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详解下一代网络技术——NGN‖
信息，在统一的管理平台下
传统电信业务，是一个真正
入一体化的综合业务网络。
，实现音频、视频、数据信号的
实现宽带窄带一体化、有线无线
传输和管理，提供各种宽带应用和
一体化、有源无源一体化、传输接
| Internet是下一代网络 三网融合的关键技术。随着 有线电视网实现三网融合。 | 的主体，IP技术是实现计算机互 Internet技术的发展，最终将实 | 联网、传统的电话网和有线电视网 现计算机互联网、电话网(PSTN)和 |
| 下一代网络除了能向用 视频会议、电话会议功能， 新闻等。 | 户提供语音、高速数据、视频信 而且能像广播网一样，向有此项 | 息业务外，还能向用户方便地提供 要求的用户提供统一的消息、时事 |
| 一、下一代网络的构成 |
| 与传统的网络不同，NGN以在统一的 点，提供诸如，“业务逻辑、业务的接入 等服务。为此，在NGN中，以执行各种业 构架建设。除此之外，业务逻辑可在应用 编程接口(API)。因此，在NGN中业务层面 要的一部分(以后运营商的竞争将会集中 将通过各种接入手段将接入的业务流集中 NGN强调网络的开放性，其原则包括网络 | 网络架构上解决各种综合业务的灵活提供能ξ龇?br>和传送手段，业务的资源提供能力和业务的认证管理 务逻辑的软交换(Softswitch)设备为核心进行网络的 服务器上统一完成，并可向用户提供开放的业务应用 和业务控制层面从传统的网络中分离出来，已成为重 在业务层面)。而对于媒体流的传送和接入层面，NGN 到统一的分组网络平台上传送。另外重要的一点就是 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 、控制层、传送层(媒体层)、接入层四层 | 体系是下一代网络的显著特征。业界基本上按业务层 划分,各层之间通过标准的开放接口互连。 |
| 业务层：一个开放、综 供各种增值服务，而在多媒 务层由一系列的业务应用服 时提供开放的第三方接口， | 合的业务接入平台，在电信网络 体网络环境中，也需要相应的业 务器组成,提供各种各样的业务 易于引入新鸵滴瘛?br> | 环境中，智能地接入各种业务，提 务生成和维护环境。在NGN中，业 控制逻辑，完成增值业务处理。同 |
| 控制层：主要指网络为完成端到端的 络的交换核心，目的是在传输层基础上构 代网络的核心，体现了NGN的网络融合思 | 数据传输进行的路由判决和数据转发的功能，它是网 建端到端的通信过程，软交换(Softswitch)将是下一 想。 |
| 传送层：面向用户端支 ，并替代传统的配线架，构 传送层独立于业务控制提供 | 持透明的TDM线路的接入，在网 建灵活和可重用的长途传输网络 QoS保证的分组化大容量骨干传 | 络核心提供大带宽的数据传输能力 ，一般为基于DWDM技术的全光网。 送平台。 |
| 接入层：在用户端支持 备应能向上连接高速传输线 | 多种业务的接入，提供各种宽窄 路，向下支持多种业务的接口。 | 带、移动或固定用户接入。接入设 |
| 二、下一代网络中的媒体网关 |
| 媒体网关在NGN中扮演 大脑“，那么媒体网关就是 。 | 着重要的角色，如果说软交换是 NGN的”四肢“，任何业务都需 | NGN的”神经“，应用层是NGN的” 要媒体网关在软交换的控制下实现 |
| 1.媒体网关的主要功能 |
| 在相关的标准(如H.248、MGCP)中， 种网络所要求的媒体格式。如媒体网关能 行转换，可以处理音频、视频或T。120， 双工的媒体翻译，可以演示视频/音频消 。 | 媒体网关被定义为是将一种网络中的媒体转换成另一 够在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进 也具备处理这三者任意组合的能力，并且能够进行全 息，实现其他IVR功能，同时还可以进行媒体会议等 |
| 媒体网关主要涉及的功能如下。 |
| (1)用户或网络接入功能 |
| 媒体网关负责各种用户或各种接入网 入、以太网用户接入或PSTN/ISDN网络接 用户或用户网络接入核心媒体层的”接口 | 络的综合接入，如普通电话用户、ISDN用户、ADSL接 入、V5接入和3G网络接入等。总之，媒体网关设备是 网关“。 (2)接入核心媒体网络δ?br> |
| 媒体网关以宽带接入手 入。ATM是面向连接的第2层 的第3层技术。 | 段接入核心媒体网络。目前接入 技术，具有可靠的业务质量(QoS | 核心媒体网络主要通过ATM或IP接 )保证能力，IP则是目前应用广泛 |
| (3)媒体流的映射功能 |
| 在NGN中，任何业务数 合的数据信息。由于用户接 体流映射成另一种网络要求 简单的映射，它涉及到媒体 。媒体流的保密等多项与媒 ，如话音业务对回声抑制、 | 据都被抽象成媒体流，媒体流可 入和核心媒体之间的网络传送机 的媒体流格式。但是由于业务和 编码格式、数据压缩算法、资源 体流属性相关的内容。此外，对 静音压缩、舒适噪音插入等有其 | 以是话音、视频信息，也可以是综 制的不一致性，因而需要将一种媒 网络的复杂性，媒体流映射并不是 预约和分配。特殊资源的检测处理 不同的业务特性又有其特殊的要求 特别要求。 |
| (4)受控操作功能 |
| 媒体网关受软交换的控制，它绝大部 控制下完成的，如编码、压缩算法的选择 殊信号的检测和处理等。媒体网关和软交 ，MGCP和H.248就是软交换和媒体网关之 期应用比较多，但目前的趋势则是转向了 ITU-T结合的标准，IETF中叫MEACO)。 | 分的动作，特别是与业务相关的动作都是在软交换的 ，呼叫的建立、释放、中断，资源的分配和释放，特 换之间的特殊关系决定了它们之间控制协议的重要性 间的控制协议。MGCP由IETF定义，实现相对简单，早 由ITU-T定义的H.248标准(可以说H.248是IETF与 |
| (5)管理和统计功能 |
| 作为网络中的一员，媒 管系报告相关的统计信息。 | 体网关同样受到网管系统的统一 | 管理，媒体网关也要向软交换或网 |
| 2.媒体网关的分类 |
| 由璞副旧斫玻教逋?br>合接入到核心网络，但并不 样要遵循开放性原则，未来 关设备在网络中的位置，可 | 关并没有一个明确的分类，因为 是说任何一个媒体网关设备都要 的NGN中的媒体网关都要受到软 以将其分为如下几类。 | 媒体网关负责将各种用户或网络综 支持所有的接入功能。媒体网关同 交换系统的统一控制。根据媒体网 |
| (1)中继媒体网关 |
| 主要针对传统的PSTN/ISDN的中继媒 接入到ATM或IP网络，主要实现VoATM或Vo | 体网关，负责PSTN/ISDN的C4或C5的汇接接入，将其 IP功能。 |
| (2)综合接入媒体网关 |
| 综合接入媒体网关负责 Ethernet用户、ADSL用户或 同时它还具有拨号Modem数 | 各种用户或接入网的综合接入， V5用户接入。这类综合接入媒体 据业务分流的功能。 | 如直接将PSTN/ISDN用户， 网关一般放置在靠近用户的端局， |
| (3)小区或企业用媒体网关 |
| 从目前的情况看，放置在用户住宅小 指Internet数据)的综合接入，未来可能 | 区或企业的媒体网关主要解决用户话音和数据(主要 还会解决视频业务的接入。 |
| 3.媒体网关与H.248/MEGACO协议 |
| MGCP是IETF较早定义的 网关之间的行为，实现比较 比较简单。事件交互由一个 有实现简单等特点，但其互 | 媒体网关控制协议，主要从功能 简单，没有H.248那样对包和属 操作和一个响应组成，对属性参 通性和支持业务的能力受到限制 | 的角度定义媒体网关控制器和媒体 性的详细定义，事件交互的机制也 数没有过多的定义。困此，MGCP具 。 |
| H.248/MEGACO因其功能 力，是目前媒体网关和软交 应用H.248协议。 | 灵活、支持业务能力强而受到重 换之间的主流协议，目前国内通 | 视，而且不断有新的附件补充其能 信标准推荐软交换和媒体网关之间 |
| H.248和MECIACO在协议文本上相同， 。1语法格式(ITU-T X。680 1997)，MEGA | 只是在协议消息传输语法上有所区别，H.248采用ASN CO采用ABNF语法格式(RFC2234) |
| 下一代网络要取得成功 实现具体业务的能力，NGN 设备只是这些业务链条中重 定着下一代网络的网络体系 | ，离不开各种媒体网关的综合业 技术以业务为核心展开，而业务 要的一个环节。从某种程度上讲 架构。 | 务接入能力和在软交换系统控制下 关系到各个方面的问题，媒体网关 ，媒体网关与软交换系统的配合决 |
| 三、下一代网络中的软交换 |
| 软交换要求把呼叫控制功能从媒体网 译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管 制和业务提供分开。软交换提供了在包交 呼叫代理或呼叫服务器。 | 关(传输层)中分离出来，通过软件实现连接控制、翻 理、信令、安全性和生成呼叫详细记录等功能，把控 换网中与电路交换相同的功能，因此，软交换也称为 |
| 软交换是与业务无关的，它是在基于 呼叫控制、业务提供以及交换矩阵均集中 制与传送、接入分开，各实体间通过标准 交换是基于软件的分布式交换/控制平台 便地在网上引入多种业务。 | IP的网络上提供电信业务的技术。在电路交换网中， 在一个系统中；而软交换的主要设计思想是业务、控 协议进行连接和通信，能够更灵活地提供业务。即软 ，它将呼叫控制功能从网关中分离出来，从而可以方 |
| 1.软交换的网络结构及实现 |
| 软交换主要处理实时性 数据通信网，也可用于电路 承载连接是分开的。从应用 | 业务，包括语音、视频和多媒体 交换网络。软交换用在IP网上是 来说，软交换主要是应用在IP网 | 等业务，它可用于IP网、ATM网等 很自然的，因为IP网的呼叫控制与 上的。 |
| 软交换的实现是通过网 令转换成IP信令或根据通信 交换网的PCM流与IP网络的 (MGC/CA)的控制，这里，SG | 关发出信令，控制语音褪菀?br>要求发出IP信令控制媒体网关的 数据包的转换。SG和MG都要受到 、MGC/CA及其附属的数据库和完 | 务的互通。信令网关(SG)将SSN7信 数据通信，媒体网关(MG)负责电话 媒体网关控制器/呼叫代理 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 网络间不同媒体信息的转换。H。323协议 其他网关中负责将电路交换网媒体(PCM流 | 的媒体信息互通。在H.248协议中，MG实体完成不同 中相似的功能实体是MM(Media Mana-ger)，它在MG或 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 令，在IP网中传输。 | 换成IP网的信令，根据相应的信令生成IP网的控制信 |
| 媒体网关控制器/呼叫 换的重要组成部分和功能实 分。MGC可以通过H.248协议 制，MGC/CA之间通过H。323 等。 | 代理负责控制IP网络的连接(包 现部分。MGC是H.248协议关于MG 或媒体网关控制协议(MGCP)、媒 或者SIP协议连接。本地交换网( | 括呼叫控制功能)。MGC/CA是软交 媒体通道中呼叫连接状态的控制部 体设备控制协议(MDCP)对MG进行控 LS)包括本地电路交换网和SSN7网 |
| 由于软交换要实现各种 和MGCP等协议。 | 信令间的协议转换，因此，它需 | 要支持SSN7、ISUP、SIP、H。323 |
| 软交换是下一代网络的 和连接控制功能，是下一代 术，其核心思想是硬件软件 各实体间通过标准化协议进 地提供业务。软交换设备是 分业务功能，是NGN中语音/ | 控制功能实体，为下一代网络提 网络呼叫与控制的核心。软交换 化，通过软件来实现原来交换机 行连接和通信，便于在NGN中更 多种逻辑功能实体的集合，提供 数据/视频业务呼叫、控制、业 | 供具有实时性要求的业务呼叫控制 技术，是NGN体系结构中的关键技 的控制、接续和业务处理等功能， 快地实现各类复杂的协议，更方便 综合业务的呼叫控制、连接以及部 务提供的核心设备。 |
| 2.软交换的功能 |
| (1)提供支持多种信令 SNMP等)的接口，实现PSTN | 协议(包括H.248、H。323、SIP 网和IP/ATM网间的信令互通和不 | 、SCTP、ISUP+、INAP+、RADIUS、 同网关之间的互通。 |
| (2)从当前应用的角度 补充业务。 | 来看，软交换首先应能支持语音 | 业务，其次是提供各种增值业务和 |
| (3)提供可编程的、逻辑化控制的、开放的API协议，实现与外部应用平台的互通。 |
| (4)提供关口功能，包括接入认证、地址解析和带宽管理等功能，并具有计费功能。 |
| (5)软交换的竞争力主要在软件上， ，为所有媒体提供基本业务和补充业务， 态。 | 它既可以作为独立的NGN网络部件分布在网络的各处 也可以与其它的增强业务节点结合，形成新的产品形 |
| (6)在电路交换网上， 换，可作为汇接局和长途局 | 软交换和媒体网关以及信令网关 的接入，提供现有的PSTN网中的 | 结合，完成控制转换和媒体接入转 基本业务和补充业务。 |
| (7)在电路/分组网上， | 软交换可与分组终端进行互通， | 实现分组网与电路交换网的互通。 |
| (8)在智能网上，软交换与媒体网关 业瘛?br> | 结合完成SSP功能，与智能网的SCP结合提供各种智能 |
| 经过几年的发展，软交 如H。323、MGCP等不断完善 产品已逐步进入实用化阶段 | 换技术的标准化和产业化的工作 成熟，BICC、SIP/SIP-T等新协 ，软交换成为NGN中最活跃和热 | 也取得了长足进展，一些老协议， 议也不断推出，基于软交换技术的 门的话题。 |
| 目前许多公司和厂商都已经推出了软 像通信中扮演重要的控制角色，显然它将 广阔的发展前景。 | 交换设备，软交换将在下一代网络的话音、数据、图 成为NGN的关键技术，并成为技术研究的热点，具有 |
| 四、下一代网络能提供男乱滴?/b> |
| NGN在原有的PSTN，ISD ： | N，智能网等等业务的基础上又 | 增加了许多自己特有的业务，如下 |
| 入口业务：主要是针对 性化的业务环境。它是VHE( | 用户的终端环境，为其提供监控 Virtual Home Environment)的 | ，协调等功能，并能为用户提供个 基本功能组成部分。 |
| 增强型多媒体会话业务：保持多方多 会话方终端的变换而终止会话。 | 媒体会话，而不会因为有会话方的加入或离开，以及 |
| 可视电话：能建立在移动/固定，移动/移动，固定/固定电话之间的可视呼叫。 |
| Click to Dial：能在 户或服务器发出呼叫。 | 个人业务环境或Web会话中提供C | lick to Dial的业务直接对在线用 |
| Web会议业务：能通过WEB browser来组织多方的多媒体会议。 |
| 增强型会话等待：允许用户处理实时的呼叫(如实时的呼叫屏等)。 |
| 语音识别业务：能自动识别语音并相应的作出标准的或事先用户设定的操作。 |
| Text->Speech->Text：支持文本到语音双向转换。 |
| 基本定位业务：主要用在手机上，提供实际的地理位置 |
| 个人路由策略：根据不同的时间，系 移到不同的话机上。 | 统对照用户的Routing Profile有选择的把入呼叫转 |
| VOD：视频悴ヒ滴瘢没Э梢愿菪枰┰牟煌氖悠盗鞣瘛?nbsp; |
| 增强型的呼叫功能：因为呼叫类型的 会话的转移等业务也得到了相应的加强。 可以整合成一个三方会话。 | 增加，参与呼叫用户类型的增加，从而相应的呼叫/ 同时还增加了会话合并功能，即两个出呼叫或入呼叫 |
| 五、下一代网络的特点 |
| (1)开放性：NGN可以根 能独立发展，互不干涉，又 自己的需求来选择市场上的 | 据所处网络的不同，所提供功能 能有机组合成一个整体；同时这 优势产品，而不必担心不同设备 | 的不同划分为几个模块，每个模块 种开放性也表现在各运营商可根据 间的互连互通上。 |
| (2)高效：因为NGN网络能实现业务与 有效的缩短新业务的开发周期提供了良好 应运而生。 | 呼叫控制的分离，为业务真正的从网络中独立出来， 的条件；而且随着多网互通的实现，许多新兴业务也 |
| (3)多用户：NGN综合了固定电话网， 户，移动用户，ADSL用户，ISDN用户，IP 的用户都能作为下一代网络中的一员相互 | 移动电话网和IP网络的优势，使得模拟用户，数字用 窄带网络用户，IP宽带网络用户甚至是通过卫星接入 通信。 |
| (4)多媒体：语音、视频以及其它多 亮点。 | 媒体流在下一代网络中的实时传输成为了NGN的又一 |
| (5)资源共享：国际互联网的丰富信 了IP技术，NGN的出现使得在呼叫过程中 | 息资源一直是电信运营商面前的一块肥肉，由于采用 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 大降低，这种优势尤其体现在长途，越洋 | 网络作为中间传输的载体，因而NGN的通信费用将大 电话上。 |
| 六、下一代网络的融合特征 |
| 下一代网络是一个高度融合的网络，融合的特征主要体现在如下几个方面： |
| 技术融合：电信技术、 合，出现了大量的混合各种 | 数据通信技术、移动通信技术、 技术的产品：路由器支持话音、 | 有线电视技术及计算机技术相互融 交换机提供分组接口等。 |
| 网络融合：传统独立的 络。 | 网络：固定与移动、话音和数据 | 开始融合，逐步形成一个统一的网 |
| 业务融合：未来的电信经营格局绝对 两种业务的融合和促进，同时，图像业务 音、数据、图像三种在传统意义上完全不 合的业务，如VOD、VoIP、IP智能网、Web 务表现更为丰富。 | 不是数据和话音的地位之争，而更多地是数据、话音 也会成为未来缧乓滴竦挠谢槌刹糠郑佣纬苫?br>同的业务模式的全面融合。大量话音、数据、视频融 呼叫中心等业务不断广泛应用，网络融合使得网络业 |
| 产业融合：网络融合和业务融合必然 通信业和信息服务业的融合，数据通信厂 大量收购数据厂商。 | 导致传统的电信业、移动通信业、有线电视业、数据 商、计算机厂商开始进入电信制造业，传统电信厂商 |
| 七、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 这几十年来，中国电信投入了相当大的资 电信网络演进至NGN的需要解决的问题。 | 当成熟。中国电信拥有遍布全国的电路交换网络，在 金。如何保护现有资金和保护现有电信业务的收益是 演进应梅治父霾忝妗?br> |
| (1)从网络接入层上的演进：宽带接 用户提供更加高速的接入方式。现在各地 进的开始。 | 入建设为用户提供宽带的且面向分组的接入，可以为 智能小区的建设已经全面展开，意味着面向NGN的演 |
| (2)从长途网络层面上 ATM网络上，利用SoftSwitc 这种方式可以减缓现在的电 | 的演进：利用集成的或独立的中 h进行路由控制和业务的提供， 路交换网络的拥塞问题。 | 继网关，旁路部分话音话务到IP或 我们称之为中继旁路的策略。利用 |
| (3)从Local交换网络层面上的演进： 架以及许多Local的电话业务数据，改造 接入设备取代现有的用户架，以独立的Ac SoftSwitch陀τ梅衿饕灾С諰ocal的 | 市话局是具有最大部分投资的点，拥有大量的用户机 将是最为困难的。建议利用综合的具有大容量的宽带 cess Gateway接入到IP网络或ATM网络，升级 电话业务和IP业务。 |
| 八、有线电视网络的改造也应向下一代网络靠近 |
| 电信网迫切感到必需向下一代网络转 的。首先应当研究下一代网络的技术发展 近下一代网络的技术，以便为过渡到下一 | 型。有线电视网的双向改造不可违背技术发展的规律 ，在网络双向改造中，应当采用下一代网络技术或靠 代网络奠定下良好的基础。 |
| 有线电视网在语音和数 向双向网的改造中，就像一 展方向，去研究双向改造方 准有线电视网的正确位置， | 据通信方面都没有历史，也就没 张白纸，正好画最新最美的图画 案。应当采用最新的、最有发展 而后确定一个正确的网络改造方 | 有包袱。因此有线电视网在单向网 。应当紧跟当前信息网络技术的发 前景的技术去改造网络，首先要选 向。 |
| HFC有线电视网的双向改造成功与否 高起点、大气势、营造出市场竞争的信心 进、品质优良的信息网络，这就是和传统 | ，决定它的发展命运。在网络双向改造方面，应当是 和决心。如果能把有线电视网经过改造而成为技术先 网络运营商竞争的锐利武器。 |
| 有线电视网是和电信网 缆、电缆混合网，终端连接 它的改造效果必须和它的地 发展，采用高起点，直接建 连接千家万户的新型城域网 真正顺着宽带高速，支持综 | 、计算机网并行的国家三大信?br>着一亿个用户，而且还在以每年 位相适应，以便和其它网络在业 设下一代网络技术相融合的网络 ，应当把网络的长远规划、长远 合业务这个网络发展方向，而且 | 网络之一。它有一张覆盖全国的光 500万户的速度稳步发展中。因此 务市场中开展竞争，促进信息技术 。有线电视网的双向改造是要建成 目标放在首位，网络的改造目标要 现在已具备这个条件。 |
| 国外多家运营商已经进行了NGN网络 随着产品、技术、标准和网络运营的不断 的主流。 | 试运营，国内运营商也正在积极进行NGN网络实验。 成熟，相信在不久的将来，NGN必然会成为网络建设 |