下一代网络技术综述

下一代网络技术综述一、概述下一代网络，又称为NGN（NextGenerationNetwork）。当前所谓的下一代网络实际是一个比较松散的概念，不同的领域对下一代网络有不同的看法。广义上的下一代网络是指以软交换为代表，IMS为核心框架，能够为公众灵活提供大规模视讯话音数据等多种通信业务，以分组交换为业务统一承载平台，传输层适应数据业务特征及带宽需求，与通信运营商相关，可运营、维护、管理的通信网络。二、下一代网络技术的研究现状目前，学术界对于下一代网络技术的研究主要集中在NGN的通用框架模型、NGN的功能体系结构模型、端到端业务质量(QoS)、业务平台(APIs)、网络管理、安全、通用移动性、网络控制体系及协议、业务能力和业务体系结构、NGN中业务和网间的互操作性编号、命名和编址等方面。下一代网络技术的核心技术研究内容是软交换。软交换是下一代网络的重要组成部分，是NGN的控制单元，其主要设计思想是将传统交换机中的呼叫控制单元从交换机中分离出来，形成NGN中的控制层面。通过标准协议与NGN网中的其他单元进行通信，软交换能够整合语音、数据与图像，并能在不同的网络之间如无线与有线系统之间进行协议转换。对于一项技术的研究，总是艰难前进的。下一代网络技术的研究已经取得了长足发展，但同时也面临着问题。NGN的技术优势及其特点的为NGN的目标实现提供了一定的基础，但是，目前NGN的研究中仍有一些问题未看到有效的解决方法，例如端到端的QoS、安全性、对流媒体业务的支持、多播与广播、电话网和Internet的编号与寻址的统一、网管和计费及商业模式等。以下是NGN存在的一些主要问题。1．承载网的QoS。IP网本身亦有许多问题需要解决，如服务质量QoS如何保证？目前的分组数据网是为传送非实时、突发性数据业务而设计的，能否为下一代网络所承载的话音及视频等实时业务提供所需的QOS服务保证，是下一代网络发展所面临的主要问题。2．网络互联互通。由于NGN技术本身在不断发展，协议本身也需要根据业务需求不断完善和补充。各厂家采用的协议不同，或者对同一协议细节的理解不同，因此不同厂家设备之间互通在今后几年内将是一个关键问题。3．如何实现私网穿透问题。为了隐藏私有地址，防止外部攻击以及节省对公网IP地址的占用，企业网与公网的边缘都会设有NAT(NetworkAddressTranslation)，实现IP地址及Port端口号的改变。由于NAT仅对IP包的地址及端口号进行转换，而H.248及SIP等协议真正的媒体连接信息是放在SDP（即IP包的负载）中传递的，这部分的私网地址是无法被NAT映射成公网地址传到对方用户的，因此媒体流实际是无法真正建立起来的；且NAT如何保持所记录的会话地址转换直到通话结束才被删除，这都是目前这一领域需要解决的问题。4．业务开发的问题。NGN的业务层是对网络运营商、ISP、ICP、ASP和用户完全开放的，他们都可以在NGN的业务层上创建业务、经营业务。最典型的是IP电话，网络运营商提供电话到电话的IP电话服务，ISP、ICP、甚至用户可以开展PC到PC的IP电话服务。能够快速、灵活地提供丰富的业务，这是NGN的一个优势，但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、智能网业务、PINT业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等，究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务，才能真正带来收益，是目前运营商和设备商在共同苦思冥想的问题，目前并未出现使人眼前为之一亮的业务。5．网络管理。即使到了NGN时代，资源也是有限的，服务也是有差别的，这一点是我们考虑问题的出发点。要使NGN有序、有效地发挥作用，管理是十分重要的方面。NGN的网络管理有两个内容：网络资源的管理和用户的管理。三、下一代网络技术的核心研究内容软交换是下一代网络技术的核心技术研究内容。狭义上讲，软交换专指软交换设备。基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制、连接控制(建立会话、拆除会话)、信令互通(如从SS7到IP)。软交换是NGN的控制功能实体，是NGN呼叫控制和连接控制的核心。他独立于底层承载协议，完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。因为NGN是一个融合网络，网络必须互通是NGN发展的关键。软交换通过对各种媒体网关的控制实现不同网络之间的业务层融合。软交换作为控制中心，通过网关发出信令，控制语音／据业务通路。目前，发展软交换还需要解决一系列问题。（1）IP地址问题：设备的地址，在IP网络中是有限的，随着软交换设备使用的增加以及用户的增加，这个问题将非常突出。解决的办法是，实现IPv6协议；（2）路由选择：如果软交换采用平面组网方法，此时网络中任何一个设备都可以直接定位和寻找另外一个对等设备，现时的由路由设备本身的数据库保存路由信息的方式无法使用，需要设置集中的，可供所有设备使用的路由器服务器（群）。需要研究设置方式、访问方法和遍历模式；（3）OSS实现：由于Internet在网管、计费等方面缺乏考虑，所以，对于OSS中其组成、功能工作方式、网元设备的信息提供、OSS与应用系统的接口、与现有的网管/计费/认证系统的互通以及实现代策略，均需要研究确定。（4）QoS的保证：作为软交换设备需要提供一定的保证。IP技术在发展的起始阶段，就是尽力而为，缺乏保证。目前的办法是用带宽换取质量。但是在宽带，甚至FTTH进入以后，这一点的保证，还需要研究。（5）人交换网络与现有的网络的配合问题，特别是H.323网络的配合问题。四、下一代网络技术的运用与展望迄今为止，全球范围内已经有多家电信运营商积极开展了在NGN方面的试验和商用部署。在NGN网络的试验和商用部署方面，国外的运营商起步比较早。真正意义上的下一代网络部署始于1999年5月，英国的BT利用北电网络的Succession解决方案，在西班牙建立了第一个大规模的、基于分布式下一代网络结构的电信级第二大长途网，并投入商业运营，正式揭开了电信界向下一代网络演进的序幕。目前，BT西班牙已经拥有将近2000个大型企业、67000各种小企业，15000个居民用户以及大约90万个通过其它运营商PSTN网络间接介入的客户群。NGN在国外使用情况主要是面向系统架构革新方面，由于PSTN网络经过近百年的发展，优缺点一览无余；多种网络并存的局面使得电信业务增长和运营维护成本大幅攀升。在这种情况下，国外电信运营商便采用NGN作为网络升级更新换代的利器。英国最大的综合电信业务运营商BT、法国电信、韩国最大的电信运营商韩国电信都在进行NGN引入发展。尽管许多技术和协议还需进一步完善，但NGN开放的业务平台为其自身发展提供了更广阔的空间，而这正式运营商关注的焦点。1995年5月成立的国际软交换组织(ISC)，目前有近180个成员，国际上大多数知名的电信设备制造商和一些大电信运营商均为该协会成员。任何技术的产生都基于需要的出现。NGN是否具备长期生存的能力，将取决于它提供新业务的能力以及这些业务应能产生的可观营业收入。可以预测，下一代网络技术的运营市场空间是极为广阔的，它必将开辟出现代通信技术的新潮流。参考文献[1]逢丹.“万能型”下一代网络现雏形[N].通信产业报.2011年[2]孟详初.快攻中国市场[N].通信产业报.2011年[3]王春超.IT行业步入整合区.社交网络开启下一代网络发展[N].通信产业报.2011年[4]范永玲.基于软交换的NGN网络关键技术与组网研究[D].华南理工大学.2010年[5]张航东.NGN下一代网络的演进[J].通信与信息技术.2008年04期[6]李兰兰.浅谈下一代网络的核心技术[J].现代情报.2007年03期