下一代网络基础知识

NGN网络发展概述
一、NGN概述
　　近年来，我国电信网络发展迅速，取得了巨大成绩，综合通信能力明显增强。但是，随着产业界的融合趋势，电话网、计算机网、有线电视网趋于融合，网络面临的压力越来越大。网络面临着负荷在不断增大，业务需求也趋于多样化，运营商必须提供越来越多的多媒体业务才能吸引住用户，而这些新型的多样性业务，是目前PSTN、PLMN网络所难以提供的。
　　与此同时，飞速发展的数据网已经对PSTN、PLMN业务形成分流，并将逐渐成为承载话音业务的基石，运营商已经积累了丰富的VoIP运营经验，但H.323 VoIP只满足分组话音的基本需求，缺乏丰富的业务功能。
　　在这一发展背景下，基于软交换技术的NGN网络应运而生。NGN又称为下一代网络，是电信史上的一块里程碑，它属于一种综合、开放的网络构架，提供话音、数据和多媒体等业务。
　　NGN可在统一的分组网络上融合通信、信息、电子商务和交易等业务，满足多样化、个性化业务需求，在继承的基础上实现与各种业务网络（PSTN/ISDN、PLMN、IN、Internet）之间的互通，在全网内快速提供新的语音、数据、图像融合业务，如图1所示。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 NGN业务分层结构

二、NGN网络特点
1.      开放分布式网络结构
采用软交换技术，将传统交换机的功能模块分离为独立网络部件，各部件按相应功能进行划分，独立发展。采用业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离技术，实现开放分布式网络结构，使业务独立于网络。通过开放式协议和接口，可灵活、快速地提供业务，个人用户可自己定义业务特征，而不必关心承载业务的网络形式和终端类型。
2.      、高速分组化核心承载
核心承载网采用高速包交换网络，可实现电信网、计算机网和有线电视网三网融合，同时支持语音、数据、视频等业务。
3.      独立的网络控制层
网络控制层即软交换，采用独立开放的计算机平台，将呼叫控制从媒体网关中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制和信令互通，使业务提供者可自由结合承载业务与控制协议，提供开放的API接口，从而可使第三方快速、灵活、有效地实现业务提供。
4.      网络互通和网络设备网关化
通过接入媒体网关、中继媒体网关和信令网关等网关，可实现与PSTN、PLMN、IN、Internet等网络的互通，有效地继承原有网络的业务。
5.      多样化接入方式
普通用户可通过智能分组话音终端、多媒体终端接入，通过接入媒体网关、综合接入设备（IAD）来满足用户的语音、数据和视频业务的共存需求。
三、NGN的网络发展策略
1.      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，从标准到体系结构都在发展中逐步成熟。国际上已有运营商使用SoftSwitch技术和体系结构建设端到端电话网，国内运营商在2002年也开始进行NGN技术实验，预测2002下半年将开始小规模商用试验网建设。
大部分运营商在NGN的发展策略上采取了分步建设方式，降低网络风险，积累网络运营经验。
建设初期先建立一个小规模商用实验网，采用单域组网结构，总容量在5-10万端口左右。使用少量软交换设备和分布式网关在全网或部分地区开展小规模实验运营，进行网络业务验证，积累网络运营经验。软交换设备对各城市进行逻辑划分成不同的域，支持所有城市的终端接入，域内IP电话的网内呼叫，由交换机完成呼叫处理，在网内完成一次呼叫的建立、通话、拆线全过程。当需要与PSTN实现互通时，则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基础上，采用分域处理话务呼叫控制方法，将全国分成多个域，每个域内设立软交换设备和分布式网关，分地域全网开展规模运营，每个区域有一套或多套软交换设备提供网络业务，负责维护域内路由数据。
第三步在前两个阶段网络运营取得成功的基础上，结合软交换技术，充分利用运营商网络资源，实现基于软交换技术的NGN网络规模建设，最终形成NGN网络。
2.      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为电路交换的移动通信网（GSM、CDMA）的互通，均可通过中继网关TMG完成。
（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使用智能网业务时，如卡号业务，必须实现与智能网的互通，关键在于卡号数据；而对于800号业务，则必须实现PSTN/ISDN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中继媒体网关与PSTN进行话路互通，在PSTN接入智能网，对软交换系统没有要求；另一种是软交换设备直接接入智能网，这种方式对软交换系统提出较高要求，但在网络资源占用、时延等方面具有优势。
3.      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，依赖于统一实用的标准、规范来指导产品的开发与运营，充分发挥开放网络的优势。基于软交换技术的NGN网络必须实现多运营商NGN网络之间的互通，实现与现有网络之间的互通，并在此基础上实现跨网跨运营商的互通。因此，网络的互联互通需要相互协商和统一考虑。
作为分组网面临的一些技术问题：如IP地址分配、分组话音QoS全程保证、网络安全等，都必须逐一解决。此外，NGN网络与现有网络的运营模式也有很大区别，这一点非常重要。
四、NGN网络的发展展望
　　 据Ovum公司预测，全球最终用户在电信和信息服务方面的开支将从2000年占GDP 3％增长到2010年的7％。按市场价值计，十年内将从每年1万亿美元增长到每年3万亿美元。在这一总体市场下，由最终用户带给下一代网运营商的收入在2010年将增加到9000亿美元，是固定网总收入的一半。从2004年开始，下一代网络的收入趋势开始逐渐明朗。
　　国外多家运营商已经进行了NGN网络试运营，国内运营商也正在积极进行NGN网络实验。随着产品、技术、标准和网络运营的不断成熟，相信在不久的将来，NGN必然会成为网络建设的主流。

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