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1NGN基础知识一、什么是NGN？NGN（NextGenerationNetwork）即下一代网络，它是电信史一块里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。从发展的角度来看，NGN是从传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈向以分组交换为主，它承载了原有PSTN网络的所有业务，把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。从这个意义上讲，NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。目前，对NGN的研究成为热点，在研讨下一代网络体系及技术时，应从业务需求分析和网络装备的情况，研究新一代网络体系架构。下一代网络(NGN)是以业务驱动为特征的网络，将业务从承载网中剥离出来，灵活地构建于一个统一的开放平台上，由于平台的开放性和标准性，未来业务的开发者可能是运营商，也可能是第三方，从而可以使业务的种类得到极大地丰富。NGN应该是可以同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的综合性的、全开放的网络平台体系，可以归纳为三大特点：采用分层的全开放的网络，具有独立的模块化结构；是业务驱动的网络，业务和呼叫控制完全分离，呼叫与承载完全分离；是基于统一协议的分组的网络体系。而具有这些功能的下一代网络关键技术是软交换。2作为下一代业务网络的核心技术之一——软交换(Softswitch)目前得到了业界的普遍支持。Softswitch思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层的全开放的体系构架，使得各个运营商可以根据自己的需要，全部或部分利用Softswitch体系的产品，采用适合自己的网络解决方案，在充分利用现有资源的同时，寻找到自己的网络立足点。二、NGN的研究范围有那些？NGN具有广泛的内涵，其研究范围相当广泛，主要研究的内容有：新业务及应用；网络传送的基础设施；网络体系架构；IP网络技术；网络融合技术；互通和互操作；新型的控制、管理和运维机制；各网络单元；新的网络协议；网络安全体系和技术；测试技术等。ITU的专家们认为全球信息基础设施GII已经涵盖了现有网络和未来网络的全部内涵，随着业务和技术的发展，应不断加以扩充。ITU领导的GII标准化工作包括PSTN/ISDN、ATM、IP和基于多协议的网络，这些领域的成果对NGN起着重要的作用。三、NGN有那些特点？NGN可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务综合开放的网络构架。NGN采用开放的网络构架体系，其特点有：将传统交换机的3功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展；部件间的协议接口基于相应的标准。部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务需要自由组合各部分的功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。NGN是业务驱动的网络，其功能特点为：业务与呼叫控制分离；呼叫与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务的提供。业务供应商和用户可以配置和定义相应的业务特征，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。四、NGN如何划分网络层次？NGN在功能上可分为四个层次：接入和传输层(Accesslayer)：将用户连接至网络，集中用户业务将它们传递至目的地，包括各种接入手段。媒体传送层(Mediaandtransportlayer)：将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。例如：将话音信号分割成ATM信元或IP包。此外，媒体层可以将信息选路至目的地。控制层(Controllayer)：包含呼叫智能。此层决定用户收到的业务，并能控制低层网络元素对业务流的处理。网络服务层(NetworkServicelayer)：在呼叫建立的基础上提供额外的服务。将现有网络演变成下一代网络并非一日之工，而原有的网络4与新网络并存需相当长的时间，所以新网络还需能够和原有网络互通，这就要求新的网络体系能够完成以下功能：采用TDM传输网和SS7信令网互通、与现有的业务(如智能网提供的业务)互通和与现有的PSTN网络体系融合。五、什么是软交换？软交换是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。软交换设备位于控制层，提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器及其它软交换设备间采用标准协议相互通信。简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，由于不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，因此要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。目前软交换主要完成以下功能：媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能、互连互通功能（H323和SIP、IN）、支持开放的业务/应用接口功能、认证与授权功能、计费功能、资源控制功能和QoS管理功能、协议和接口功能等。六、我国软交换的研究进展如何？我国网络与交换标准研究组在1999年下半年就启动了软交换5项目的研究，“软交换设备总体技术要求”规范了软交换在网络中的位置，明确了其功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求、计费要求和性能指标，还规定了它与IP电话及智能网的互通要求等。该标准经过近两年的研究，是运营企业、制造企业和科研机构共同协作所取得的成果。软交换系列标准的形成将对指导厂商的设备研发和网络应用起到积极作用，我国关于软交换的研究工作处于世界同步水平。由于标准的研发早于市场的应用，其多项指标仍有待试验的验证和在实践中不断加以完善。此外，网络与交换研究组在积极制定有关信令网关和媒体网关及相关协议的技术规范，立项开始研究网络开放式体系架构及相关设备单元的测试规范。我国电信企业中兴和华为等公司已经研究开发了提供话音业务的软交换系统。我国高科技863计划开始立项有关软交换系统在移动和多媒体应用的研究，该课题以软交换技术为核心，重点研究能够支持多媒体业务和应用于无线系统的软交换体系，采用开放式API的业务及应用支撑环境，以及软交换系统的组网技术。多媒体业务一般由基于包交换的宽带多媒体通信网所承载。由于涉及到图像等因素，在终端、业务、资源等主要方面都比单纯的语音业务要苛刻得多。为了达到在公众电信网中提供实用的多媒体业务，就需要对这些问题认真地加以研究和解决，以实现真正意义上的融合网络。在包交换迅速发展的大趋势下，移动网络也同样面临着向NGN6融合和演进的问题。就移动网络而言，其发展方向是分组化、智能化和宽带化的第三代通信网络（3G）。但从更广泛的意义上来说，3G也是NGN的一个组成部分，而且它和其它组成部分间的联系比现在GSM网络与其它网络间的联系要密切得多，软交换技术在其中发挥了重要的粘合作用。移动性包括三类移动性。终端移动性：终端位置移动时仍然能使用其业务；用户移动性：用户可以使用任一终端使用其业务；业务移动性：用户可在任意地点用任意终端使用其业务。下一代业务及应用支撑环境主要包括应用服务器、业务能力服务器、业务生成环境工具和业务管理服务器。应用服务器向用户提供增值业务；业务能力服务器向应用服务器提供网络基本能力；业务生成环境工具用于业务的自动生成以及业务的仿真和测试；业务管理服务器用于对业务和用户数据进行集中式管理。研究软交换环境下的网络融合技术，分层的、全开放的网络体系架构以及基于软交换的组网技术。七、NGN发展呈现四个阶段NGN的概念自1997年问世以来，以快速发展的态势在世界范围内不断推广、应用，以软交换为核心技术的NGN在全球的发展呈现四个阶段：尝试阶段（从1996年到1998年）。首先国际电联提出了H.323VoIP协议，其本身并不是为电信级运营而设计的，但这一7时期的一个机会是全球的电信管制放开，部分CLEC（竞争性本地运营商）抓住分组长途这一市场，应用H.323体系构建分组长途电话网络，获得了可观的收益，为今后NGN相关协议和应用的发展打下了一定的技术基础，且从另一个侧面说明了语音的IP化承载的必然性。在这个阶段，国内部分运营商也建设了长途IP电话网络。软交换试验阶段（从1999年到2004年）。自从提出软交换概念以来，在众多制造商和运营商的共同推动下，软交换产品逐步趋于成熟，功能日益丰富，标准化过程正稳步推进，软交换技术开始逐步走向市场。在这期间，国内外软交换的实验不断进行，初期软交换的实验内容绝大部分限于软交换的汇接功能、简单的多媒体业务，后期随着软交换技术的日益成熟，试验逐步转为较大规模的商用试验，部分新运营商开始尝试建设正式运营的NGN商用网络。规模部署阶段（预计从2005年到2009年）。在这几年的发展中，随着软交换体系的完善以及相关企业的成熟、商品实现商用化，越来越多的运营商为了应对外界的挑战，开始大规模部署NGN的商用网络，主要集中于NGN基础结构的建设和现有PSTN网络怎么向NGN过渡以及采用NGN技术进行交换机的网改和替换工作。在这一阶段，分组网络的建设具有“低成本、高带宽、多业务综合承载”的特性，人们对低成本的长途通信和大带宽的多业务承8载有很大的需求。这个过程中能够带来利润的仍然是语音业务，同时在多媒体方面也可以提供一些服务。稳定发展阶段（2010年以后）。在这一发展过程中，NGN的重点转移到开发更先进的业务上，运营商可以寻找更多的业务收入增长点进行业务开发，在这个过程中也可以逐步实现固网和移动网的融合。在2010年以后随着网络自身业务的完善，包括承载网QoS的完善，网络业务逐步转向以提供多媒体业务为特征的业务。在电子商务的发展过程中，NGN可以为电子商务提供更多的保障，给运营商带来更多的利润。八、NGN网络发展概述（一）、NGN概述近年来，我国电信网络发展迅速，取得了巨大成绩，综合通信能力明显增强。但是，随着产业界的融合趋势，电话网、计算机网、有线电视网趋于融合，网络面临的压力越来越大。网络面临着负荷在不断增大，业务需求也趋于多样化，运营商必须提供越来越多的多媒体业务才能吸引住用户，而这些新型的多样性业务，是目前PSTN、PLMN网络所难以提供的。与此同时，飞速发展的数据网已经对PSTN、PLMN业务形成分流，并将逐渐成为承载话音业务的基石，运营商已经积累了丰富的VoIP运营经验，但H.323VoIP只满足分组话音的基本需求，缺乏丰富的业务功能。9在这一发展背景下，基于软交换技术的NGN网络应运而生。NGN又称为下一代网络，是电信史上的一块里程碑，它属于一种综合、开放的网络构架，提供话音、数据和多媒体等业务。图1NGN业务分层结构NGN可在统一的分组网络上融合通信、信息、电子商务和交易等业务，满足多样化、个性化业务需求，在继承的基础上实现与各种业务网络（PSTN/ISDN、PLMN、IN、Internet）之间的互通，在全网内快速提供新的语音、数据、图像融合业务，如图1所示。（二）、NGN网络特点1、开放分布式网络结构采用软交换技术，将传统交换机的功能模块分离为独立网络10部件，各部件按相应功能进行划分，独立发展。采用业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离技术，实现开放分布式网络结构，使业务独立于网络。通过开放式协议和接口，可灵活、快速地提供业务，个人用户可自己定义业务特征，而不必关心承载业务的网络形式和终端类型。2、高速分组化核心承载核心承载网采用高速包交换网络，可实现电信网、计算机网和有线电视网三网融合，同时支持语音、数据、视频等业务。3、独立的网络控制层网络控制层即软交换，采用独立开放的计算机平台，将呼叫控制从媒体网关中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制和信令互通，使业务提供者可自由结合承载业务与控制协议，提供开放的API接口，从而可使第三方快速、灵活、有效地实现业务提供。4、网络互通和网络设备网关化通过接入媒体网关、中继媒体网关和信令网关等网关，可实现与PSTN、PLMN、IN、Internet等网络的互通，有效地继承原有网络的业务。5、多样化接入方式普通用户可通过智能分