下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)：軟交換技術(shù)研究進(jìn)展

NGN(下一代網(wǎng)絡(luò))一直是業(yè)界的熱點(diǎn)與焦點(diǎn)，國外的政府、行業(yè)團(tuán)體、運(yùn)營商、設(shè)備廠商等都在進(jìn)行NGN的研究與探索，從國外的有關(guān)NGN的研究與行動上來看，NGN包含的內(nèi)容非常廣泛，例如：采用軟交換技術(shù)的分組化的話音網(wǎng)；以智能光網(wǎng)為核心的下一代光網(wǎng)絡(luò)；以MPLS、IPv6為重點(diǎn)的下一代IP網(wǎng)；以及采用3G、4G的下一代無線通信網(wǎng)等等。一些行業(yè)組織和標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)也啟動了本領(lǐng)域的NGN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，如：IETF的下一代IP網(wǎng)、3GPP與UMTS論壇的下一代移動通信網(wǎng)、ITU-T的NGN Project 2004。雖然一些國家的政府、標(biāo)準(zhǔn)化組織、電信運(yùn)營商、制造商和服務(wù)提供商在NGN上的作法仍不盡相同，但是，他們目的都是相同的：即研究和部署面向下一代的技術(shù)與業(yè)務(wù)。

NGN代表著網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展方向，各個(gè)國家的政府都把對NGN技術(shù)的掌握視為提升本國(或本地區(qū))經(jīng)濟(jì)、增強(qiáng)競爭實(shí)力的重要內(nèi)容。歐美在目前的5年計(jì)劃FP5中，專門設(shè)立一個(gè)關(guān)于NGN的項(xiàng)目NGNI，研究內(nèi)容包括：QoS、IPV6、光網(wǎng)、接入網(wǎng)、有線與無線的融合、內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)的管理、業(yè)務(wù)、衛(wèi)星、移動通信、互操作性等不僅包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和演進(jìn)，還包括業(yè)務(wù)需求與業(yè)務(wù)模型、管制政策等內(nèi)容。例如對QoS的研究，不僅僅是研究從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上如何實(shí)現(xiàn)對QoS的支持，還包括各種應(yīng)用對QoS之需求的研究，以及IPv6中的QoS等等。隨著對NGN研究的深入，歐盟在2002年底提出NGN 2010。NGN 2010比目前的NGNI又向前進(jìn)了一大步，內(nèi)容增加了：家庭網(wǎng)絡(luò)、NM(網(wǎng)管)、AAA、DTV(數(shù)字視頻廣播)、衛(wèi)星、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等內(nèi)容。

下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)技術(shù)是ITU-T研究的一大熱點(diǎn)。為了加快NGN的研究和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，ITU-T SG13繼2003年9月的會議之后，于2004年1月和2月又召開了NGN課題報(bào)告人聯(lián)合會議(JRG-NGN)，推出了11個(gè)NGN標(biāo)準(zhǔn)草案，意在對NGN的研究方向、框架體系、業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)功能、互通、服務(wù)質(zhì)量、移動性管理、可管理的IP網(wǎng)絡(luò)和NGN演進(jìn)方式等各個(gè)方面提出總體要求，為世界各國的通信運(yùn)營商和設(shè)備制造商提供網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)的思路和依據(jù)。在2004年2月的研究組全會上提出了NGN功能特性的建議草案(NGN-Overview)，對NGN的基本特征、能力、目標(biāo)和功能進(jìn)行了描述。會議延續(xù)了NGN網(wǎng)絡(luò)通用的原則、需求和框架體系，對NGN的基本模型做了進(jìn)一步的詳細(xì)劃分，將用戶平面、控制平面和管理平面分別置于業(yè)務(wù)層和傳送層上，使得水平垂直關(guān)系一目了然；在NGN業(yè)務(wù)方面，進(jìn)一步明確了NGN的業(yè)務(wù)范疇，并定義了業(yè)務(wù)要求和網(wǎng)絡(luò)要求，體現(xiàn)了業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)相分離的NGN基本原則；本次會議細(xì)化了NGN移動性管理的總體要求和體系架構(gòu)(MOB)，還提出了基于SLA可管理的IP網(wǎng)絡(luò)的概念(MAN)，并詳細(xì)定義了MAN的業(yè)務(wù)和框架。在QoS方面，形成了關(guān)于QOS體系架構(gòu)、端到端QoS要求、和接入網(wǎng)QoS的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)草案。在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方面，啟動了NGN演進(jìn)方式標(biāo)準(zhǔn)草案的研究。

二.軟交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

軟交換網(wǎng)絡(luò)的主要思想是業(yè)務(wù)、控制、傳送與接入相分離，各實(shí)體間通過標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行連接和通信，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為四個(gè)層面：業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐層；控制層；傳送層和接入層。軟交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。軟交換位于網(wǎng)絡(luò)的控制層，提供各種業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接以及部分業(yè)務(wù)提供。信令網(wǎng)關(guān)是用于連接7號信令網(wǎng)與IP網(wǎng)的設(shè)備，主要完成PSTN/ISDN側(cè)的七號信令與IP網(wǎng)側(cè)信令的轉(zhuǎn)換功能。中繼媒體網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)位于軟交換網(wǎng)絡(luò)的接入層，用于電路交換網(wǎng)和IP分組網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān)，提供媒體映射和代碼轉(zhuǎn)換功能。綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)也位于軟交換網(wǎng)絡(luò)的接入層，直接連接用戶終端和V5接入網(wǎng)設(shè)備。綜合接入設(shè)備(IAD)位于軟交換網(wǎng)絡(luò)的用戶接入層，將用戶的語音、數(shù)據(jù)及視頻等應(yīng)用接入到分組交換網(wǎng)絡(luò)中，在分組交換網(wǎng)絡(luò)中完成相應(yīng)的功能。無線接入網(wǎng)關(guān)完成移動用戶的接入。用戶智能終端作為軟交換網(wǎng)絡(luò)中的用戶終端設(shè)備，具有局域網(wǎng)接口，直接接入軟交換設(shè)備，完成用戶的接入和語音編解碼和媒體流的傳送。軟終端作為軟交換網(wǎng)絡(luò)中新型的用戶終端，不再是一個(gè)物理的終端實(shí)體，而是作為一種終端軟件，運(yùn)行于用戶的PC機(jī)上或其它具有類似功能的設(shè)備上，接入軟交換設(shè)備，配合其它PC外設(shè)(耳機(jī)、麥克風(fēng)、攝像頭等)，完成用戶的接入和語音編解碼和媒體流的傳送。應(yīng)用服務(wù)器位于軟交換網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐層面，提供業(yè)務(wù)執(zhí)行環(huán)境，負(fù)責(zé)為接入軟交換網(wǎng)絡(luò)的用戶提供增值的智能業(yè)務(wù)和各種個(gè)性化的業(yè)務(wù)，廣義的應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)包括傳統(tǒng)的智能網(wǎng)SCP、SIP應(yīng)用服務(wù)器和通過Parlay網(wǎng)關(guān)接入的第三方應(yīng)用服務(wù)器。媒體服務(wù)器位于軟交換網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐層面，是軟交換網(wǎng)絡(luò)中提供專用媒體資源功能的獨(dú)立設(shè)備，在軟交換或應(yīng)用服務(wù)器的控制下，提供各種業(yè)務(wù)所需的媒體資源，包括DTMF信號的采集與解碼、信號音的產(chǎn)生與發(fā)送、錄音通知的發(fā)送、會議、不同編解碼算法間的轉(zhuǎn)換等各種資源功能以及通信功能和管理維護(hù)功能。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)位于軟交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐層面，提供所有軟交換框架體系下設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理功能。計(jì)費(fèi)營帳系統(tǒng)位于軟交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐層面，提供軟交換框架體系下所有終端用戶開戶、業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)處理、帳單生成與用戶交互。策略服務(wù)器通過COPS協(xié)議與軟交換系統(tǒng)的各個(gè)組件進(jìn)行通信實(shí)施策略管理，根據(jù)業(yè)務(wù)需求以及特性分配標(biāo)簽、控制接納等，能夠?yàn)椴煌瑯I(yè)務(wù)流保證QoS，滿足用戶日益?zhèn)€性化的業(yè)務(wù)需求。位置服務(wù)器位于軟交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐平面，記錄所有軟交換網(wǎng)絡(luò)用戶的用戶信息，包括用戶位置、屬性等，供軟交換網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備如軟交換、應(yīng)用服務(wù)器等查詢用戶信息。IADMS位于軟交換網(wǎng)絡(luò)體系的業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐層面，作為網(wǎng)管系統(tǒng)與綜合接入設(shè)備之間的代理，為軟交換網(wǎng)絡(luò)中大量的IAD設(shè)備提供網(wǎng)管功能。

軟交換網(wǎng)絡(luò)中各部件的協(xié)議接口參見圖1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的所示，具體描述如下：

Ss接口：軟交換與軟交換之間的互通協(xié)議接口，為SIP或BICC協(xié)議；

Sa接口：軟交換和信令網(wǎng)關(guān)(SG)之間信令傳輸承載接口，信令的傳輸承載協(xié)議為SCTP，不同的組網(wǎng)模式下可分別采用M3UA、M2PA、M2UA、IUA等；