1.5 电信网络的IP化演变 （课件）-《数字通信技术及应用》（电子工业出版社）同步精品课堂

1.5 电信网络的IP化演变 数字通信技术及应用 同步精品课堂 电子工业出版社 目录 01 传统通信网（TDM网络）的缺点与转型的趋势 02 传统网络的 IP 化演变 03 现有运维方式的演变 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 知识目标 使学生理解电信网络IP化的基本概念和发展历程。 掌握IP化演变的关键技术和主要驱动力。 培养学生运用所学知识分析电信网络IP化趋势的能力。 提升学生解决与电信网络IP化相关问题的能力。 能力目标 激发学生对数字通信技术发展的兴趣。强化学生的信息社会责任感和职业道德意识。 情感目标 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学重难点 深入理解IP化演变的复杂过程 明确IP化的定义及其在现代通信网络中的重要性。 难点 重点 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 情景导入 请大家思考这些业务背后的网络技术支撑。 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.1 传统通信网(TDM网络)的缺点与转型的趋势 1.传统网的主要问题 计费点多而分散，计费采集难度大，成本高。 计费能力低，无法提供满意服务。 计费系统复杂，成本高 业务支撑能力弱，新业务开发成本高、周期长。 业务平台分散，运维和管理成本居高不下。 业务提供能力差，成本高 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.1 传统通信网(TDM网络)的缺点与转型的趋势 1.传统网的主要问题 智能业务触发点高，电路迂回严重，难以快速统一开展业务。 触发方式单一，不支持多种智能业务触发方式。 用户数据管理分散。 新业务开发需修改大量数据，难以实现即开即通 智能网业务受限 网络结构复杂，数据制作节点多，操作难度大。 运维效率低，业务开通难度大，时限控制难。 网络结构复杂，运维难 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.1 传统通信网(TDM网络)的缺点与转型的趋势 2.传统网的IP化演变是必然趋势 01 传统的网络的弊端逐渐显现，已无法满足业务创新和提供综合信息服务的要求。 业务创新难 难以满足多样化业务需求 综合信息服务不足 02 (1)两方面因素 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.1 传统通信网(TDM网络)的缺点与转型的趋势 2.传统网的IP化演变是必然趋势 (2)向下一代网络演进是必然趋势 通信网向IP结构转变 IP化趋势 多媒体业务需NGN支持 多媒体业务需求 02 01 固网、宽带、移动融合是趋势 网络融合需求 03 PSTN向NGN演进融合管理 软交换分离呼叫控制与用户接入 呼叫控制分离 PSTN与NGN融合管理，实现平稳演进 融合管理 用户语音采用VoIP包传送 VoIP传送 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 1.两种基本的演进思路和原则 替换PSTN交换机 采用AG替换PSTN交换机 改造PSTN交换机 将PSTN交换机改造为AG 两种思路： 01 确保网络演进过程平稳 演进平滑 保护投资，避免浪费 投资合理 便于工程实施和运维 工程便利 02 03 演进的原则： 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 2.PSTN 向 NGN 演进的方案 方案一：替换方案 在NGN网络中完全新建AG设备，实现方便 方案二：设备改造方案 PSTN的设备改造方案 复杂，具体方法也多种多样。 PSTN 通过改造演进为AG 的方案，可以是从端局着手的方案， 也可以是从关口局或汇接局改造的方案等。 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 2.PSTN 向 NGN 演进的方案 ① 双绞线方式用户接入、TDM 语音 TDM 方式的交换机演进为AG, 实现两个功能 ② VoIP 语音编码转换。 对于传统交换机，其主要组成部分是用户板，它用于完成用户接入，这一部分不需要改 造可以直接利用。演进方案中主要需要增加VoIP处理能力。 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 2.PSTN 向 NGN 演进的方案 语音网络的演进组网主要包含以下几个关键网元。 由NGN 网络的架构决定，所有的呼叫控制、业务触发都由软交换设备(SS) 完成。 ① 统一的呼叫控制中心 用于对不同的网元进行统一的管理。 ③ 统一的管理中心 用户 的逻辑号码和物理号码进行分离 ② 统一的数据中心 SDC 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 3.移动网络向IP化的演进 移动网络由于其相对封闭性，互联网应用对其冲击较小，导致移动网络IP化进程缓慢。 01 移动网络的相对封闭性 无线接口带宽的限制使得移动网络IP化的步伐比固网慢，但随着技术进步，这一瓶颈正在被突破。 02 无线接口带宽限制的影响 移动网络IP化是应对用户容量和带宽增长、降低运营成本和简化网络管理的必然趋势。 03 移动网络IP化演进的必要性 移动网络IP化演进的背景 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 3.移动网络向IP化的演进 空中接口带宽的提高，如达到100M，为无线数据业务和移动互联网的发展打开了新的可能性。 从2G到3G再到LTE，空中接口带宽逐步提高，为移动数据业务的发展提供了巨大潜力。 无线技术的进步使得空中接口带宽瓶颈被逐步突破，为移动网络IP化提供了技术基础。 无线技术进步突破带宽瓶颈 从2G到LTE的带宽发展脉络 空中接口带宽提高的潜力 技术进步与移动网络带宽的提升 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 3.移动网络向IP化的演进 核心网IP化的重要性 IMS架构的成熟与应用 IMS架构的成熟为移动网络IP化提供了重要的技术支撑，推动了核心网IP化的发展。 移动网络IP化首先从核心网开始，因为这有助于降低运营成本并保持对未来网络的支撑能力。 移动网络IP化在各层面的体现 移动网络IP化已经体现在端局、汇接局和关口局等各个层面，显著影响了网络运营和管理。 IMS架构与移动网络IP化 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 3.移动网络向IP化的演进 移动网络IP化对运营的影响 移动网络IP化满足了降低运营成本的需求，特别是在全球移动市场持续增长的背景下。 降低运营成本的需求 01 面对用户容量和带宽的增长，移动运营商需要不断新建和扩容网络，而IP化提供了有效的解决方案。 网络新建和扩容的挑战 02 移动网络IP化有助于简化网络管理体系，并为运营商带来更大的业务利润。 IP化带来的网络管理简化与业务利润 03 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 4.全网演变 终端用户需求是全业务运营的动力 终端需求推动网络转型 业务融合趋势促使网络向全IP转型 业务融合促进网络融合 全IP网络架构与特点 全IP网络架构独立于接入技术，支持固定和无线融合 全IP网络架构独立接入技术 全IP网络架构具有宽带化、移动化、个性化等特点 全IP网络架构特点 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 4.全网演变 终端用户的需求和全业务运营、业务融合的趋势是促使网络转型的持续动力。随着用户对网络服务的多样化和个性化需求增长，网络需要不断演进以满足这些需求。 终端用户需求推动网络转型 全业务运营和业务融合的趋势是网络转型的另一大驱动力。网络需要支持多种业务的融合，如语音、数据和视频，以及固定和移动网络的融合，以提供无缝的服务体验。 全业务运营与业务融合趋势 未来的网络转型方向是全IP化，这将是固网和移动网的共同方向。网络架构将更加独立于接入技术，固定宽带网络有可能成为无线回程和城域网的一部分。 全IP网络转型方向 固定宽带网络在未来的网络架构中将扮演新的角色，成为无线回程和城域网的一部分。同时，固定移动融合业务将带来共同的城域和业务平台，进一步推动全网IP化转型。 固定宽带网络的新角色 全网演变趋势 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 4.全网演变 三网融合的关键技术是IP技术，它实现了计算机互联网、传统的电话网和有线电视网的融合。随着Internet技术的发展，最终将实现这三者的融合。 三网融合的关键技术 IMS-Based NGN的目标体系是控制层面融合的优选方案，它能够提供全面的业务，包括话音、多媒体、流媒体等，旨在实现固定和移动业务的融合。 IMS-Based NGN的目标体系 IMS-Based NGN体系架构是网络融合的研究基础，由3GPP和3GPP2提出，充分考虑了移动性应用的多媒体业务，目标是提供包括话音、多媒体、流媒体和其他业务在内的所有业务。 IMS-Based NGN体系架构 软交换技术和IMS-Based NGN体系之间存在关系，软交换可以视为基于IMS-Based NGN架构的NGN的一种具体表现。 软交换技术与IMS-Based NGN关系 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 4.全网演变 图1.25 现代通信网的演变示意图 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 问题思考 1.传统的网络主要缺点是什么?画出通信网络的演变示意图。 2.现代网络的演变在维修方面有哪些主要特点? 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.3 现有运维方式的演变 1.现有维护模式的挑战 全IP化打破了传统的地域和专业划分边界，导致基于传统网络的三级维护管理体系及专业划分的运维模式在运行维护上遇到困难，故障定位和处理速度显著下降。 全IP化带来的运维难度增加 在全IP网络环境下，故障或安全事件通常会在短时间内迅速传播，影响范围迅速扩大，演变成全网性故障，这要求运维团队必须具备比传统网络更快的反应速度和全程全网协作能力。 故障影响的迅速传播问题 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.3 现有运维方式的演变 2.现有运行维护管理能力的挑战 IP网络的开放性和业务承载的灵活性给网络维护管理及业务质量监测带来了巨大挑战，缺乏有效手段快速发现质量劣化问题和准确完成故障定位，现有网络管理手段难以判断网络故障对业务的影响。 网络维护管理的挑战 全IP网络使得运营商对业务的控制力减弱，业务网络与承载网络的维护边界变得模糊，网络维护工作的精细化程度和复杂性日益增加。 业务网络与承载网络维护边界的模糊 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 1.5.3 现有运维方式的演变 3. 现有运行维护队伍能力的挑战 网络的全IP化要求运行维护人员具备跨专业的知识和维护技能，这需要加强跨业务的学习培训，以适应不断变化的技术和业务需求。 跨专业知识和维护技能的需求 01 IP技术的开放性导致网络和业务演进速度加快，新技术层出不穷，维护人员需要不断面对新的技术难题和维护问题，必须持续投入时间和成本提高各级维护人员的维护水平，确保全程全网的运行维护。 维护人员技术难题的应对 02 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 练一练 填空题 传统固话网络业务提供能力 ，周期 。 对于传统交换机，其主要组成部分是 。 是下一代网络的主体。 从保护投资角度考虑，PSTN 交换机需要具备向 演进的能力。 用户板 Internet NGN 差 长 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 练一练 判断题 传统固话只支持接入码方式业务触发，网络智能业务触发方式单一。 NGN将传统交换机的呼叫控制和用户接入功能进行了分离。 统一的数据中心 SDC用于对不同的网元进行统一的管理。 问答题： 1. TDM 方式的交换机演进为AG, 实现了什么功能？ 2. 现有运行维护管理能力的挑战有哪些？ √、√、× 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 课堂小结 1.两种基本的演进思路和原则 2.PSTN 向 NGN 演进的方案 3.移动网络向IP化的演进 4.全网演变 1.5.2 传统网络的 IP 化演变 1.5.1 传统通信网(TDM网络)的缺点与转型的趋势 1.传统网的主要问题 2.传统网的IP化演变是必然趋势 1.5 电 信 网 络 的 IP 化 演 变 1.5.3 现有运维方式的演变 1.现有维护模式的挑战 2.现有运行维护管理能力的挑 3. 现有运行维护队伍能力的挑战 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 谢谢 $$