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NGN-下一代网络

王朝other·作者佚名  2006-01-09
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Part1.? NGN是什么?

1.1????? 简介NGN

???? 下一代网络(Next Generation Networking)是以业务驱动为特征的网络,将业务从承载网中剥离出来,灵活地构建于一个统一的开放平台上,由于平台的开放性和标准性,未来业务的开发者可能是运营商,也可能是第三方,从而可以使业务的种类得到极大地丰富。

NGN应该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,作为下一代业务网络的核心技术之一——软交换(Softswitch)目前得到了业界的普遍支持。Softswitch思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长,形成分层的全开放的体系构架,使得各个运营商可以根据自己的需要,全部或部分利用Softswitch体系的产品,采用适合自己的网络解决方案,在充分利用现有资源的同时,寻找到自己的网络立足点。

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1.2????? NGN的特点

?? ??第一, NGN的网络结构对话音和数据采用基于分组的传输模式,采用统一的协议。它把传统的交换机的功能模块分离成为独立的网络部件,它们通过标准的开放接口进行互联,部件化使得原有的电信网络逐步走向开放,运营商可以根据业务的需要,自由组合各部分的功能产品来组建新网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。

第二, NGN也是业务独立于网络的网络,通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离实现相对独立的业 务体系,允许业务和网络分别提供和独立发展,提供灵活有效的业务创建、业务应用和业务管理功能,支持不同带宽的、实时的或非实时的各种媒体业务使用,使得业务和应用的提供有较大的灵活性,从而满足用户不断发展更新的业务需求,也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。

第三, NGN通过网关设备实现与现有网络, 例如PSTN、ISDN和GSM等的互通, 同时NGN也支持现有终端和IP智能终端, 包括模拟电话、传真机、ISDN终端、移动电话、GPRS终端、SIP终端、 H248终端、MGCP终端、通过PC的以太网电话、线缆调制解调器等。

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1.3????? NGN的功能模型

??? NGN是一个综合性的大网,它结合了现有的各种网络环境和周边的接入设备以及终端产品,从功能的角度上来说我们可以把它划分成四层:网络服务层、控制层、媒体层和传输接入层。

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表1.四大功能层次

功能层次

功能服务

传输接入层

将用户连接至网络,集中用户业务将它们传递至目的地,包括各种接入手段;

媒体层

将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。

例如:将话音信号分割成ATM信元或IP包。此外,媒体层可以将信息选路至目的地。

控制层

包含呼叫智能;

此层决定用户收到的业务,并能控制低层网络元素对业务流的处理。

网络服务层

在呼叫建立的基础上提供额外的服务,如:增值业务、智能业务。

在地域模型中,把NGN分为骨干网、城域网、接入网和用户驻地网的4级模型。骨干网是连接城市与城市的网络,城域网是连接城市范围内的若干业务汇接点的网络,接入网解决最后一公里(从业务汇接点到大楼、小区、校园等)的接入,而用户驻地网是在大楼、小区、校园内的连接最终用户(端)的网络。

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Part2.? NGN带来什么?

???? 通俗一点说,下一代网络就是传统语音业务与数据多媒体业务、有线电视网络三网合一的融合。尽管目前业界对于下一代网络这一概念各有认识,但人们已经达成一个共识是:下一代网络将电信网、计算机网和有线电视网合并在一起,让电信与电视和数据业务结为一体,构成可以提供现有在三种网络上提供的话音、数据、视频和各种业务的新网络。对这些不同性质的应用,其设计还应是优化的,网络资源的使用是高效、合理的,从而实现网络资源最大程度的共享。

?????? 三网合一,因此,您可以:

??????? 通过NGN,让固定电话可以变得和手机一样具备个性化和漫游的功能。出门在外,只要连入局域网,当其他人拨打这个号码时,呼叫会自动转入您所在的本地电话上。

??????? 可以把办公室电话、家里电话、手机都设定在一块儿,这样,不论对方拨打的是什么电话,都会顺利地转到你身边。

?????? ?旅游时,手机可以通过NGN,向您提供实际的地理位置信息。

?? ??? ?…………

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2.1????? NGN提供新业务

???? 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

表2.NGN新业务

业务名称

业务内容

1)入口业务

主要是针对用户的终端环境,为其提供监控,协调等功能,并能为用户提供个性化的业务环境。它是VHE(Virtual Home Environment,虚拟家庭环境)的基本功能组成部分。

2)增强型多媒体会话业务

保持多方多媒体会话,而不会因为有会话方的加入或离开,以及会话方终端的变换而终止会话。

3)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。

4)Web会议业务

能通过WEB浏览来组织多方的多媒体会议。

5)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)。

6)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。

7)支持文本到语音双向转换。

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8)基本定位业务

主要用在手机上,提供实际地理位置。

9)个人路由策略

不同时间,系统对照用户的路由策略有选择的把入呼叫转移到不同的话机上。

10)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。

11)增强型的呼叫功能

因为呼叫类型的增加,参与呼叫用户类型的增加,从而相应的呼叫/会话的转移等业务也得到了相应的加强。同时还增加了会话合并功能,即两个出呼叫或入呼叫可以整合成一个三方会话。

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Part3.? NGN的发展与展望

3.1?????? NGN应用的展望

???? 一种以软交换、IPv6等为核心,能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务,采用开放、标准体系结构,能够提供丰富业务的NGN应运而生,并且成为人们关注的热点。

3.2?????? NGN的历史背景

???? 下一代网出现的背景,一个是业务量和外部环境发生巨变,电信业试图用最新的技术成果适应变得需要,提出下一代网络发展的总体设想和思路,以及一系列的结果方案。NGN就像一把大伞,领域很多,其中最主要就是五个领域。第一,下一代的交换网。最主要的特征就是软交换。第二就是下一代的接入网,包括WLAN等。第三个领域就是下一代传送网,包括新一代的MSTP、ASOM,第四下一代互联网,IPV6,第五就是下一代的移动网,3G。

3.3?????? NGN,春天即将到来

???? 下一代网络,作为目前运营商和设备厂商都在积极讨论的热点技术,也是国外许多标准化组织和论坛,包括ITU-T的第11和16工作组,IETF的IP Telephony工作组、信令传输工作组、媒体网关控制工作组,ETSI的Tiphon、国际软交换协会、MPLS论坛、ATM论坛、DSL论坛、PARLAY等的研究工作重点。ITU-T认为NGN是全球基础设施GII的具体实现,NGN代表了网络融合的发展趋势,其实现方式是多种多样的,网络互通和业务互通是NGN研究的关键内容,在技术上NGN将解决现有网络存在的问题。ITU-T第13研究组将在2002年12月完成NGN标准化项目的定义阶段,并在2004年全面定义有关NGN的内涵、相关的网络体系模型和实施导则。

在国内,关于下一代网络的建设工作也开展得如火如荼。我国网络与交换标准研究组和IP研究组于2000年开始制定NGN网络的相关标准。

2001年7月6日,我国高速互联试验网络在清华大学通过了国家鉴定,我国在下一代互联网研究建设领域取得了重大突破,实现了与国际下一代互联网的接轨。BISC/西门子公司将利用自己世界领先的NGN方案Surpass为中国电信架构NGN网络,提供集语音、数据、图像等业务为一体的,包括多种接入方式的NGN端到端整体解决方案;中国电信集团公司与北电网络合作在北京、上海、广州和深圳部署北电网络Succession NGN解决方案;2002年10月在中国第二届"NGN技术论坛"上,来自信息产业、教育、金融、电信等行业的约280名国内外专家学者,围绕"NGN技术"的发展趋势,展开了热烈的研讨,随着NGN建设进程的逐步推进,全球传统网络向NGN迈进的步伐必将越来越快,我们完全有理由相信NGN的春天即将到来。

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Part4.? NGN的标准与技术

4.1????? NGN的核心

4.1.1 软交换是NGN的核心技术。

作为分组交换网络与传统PSTN网络融合的全新解决方案,Softswitch(软交换)将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来,是新兴运营商进入话音市场的新的技术手段,也是传统话音网络向分组话音演进的方式。目前在国际上,Softswitch作为下一代网络(NGN)的核心组件,已经被越来越多的运营商所接受和采用。

4.1.2 什么是Softswitch ?

Softswitch是一种功能实体,为下一代网络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,是下一代网络呼叫与控制的核心。简单地看,Softswitch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,而Softswitch是与业务无关的,这要求Softswitch提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。

4.1.3 Softswitch 的基本要素

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: 开放的业务生成接口;综合的设备接入能力;基于策略的运行支持系统。目前比较普遍的看法认为,Softswitch系统主要应由下列设备组成:

表3. Softswitch的架构组成

组成部分名称(中文)

Component

软交换控制设备

Softswitch Control Device

业务平台

Service Platform

信令网关

Signaling Gateway

媒体网关

Media Gateway

IP终端

IP Terminal

其他支撑设备

Others

4.2????? NGN的其他支撑技术

?? ??目前,全球支撑NGN的主要技术有IPv6、光纤高速传输技术、光交换与智能光网、宽带接入、城域网、软交换、3G和超3G、IP终端、网络安全技术。

IPv6:扩大了地址空间,提高了网络的整体吞吐量,服务质量得到很大改善,安全性有了更好的保证,支持即插即用和移动性,实现了多播功能。

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Part5.? 我们离NGN还有多远?

5.1????? NGN带来思想的转换

? ??传统网络的业务模式非常简单,都是基于通话时长(by MoU)的。在这种情况下,业务的价值链比较短。运营商关注的是如何扩充网络的容量和增加通话市场,业务的开发处于次要地位。

与传统网络的价值链相比,NGN的价值链更长、涉及环节更多,需要有ISP、ICP、软件开发商、终端厂商等共同参与。这些业务的吸引用户靠的是内容,而不是通信能力。因此,业务的种数、业务的开发和提供的速度取代承载网成为运营商的核心竞争力。

由第三方开发新的业务成为NGN的一个趋势。NGN带来的革命性变化就是:在NGN的价值链中,运营商的任务不再仅仅为用户寻找业务,而是如何创造一个合适的环境、土壤,让各种业务能够应运而生。

5.2????? 一个需要NGN的市场

我们可以清楚地看到信息新业务的广阔市场,而传统交换机在新业务开发方面缺存在许多弱点,因此,NGN的软交换设备逐步取代传统交换机,成为网络建设的主体设备趋势明显。

作为固定电话运营商,中国电信着手对NGN进行试验,即进行从定性到定量的测试,来评判NGN在国内商用实施的可能性。在总结上海、杭州、广州、深圳四个城市的NGN试验情况,中国电信集团公司总工程师表示,中国电信将对研发NGN进行数以千亿元计的投入,并将其作为降低网络成本、增加业务收入、开发新业务的战略性新途径。NGN将是中国电信未来10~15年的主要战略转型任务,NGN的商用启航在即。

5.3????? 一个新的产业链形成

借助NGN,广泛的网络服务提供商群体也将从IPv6的无限应用前景中获益。更丰富更专业化的应用将壮大服务提供商的实力,由于网络容量和传输速度的提升,各种视频的、多媒体的应用将有如现在的短信和网络游戏一样使网络服务提供商的收入大增。

NGN由于容量和速度大大提高,需要有更多更有价值的服务,建立新的商业模式、新的经营关系、新的价值链。随着IPv6的商业化进程的深入,IPv6的产业链最终走向成熟,产业链上各环节的推动者也将成为最后的赢家。

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参考资料

*移动通信在线媒体? http://www.mc21st.com/techsubject/subjects/NGN

*《中国NGN商用启航在即》? 移动通信国家工程研究中心? 2004.3

*《“2004全球NGN高峰论坛”主题演讲》中国电信集团总工程师韦乐平 2004.4

附录

部分专业术语

术语名称

解释

248/Megaco

Media Gataway Control Protocal,IETF、ITU-T制定的媒体网关控制协议,用于媒体网关控制器和媒体网关之间的通信;H.248协议又称为MeGaCo/H.248

ISDN

基于传统电话网基础的综合业务

数字网

GSM

目前最大的数字蜂窝通信系统

GPRS

通用分组无线业务

3G

第三代移动通信

ITU

国际电信联盟

IETF

Internet工程任务组的简写(Internet Engineering Task Force)

PSTM

一种以模拟技术为基础的电路交换网络,通道之间经由若干个电话交换

机连接而成

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