NGN(NextGenerationNetwork)即為下一代網(wǎng)�(luò),它是一種全新的電信�(wǎng)�(luò)體系架構(gòu),它融合了IP技�(shù)和多媒體通信技�(shù),提出了分組、分�、開放的概念,從面向管理的傳�(tǒng)電信�(wǎng)�(luò)�(zhuǎn)變成面向客戶、面向業(yè)�(wù)的新一代網(wǎng)�(luò)�
NGN將傳�(tǒng)交換機的功能模塊分離成為獨立的網(wǎng)�(luò)部件,各個部件可以按相應(yīng)的功能劃分各自獨立發(fā)展;部件間的�(xié)議接口基于相�(yīng)的標(biāo)�(zhǔn)。其�(wǎng)�(luò)�(gòu)架如圖所示:
圖:NGN的網(wǎng)�(luò)�(gòu)�
?�?)從�(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu)橫向分層的觀點來�� NGN主要可分為邊緣接入和核心�(wǎng)�(luò)兩大部分�
a)邊緣接入:由各種寬窄帶接入設(shè)�、各種類型的接入服務(wù)器、邊緣交換機/路由器和各種�(wǎng)�(luò)互通設(shè)備構(gòu)��
b)核心�(wǎng)�(luò):由基于DWDM光傳送網(wǎng)連接骨干ATM交換機和/或骨干IP路由器構(gòu)��
(2)�(wǎng)�(luò)功能縱向分層的觀點來�� 根據(jù)不同的功能可將網(wǎng)�(luò)分解成以�4個功能層面:
a)�(yè)�(wù)和應(yīng)用層:處理業(yè)�(wù)邏輯,其功能包括IN(智能網(wǎng))業(yè)�(wù)邏輯、AAA(認(rèn)�、鑒�(quán)、計費)和地址解析,且通過使用基于�(biāo)�(zhǔn)的協(xié)議和API來發(fā)展業(yè)�(wù)�(yīng)��
b)控制層:負責(zé)呼叫邏輯,處理呼叫請�,并指示傳送層建立合適的承載連接� 控制層的核心�(shè)備是軟交�,軟交換需要支持眾多的�(xié)議接�,以實現(xiàn)與不同類型網(wǎng)�(luò)的互��
c)傳送層:指NGN的承載網(wǎng)�(luò)。負�(zé)建立和管理承載連接,并對這些連接進行交換和路�,用以響�(yīng)控制層的控制命令,可以是IP�(wǎng)或ATM�(wǎng)�
d)邊緣接入層:由各類媒體網(wǎng)�(guān)和綜合接入設(shè)備(IAD)組成,通過各種接入手段將各類用戶連接至網(wǎng)�(luò),并將信息格式轉(zhuǎn)換成為能夠在分組�(wǎng)�(luò)上傳遞的信息格式�
NGN需要得到許多新技�(shù)的支�,雖然ITU-T要等�2004年才會做一個清晰的�(guī)�,但目前為大多數(shù)人所接受的NGN相關(guān)技�(shù)是:采用軟交換技�(shù)實現(xiàn)端到端業(yè)�(wù)的交換;采用IP技�(shù)承載各種�(yè)�(wù),實�(xiàn)三網(wǎng)融合;采用IPv6技�(shù)解決地址問題,提高網(wǎng)�(luò)整體吞吐�;采用MPLS(多�(xié)議標(biāo)簽交換)實現(xiàn)IP層和多種鏈路層協(xié)議(ATM/FR、PPP、以太網(wǎng),或SDH、光波)的結(jié)合;采用OTN(光傳輸�(wǎng))和光交換網(wǎng)�(luò)解決傳輸和高帶寬交換問題;采用寬帶接入手段解�"一公里"的用戶接入問�。因此,可以�(yù)見實�(xiàn)NGN的關(guān)鍵技�(shù)是軟交換技�(shù)、高速路�/交換技�(shù)、大容量光傳送技�(shù)和寬帶接入技�(shù)。其中軟交換技�(shù)是NGN的核心技�(shù)�
1.軟交換(Softswitch)技�(shù)
作為NGN的核心技�(shù),軟交換是一種基于軟件的分布式交換和控制平臺。軟交換的概念基于新的網(wǎng)�(luò)功能模型分層(分為接入層、媒�/傳送層、控制層與網(wǎng)�(luò)�(yè)�(wù)層四層)概念,從而對各種功能作不同程度的集成,把它們分離開�,通過各種接口�(xié)�,使�(yè)�(wù)提供者可以非常靈活地將業(yè)�(wù)傳送和控制�(xié)議結(jié)合起�,實�(xiàn)�(yè)�(wù)融合和業(yè)�(wù)�(zhuǎn)移,非常適用于不同網(wǎng)�(luò)并存互通的需�,也適用于從話音�(wǎng)向多�(yè)�(wù)/多媒體網(wǎng)的演進�
2.高速路�/交換技�(shù)
高速路由器處于NGN的傳送層,實�(xiàn)高速多媒體�(shù)�(jù)流的路由和交�,是NGN的交通樞��
NGN的發(fā)展方向處理大容量、高帶寬的傳�/路由/交換以外,還必須提供大大由于目前IP�(wǎng)�(luò)的QoS。IPv6和MPLS提供了這個可能��
作為�(wǎng)�(luò)�(xié)�,NGN將基于IPv6。IPv6相對于IPv4的主要優(yōu)勢是:擴大了地址空間,提高了�(wǎng)�(luò)的整體吞吐量,服�(wù)�(zhì)量得到很大改�,安全性有了更好的保證,支持即插即用和移動�,更好地實現(xiàn)了多播功��
MPLS是一種將�(wǎng)�(luò)第三層的IP選路/尋址與網(wǎng)�(luò)第二層的高速數(shù)�(jù)交換相結(jié)合的新技�(shù)。它集電路交換和�(xiàn)有選路方式的�(yōu)勢,能夠解決�(dāng)前網(wǎng)�(luò)中存在的很多問題,尤其是QoS和安全性問��
3.大容量光傳送技�(shù)
光纖傳輸:NGN需要更高的速率,更大的容量。但到目前為�,能夠看到的,并能實�(xiàn)的最理想的傳送媒介仍然是�。因為只有利用光譜才能帶來充裕的帶寬。光纖高速傳輸技�(shù)�(xiàn)正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分�(fù)�(DWDM)系統(tǒng)3個方向在�(fā)展�
光交換與智能光網(wǎng):只有高速傳輸是不夠�,NGN需要更加靈�、更加有效的光傳送網(wǎng)。組�(wǎng)技�(shù)�(xiàn)正從具有分插�(fù)用和交叉連接功能的光�(lián)�(wǎng)向利用光交換機構(gòu)成的智能光網(wǎng)�(fā)展,即從�(huán)形網(wǎng)向網(wǎng)狀�(wǎng)�(fā)�,從�-�-光交換向全光交換�(fā)�。智能光�(wǎng)能在容量靈活�、成本有效�、網(wǎng)�(luò)可擴展�、業(yè)�(wù)提供靈活性、用戶自助�、覆蓋性和可靠性等方面,比點到點傳輸系�(tǒng)和光�(lián)�(wǎng)具有更多的優(yōu)越��
4.寬帶接入技�(shù)
NGN必須有寬帶接入技�(shù)的支�,因為只有接入網(wǎng)的帶寬瓶頸被打開,各種寬帶服�(wù)與應(yīng)用才能開展起�,網(wǎng)�(luò)容量的潛力才能真正發(fā)�。這方面的技�(shù)五花八門,其中主要技�(shù)有高速數(shù)字用戶線(VDSL),基于以太網(wǎng)無源光網(wǎng)(EPON)的光纖到�(FTTH),自由空間光系統(tǒng)(FSO)、無線局域網(wǎng)(WLAN)�
NGN的目的是為了改革�(xiàn)有電信網(wǎng)和信息產(chǎn)�(yè)的基�(chǔ)�(shè)�,以支持更廣泛的�(yè)�(wù)。NGN不僅代表通信�(yè)�(wù)融合的潮�,也代表了通信�(wǎng)�(luò)的發(fā)展正在由技�(shù)�(qū)動轉(zhuǎn)向業(yè)�(wù)�(qū)動的趨勢。一般認(rèn)�,NGN具備下列技�(shù)�(yōu)勢:
1.開放的、分層的�(wǎng)�(luò)�(gòu)架體�
NGN強調(diào)�(wǎng)�(luò)的開放�,其原則包括�(wǎng)�(luò)架構(gòu)、網(wǎng)�(luò)�(shè)�、網(wǎng)�(luò)信令和協(xié)�。開放式�(wǎng)�(luò)架構(gòu)能讓眾多的運營商、制造商和服�(wù)提供商方便地進入市場參與競爭,易于生成和運行各種服務(wù),而網(wǎng)�(luò)信令和協(xié)議的�(biāo)�(zhǔn)化可以實�(xiàn)各種異構(gòu)�(wǎng)的互�。NGN的分層組�(wǎng)特點,使得運營商幾乎不用考慮到過多的�(wǎng)�(luò)�(guī)�,僅需根據(jù)�(yè)�(wù)的發(fā)展情�,來考慮各接入節(jié)點的部署。在組大�(wǎng)方面,無論是容量、維護的方便程度,以及組�(wǎng)效率,NGN同PSTN相比也有明顯的優(yōu)��
2.業(yè)�(wù)與呼叫控制分雀呼叫控制與承載相分�
NGN是業(yè)�(wù)獨立于網(wǎng)�(luò)的網(wǎng)�(luò),通過�(yè)�(wù)與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載分離實現(xiàn)真正�"�(yè)�(wù)獨立于網(wǎng)�(luò)",允許業(yè)�(wù)和網(wǎng)�(luò)獨立�(fā)展,使得�(yè)�(wù)供應(yīng)商和用戶能夠靈活有效的生成或更新�(yè)�(wù),也使得�(wǎng)�(luò)具有可持�(xù)�(fā)展的能力和競爭力�
3.支持各種業(yè)�(wù)和用戶無拘束的接�
NGN是一個基于分組傳送的�(wǎng)�(luò),能夠承載話�、多媒體、數(shù)�(jù)和視象等所有比特流的多�(yè)�(wù)�(wǎng),并能通過各種各樣的傳送特�(實時與非實時、由低到高的�(shù)�(jù)速率、不同的QoS、點到點/多播/廣播/會話/會議等等) 滿足多樣化、個性化�(yè)�(wù)需�,使服務(wù)�(zhì)量得到保證,令用戶滿�。運營商可以推出新的盈利模式,實�(xiàn)按質(zhì)論價、優(yōu)�(zhì)�(yōu)�。普通用戶可通過智能分組話音終端、多媒體終端接入,通過接入媒體�(wǎng)�(guān)、綜合接入設(shè)備(IAD)來滿足用戶的語�、數(shù)�(jù)和視頻業(yè)�(wù)的共存需求�
4.可與現(xiàn)有網(wǎng)�(luò)互��
NGN是具有后向兼容�、允許平滑演進的�(wǎng)�(luò),通過接入媒體�(wǎng)�(guān)、中繼媒體網(wǎng)�(guān)和信令網(wǎng)�(guān)等,可實�(xiàn)與PSTN、PLMN、IN、Internet等網(wǎng)�(luò)的互�,從而充分挖掘現(xiàn)有網(wǎng)�(luò)�(shè)施潛力和保護已有投資�
5.支持移動�
移動電話的大�(fā)展充分表明人類對移動性的旺盛需�,電話服�(wù)需要移動性,互聯(lián)�(wǎng)服務(wù)同樣需要移動�。NGN的分層組�(wǎng)特點和部件化有利于支持普遍的移動性和漫游性。因�,在NGN體系�,可以提前預(yù)�3G核心�(wǎng),從而贏得競爭優(yōu)��
6.電信級的硬件平�
NGN的業(yè)�(wù)處理部分運行于通用的電信級的硬件平臺上,運營商可以通過選購性能�(yōu)越的硬件平臺,來提高處理能力。同樣,在這個平臺上,摩爾定律所帶來的處理性能的持�(xù)增長,也將使整個通信�(chǎn)�(yè)獲益�
1.國際NGN�(yīng)用情�
迄今為止,全球范圍內(nèi)已經(jīng)有多家電信運營商積極開展了在NGN方面的試驗和商用部署。在NGN�(wǎng)�(luò)的試驗和商用部署方面,國外的運營商起步比較早。真正意義上的下一代網(wǎng)�(luò)部署始于1999�5�,英國的BT利用北電�(wǎng)�(luò)的Succession解決方案,在西班牙建立了個大�(guī)模的、基于分布式下一代網(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu)的電信級第二大長途網(wǎng),并投入商業(yè)運營,正式揭開了電信界向下一代網(wǎng)�(luò)演進的序幕。目前,BT西班牙已�(jīng)擁有將近2000個大型企�(yè)�67000各種小企�(yè)�15000個居民用戶以及大�90萬個通過其它運營商PSTN�(wǎng)�(luò)間接介入的客戶群。以下是一些主要的�(yīng)用情況:
(1) 北電�(wǎng)�(luò)的Succession�(chǎn)�,包括軟交換機及�(wǎng)�(guān),在有線、本�、長途及無線這四個運營商NGN市場�(yīng)用領(lǐng)域均贏得了大量客��
(2) 美國Sprint選擇了基于ATM承載�(wǎng)建設(shè)軟交換;
(3) 美國Bell Atlantic、level3、LGG,巴西Telefonica等進行了軟交換試驗�
(4) 英國電信1998年開始將原有的近200個長�、匯接交換機�(yōu)化為67個大容量的基于ATM的NGS,處理能力達500萬BHCA。在本地�(wǎng)層面,準(zhǔn)備開展有�(guān)軟交換的試驗�
(5) 德國電信:計�2002年在國際�(wǎng)�(luò)進行軟交換試驗;
(6) 比利時電信:目前引入軟交換不成熟,在2004年比較適�(dāng)�
(7) 香港電信,韓國電信等正在考慮基于ATM�(wǎng)�(luò)建設(shè)軟交��
2.國�(nèi)NGN�(yīng)用情�
隨著技�(shù)和產(chǎn)品的成熟,NGN在我國也受到越來越多的關(guān)�,中國的各大電信運營商都開始進行相關(guān)的試驗或組網(wǎng)。其�,中國網(wǎng)通從2001�2月開始試驗,2001年底在北�、杭州、廣�、寧波等地建�(shè)商用試驗�(wǎng),目前已�(jīng)�(zhǔn)備對�(xiàn)有的NGN�(wǎng)�(luò)進行擴容,以擴大自己的話音市場份額;中國鐵通于2002�3月開始其軟交換商用試驗網(wǎng)建設(shè)工作,目前已開始試運�;中國電信也�2002年初開始在廣州、深�、上�、杭州四城市進行NGN試驗�
1、網(wǎng)�(luò)安全
NGN�(wǎng)�(luò)的一個特點是開放性端口增多,�(dǎo)致其安全性下��
NGN�(wǎng)�(luò)的安全問題主要包括網(wǎng)�(luò)安全和用戶數(shù)�(jù)安全兩個方�。網(wǎng)�(luò)安全是指交換�(wǎng)�(luò)本身的安全,即交換網(wǎng)�(luò)中的�(wǎng)�(guān)、交換機、服�(wù)器不會受到非法攻�。需要在IP�(wǎng)上采用合適的安全策略,以保證交換�(wǎng)的網(wǎng)�(luò)安全。用戶數(shù)�(jù)安全是指用戶的賬戶信息和通信信息的安�,即不會被非法的第三方竊取和�(jiān)�。則要求有相�(yīng)的安全認(rèn)證策略保證用戶賬戶信息的安全,同時無論是用戶的賬戶信息還是用戶的通信信息的安全均需要IP�(wǎng)的安全策略作為保��
2、承載網(wǎng)的QoS
IP、ATM都是可供選擇的技�(shù),其中ATM的QoS問題解決得比較徹底,對實時性較高的�(yè)�(wù)會比較有�。但是,它由于是面向連接的技�(shù),信令比較復(fù)�,另外,ATM的問題很多并沒有解決。因�,未來的承載�(wǎng)采用IP的可能性極�。但�,IP�(wǎng)本身亦有許多問題需要解�,如服務(wù)�(zhì)量QoS如何保證?目前的分組數(shù)�(jù)�(wǎng)是為傳送非實時、突�(fā)性數(shù)�(jù)�(yè)�(wù)而設(shè)計的,能否為下一代網(wǎng)�(luò)所承載的話音及視頻等實時業(yè)�(wù)提供所需的QoS服務(wù)保證,是下一代網(wǎng)�(luò)�(fā)展所面臨的主要問��
3、網(wǎng)�(luò)互聯(lián)互�
隨著NGN技�(shù)本身在不斷發(fā)�,協(xié)議本身也需要根�(jù)�(yè)�(wù)需求不斷完善和補充。個廠家采用的�(xié)議不行同,而設(shè)備要在今后幾年實�(xiàn)互聯(lián)互�,這是�(guān)鍵問�?;ヂ?lián)互通至�
包括3個方面的�(nèi)容:水平互�、垂直互通以及信令網(wǎng)間的互��
.目前,軟交換技�(shù)沒有一個國際統(tǒng)一的標(biāo)�(zhǔn)組織,協(xié)議主要參照ITU-T和IETF定義的協(xié)�,但是針對實際的�(yīng)�,很多國家和運營商都在技�(shù)�(guī)范上做了補充定義。我國通信�(biāo)�(zhǔn)化協(xié)會網(wǎng)�(luò)與交換技�(shù)委員會從2001年起開始制定軟交換系�(tǒng)相關(guān)�(guī)范及�(biāo)�(zhǔn),主要包括設(shè)備規(guī)�、協(xié)議規(guī)�、接口規(guī)范和�(yè)�(wù)相關(guān)�(guī)范等,共完成相關(guān)�(guī)�59個�
與軟交換相比,IMS�(biāo)�(zhǔn)化和開放性程度相對高,國際上多個機�(gòu)和組織都在進行相關(guān)�(biāo)�(zhǔn)的研究和定義。從�(biāo)�(zhǔn)的成熟程度來看,移動�(yīng)用標(biāo)�(zhǔn)比較成熟。目�3GPPR6�(rèn)為是移動�(wǎng)可以用的�(biāo)�(zhǔn)�3GPPR7�(biāo)�(zhǔn)�2005�3月啟動,在引入新�(yè)�(wù),如CSI、VCC、E2EQoS、PCC、IMS拓展到固�(wǎng)�(lǐng)域等方面開展更深入的研究�
4、業(yè)�(wù)開發(fā)
NGN的業(yè)�(wù)層是對網(wǎng)�(luò)運營�、ISP、ICP、ASP和用戶完全開放的,他們都可以在NGN的業(yè)�(wù)層上�(chuàng)建業(yè)�(wù)、經(jīng)營業(yè)�(wù).最典型的是IP電話,�(wǎng)�(luò)運營商提供電話到電話的IP電話服務(wù),ISP、ICP、甚至用戶可以開展PC到PC的IP電話服務(wù),能夠快�、靈活地提供豐富的業(yè)�(wù),這是NGN的一個優(yōu)�,但目前廠家能夠提供的業(yè)�(wù)多集中為基本語音�(yè)�(wù)及補充業(yè)�(wù)、智能網(wǎng)�(yè)�(wù)、PINT�(yè)�(wù)、多媒體終端之間的同步瀏覽、統(tǒng)一消息、多媒體會議�,究竟什么業(yè)�(wù)才是運營商真正帶來收益的�(yè)�(wù),目前并未出�(xiàn)特別值得提出的業(yè)�(wù)�
5、網(wǎng)�(luò)管理
即使到了,網(wǎng)�(luò)資源有限,到了NGN時代也如此。要使NGN有序、有效地�(fā)揮作�,管理是十分重要的方�。NGN的網(wǎng)�(luò)管理有兩個內(nèi)容:�(wǎng)�(luò)資源的管理和用戶的管�。網(wǎng)�(luò)資源管理同現(xiàn)在的電信�(wǎng)的網(wǎng)管功能基本相同,具有五大管理功能,性能、配�、故障、安�、計�。它也是采用�(wǎng)元管�、網(wǎng)�(luò)管理和業(yè)�(wù)管理的分層管理模�。其中NGN的網(wǎng)�(luò)的安全管�、NGN中端到端的QoS管理、四級網(wǎng)�(luò)和眾多運營商�(wǎng)�(luò)的協(xié)�(diào)管理都是NGN的網(wǎng)�(luò)資源管理的重大課��
1、NGN的目�(biāo)就是要成為能夠提供多種業(yè)�(wù)的融合網(wǎng)�(luò)�
融合可以向用戶提供各種形式的�(yè)�(wù)和一站式的服�(wù),使用戶不管是在固定�(huán)境中還是在移動環(huán)境中都能享受同樣的服�(wù);融合還給運營商帶來增加收入的機會,減少引進新�(yè)�(wù)的風(fēng)�.特別是適合全�(yè)�(wù)的經(jīng)�。而NGN的目�(biāo)就是這樣一個能夠提供多種業(yè)�(wù)的融合網(wǎng)�(luò)�
融合是大勢所趨,融合將打破產(chǎn)�(yè)�(fā)展的瓶頸并形成對分業(yè)�(jīng)營行�(yè)架構(gòu)的有力挑�(zhàn)。從美國電信和有線電視業(yè)的發(fā)展歷程來看,分業(yè)�(jīng)營持�(xù)�26�,直�1996年電信法的實施才最終被打破。從電信�(yè)自身�,從�(dāng)初的1家壟斷到出現(xiàn)3家長途公��7家本地公司�6家移動公�,外加數(shù)千家小公�,由于規(guī)模經(jīng)濟的需要和競爭的壓�,近幾年又出�(xiàn)融合趨勢,逐漸形成3家寡頭壟斷的局�。顯�,在�(chǎn)�(yè)融合的大背景�,有效競爭將成為健康電信市場的合理取向和政府�(jiān)管的�(xiàn)實選擇,融合將有力地推動電信市場化并進一步深化信息產(chǎn)�(yè)改革,任何試圖阻擋融合大潮的體制和做法都是不可能持久維系��
2、向以軟交換/IMS為核心的下一代交換網(wǎng)演�
目前,在行業(yè)�(zhuǎn)型的大背景下,全�(yè)�(wù)運營成為中國各大運營商考慮得最多的問題,而全�(yè)�(wù)運營必然要求在網(wǎng)�(luò)和業(yè)�(wù)層面全面實現(xiàn)固定移動融合。從�(wǎng)�(luò)�(fā)展的趨勢看,固定移動融合嚇MC)是網(wǎng)�(luò)�(fā)展的目標(biāo)和方�,F(xiàn)MC首先是業(yè)�(wù)層的融合,但FMC的最終演進方向必然是�(wǎng)�(luò)層的融合。而IMS為NGN指明了融合的方向�
目前,運營商向下一代網(wǎng)�(luò)演進的過程�,還存在一些重大挑�(zhàn),如在網(wǎng)�(luò)層面,如何處理保護原有的�(wǎng)�(luò)投資和整個網(wǎng)�(luò)演進之間的矛盾,如何使單一融合�(wǎng)�(luò)能有效地承載所有業(yè)�(wù)?在業(yè)�(wù)層面,如何提供真正對用戶有吸引力的新�(yè)�(wù),如何應(yīng)對互�(lián)�(wǎng)上業(yè)�(wù)的競�?這是運營商面臨的困難。雖然說NGN可以提供這樣那樣的新�(yè)�(wù),但這些�(yè)�(wù)對用戶是不是適合?是不是能夠給運營商帶來收�?這是問題的關(guān)鍵點。所�,很多內(nèi)容需要繼�(xù)探討,繼�(xù)�(fā)�,但是NGN是大勢所�,發(fā)展前景良��
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