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从基础开始描述NGN新一代网络‖
经过激烈的辩论,NGN的定
用多种宽带能力和QoS保证
以自由接入到不同的业务提
Generation Network)”或
换为核心,能够提供话音、
供丰富业务的下一代网络。
展的角度来看,NGN是从传
载了原有PSTN网络的所有业
以IP技术的新特性增加和增
络和基于IP/ATM的分组网络
成为了可能。目前,对NGN
分析和网络装备的情况,研
义终于有了定论:NGN是基于分
的传送技术;其业务相关功能与
供商;NGN支持通用移动性。 NG
“新一代网络(New Generation
视频、数据等多媒体综合业务,
它是电信史一块里程碑,标志着
统的以电路交换为主的PSTN网络
务,把大量的数据传输卸载到IP
强了许多新老业务。从这个意义
融合的产物,它使得在新一代网
的研究成为热点,在研讨下一代
究新一代网络逑导芄埂?br>
组的网络,能够提供电信业务;利
其传送技术相独立。NGN使用户可
N是“下一代网络(Next
Network)”的缩写。NGN是以软交
采用开放、标准体系结构,能够提
新一代电信网络时代的到来。从发
中逐渐迈向以分组交换为主,它承
网络中以减轻PSTN网络的重荷,又
上讲,NGN是基于TDM的PSTN语音网
络上语音、视频、数据等综合业务
网络体系及技术时,应从业务需求
| NGN基本特征: |
| •分组传送 |
| •控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离 |
| •业务提供与网络分离,提供开放接口 |
| •利用各基本的 多媒体业务) | 业务组成模块,提供广泛的业务 | 和应用(包括实时、流、非实时和 |
| •具有端到端QoS和透明的传输能力 |
| •通过开放的接口规范与传统网络实现互通 |
| •具有通用移动性;允许用户自由地接入不同业务提供商 |
| •支持多样标志体系,并能将其解析为IP地址以用于IP网络路由 |
| •同一业务具有统一业务特性 |
| •融合固定与移动业务 |
| NGN的特点主要有以下几个方面: |
| *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。 |
| *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 |
| *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。 |
| *多媒体:语音、视频 点。 | 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 |
| *资源共享:国际互联网的丰富信息 IP技术,NGN的出现使得在呼叫过程中获 | 资源一直是电信运营商面前的一块肥肉,由于采用了 取国际互联网的资源变得不再是难事。 |
| *低成本:采用了相对 降低,这种优势尤其体现在 | 廉价的IP等网络作为中间传输的 长途,越洋电话上。 | 载体,因而NGN的通信费用将大大 |
| NGN的研究范围有那些? |
| NGN具有广泛的内涵, 送的基础设施;网络体系架 理和运维机制;各网络单元 | 其研究范围相当广泛,主要研究 构;IP网络技术;网络融合技术 ;新的网络协议;网络安全体系 | 的内容有:新业务及应用;网络传 ;互通和互操作;新型的控制、管 和技术;测试技术等。 |
| ITU的专家们认为全球 着业务和技术的发展,应不 基于多协议的网络,这些领 | 信息基础设施GII已经涵盖了现 断加以扩充。ITU领导的GII标准 域的成果对NGN起着重要的作用 | 有网络和未来网络的全部内涵,随 化工作包括PSTN/ISDN、ATM、IP和 。 |
| NGN有那些特点? |
| NGN可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务综合开放的网络构架。 |
| NGN采用开放的网络构架体系,其特 部件,各个部件可以按相应的功能划分各 件化使得原有的电信网络逐步走向开放, 来组建网络。部件间协议接口的标准化可 | 点有:将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络 自独立发展;部件间的协议接口基于相应的标准。部 运营商可以根据业务需要自由组合各部分的功能产品 以实现各种异构网的互通。 |
| NGN是业务驱动的网络,其功能特点 目标是使业务真正独立于网络,灵活有效 义相应的业务特征,使得业务和应用的提 | 为:业务与呼叫控制分离;呼叫与承载分离。分离的 的实现业务的提供。业务供应商和用户可以配置和定 供有较大的灵活性。 |
| NGN如何划分网络层次? |
| NGN是一个综合性的大 ,从功能的角度上来说我们 。: | 网,它结合了现有的各种网络环 可以把它划分成四层:网络服务 | 境和周边的接入设备以及终端产品 层、控制层、媒体层和传输接入层 |
| 接入和传输层(Access 包括各种接入手段。 | layer):将用户连接至网络,集 | 中用户业务将它们传递至目的地, |
| 媒体传送层(Mediaand transport la 格式。例如:将话音信号分割成ATM信元 | yer):将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息 或IP包。此外,媒体层可以将信息选路至目的地。 |
| 控制层(Control layer 元素对业务流的处理。 | ):包含呼叫智能。此层决定用 | 户收到的业务,并能控制低层网络 |
| 网络服务层(Network S | ervice layer):在呼叫建立的 | 基础上提供额外的服务。 |
| 将现有网络演变成下一代网络并非一 ,所以新网络还需能够和原有网络互通, 传输网和SS7信令网互通、与现有的业务( 融合。 | 日之工,而原有的网络与新网络并存需相当长的时间 这就要求新的网络体系能够完成以下功能:采用TDM 如智能网提供的业务)互通和与现有的PSTN网络体系 |
| NGN网络特点 |
| 开放分布式网络结构 |
| 采用软交换技术,?br>划分,独立发展。采用业务 结构,使业务独立于网络。 己定义业务特征,而不必关 | 统交换机的功能模块分离为独立 与呼叫控制分离、呼叫控制与承 通过开放式协议和接口,可灵活 心承载业务的网络形式和终端类 | 网络部件,各部件按相应功能进行 载分离技术,实现开放分布式网络 、快速地提供业务,个人用户可自 型。 |
| 高速分组化核心承载 |
| 核心承载网采用高速包交换网络,?br>支持语音、数据、视频等业务。 | 实现电信网、计算机网和有线电视网三网融合,同时 |
| 独立的网络控制层 |
| 网络控制层即软交换, 通过软件实现基本呼叫控制 结合承载业务与控制协议, 务提供。 | 采用独立开放的计算机平台,将 功能,包括呼叫选路、管理控制 提供开放的API接口,从而可使 | 呼叫控制从媒体网关中分离出来, 托帕罨ネǎ挂滴裉峁┱呖勺杂?br>第三方快速、灵活、有效地实现业 |
| 网络互通和网络设备网关化 |
| 通过接入媒体网关、中 Internet等网络的互通,有 | 继媒体网关和信令网关等网关, 效地继承原有网络的业务。 | 可实现与PSTN、PLMN、IN、 |
| 多样化接入方式 |
| 普通用户可通过智能分组话音终端、 (IAD)来满足用户的语音、数据和视频 | 多媒体终端接入,通过接入媒体网关、综合接入设备 业务的共存需求。 |
| NGN会涉及到那些关键的技术 |
| NGN是一个网络,一提 层面都有它相应的技术,大 还是其他方面都有一定的问 大家知道有一个ITV6的技术 在控制方面也一些问题,现 在研究,在我国也是这样, 提供出一些新的设备。现在 一种接口可以提供就可以开 | 到网络涉及到各个层面,我们说 家可能认为是一个新的技术,我 题,在下一代的网络中是不是有 ,会解决一些紧缺的问题。但是 在软交换可以提供话音业务,是 不管是运营商还是厂家都是在研 希望有一种新的进口的设备,有 放市场。 | 传送层,控制层,业务层,每一个 们现有的因特网,无论在服务质量 一个IP网是大家研究的课题,现在 现在目前还不是解决很好的问题。 一个很关键的技术,现在很多人都 究这个问题。现在厂家和运营商都 很多是运营商自己提供的,如果有 |
| 现在有很多技术,有很多层面,用的 ,投资也是不一样的,对于旧的运营商不 据网络具体的组织情况,覆盖的范围来看 设备制造业和运营业,有NGN的网络的提 | 比较多的是IPv6,从软交换来说,根据不同的运营商 一定是一样的,有的可能会贵,可能会有的便宜,根 的。从产业来讲,应该是对产业来讲是有好处的,从 供会带动制造业和信息产业。 |
| NGN和3G的关系 |
| 从技术方面讲和网络方面来讲,NGN ,所以现在各个运营商和厂家在探讨,现 一个网络为NGN服务,同时也为3G服务是 NGN,大家一说NGN就觉得不包含3G,原来 上讲应该NGN是包含3G的。 | 是包括3G的,整个NGN是从网络方面是支持移动性的 在有3G的网络,也有NGN的网络,如果核心网可以用 最好的。为什么现在有两个概念,一个是3G,一个是 搞数据网的都在谈NGN,搞技术的都再谈3G,从广义 |
| 另外,从技术上讲,从 了,分各个阶段,但是NGN 系方面,业余需求体系,没 讲,3G有一些是超前NGN的 说2.5G不算,NGN是超前3G | 标准上讲NGN的发展是滞后于3G 的全面的标准,从ITOT这些都是 有非常完备的技术标准,但是这 。但是在中国来讲,从我们运营 了,从全球的角度和我们国家的 | 的,比如国际标准化都是把3G滞后 刚刚启动不久,现在做一些框架体 个运营的角度来讲,我觉得从国外 商讲,提供了一些业务,现在就是 角度是不一样的。 |
| 什么是软交换? |
| 软交换是NGN的控制功 能,是NGN呼叫与控制的核 | 能实体,为NGN提供具有实时性 心。 | 要求的业务呼叫控制和连接控制功 |
| 软交换设备位于控制层,提供多种业 功能。软交换设备与各种媒体网关、终端 通信。 | 务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等 、应用服务器及其它软交换设备间采用标准协议相互 |
| 简单地看,软交换是实现传统程控交 制”功能是和业务结合在一起的,由于不 换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本 | 换机的“呼叫控制”功能的实体,但传统的“呼叫控 同的业务所需要的呼叫控制功能不同,因此要求软交 呼叫控制。 |
| 目前软交换主要完成以 互通功能(H323和SIP、IN 、资源控制功能和QoS管理 | 下功能:媒体网关接入功能、呼 )、支持开放的业务/应用接口 功能、协议和接口功能等。 | 叫控制功能、业务提供功能、互连 功能、认证与授权功能、计费功能 |
| 我国软交换的研究进展如何? |
| 我国网络与交换标准研 总体技术要求”规范了软交 管要求、协议和接口要求、 。该标准经过近两年的研究 换系列标准的形成将对指导 工作处于世界同步水平。由 实践中不断加以完善。此外 议的技术规范,立项开始研 中兴和华为等公司已经研究 | 究组在1999年下半年就启动了软 换在网络中的位置,明确了其功 计费要求和性能指标,还规定了 ,是运营企业、制造企业和科研 厂商的设备研发和网络应用起到 于标准的研发早于市场的应用, ,网络与交换研究组在积极制定 究网络开放式体系架构及相关设 开发了提供话音业务的软交换系 | 交换项目的研究, “软交换设备 能要求、业务要求、操作维护和网 它与IP电话及智能网的互通要求等 机构共同协作所取得的成果。软交 积极作用,我国关于软交换的研究 其多项指标仍有待试验的验证和在 有关信令网关和媒体网关及相关协 备单元的测试规范。我国电信企业 统。 |
| 我国高科技863计划开 换技术为核心,重点研究能 API的业务及应用支撑环境 | 始立项有关软交换系统在移动和 够支持多媒体业务和应用于无线 ,以及软交换系统的组网技术。 | 多媒体应用的研究,该课题以软交 系统的软交换体系,采用开放式 |
| 多媒体业务一般由基于 端、业务、资源等主要方面 用的多媒体业务,就需要对 | 包交换的宽带多媒体通信网所承 都比单纯的语音业务要苛刻得多 这些问题认真地加以研究和解决 | 载。由于涉及到图像等因素,在终 。为了达到在公众电信网中提供实 ,以实现真正意义上的融合网络。 |
| 在包交换迅速发展的大 网络而言,其发展方向是分 义上来说,3G也是NGN的一 它网络间的联系要密切得多 | 趋势下,移动网络也同样面临着 组化、智能化和宽带化的第三代 个组成部分,而且它和其它组成 ,软交换技术在其中发挥了重要 | 向NGN融合和演进的问题。就移动 通信网络(3G)。但从更广泛的意 部分间的联系比现在GSM网络与其 的粘合作用。 |
| 移动性包括三类移动性。终端移动性 用户可以使用任一终端使用其业务;业务 | :终端位置移动时仍然能使用其业务;用户移动性: 移动性:用户可在任意地点用任意终端使用其业务。 |
| 下一代业务及应用支撑 业务管理服务器。应用服务 本能力;业务生成环境工具 对业务和用户数据进行集中 | 环境主要包括应用服务鳌⒁滴?br>器向用户提供增值业务;业务能 用于业务的自动生成以及业务的 式管理。 | 能力服务器、业务生成环境工具和 力服务器向应用服务器提供网络基 仿真和测试;业务管理服务器用于 |
| 研究软交换环境下的网 网技术。 | 络融合技术,分层的、全开放的 | 网络体系架构以及基于软交换的组 |
| NGN的网络发展策略 |
| 网络建设模式 |
| 从目前网络向NGN网络的过度,可采用分布建设策略。 |
| SoftSwitch是一种发展中的新技术, 运营商使用SoftSwitch技术和体系结构建 NGN技术实验,预测2002下半年将开始小 | 从标准到体系结构都在发展中逐步成熟。国际上已有 设端到端电话网,国内运营商在2002年也开始进行 规模商用试验网建设。 |
| 大部分运营商在NGN的 验。 | 发展策略上采取了分步建设方式 | ,降低网络风险,积累网络运营经 |
| 建设初期先建立一个小规模商用实验 使用少量软交换设备和分布式网关在全网 ,积累网络运营经验。软交换设备对各城 入,域内IP电话的网内呼叫,由交换机完 线全过程。当需要与PSTN实现互通时,则 | 网,采用单域组网结构,总容量在5-10万端口左右。 或部分地区开展小规模实验运营,进行网络业务验证 市进行逻辑划分成不同的域,支持所有城市的终端接 成呼叫处理,在网内完成一次呼叫的建立、通话、拆 每个城市的有关中继网关必须与本地PSTN网互联。 |
| 第二步在商用实验网的 个域内设立软交换设备和分 换设备提供网络业务,负责 | 基础上,采用分域处理话务呼叫 布式网关,分地域全网开展规模 维护域内路由数据。 | 控制方法,将全国分成多个域,每 运营,每个区域有一套或多套软交 |
| 第三步在前两个阶段网 资源,实现基于软交换技术 | 络运营取得成功的基础上,结合 的NGN网络规模建设,最终形成N | 软交换技术,充分利用运营商网络 GN网络。 |
| 网络互通方式 |
| 在NGN的建设过程中,实现与原有网络的互通方式包括: |
| (1)NGN与PSTN/ISDN/GSM/CDMA的互通 |
| NGN与PSTN电路交换网以及与核心网 可通过中继网关TMG完成。 | 为电路交换的移动通信网(GSM、CDMA)的互通,均 |
| (2)NGN与七号信令网的互通 |
| NGN与七号信令网的互通通过信令网关SG完成。 |
| (3)软交换网络与现有智能网的互通 |
| 当软交换网络内的用户 在于卡号数据;而对于800 | 使用智能网业务时,如卡号业务 号业务,则必须实现PSTN/ISDN | ,必须实现与智能网的互通,关键 用户与软交换网络用户统一使用。 |
| 实现方式有两种:一种是通过TMG中 ,对软交换系统没有要求;另一种是软交 较高要求,但在网络资源占用、时延等方 | 继媒体网关与PSTN进行话路互通,在PSTN接入智能网 换设备直接接入智能网,这种方式对软交换系统提出 面具有优势。 |
| NGN网络建设中需要关注的问题 |
| NGN是一种全新的网络,其建设必须关注以下环节。 |
| NGN属于开放式标准网络,依赖于统 发挥开放网络的优势。基于软交换技术的 与现有网络之间的互通,并在此基础上实 相互协商和统一考虑。 | 一实用的标准、规范来指导产品的开发与运营,充分 NGN网络必须实现多运营商NGN网络之间的互通,实现 现跨网跨运营商的互通。因此,网络的互联互通需要 |
| 作为分组网面临的一些 都必须逐一解决。此外,NG | 技术问题:如IP地址分配、分组 N网络与现有网络的运营模式也 | 话音QoS全程保证、网络安全等, 有很大区别,这一点非常重要。 |
| NGN能提供何种新业务 |
| NGN在原有的PSTN,ISDN,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:主要是针对用户的终端 个性化的业务环境。它是VHE的基本功能 | 环境,为其提供监控,协调等功能,并能为用户提供 组成部分。 |
| *增强型多媒体会话业务:保持多方 终端的变换而终止会话。 | 会话,不会因为有会话方的加入或离开,以及会话方 |
| *可视电话:能建立在移动/固定,贫?移动,固定/固定电话之间的可视呼叫。 |
| *Click to Dial:能在个人业务环 用户或服务器发出呼叫。 | 境或Web会话中提供Click to Dial的业务直接对在线 |
| *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。 |
| 。镆羰侗鹨滴瘢耗茏远侗鹩镆舨⑾嘤Φ淖鞒霰曜嫉幕蚴孪扔没瓒ǖ牟僮鳌?nbsp; |
| *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, 转移到不同的话机上。 | 系统对照用户的Routing Profile有选择的把入呼叫 |
| *VOD:视频点播业务,用户可以根据需要订阅不同的视频流服务。 |
| *增强型的呼叫功能: /会话的转移等业务也得到 叫可以整合成一个三方会话 | 因为呼叫类型的增加,参与呼叫 了相应的加强。同时还增加了会 。 | 用户类型的增加,从而相应的呼叫 话合并功能,即两个出呼叫或入呼 |
| 现有电信网络如何演进到NGN |
| 现有电信网络在话音业 这几十年来,中国电信投入 电信网络演进至NGN的需要 | 务方面已经相当成熟。中国电信 了相当大的资稹H绾伪;は钟?br>解决的问题。我们认为演进应该 | 拥有遍布全国的电路交换网络,在 资金和保护现有电信业务的收益是 分为几个层面。 |
| a)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 |
| b)从长途网络层面上的演进:利用 ATM网络上,利用SoftSwitch进行路由控 这种方式可以减缓现在的电路交换网络的 | 集成的或独立的中继网关,旁路部分话音话务到IP或 制和业务的提供,我们称之为中继旁路的策略。利用 拥塞问题。 |
| c)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 宽带接入设备取代现有的用户架,以独立 SoftSwitch和应用服务器以支持Local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。我们建议利用综合的具有大容量的 的Access Gateway接入到IP网络或ATM网络,升级 电话业务和IN业务。 |