电信网络如何演进到下一代网络

作者：安徽铁通蚌埠分公司 韩春茹

欢迎访问e展厅 展厅 5 网络/安全/存储产品展厅 无线上网卡, 光纤设备, 网络布线产品, 计算机干扰器, 网关, ... 摘要：NGN（Next Generation Network）即下一代通信网络。下一代网络是以软交换为核心的，能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。 关键词：NGN；软交换 下一代网络（NGN）是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络，能够容纳各种形式的信息，在统一的管理平台下，实现音频、视频、数据信号的传输和管理，提供各种宽带应用和传统电信业务，是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。 Internet是下一代网络的主体，IP技术是实现计算机互联网、传统的电话网和有线电视网三网融合的关键技术。随着Internet技术的发展，最终将实现计算机互联网、电话网（PSTN）和有线电视网三网融合。 1 下一代网络的构成 与传统的网络不同，NGN以在统一的网络架构上解决各种综合业务的灵活提供能力为出发点，提供诸如“业务逻辑、业务的接入和传送手段，业务的资源提供能力和业务的认证管理”等服务。为此，在NGN中，以执行各种业务逻辑的软交换（Softswitch）设备为核心进行网络的构架建设。除此之外，业务逻辑可在应用服务器上统一完成，并可向用户提供开放的业务应用编程接口（API）。因此，在NGN中业务层面和业务控制层面从传统的网络中分离出来，已成为重要的一部分（以后运营商的竞争将会集中在业务层面）。而对于媒体流的传送和接入层面，NGN将通过各种接入手段将接入的业务流集中到统一的分组网络平台上传送。另外重要的一点就是NGN强调网络的开放性，其原则包括网络架构、网络设备、网络信令和协议。 分组化的、开放的、分层的网络架构体系是下一代网络的显著特征。业界基本上按业务层、控制层、传送层（媒体层）、接入层四层划分，各层之间通过标准的开放接口互连。 2 下一代网络中的媒体网关 媒体网关在NGN中扮演着重要的角色，如果说软交换是NGN的“神经”，应用层是NGN的“大脑”，那么媒体网关就是NGN的“四肢”，任何业务都需要媒体网关在软交换的控制下实现。 3 下一代网络中的软交换 3.1软交换的概念 软交换要求把呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和生成呼叫详细记录等功能，把控制和业务提供分开。软交换提供了在包交换网中与电路交换相同的功能，因此，软交换也称为呼叫代理或呼叫服务器。 软交换是与业务无关的，它是在基于IP的网络上提供电信业务的技术。在电路交换网中，呼叫控制、业务提供以及交换矩阵均集中在一个系统中；而软交换的主要设计思想是业务、控制与传送、接入分开，各实体间通过标准协议进行连接和通信，能够更灵活地提供业务。即软交换是基于软件的分布式交换/控制平台，它将呼叫控制功能从网关中分离出来，从而可以方便地在网上引入多种业务。 3.2软交换的网络结构及实现 软交换主要处理实时性业务，包括语音、视频和多媒体等业务，它可用于IP网、ATM网等数据通信网，也可用于电路交换网络。软交换用在IP网上是很自然的，因为IP网的呼叫控制与承载连接是分开的。从应用来说，软交换主要是应用在IP网上的。 软交换的实现是通过网关发出信令，控制语音和数据业务的互通。信令网关（SG）将SSN7信令转换成IP信令或根据通信要求发出IP信令控制媒体网关的数据通信，媒体网关（MG）负责电话交换网的PCM流与IP网络的数据包的转换。SG和MG都要受到媒体网关控制器/呼叫代理（MGC/CA）的控制，这里，SG、MGC/CA及其附属的数据库和完成的功能就是软交换。 ◆媒体网关用来处理电路交换网和IP网的媒体信息互通。在H.248协议中，MG实体完成不同网络间不同媒体信息的转换。H.323协议中相似的功能实体是MM（Media Mana-ger），它在MG或其他网关中负责将电路交换网媒体（PCM流等）转换成H.323媒体（RTP/RTCP）。 ◆信令网关负责将电路交换网的信令转换成IP网的信令，根据相应的信令生成IP网的控制信令，在IP网中传输。 ◆媒体网关控制器/呼叫代理负责控制IP网络的连接（包括呼叫控制功能）。MGC/CA是软交换的重要组成部分和功能实现部分。MGC是H.248协议关于MG媒体通道中呼叫连接状态的控制部分。MGC可以通过H.248协议或媒体网关控制协议（MGCP）、媒体设备控制协议（MDCP）对MG进行控制，MGC/CA之间通过H.323或者SIP协议连接。 ◆本地交换网（LS）包括本地电路交换网和SSN7网等。由于软交换要实现各种信令间的协议转换，因此，它需要支持SSN7、ISUP、SIP、H.323和MGCP等协议。 3.3 软交换与下一代网络 软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。软交换技术，是NGN体系结构中的关键技术，其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机的控制、接续和业务处理等功能，各实体间通过标准化协议进行连接和通信，便于在NGN中更快地实现各类复杂的协议，更方便地提供业务。软交换设备是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，是NGN中语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。 4 下一代网络的特点 （1）开放性：NGN可以根据所处网络的不同，所提供功能的不同划分为几个模块，每个模块能独立发展，互不干涉，又能有机组合成一个整体；同时这种开放性也表现在各运营商可根据自己的需求来选择市场上的优势产品，而不必担心不同设备间的互连互通上。 （2）高效：因为NGN网络能实现业务与呼叫控制的分离，为业务真正的从网络中独立出来，有效的缩短新业务的开发周期提供了良好的条件；而且随着多网互通的实现，许多新兴业务也应运而生。 （3）多用户：NGN综合了固定电话网，移动电话网和IP网络的优势，使得模拟用户、数字用户、移动用户、ADSL用户、ISDN用户、IP窄带网络用户、IP宽带网络用户甚至是通过卫星接入的用户都能作为下一代网络中的一员相互通信。 （4）多媒体：语音、视频以及其它多媒体流在下一代网络中的实时传输成为了NGN的又一亮点。 （5）资源共享：国际互联网的丰富信息资源一直是电信运营商面前的一块肥肉，由于采用了IP技术，NGN的出现使得在呼叫过程中获取国际互联网的资源变得不再是难事。 （6）低成本：采用了相对廉价的IP等网络作为中间传输的载体，因而NGN的通信费用将大大降低，这种优势尤其体现在长途、越洋电话上。 5 现有电信网络如何演进到下一代网络 现有电信网络在话音业务方面已经相当成熟。中国电信拥有遍布全国的电路交换网络，在这几十年来，中国电信投入了相当大的资金。如何保护现有资金和保护现有电信业务的收益是电信网络演进至NGN需要解决的问题。演进应该分为几个层面： （1）从网络接入层上的演进：宽带接入建设为用户提供宽带且面向分组的接入，可以为用户提供更加高速的接入方式。现在各地智能小区的建设已经全面展开，意味着面向NGN的演进的开始。 （2）从长途网络层面上的演进：利用集成的或独立的中继网关，旁路部分话音话务到IP或ATM网络上，利用SoftSwitch进行路由控制和业务的提供，我们称之为中继旁路的策略。利用这种方式可以减缓现在的电路交换网络的拥塞问题。 （3）从Local交换网络层面上的演进：市话局是具有最大部分投资的点，拥有大量的用户机架以及许多Local的电话业务数据，改造将是最为困难的。建议利用综合的具有大容量的宽带接入设备取代现有的用户架，以独立的Access Gateway接入到IP网络或ATM网络，升级SoftSwitch和应用服务器以支持Local的电话业务和IP业务。 6 结束语 国外多家运营商已经进行了NGN网络试运营，国内运营商也正在积极进行NGN网络实验。随着产品、技术、标准和网络运营的不断成熟，相信在不久的将来，NGN必然会成为网络建设的主流。(end)

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