NGN基础常识

2002-7-18

下一代网络是什么？
1、下一代网络的定义
   下一代网络NGN（Next Generation Network）有广义和狭义之分。广义的NGN泛指的下一代网实际包容了所有新一代网络技术，是一个内涵十分广泛的术语，不同专业和背景的人实际都在应用：如果特指业务网层面，则下一代网指下一代业务网（例如对于数据网，则下一代网指下一代互联网；而对于移动网，则下一代网指全IP第三代网和三代后网络）；如果特指传送网层面，则下一代网指下一代传送网，特别是光网络。而狭义的NGN，也是电信的NGN，则特指以软交换SoftSwitch为控制层，兼容所有三网技术的开放体系架构，是一个不同于目前的、大量采用创新技术、以IP为中心同时可以支撑语音、数据和多媒体业务的融合网络。
    NGN下一代网络是一个基于IP的全新通信网络，融合了语音、数据、多媒体等多种业务。NGN提供了一个开放的体系架构，便于新业务的快速开发和部署。
信息产业部电信研究院的相关软课题组给出了一个NGN的较完整轮廓：
   下一代网络是基于分组交换的网络（大多数人认为该分组交换网络为基于IP协议的网络）。
        业务承载网和业务网是相互分离的。
        网络结构是分层的，各层之间具有开放的标准接口。
        传送网为高带宽的光传送网。
        网络具有服务质量保证和安全保证。
        网络是可维护、可运营并且是可赢利的多业务网络。
        该网络支撑广泛的移动性（终端的移动性和用户的移动性）等。
2、下一代网络设备有哪些？
NGN网络采用分层体系结构，分为接入层、媒体层、控制层和业务层，每一层都有相应的设备实现该层的功能。各层具体描述如下：
        接入层：用户通过各种接入方式接入到核心媒体层。
        媒体层：媒体层是负责将消息从用户的一端传到另一端。
        控制层：控制层是控制媒体层完成消息的传送、计费、管理和维护。
        业务层(应用层)：负责在基本业务的基础上完成各种附加业务的提供。
3、NGN的开放协议有哪些？
   为了实现NGN网络的协议开放性， ITU-T、IETF和相关的论坛组织积极制定和完善了NGN网络中所需的一系列协议标准，如：SIP、BICC、H.248/Megaco、SIGTRAN等下一代网络中应用的协议，这些协议主要用在软交换设备之间、软交换与媒体网关之间、软交换与信令网关设备之间。
   SIP：IETF制定的会话启动协议，是多媒体通信系统框架协议之一。该协议主要应用在软交换设备之间，以及软交换与终端之间。它是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。SIP协议借鉴了HTTP、SMTP等协议，与RTP/RTCP、SDP、RTSP、DNS等协议配合，支撑代理、重定向、登记定位用户等功能，同时也支撑用户移动。
   H.248/Megaco协议： ITU-T制定的媒体网关控制协议，是用在软交换设备和媒体网关之间的通信控制协议。H.248/Megaco是在MGCP协议（RFC2705定义）的基础上，结合其它媒体网关控制协议特点发展而成的一种协议，它提供控制媒体的建立、修改和释放机制，同时也可携带某些随路呼叫信令，支撑传统网络终端的呼叫。这个协议可以看做是网关分离概念的产物。它强调了业务和控制分离，控制和承载分离，这样就可以使业务、控制和承载可独立发展。
   SIGTRAN协议：是由IETF的SIGTRAN工作组制定的，用来在IP网上传送SCN的信令协议，该协议主要用在软交换设备和信令网关之间。SIGTRAN协议由三个部分的协议组成：No.7信令适配层协议、通用的信令传送协议、标准的IP传送协议。No.7信令适配层协议用来支撑与原有的NO.7信令协议之间特定的原语和相关的管理功能，保证相关的NO.7上层应用不需要进行任何改变，NO.7信令适配层标准包括M2UA，M3UA，M2PA和SUA；通用的信令传送协议则用来支撑传送信令要求的可靠的传送功能，目前使用最多的是流控制传输协议（SCTP）；标准的IP传送则按照IP地址和相关路由规则完成对封装成IP包的信令消息的传送。
4、软交换的主要功能
   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的呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。
   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，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，这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。未来的软交换应该是尽可能简单的，智能则尽可能移至外部的业务服务器和／或业务层。软交换主要完成以下功能：
（1）媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能，它可以连接各种媒体网关，如PSTN／ISDN IP中继媒体网关，ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关和数据媒体网关等，完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应的业务。
（2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一，它为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等，可以说是整个网络的灵魂。
（3）业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组网演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够实现PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时，还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网的业务。提供可编程的、逻辑化控制的和开放的API协议，实现与外部应用平台的互通。
（4）互连互通功能
目前，H.323和SIP是分组网内两大相互竞争的协议，其中，H.323协议是“ITU-T制定的标准，SIP协议是IETF制定的标准，两者均可以完成呼叫建立、释放、补充业务和能力交换等功能。H.323协议采用了ISDN的设计思想，采用Q.931协议完成呼叫的建立和释放，明显具有电信网可管理性和集中的特征。目前，H. 323协议已经在网上得到广泛的应用，与SIP比较，H.323更成熟，因此目前我国各运营商的IP电话网均选用该协议。而SIP协议具有简单、扩展性好以及和现有的Internet应用紧密结合的特点，许多人认为该协议比较容易实施，最近在美国得到快速发展，同时SIP将在第三代移动通信核心网和智能业务中得到广泛应用。支撑多种协议是软交换的主要特点之一，因此软交换应可以同时支撑这两种协议。
（5）网守功能
即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。
（6）操作维护功能
主要包括业务统计和告警等。
（7）计费功能
应具有采集详细话单的功能。
5、软交换的业务
   软交换之所以受到人们的重视，主要是它正好适应了当前新业务迅速发展的需求，由于宽带技术、宽带业务、无线移动技术、移动业务的发展为软交换的应用提供了必要的条件，因此采用基于软交换的业务体系就显得非常必要了。按照分类，软交换业务可以分成：
        基本业务，如话音、传真、视频、多媒体等。
        补充业务，指原固定网已有的补充业务，如主呼叫号码显示业务、遇忙呼叫转移、三方通话等。
        通过互联互通提供的业务，如PSTN/ISDN/PLML/网络用户之间互通，ATM/IP与H.323、H.248之间互通，其业务可涵盖基本和补充业务。
由服务器/web提供的业务，包括各种增值服务和各种应用。