NGN浅析

xuesong

前言
IP宽带的实现,IP电话的低消费，无线3G规范的完成，IPv6的局部应用，极大地冲击着传统的电信经营商。北美、欧洲电信业的私有化，既促进了行业内的竞争，又使得地球村的人们享受到网络的愉快。人们开始对信息网络向更高层次进行追求，促使信息技术、网络技术飞速发展。传统的网络设备供应商奋起研究新的产品，20世纪90年代诞生的供应商也推出了一系列全新的网络产品，比如，软交换设备基于以太网的路由管理器、以时分网络为主体的智能光网络、无线宽带接入网、无线移动3G等。由此推出了下一代网络(NGN)的理念。
一、概念描述
所谓下一代网(NGN)是一个极其松散定义的术语，泛指一个不同于目前一代的，大量采用创新技术，以IP为中心同时可以支撑语声、数据和多媒体业务的融合网络。一方面，NGN不是现有电信网和IP网的简单延伸和叠加,而应是两者的融合结果。所涉及的也不仅仅是单项节点技术和网络技术，而是整个网络的框架,是一种整体网络解决方案。另一方面，NGN的出现与发展不是革命，而是演进，即在继承现有网络优势的基础上实现的平滑过渡。下一代网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3G网和超3G网；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。泛指的下一代网实际包容了所有新一代网络技术，而狭义的下一代网往往特指以软交换为控制层，兼容所有三网技术的开放体系架构。
从业务层面看，下一代网络将主要是以ATM/IP特别是IP为基础的分组化网已成为业界的共识。然而，从传统的电路交换网到分组化网将是一个长期的渐进过渡过程，因而在未来10-15年电信企业的主要任务是同时支撑两种网络，解决两网之间的互通以及各自业务和应用之间的互操作性，从而最终完成由传统电路交换为基础的电信网向分组化网的平滑过渡。而软交换将是完成这一过渡任务的关键。
　　从基础传送网层面看，以WDM为基础的光网络将是理想的大容量网络，然而主要基于点到点通信的WDM光网络尽管容量有余,但组网灵活性欠佳,而能实现光层灵活联网功能的光联网将是理想的下一代光网络传送平台。
　　简言之，下一代网络将是以软交换为核心，光联网为基础的融合网络。下一代网络必须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，有如下三大特点：
1） 采用分层的全开放的网络构架，具有独立的模块化结构；
2） 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。
3） 是基于统一协议的分组的网络体系。
二、功能结构
1、NGN的功能模型
下一代网络功能模型如图1所示，包含四个层面，每个层面又可包含子层或其它部分。不同平面之间可以互相通信，具体如下：
－应用平面：由应用和中间件两部分组成。其中中间件是GII定义的一些通用App。典型的中间件组件如鉴权、计费、目录、安全、浏览、查找、导航、格式转换等。应用平面不仅向大众用户提供服务，还向运营支撑系统和业务提供者提供服务支撑。
－网络控制平面：提供端到端的呼叫/会话控制，对底层自动交换传送网络(ASTN)的控制以及信令处理功能。
－传输平面：包含网络的下三层功能，第一层的交换和传输，二层的转接和交换以及三层的交换和/或路由功能（可选）。
－管理平面：提供远程和本地管理能力。
此外，NGN体系还需具备与现有的电路交换网互通的互通功能(IWF)。
2、NGN的网络结构
下一代网络采用分层的网络结构，采用标准的协议接口使其具有完全的开放性。具体的结构可分为：边缘接入层、核心传送层、控制层、业务应用层。
　　1） 边缘接入层主要指与现有网络相关的各种接入网关或终端设备。
　　2） 核心传送层主要指宽带ATM交换机或IP路由器等骨干传输设备。
　　3） 控制层完成呼叫处理控制、接入协议适配、互连互通等综合控制处理功能，提供应用支撑平台。
　　4） 业务应用层主要提供面向客户的综合智能业务，实现业务的客户化。
　　下一代网络的整体体系架构图可以描绘如下：

下一代网络结构示意图
三、软交换技术
作为NGN网络的核心技术，软交换的发展因而受到越来越多的关注，作为下一代网络的控制功能模块，软交换为下一代网络（NGN）具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是："软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时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。"
目前，我国已完成并颁布了《软交换设备总体技术要求》（YDC003-2001），明确规范了软交换在网络中的位置，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，并规定了与IP电话及智能网的互通要求等。特别值得一提的是，不仅固网如此，移动软交换设备技术要求和设备规范的送审稿也于近日完成，主要针对软交换技术在移动网络中的移动性管理和鉴权等方面特征进行了相应的扩展。不难看出，在分组交换日益普遍的情况下，软交换技术无论在固网还是移动网络的发展和融合当中，作为网络的核心技术，发挥着重要的粘合作用。
Softswitch技术区别于其它技术的最显著特征，也是其核心思想的三个基本要素是：
　　1） 开放的业务生成接口。
　　Softswitch提供业务的主要方式是通过API与"应用服务器"配合以提供新的综合网络业务。与此同时，为了更好地兼顾现有通信网络，它还能够通过INAP与IN中已有的SCP配合以提供传统的智能业务。
　　2） 综合的设备接入能力。
　　Softswitch可以支撑众多的协议，以便对各种各样的接入设备进行控制，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。
3） 基于策略的运行支撑系统。
　　Softswitch采用了一种与传统OAM系统完全不同的、基于策略（Policy-based）的实现方式来完成运行支撑系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。

（未完待续）