通信工程师交换技术培训下一代网络展望

交换技术与网络管控 责任编辑:liuyudong 2013-05-20

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6.6 下一代网络展望

2004年ITU-T给出了下一代网络(NGN)的定义: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并支持通用移动性。对于该NGN的定义,可以理解为多业务、宽带化、分组化、开放性、移动性、泛在性、兼容性、安全性、可管理的网络基于分组技术的综合开放的网络架构。

下一代网络是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架,有以下三大特征。

(1)采用开放的网络构架体系,其特点如下。

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。

②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,从而组建网络。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,其功能特点如下。

①业务与呼叫控制分离。

②呼叫与承载分离。分离的目的是使业务真正独立于网络,灵活有效地实现业务的提供。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,使得业务和应用能提供较大的灵活性。

(3)下一代网络是基于统一协议的分组网络。

现有的信息网络,无论是电信网、计算机网还是有线电视网,都不可能以其中某一网络为基础形成信息基础设施。随着近年来IP的发展,使得以IP为基础的业务都能在不同的网络间实现互通,首次具有了统一的为三大网络都能授受的通信协议,从技术上为统一信息基础设施奠定了最坚实的基础。

下一代网络在功能上可以分为四层,自下而上介绍如下。

①接入与传输层:将用户连接至网络,集中用户业务并将它们传递至目的地,包括各种接入手段。

②媒体层:将信息格式转换成为能够在网络上传递的格式。如将语音信号分割成ATM信元或IP包。此外,媒体层可以将信息选路至目的地。

③控制层:包含呼叫智能。此层决定用户收到的业务,并能控制低层网络元素对业务流的处理。

④业务/应用层:在呼叫建立的基础上提供额外的服务。

但将现有网络演变成下一代网络并非一日之工,而原有的网络与新网络将并存相当一段长的时间,所以新网络还需能够与原网络互通,这要求新的网络体系能够完成:与现有No.7信令网互通,与现有的业务互通(如智能网提供的业务),与现有的PSTN网络体系融合。

下一代网络的关键协议主要包括如下几种。

①媒体网关控制协议H.248.H.248是控制器和网关分离概念的产物。网关分离的核心是业务和控制分离,控制和承载分离。这样使业务、控制和承载可独立发展,运营商在充分利用新技术的同时,还可提供丰富多彩的业务,通过不断创新的业务提升网络价值。

②H.323协议。H.323是一个框架性协议,由一系列协议组成,在分组网络上支持点对点和多点音像通信服务。目前普遍认为H.323协议是在分组网上支持语音、图像和数据业务最成熟的协议。H.323的四种系统部件是:终端、网关、网守和多点控制单元。

③会话启动协议(SIP)。SIP协议用于建立启动、维持和终止会话。这种会话可以是语音、视频、文字聊天、交互游戏甚至虚拟现实等任何事情。采用SIP协议可以提供兼有传统电信智能网和基于Web的新业务的优点的综合服务。

由于H.323是集中管理,系统状态、资源都要管理,因而H.323的软交换设备要复杂一些。SIP体系鲁分散的,它不管理系统状态,SIP的软交换设备承担的工作量相对要小一些,因而SIP的软交换设备的呼叫处理能力要大于H.323的软交换设备。

软交换是一种功能实体,为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心。

IMS(IP多媒体子系统)构架是3GPP在R5版本上提出的,由呼叫会话控制器(CSCF)、出口网关控制器(BGCF)、媒体网关控制器(MGCF),归属用户服务器(HSS)、用户定位功能(SLF)、多媒体资源功能(MRF)等组成,采用IETF的SIP协议作为呼叫会话控制协议。

IMS虽然是由3GPP提出的一种软交换的版本,但作为目前业界定义最为完善的一个NGN标准,IMS同时也得到了其他多个标准化组织的采纳和参考。ETSI和ITU正在制定(或考虑制定)基于IMS的固定和移动融合的下一代网络标准。

IMS是移动和固定融合比较适合的架构,基于IMS的网络体系对移动性管理、承载网控制、接入控制等有了清晰的关系定义。目前针对IMS的NGN标准依然有大量的工作要做。业务层和承载技术的融合将首先开展。IMS是基于软交换原理的,软交换网络与IMS将会是互通融合的关系。

总体上看,软交换作为发展方向已经获得业界的认同,获得普遍应用还需要一段时间。但总的来说其技术路线已很清晰,目前网络设备的实际能力已超过实际的业务需要,因而从技术层面上看还是乐观的。

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