网络发展的明天：NGN技术

本文介绍了网络发展的明天：NGN技术，包括：NGN的概念、研究进展和趋势、体系结构、主要技术、优势。并对现有网络的改造进行了探讨。

    1 NGN的基本概念和特点

　　下一代网络（Next Generation Network，简称NGN）是一种新兴的技术。NGN就好比一个新生儿，虽然我们知道它一定会成长起来，但我们并不清楚最终它会长成什么样，而且在它的成长过程中必然会遇到这样或那样的问题，有些意料得到，有些则不然。所以到目前为止，没有一个标准化组织或权威机构提出对NGN的严格定义。那么，究竟什么是NGN？
NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性。 NGN是“下一代网络(Next Generation Network)”或“新一代网络(New Generation Network)”的缩写。NGN是以软交换为核心，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下一代网络。从发展的角度来看，NGN是从传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈向以分组交换为主，它承载了原有PSTN网络的所有业务，把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。从这个意义上讲，NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。下一代网络体系采用开放的网络构架体系，它有以下三大特征：

　　（1） 将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展。

　　部件间的协议接口基于相应的标准。

　　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。

　　（2）下一代网络是业务驱动的网络，其功能特点是：业务与呼叫控制分离呼叫与承载分离。

　　分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效的实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型。使得业务和应用的提供有较大的灵活性。

　　（3）下一代网络是基于统一协议的基于分组的网络。现有的信息网络，无论是电信网、计算机网和有线电视网不可能以其中某一网络为基础平台来生长信息基础设施，但近几年随着IP的发展，才使人们真正认识到电信网络、计算机网络及有线电视网络将最终汇集到统一的IP网络，即人们通常所说的“三网”融合大趋势，IP协议使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通，人类首次具有了统一的为三大网都能接受的通信协议，从技术上为国家信息基础设施(NII)奠定了最坚实的基础。

　　2 NGN研究范围与发展趋势

　　NGN具有广泛的内涵，其研究范围相当广泛，主要研究的内容有：新业务及应用；网络传送的基础设施；网络体系架构；IP网络技术；网络融合技术；互通和互操作；新型的控制、管理和运维机制；各网络单元；新的网络协议；网络安全体系和技术；测试技术等。

　　NGN应该是比今天更好的网络，它将具有更高速率，支持更多的业务，以更综合的方式支持多种业务，支持多种服务水平的QoS，运行/维护/管理更简单、经济。NGN的网络技术与业务，将有多种多样的接入和核心网服务于社会；由于网络技术的多样性，互通和互操作将成为今后的主要问题；NGN（IPv6，3G和WDM）将广泛用来提供宽带、高质量、安全的业务；新的通信软件将驱动个性化增值业务的发展；标准将在NGN中起到重要的作用。总之，NGN是一个范围很广的概念，它所讨论的内容是与未来网络相关的方方面面的事情，它不止是Internet、移动、IPv6、光或业务，而是所有这些的总和。

　　3 NGN的体系结构

　　NGN的网络架构

　　NGN将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展；部件间的协议接口基于相应的标准。其网络构架如图1所示。

　　（1） 从网络结构横向分层的观点来看，NGN主要可分为边缘接入和核心网络两大部分：
　　
　　a）边缘接入：由各种宽窄带接入设备、各种类型的接入服务器、边缘交换机/路由器和各种网络互通设备构成。
　　
　　b）核心网络：由基于DWDM光传送网连接骨干ATM交换机和/或骨干IP路由器构成。

　　（2） 网络功能纵向分层的观点来看， 根据不同的功能可将网络分解成以下4个功能层面：
　　
　　a）业务和应用层：处理业务逻辑，其功能包括IN（智能网）业务逻辑、AAA（认证、鉴权、计费）和地址解析，且通过使用基于标准的协议和API来发展业务应用。　
　　
　　b）控制层：负责呼叫逻辑，处理呼叫请求，并指示传送层建立合适的承载连接。 控制层的核心设备是软交换，软交换需要支持众多的协议接口，以实现与不同类型网络的互通。
　　
　　c）传送层：指NGN的承载网络。负责建立和管理承载连接，并对这些连接进行交换和路由，用以响应控制层的控制命令，可以是IP网或ATM网。
　　
　　d）边缘接入层：由各类媒体网关和综合接入设备（IAD）组成，通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将信息格式转换成为能够在分组网络上传递的信息格式。

　　NGN的主要业务

　　NGN不仅提供现有的电话业务和智能网业务外，还可以提供与互联网应用结合的业务、多媒体业务等。另外，通过提供开放的接口，引入业务网络的概念，也就是说将来业务开发商和网络提供商可以按照一个标准的协议或接口分别进行开发，快速提供各种各样的业务，使得新业务的开发和引入能够迅速实现。

　　NGN提供的业务主要有：

　　（1）PSTN的话音业务基本的PSTN/ISDN语音业务、标准补充业务、CENTREX业务和智能业务。

　　（2）与Internet相结合的业务Click to dail、WEB 800、Instant Messaging、同步浏览、个人通信管理。

　　（3）多媒体业务桌面视频呼叫/会议、协同应用、流媒体服务。
　　
　　（4）开放的业务接口（API）：NGN不仅能够提供上述业务，更重要的是能够提供新业务开发和接入的标准接口。这些接口包括JAIN、PARLAY、SIP。