下一代网络(NGN)：软交换技术研究进展(1)

一、NGN国外研究现状和趋势

NGN(下一代网络)一直是业界的热点与焦点，国外的政府、行业团体、运营商、设备厂商等都在进行NGN的研究与探索，从国外的有关NGN的研究与行动上来看，NGN包含的内容非常广泛，例如：采用软交换技术的分组化的话音网；以智能光网为核心的下一代光网络；以MPLS、IPv6为重点的下一代IP网；以及采用3G、4G的下一代无线通信网等等。一些行业组织和标准化机构也启动了本领域的NGN网络技术研究，如：IETF的下一代IP网、3GPP与UMTS论坛的下一代移动通信网、ITU-T的NGN Project 2004。虽然一些国家的政府、标准化组织、电信运营商、制造商和服务提供商在NGN上的作法仍不尽相同，但是，他们目的都是相同的：即研究和部署面向下一代的技术与业务。

NGN代表着网络未来的发展方向，各个国家的政府都把对NGN技术的掌握视为提升本国(或本地区)经济、增强竞争实力的重要内容。欧美在目前的5年计划FP5中，专门设立一个关于NGN的项目NGNI，研究内容包括：Qos、IPv6、光网、接入网、有线与无线的融合、内容与网络的管理、业务、卫星、移动通信、互操作性等不仅包括网络技术的发展和演进，还包括业务需求与业务模型、管制政策等内容。例如对QoS的研究，不仅仅是研究从网络技术上如何实现对QoS的支持，还包括各种应用对QoS之需求的研究，以及IPv6中的QoS等等。随着对NGN研究的深入，欧盟在2002年底提出NGN 2010。NGN 2010比目前的NGNI又向前进了一大步，内容增加了：家庭网络、NM(网管)、AAA、DTV(数字视频广播)、卫星、技术经济性等内容。

下一代网络(NGN)技术是ITU-T研究的一大热点。为了加快NGN的研究和标准化进程，ITU-T SG13继2003年9月的会议之后，于2004年1月和2月又召开了NGN课题报告人联合会议(JRG-NGN)，推出了11个NGN标准草案，意在对NGN的研究方向、框架体系、业务需求、网络功能、互通、服务质量、移动性管理、可管理的IP网络和NGN演进方式等各个方面提出总体要求，为世界各国的通信运营商和设备制造商提供网络发展和产品研发的思路和依据。在2004年2月的研究组全会上提出了NGN功能特性的建议草案(NGN-Overview)，对NGN的基本特征、能力、目标和功能进行了描述。会议延续了NGN网络通用的原则、需求和框架体系，对NGN的基本模型做了进一步的详细划分，将用户平面、控制平面和管理平面分别置于业务层和传送层上，使得水平垂直关系一目了然；在NGN业务方面，进一步明确了NGN的业务范畴，并定义了业务要求和网络要求，体现了业务与网络相分离的NGN基本原则；本次会议细化了NGN移动性管理的总体要求和体系架构(MOB)，还提出了基于SLA可管理的IP网络的概念(MAN)，并详细定义了MAN的业务和框架。在QoS方面，形成了关于QOS体系架构、端到端QoS要求、和接入网QoS的三个标准草案。在网络演进方面，启动了NGN演进方式标准草案的研究。

二.软交换网络体系结构

软交换网络的主要思想是业务、控制、传送与接入相分离，各实体间通过标准的协议进行连接和通信，整个网络分为四个层面：业务应用与支撑层；控制层；传送层和接入层。软交换网络体系结构如图1所示。软交换位于网络的控制层，提供各种业务的呼叫控制、连接以及部分业务提供。信令网关是用于连接7号信令网与IP网的设备，主要完成PSTN/ISDN侧的七号信令与IP网侧信令的转换功能。中继媒体网关网关位于软交换网络的接入层，用于电路交换网和IP分组网之间的网关，提供媒体映射和代码转换功能。综合接入媒体网关也位于软交换网络的接入层，直接连接用户终端和V5接入网设备。综合接入设备(IAD)位于软交换网络的用户接入层，将用户的语音、数据及视频等应用接入到分组交换网络中，在分组交换网络中完成相应的功能。无线接入网关完成移动用户的接入。用户智能终端作为软交换网络中的用户终端设备，具有局域网接口，直接接入软交换设备，完成用户的接入和语音编解码和媒体流的传送。软终端作为软交换网络中新型的用户终端，不再是一个物理的终端实体，而是作为一种终端软件，运行于用户的PC机上或其它具有类似功能的设备上，接入软交换设备，配合其它PC外设(耳机、麦克风、摄像头等)，完成用户的接入和语音编解码和媒体流的传送。应用服务器位于软交换网络中的业务应用与支撑层面，提供业务执行环境，负责为接入软交换网络的用户提供增值的智能业务和各种个性化的业务，广义的应用服务器应包括传统的智能网SCP、SIP应用服务器和通过Parlay网关接入的第三方应用服务器。媒体服务器位于软交换网络中的业务应用与支撑层面，是软交换网络中提供专用媒体资源功能的独立设备，在软交换或应用服务器的控制下，提供各种业务所需的媒体资源，包括DTMF信号的采集与解码、信号音的产生与发送、录音通知的发送、会议、不同编解码算法间的转换等各种资源功能以及通信功能和管理维护功能。网络管理系统位于软交换网络的业务应用与支撑层面，提供所有软交换框架体系下设备的网络管理功能。计费营帐系统位于软交换网络的业务应用与支撑层面，提供软交换框架体系下所有终端用户开户、业务的计费处理、帐单生成与用户交互。策略服务器通过COPS协议与软交换系统的各个组件进行通信实施策略管理，根据业务需求以及特性分配标签、控制接纳等，能够为不同业务流保证QoS，满足用户日益个性化的业务需求。位置服务器位于软交换网络的业务应用与支撑平面，记录所有软交换网络用户的用户信息，包括用户位置、属性等，供软交换网络中的其它设备如软交换、应用服务器等查询用户信息。IADMS位于软交换网络体系的业务应用与支撑层面，作为网管系统与综合接入设备之间的代理，为软交换网络中大量的IAD设备提供网管功能。