǒng)信息源、數(shù)據(jù)庫(kù)NGN的設(shè)想下一代網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生下一代網(wǎng)絡(luò)的定義NGN的特點(diǎn)NGN的體系結(jié)構(gòu)6.1下一代網(wǎng)絡(luò)概述6.1.1NGN的產(chǎn)生對(duì)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的改造和升級(jí)，以適應(yīng)新技術(shù)和新應(yīng)用，如怎樣處理數(shù)據(jù)擁塞、怎樣增加通信帶寬、怎樣保證傳輸質(zhì)量、怎樣對(duì)多類終端的綜合接入已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商們所須面對(duì)的問(wèn)題。目前電信業(yè)務(wù)發(fā)展的主要特點(diǎn)：（1）新業(yè)務(wù)的不斷出現(xiàn)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，通信量急劇上升。（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)互聯(lián)需求的增加，使得基于IP和ATM的分組交換網(wǎng)日益發(fā)展壯大。（3）新的語(yǔ)言壓縮技術(shù)已經(jīng)可以將話音信號(hào)壓縮在低于64Kbit/s的信道上傳輸，并已在IP電話、移動(dòng)通信系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。一方面：傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越難以適應(yīng)現(xiàn)代信息交換和傳輸?shù)男枨?。另一方面：基于IP的網(wǎng)絡(luò)通信有著驚人的增長(zhǎng)速度，IP業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)推動(dòng)著分組交換和傳輸技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種光通信技術(shù)（DWDM）的應(yīng)用使得光纖的容量大大的增加，也推動(dòng)了交換設(shè)備的升級(jí)。在這樣的一個(gè)背景下，下一代的網(wǎng)絡(luò)（NGN）應(yīng)運(yùn)而生，基于TDM的PSTN電話網(wǎng)和分組交換網(wǎng)融合，形成可以傳遞包括話音、數(shù)據(jù)、視頻、多媒體信息在內(nèi)的新一代網(wǎng)絡(luò)。6.1.2下一代網(wǎng)絡(luò)的定義歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（ETSI）認(rèn)為：NGN只是在電信和信息領(lǐng)域用來(lái)指代業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施變化的一個(gè)代名詞，它包括了針對(duì)PSTN／ISDN／GSMPhase2以后的所有網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)際電聯(lián)（ITU-T）NGN標(biāo)準(zhǔn)化小組提出：NGN應(yīng)是PSTN、移動(dòng)通信網(wǎng)和分組網(wǎng)（ATM/IP）的融合，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在統(tǒng)一的分組網(wǎng)上支持各種業(yè)務(wù)。所謂NGN是一個(gè)非常松散定義的術(shù)語(yǔ)，泛指一個(gè)不同于目前一代的、大量采用創(chuàng)新技術(shù)、以IP為中心，同時(shí)可以支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)，一方面，NGN不是現(xiàn)有電信網(wǎng)和IP網(wǎng)的簡(jiǎn)單延伸和疊加，而應(yīng)是兩者融合的結(jié)果，所涉及的也不僅僅是單項(xiàng)節(jié)點(diǎn)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的框架，是一種整體網(wǎng)絡(luò)解決方案。另一方面：NGN的出現(xiàn)和發(fā)展不是革命，而是演進(jìn)，即在繼承現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的平滑過(guò)渡。NGN主要是以ATM／IP特別是IP為基礎(chǔ)的分組網(wǎng)，然而，從傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)到分組網(wǎng)將是一個(gè)長(zhǎng)期的漸進(jìn)過(guò)程，因而10－15年的主要任務(wù)是同時(shí)支持這兩種網(wǎng)絡(luò)，解決這兩網(wǎng)之間的互通以及各自業(yè)務(wù)和應(yīng)用的互操作性，在其中，軟交換技術(shù)將是完成這一過(guò)渡的關(guān)鍵技術(shù)。從基礎(chǔ)傳送網(wǎng)層面來(lái)看，以WDM為基礎(chǔ)的光網(wǎng)絡(luò)將是理想的大容量網(wǎng)絡(luò)，然而主要基于點(diǎn)到點(diǎn)通信的WDM盡管容量有余，但組網(wǎng)靈活性欠佳，而能實(shí)現(xiàn)光層靈活聯(lián)網(wǎng)功能的光聯(lián)網(wǎng)將是理想的下一代光網(wǎng)絡(luò)的傳送平臺(tái)?？傊琋GN將是以軟交換為核心，光聯(lián)網(wǎng)和分組傳送技術(shù)為基礎(chǔ)的開(kāi)放式融合網(wǎng)絡(luò)。NGN是可以提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體在內(nèi)的各種通信業(yè)務(wù)的綜合、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)體系，其主要特征：（1）開(kāi)放性：劃分為幾個(gè)模塊，每個(gè)模塊能獨(dú)立發(fā)展，互不干涉，又能組成一個(gè)整體，部件間的協(xié)議接口標(biāo)準(zhǔn)化，有利于設(shè)備間，包括異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)互通的問(wèn)題。（2）業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)：a.業(yè)務(wù)與呼叫控制分離

b.呼叫控制與承載控制分離通過(guò)這兩者的分離實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)體系，允許業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立發(fā)展，提供開(kāi)放的API接口，支持不同帶寬、實(shí)時(shí)的或非實(shí)時(shí)的各種媒體業(yè)務(wù)的使用，使得業(yè)務(wù)和應(yīng)用有較大的靈活性。6.1.3NGN特點(diǎn)（3）多用戶NGN綜合了固定電話網(wǎng)、移動(dòng)電話網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，使得模擬用戶、移動(dòng)用戶、ADSL用戶、ISDN用戶，IP窄帶網(wǎng)絡(luò)用戶，IP寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶甚至通過(guò)衛(wèi)星接入的用戶都能作為NGN中的一員相互通信。（4）高性能NGN具有高速物理層，鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層使用統(tǒng)一的IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合，鏈路層趨于采用電信級(jí)分組節(jié)點(diǎn)，傳送層從點(diǎn)到點(diǎn)趨于光聯(lián)網(wǎng)，提供巨大而廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)成本、可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、透明支持任何業(yè)務(wù)和信號(hào)，接入層采用多元化的寬帶無(wú)縫接入技術(shù)，大大提高了用戶業(yè)務(wù)的靈活性和服務(wù)質(zhì)量。6.1.4NGN的體系結(jié)構(gòu)NGN總體發(fā)展方向主要是應(yīng)用分組化的基礎(chǔ)設(shè)施，ITU-T提出了NGN的垂直參考配置模型—NGN體系框架，按照設(shè)備功能可劃分為4個(gè)主要層次（1）接入層和傳送層：有媒體網(wǎng)關(guān)、各種接入方式組成，媒體網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)適配語(yǔ)音和其他媒體流到分組傳送網(wǎng)。（2）媒體層：負(fù)責(zé)將各種各樣的用戶信息格式轉(zhuǎn)換為適合在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母袷?，如將語(yǔ)音信號(hào)分割成ATM信元或IP包。（3）控制層：主要由媒體網(wǎng)關(guān)／軟交換控制和IP業(yè)務(wù)交換功能組成，完成業(yè)務(wù)邏輯的具體執(zhí)行，包含了呼叫控制、資源管理、接續(xù)控制和路由等操作，實(shí)現(xiàn)各種信令協(xié)議的互通和轉(zhuǎn)換，是NGN核心和中樞，負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)功能與呼叫控制的分離，業(yè)務(wù)功能與承載功能的分離。（4）業(yè)務(wù)層：負(fù)責(zé)與各種增值業(yè)務(wù)控制邏輯相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理及服務(wù)，完成增值業(yè)務(wù)處理（業(yè)務(wù)生成、業(yè)務(wù)邏輯定義和業(yè)務(wù)編程接口、業(yè)務(wù)認(rèn)證和計(jì)費(fèi)）NGN體系結(jié)構(gòu)6.2軟交換技術(shù)支撐NGN的關(guān)鍵技術(shù)概述軟交換技術(shù)的概述軟交換的特點(diǎn)軟交換的功能結(jié)構(gòu)軟交換的主要應(yīng)用6.2.1支撐NGN的關(guān)鍵技術(shù)概述以軟交換為核心，IP／ATM為骨干網(wǎng)的NGN是一種融合的網(wǎng)絡(luò)，除了以后介紹的軟交換技術(shù)、媒體網(wǎng)關(guān)技術(shù)和信令網(wǎng)關(guān)技術(shù)外，以下列舉了有關(guān)技術(shù)：（1）IPv6：擴(kuò)大了地址空間，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量、服務(wù)質(zhì)量，安全性有了更好的保證，支持即插即用和移動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)多播功能。（2）寬帶接入：VDSL、EPON等等。（3）城域網(wǎng)：城域光網(wǎng)（MON）是基于WDM，在光層上進(jìn)行操作的城域網(wǎng)，是一個(gè)擴(kuò)展性非常好的并能適應(yīng)未來(lái)透明、靈活、可靠的平臺(tái)，可提供動(dòng)態(tài)的、基于標(biāo)準(zhǔn)的多協(xié)議支持，同時(shí)具有高效配置、高生存能力和綜合網(wǎng)絡(luò)管理的能力。（4）4G移動(dòng)通信系統(tǒng)：最高傳輸速率高達(dá)或超過(guò)100Mbit/s；可在不同的接入技術(shù)之間進(jìn)行漫游與互通。（5）IP終端：開(kāi)發(fā)出適應(yīng)于多種上網(wǎng)的IP終端。（6）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)6.2.2軟交換技術(shù)的概述國(guó)際軟交換協(xié)會(huì)（ISC）對(duì)軟交換的定義是：軟交換是提供呼叫控制功能的軟件實(shí)體。NGN是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，用戶自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征，不必關(guān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式及終端類型。軟交換作為業(yè)務(wù)／控制與傳送／接入分離思想的體現(xiàn)，是NGN中的關(guān)鍵技術(shù)，其核心思想是硬件軟件化，通過(guò)軟件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)原來(lái)交換機(jī)的控制、接續(xù)和業(yè)務(wù)處理，各實(shí)體按照標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行連接和通信。從廣義來(lái)看，軟交換泛指一種體系結(jié)構(gòu)，從而建立NGN的網(wǎng)絡(luò)框架，涵蓋了（接入、傳送、控制、業(yè)務(wù)層面），由軟交換設(shè)備、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)應(yīng)用服務(wù)器、IAD等組成。從狹義來(lái)看，軟交換指軟交換設(shè)備，定為在控制層，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的程控交換機(jī)的“呼叫控制”功能?；谲浗粨Q的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)NGN和軟交換的設(shè)計(jì)思想是軟交換機(jī)必須有與“網(wǎng)絡(luò)”相連的能力，該“網(wǎng)絡(luò)”就是下一代多媒體信令網(wǎng)，可以說(shuō)軟交換出發(fā)點(diǎn)就是“網(wǎng)絡(luò)就是交換”，是基于軟件的分布式的交換／控制平臺(tái)，目前，軟交換機(jī)的硬件平臺(tái)多采用世界標(biāo)準(zhǔn)的、開(kāi)放的計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)。6.2.3軟交換的特點(diǎn)（1）開(kāi)放性：由于軟交換體系中所有的網(wǎng)絡(luò)部件之間都采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，因此，它們之間可獨(dú)立發(fā)展又能靈活組成一個(gè)整體，互聯(lián)互通。（2）靈活性：由于軟交換體系中應(yīng)用層和控制層與核心網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)完全分離，業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、部署、維護(hù)只在相應(yīng)的應(yīng)用層面進(jìn)行，無(wú)需關(guān)心網(wǎng)絡(luò)底層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，方便新業(yè)務(wù)的引入。（3）多用戶：由NGN的多用戶性充分的體現(xiàn)了這點(diǎn)。6.2.4軟交換的功能結(jié)構(gòu)軟交換的主要設(shè)計(jì)思想：業(yè)務(wù)／控制與傳送／接入分離，各實(shí)體間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行連接和通信，其主要功能包括：呼叫控制功能、業(yè)務(wù)交換功能、網(wǎng)管計(jì)費(fèi)功能、業(yè)務(wù)提供功能、路由解析功能，各種終端控制和管理功能，互通功能。軟交換功能結(jié)構(gòu)6.2.5軟交換的主要應(yīng)用（1）分組中繼：通過(guò)采用軟交換技術(shù)構(gòu)造分組中繼疊加網(wǎng)絡(luò)，利用媒體網(wǎng)關(guān)直接提供高速分組數(shù)據(jù)接口，大大的減少傳輸網(wǎng)絡(luò)中低速的交叉設(shè)備的數(shù)量，對(duì)語(yǔ)言進(jìn)行壓縮以及AAL2/ATM的可變速率適配，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸成本（約60％）。（2）本地接入：在多種接入方式條件下，如DSL、以太網(wǎng)、WLAN等采用軟交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)分組話音的本地接入，為終端用戶提供數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的綜合業(yè)務(wù)。（3）多媒體業(yè)務(wù)：軟交換直接控制著各種業(yè)務(wù)的發(fā)放和實(shí)施，保證了業(yè)務(wù)在全網(wǎng)開(kāi)展的及時(shí)性。（4）3G核心網(wǎng)：在3G無(wú)線核心網(wǎng)中，也采用了軟交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)呼叫控制與媒體承載的分離。并在移動(dòng)性管理、安全保密、認(rèn)證授權(quán)等方面，對(duì)軟交換設(shè)備功能進(jìn)行了相應(yīng)擴(kuò)展。6.3網(wǎng)關(guān)技術(shù)媒體網(wǎng)關(guān)媒體網(wǎng)關(guān)控制器信令網(wǎng)關(guān)以軟交換為核心，IP／ATM為骨干網(wǎng)的NGN是一種融合的網(wǎng)絡(luò)，不僅能夠傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)的融合，也將實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的融合，現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)將作為邊緣網(wǎng)絡(luò)通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入到網(wǎng)絡(luò)核心層，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)融合，網(wǎng)關(guān)的作用就是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的通信。分離的網(wǎng)關(guān)功能實(shí)體6.3.1媒體網(wǎng)關(guān)（MG）MG在NGN中扮演重要的角色，如果說(shuō)軟交換是NGN的“神經(jīng)”，應(yīng)用層是NGN的“大腦”，那末MG就是NGN的“四肢”1.媒體網(wǎng)關(guān)（MG）主要完成的功能（1）用戶和網(wǎng)絡(luò)接入（2）接入核心媒體網(wǎng)絡(luò)（3）媒體流的映射，涉及到媒體編碼格式、數(shù)據(jù)壓縮