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NGN技术【NGN技术】ngn（nextgenerationnetwork）即为下一代网路 ， 它是一种全新的电信网路体系架构,它融合了ip技术和多媒体通信技术 ， 提出了分组、分层、开放的概念 ， 从面向管理的传统电信网路转变成面向客户、面向业务的新一代网路 。
基本介绍中文名：下一代网路
外文名：nextgenerationnetwork
ngn的网路架构ngn将传统交换机的功能模组分离成为独立的网路部件 ， 各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展；部件间的协定接口基于相应的标準 。其网路构架如图所示：图：ngn的网路构架（1）从网路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路两大部分：a)边缘接入：由各种宽窄带接入设备、各种类型的接入伺服器、边缘交换机/路由器和各种网路互通设备构成 。b)核心网路：由基于dwdm光传送网连线骨干atm交换机和/或骨干ip路由器构成 。(2)网路功能纵向分层的观点来看 ， 根据不同的功能可将网路分解成以下4个功能层面：a)业务和套用层：处理业务逻辑 ， 其功能包括in（智慧型网）业务逻辑、aaa（认证、鑒权、计费）和地址解析 ， 且通过使用基于标準的协定和api来发展业务套用 。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线 。控制层的核心设备是软交换 ， 软交换需要支持众多的协定接口 ， 以实现与不同类型网路的互通 。c)传送层：指ngn的承载网路 。负责建立和管理承载连线 ， 并对这些连线进行交换和路由 ， 用以回响控制层的控制命令 ， 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线至网路 ， 并将信息格式转换成为能够在分组网路上传递的信息格式 。支撑ngn的主要技术ngn需要得到许多新技术的支持 ， 虽然itu-t要等到2004年才会做一个清晰的规定 ， 但目前为大多数人所接受的ngn相关技术是：採用软交换技术实现端到端业务的交换；採用ip技术承载各种业务 ， 实现三网融合；採用ipv6技术解决地址问题 ， 提高网路整体吞吐量；採用mpls（多协定标籤交换）实现ip层和多种链路层协定（atm/fr、ppp、乙太网 ， 或sdh、光波）的结合；採用otn（光传输网）和光交换网路解决传输和高频宽交换问题；採用宽频接入手段解决"最后一公里"的用户接入问题 。因此 ， 可以预见实现ngn的关键技术是软交换技术、高速路由/交换技术、大容量光传送技术和宽频接入技术 。其中软交换技术是ngn的核心技术 。1．软交换（softswitch）技术作为ngn的核心技术 ， 软交换是一种基于软体的分散式交换和控制平台 。软交换的概念基于新的网路功能模型分层（分为接入层、媒体/传送层、控制层与网路业务层四层）概念 ， 从而对各种功能作不同程度的集成 ， 把它们分离开来 ， 通过各种接口协定 ， 使业务提供者可以非常灵活地将业务传送和控制协定结合起来 ， 实现业务融合和业务转移 ， 非常适用于不同网路并存互通的需要 ， 也适用于从话音网向多业务/多媒体网的演进 。2．高速路由/交换技术高速路由器处于ngn的传送层 ， 实现高速多媒体数据流的路由和交换 ， 是ngn的交通枢纽 。ngn的发展方向处理大容量、高频宽的传输/路由/交换以外 ， 还必须提供大大由于目前ip网路的qos 。ipv6和mpls提供了这个可能性 。作为网路协定 ， ngn将基于ipv6 。ipv6相对于ipv4的主要优势是：扩大了地址空间 ， 提高了网路的整体吞吐量 ， 服务质量得到很大改善 ， 安全性有了更好的保证 ， 支持即插即用和移动性 ， 更好地实现了多播功能 。mpls是一种将网路第三层的ip选路/定址与网路第二层的高速数据交换相结合的新技术 。它集电路交换和现有选路方式的优势 ， 能够解决当前网路中存在的很多问题 ， 尤其是qos和安全性问题 。3．大容量光传送技术光纤传输：ngn需要更高的速率 ， 更大的容量 。但到目前为止 ， 能够看到的 ， 并能实现的最理想的传送媒介仍然是光 。因为只有利用光谱才能带来充裕的频宽 。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(dwdm)系统3个方向在发展 。光交换与智慧型光网：只有高速传输是不够的 ， ngn需要更加灵活、更加有效的光传送网 。组网技术现正从具有分插复用和交叉连线功能的光联网向利用光交换机构成的智慧型光网发展 ， 即从环形网向网状网发展 ， 从光-电-光交换向全光交换髮展 。智慧型光网能在容量灵活性、成本有效性、网路可扩展性、业务提供灵活性、用户自助性、覆盖性和可靠性等方面 ， 比点到点传输系统和光联网具有更多的优越性 。4．宽频接入技术ngn必须有宽频接入技术的支持 ， 因为只有接入网的频宽瓶颈被打开 ， 各种宽频服务与套用才能开展起来 ， 网路容量的潜力才能真正发挥 。这方面的技术五花八门 ， 其中主要技术有高速数字用户线(vdsl) ， 基于乙太网无源光网(epon)的光纤到家(ftth) ， 自由空间光系统(fso)、无线区域网路(wlan) 。ngn的技术优势ngn的目的是为了改革现有电信网和信息产业的基础设施 ， 以支持更广泛的业务 。ngn不仅代表通信业务融合的潮流 ， 也代表了通信网路的发展正在由技术驱动转向业务驱动的趋势 。一般认为 ， ngn具备下列技术优势：1．开放的、分层的网路构架体系ngn强调网路的开放性 ， 其原则包括网路架构、网路设备、网路信令和协定 。开放式网路架构能让众多的运营商、製造商和服务提供商方便地进入市场参与竞争 ， 易于生成和运行各种服务 ， 而网路信令和协定的标準化可以实现各种异构网的互通 。ngn的分层组网特点 ， 使得运营商几乎不用考虑到过多的网路规划 ， 仅需根据业务的发展情况 ， 来考虑各接入节点的部署 。在组大网方面 ， 无论是容量、维护的方便程度 ， 以及组网效率 ， ngn同pstn相比也有明显的优势 。2．业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载相分离ngn是业务独立于网路的网路 ， 通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离实现真正的"业务独立于网路" ， 允许业务和网路独立发展 ， 使得业务供应商和用户能够灵活有效的生成或更新业务 ， 也使得网路具有可持续发展的能力和竞争力 。3．支持各种业务和用户无拘束的接入ngn是一个基于分组传送的网路 ， 能够承载话音、多媒体、数据和视象等所有比特流的多业务网 ， 并能通过各种各样的传送特性(实时与非实时、由低到高的数据速率、不同的qos、点到点/多播/广播/会话/会议等等) 满足多样化、个性化业务需求 ， 使服务质量得到保证 ， 令用户满意 。运营商可以推出新的盈利模式 ， 实现按质论价、优质优价 。普通用户可通过智慧型分组话音终端、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 。4．可与现有网路互通；ngn是具有后向兼容性、允许平滑演进的网路 ， 通过接入媒体网关、中继媒体网关和信令网关等 ， 可实现与pstn、plmn、in、internet等网路的互通 ， 从而充分挖掘现有网路设施潜力和保护已有投资 。5．支持移动性行动电话的大发展充分表明人类对移动性的旺盛需求 ， 电话服务需要移动性 ， 网际网路服务同样需要移动性 。ngn的分层组网特点和部件化有利于支持普遍的移动性和漫游性 。因此 ， 在ngn体系中 ， 可以提前预铺3g核心网 ， 从而赢得竞争优势 。6．电信级的硬体平台ngn的业务处理部分运行于通用的电信级的硬体平台上 ， 运营商可以通过选购性能优越的硬体平台 ， 来提高处理能力 。同样 ， 在这个平台上 ， 摩尔定律所带来的处理性能的持续增长 ， 也将使整个通信产业获益 。ngn的套用情况1．国际ngn套用情况迄今为止 ， 全球範围内已经有多家电信运营商积极开展了在ngn方面的试验和商用部署 。在ngn网路的试验和商用部署方面 ， 国外的运营商起步比较早 。真正意义上的下一代网路部署始于1999年5月 ， 英国的bt利用北电网路的succession解决方案 ， 在西班牙建立了第一个大规模的、基于分散式下一代网路结构的电信级第二大长途网 ， 并投入商业运营 ， 正式揭开了电信界向下一代网路演进的序幕 。目前 ， bt西班牙已经拥有将近2000个大型企业、67000各种小企业 ， 15000个居民用户以及大约90万个通过其它运营商pstn网路间接介入的客户群 。以下是一些主要的套用情况：(1) 北电网路的succession产品 ， 包括软交换机及网关 ， 在有线、本地、长途及无线这四个运营商ngn市场套用领域均赢得了大量客户 。(2) 美国sprint选择了基于atm承载网建设软交换；(3) 美国bell atlantic、level3、lgg ， 巴西telefonica等进行了软交换试验；(4) 英国电信1998年开始将原有的近200个长途、汇接交换机最佳化为67个大容量的基于atm的ngs ， 处理能力达500万bhca 。在本地网层面 ， 準备开展有关软交换的试验；(5) 德国电信：计画2002年在国际网路进行软交换试验；(6) 比利时电信：目前引入软交换不成熟 ， 在2004年比较适当；(7) 香港电信 ， 韩国电信等正在考虑基于atm网路建设软交换 。2．国内ngn套用情况随着技术和产品的成熟 ， ngn在我国也受到越来越多的关注 ， 中国的各大电信运营商都开始进行相关的试验或组网 。其中 ， 中国网通从2001年2月开始试验 ， 2001年底在北京、杭州、广州、宁波等地建设商用试验网 ， 目前已经準备对现有的ngn网路进行扩容 ， 以扩大自己的话音市场份额；中国铁通于2002年3月开始其软交换商用试验网建设工作 ， 目前已开始试运营；中国电信也于2002年初开始在广州、深圳、上海、杭州四城市进行ngn试验 。ngn发展中存在的问题1、网路安全ngn网路的一个特点是开放性连线埠增多 ， 导致其安全性下降 。ngn网路的安全问题主要包括网路安全和用户数据安全两个方面 。网路安全是指交换网路本身的安全 ， 即交换网路中的网关、交换机、伺服器不会受到非法攻击 。需要在ip网上採用合适的安全策略 ， 以保证交换网的网路安全 。用户数据安全是指用户的账户信息和通信信息的安全 ， 即不会被非法的第三方窃取和监听 。则要求有相应的安全认证策略保证用户账户信息的安全 ， 同时无论是用户的账户信息还是用户的通信信息的安全均需要ip网的安全策略作为保证 。2、承载网的qosip、atm都是可供选择的技术 ， 其中atm的qos问题解决得比较彻底 ， 对实时性较高的业务会比较有利 。但是 ， 它由于是面向连线的技术 ， 信令比较複杂 ， 另外 ， atm的问题很多并没有解决 。因此 ， 未来的承载网採用ip的可能性极大 。但是 ， ip网本身亦有许多问题需要解决 ， 如服务质量qos如何保证?目前的分组数据网是为传送非实时、突发性数据业务而设计的 ， 能否为下一代网路所承载的话音及视频等实时业务提供所需的qos服务保证 ， 是下一代网路发展所面临的主要问题 。3、网路互联互通随着ngn技术本身在不断发展 ， 协定本身也需要根据业务需求不断完善和补充 。个厂家採用的协定不行同 ， 而设备要在今后几年实现互联互通 ， 这是关键问题 。互联互通至少包括3个方面的内容：水平互通、垂直互通以及信令网间的互通 。.目前 ， 软交换技术没有一个国际统一的标準组织 ， 协定主要参照itu-t和ietf定义的协定 ， 但是针对实际的套用 ， 很多国家和运营商都在技术规範上做了补充定义 。我国通信标準化协会网路与交换技术委员会从2001年起开始制定软交换系统相关规範及标準 ， 主要包括设备规範、协定规範、接口规範和业务相关规範等 ， 共完成相关规範59个 。与软交换相比 ， ims标準化和开放性程度相对高 ， 国际上多个机构和组织都在进行相关标準的研究和定义 。从标準的成熟程度来看 ， 移动套用标準比较成熟 。目前3gppr6认为是移动网可以用的标準 。3gppr7标準从2005年3月启动 ， 在引入新业务 ， 如csi、vcc、e2eqos、pcc、ims拓展到固网领域等方面开展更深入的研究 。4、业务开发ngn的业务层是对网路运营商、isp、icp、asp和用户完全开放的 ， 他们都可以在ngn的业务层上创建业务、经营业务.最典型的是ip电话,网路运营商提供电话到电话的ip电话服务,isp、icp、甚至用户可以开展pc到pc的ip电话服务 ， 能够快速、灵活地提供丰富的业务 ， 这是ngn的一个优势 ， 但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、智慧型网业务、pint业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一讯息、多媒体会议等 ， 究竟什幺业务才是运营商真正带来收益的业务 ， 目前并未出现特别值得提出的业务 。5、网路管理即使到了 ， 网路资源有限 ， 到了ngn时代也如此 。要使ngn有序、有效地发挥作用 ， 管理是十分重要的方面 。ngn的网路管理有两个内容：网路资源的管理和用户的管理 。网路资源管理同现在的电信网的网管功能基本相同 ， 具有五大管理功能 ， 性能、配置、故障、安全、计费 。它也是採用网元管理、网路管理和业务管理的分层管理模型 。其中ngn的网路的安全管理、ngn中端到端的qos管理、四级网路和众多运营商网路的协调管理都是ngn的网路资源管理的重大课题 。ngn发展的前景展望1、ngn的目标就是要成为能够提供多种业务的融合网路 。融合可以向用户提供各种形式的业务和一站式的服务 ， 使用户不管是在固定环境中还是在移动环境中都能享受同样的服务;融合还给运营商带来增加收入的机会 ， 减少引进新业务的风险.特别是适合全业务的经营 。而ngn的目标就是这样一个能够提供多种业务的融合网路 。融合是大势所趋 ， 融合将打破产业发展的瓶颈并形成对分业经营行业架构的有力挑战 。从美国电信和有线电视业的发展历程来看 ， 分业经营持续了26年 ， 直到1996年电信法的实施才最终被打破 。从电信业自身看 ， 从当初的1家垄断到出现3家长途公司、7家本地公司、6家移动公司 ， 外加数千家小公司 ， 由于规模经济的需要和竞争的压力 ， 近几年又出现融合趋势 ， 逐渐形成3家寡头垄断的局面 。显然 ， 在产业融合的大背景下 ， 有效竞争将成为健康电信市场的合理取向和政府监管的现实选择 ， 融合将有力地推动电信市场化并进一步深化信息产业改革 ， 任何试图阻挡融合大潮的体制和做法都是不可能持久维繫的 。2、向以软交换/ims为核心的下一代交换网演进目前 ， 在行业转型的大背景下 ， 全业务运营成为中国各大运营商考虑得最多的问题 ， 而全业务运营必然要求在网路和业务层面全面实现固定移动融合 。从网路发展的趋势看 ， 固定移动融合吓mc)是网路发展的目标和方向 ， fmc首先是业务层的融合 ， 但fmc的最终演进方向必然是网路层的融合 。而ims为ngn指明了融合的方向 。目前 ， 运营商向下一代网路演进的过程中 ， 还存在一些重大挑战 ， 如在网路层面 ， 如何处理保护原有的网路投资和整个网路演进之间的矛盾 ， 如何使单一融合网路能有效地承载所有业务?在业务层面 ， 如何提供真正对用户有吸引力的新业务 ， 如何应对网际网路上业务的竞争?这是运营商面临的最大困难 。虽然说ngn可以提供这样那样的新业务 ， 但这些业务对用户是不是适合?是不是能够给运营商带来收益?这是问题的关键点 。所以 ， 很多内容需要继续探讨 ， 继续发展 ， 但是ngn是大势所趋 ， 发展前景良好 。