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戲說(shuō)NGN

2004/02/12

何為NGN？

　　作為通信網(wǎng)的下一代發(fā)展方向－NGN，還沒(méi)有正式誕生就已經(jīng)被炒得如火如荼。那么，到底什么是NGN呢？

　　單從字面上來(lái)說(shuō)，NGN就是下一代網(wǎng)絡(luò )，臺灣人喜歡把他們叫做"次時(shí)代網(wǎng)絡(luò )"，它是通信網(wǎng)和計算機網(wǎng)的一種融合和延伸。

　　網(wǎng)絡(luò )世界也在不斷的演化，如同互聯(lián)網(wǎng)也是從美國的阿帕網(wǎng)演變過(guò)來(lái)的一樣，NGN可以看作是一個(gè)混血兒，它代表了下一代通信網(wǎng)包括PSTN、3G、PBN等各種網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展方向。

NGN為何而來(lái)？

　　既然已經(jīng)有了PSTN、PLMN、GSM、CDMA，那么人們?yōu)槭裁催�要引入什么NGN呢？簡(jiǎn)單的一句話(huà)"需求"－用戶(hù)的需求總是推動(dòng)著(zhù)技術(shù)的發(fā)展。

　　如果人們僅僅滿(mǎn)足于話(huà)音業(yè)務(wù)，僅僅將通信網(wǎng)用來(lái)打打電話(huà)的話(huà)，那么現有的通信網(wǎng)已經(jīng)足夠應付，網(wǎng)絡(luò )向前演進(jìn)的動(dòng)力就沒(méi)有這么大了。然而，事實(shí)并非如此，人們并不是僅僅滿(mǎn)足于簡(jiǎn)單的話(huà)音業(yè)務(wù)，我們希望進(jìn)入內容更為豐富的通信世界，能有更多的溝通方式（如會(huì )議、可視電話(huà)等）。

　　可是，現有的通信網(wǎng)絡(luò )由于種種原因，開(kāi)發(fā)和引入新的業(yè)務(wù)都很困難，并且對數據業(yè)務(wù)具有先天的免疫力。因此，我們必須提供一種更為開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )，能夠整合各種語(yǔ)音和數據應用，NGN由此應運而生。

NGN的層次結構

　　提到網(wǎng)絡(luò )，總是離不開(kāi)層次結構，似乎ISO/OSI的網(wǎng)絡(luò )模型是通信網(wǎng)和計算機網(wǎng)的一個(gè)模板，它的分層體系適于各種網(wǎng)絡(luò )，NGN也在其中。目前，常見(jiàn)的說(shuō)法是把它分成四層，分別是：接入層、傳輸層、控制層和業(yè)務(wù)層。

大家可以看看未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )藍圖：


SG：信令網(wǎng)關(guān)
TG：中繼網(wǎng)關(guān)
AG：接入網(wǎng)關(guān)
MGW：移動(dòng)網(wǎng)關(guān)
IAD：綜合接入設備

NGN的核心－軟交換

　　NGN的傳輸層采用了技術(shù)比較成熟、標準比較統一的分組網(wǎng)技術(shù)。基于IP的分組網(wǎng)絡(luò )經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)這么多年的發(fā)展，市場(chǎng)上相關(guān)的產(chǎn)品眾多，這和目前的通信網(wǎng)不同，由于技術(shù)上的壁壘，通信設備往往都掌握在僅有的幾家大的設備提供商手里。

　　因此，NGN交換設備的核心不再是硬件的實(shí)現，而是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )軟件（我們可以把他成為協(xié)議棧軟件），主要是實(shí)現各種各樣的分組協(xié)議，所以我們把它稱(chēng)為"軟交換"，即"軟件交換"。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，我們只需要一臺高性能的服務(wù)器，帶有高速的以太網(wǎng)卡，上面運行我們通過(guò)標準的Socket接口編寫(xiě)的各種交換控制軟件，就變成了一個(gè)軟交換。

　　我們把它稱(chēng)為NGN的核心，是因為它和網(wǎng)絡(luò )中的各種實(shí)體都要打交道。

軟交換的組成

軟交換主要有哪些組成部分呢？

　　這要看他和哪些實(shí)體互連，要實(shí)現什么樣的功能了，從上面的圖中可以看出，軟交換主要和下面的網(wǎng)關(guān)，上面的應用服務(wù)器，以及軟交換之間通信。通信的語(yǔ)言是協(xié)議，軟交換必須掌握他們各自不同的語(yǔ)言（也就是要實(shí)現不同的協(xié)議了），才能和他們通信。下面，讓我們來(lái)看看他們是怎么溝通的，就知道它主要有哪些組成部分了。

軟交換與其他實(shí)體的互連

軟交換 >< 信令網(wǎng)關(guān)
　　由于目前的信令網(wǎng)中走的大多是七號信令，因此信令網(wǎng)關(guān)的功能常常聚焦與如何將基于電路交換的七號信令變?yōu)榛贗P的七號消息包，并通過(guò)一定的協(xié)議發(fā)給軟交換。
現在，已經(jīng)有了一個(gè)比較統一的解決方案，那就是SIGTRAN協(xié)議，它就是信令網(wǎng)關(guān)和軟交換之間的溝通語(yǔ)言。信令網(wǎng)關(guān)把七號信令變成SIGTRAN后，軟交換就能聽(tīng)懂了！

軟交換 >< 媒體網(wǎng)關(guān)
　　語(yǔ)音數據在網(wǎng)絡(luò )上是怎么傳輸的呢？

　　現有的電路交換網(wǎng)絡(luò )，將語(yǔ)音進(jìn)行編碼（如E1上的PCM a律，T1上的u律）后，通過(guò)一定的復用方式（如TDM）在信道上傳輸。而分組網(wǎng)則不管你是什么信號，一律打包傳輸（如IP網(wǎng)中的UDP包或TCP包）。

　　媒體網(wǎng)關(guān)的作用就是要把電路交換網(wǎng)上的語(yǔ)音信號進(jìn)行打包，在分組網(wǎng)上傳輸。這種打包方式也有規定，常見(jiàn)的有RTP協(xié)議，傳輸過(guò)程中的監控一般用RTCP協(xié)議。不過(guò)，RTP包一般可以不經(jīng)過(guò)軟交換了，他們直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò )在終端之間傳輸。

　　但是，媒體網(wǎng)關(guān)做什么都是受軟交換控制的，這個(gè)控制協(xié)議叫MeGaCo/H.248，也就是說(shuō)這是他們倆的共同語(yǔ)言了。

　　媒體網(wǎng)關(guān)根據接入的類(lèi)型又分為中繼網(wǎng)關(guān)（TG）、接入網(wǎng)關(guān)（AG）等，下面就不一一贅述了。他們的作用都很類(lèi)似，只不過(guò)接入類(lèi)型不一樣，傳輸的媒體編碼等有些差異而已。

軟交換 >< 軟交換
　　軟交換之間，比如國際長(cháng)途，一般都要經(jīng)過(guò)很多級的交換。不過(guò)，那么之間的語(yǔ)言相對比較簡(jiǎn)單一點(diǎn)，目前有兩種協(xié)議在競爭，一個(gè)是SIP-T，另外一種是BICC。他們得作用有點(diǎn)等同于七號信令中得ISUP。

　　SIP-T是IETF完成的，所以相對比較簡(jiǎn)單。BICC有ITU提出的，比較復雜，但是考慮得也比較全面。

軟交換 >< 應用服務(wù)器
　　傳統電話(huà)網(wǎng)的比較難于引入新的業(yè)務(wù)，其中一個(gè)重要的原因就是接口的開(kāi)發(fā)性限制。各種交換機提供了不同的業(yè)務(wù)接口，相同的一個(gè)業(yè)務(wù)，換個(gè)交換機就可能要重新開(kāi)發(fā)。常見(jiàn)的比較為人所知的接口就有很多，如CSTA、TAPI、S.100、JTAPI等等。他們有的是基于C的，有的是基于DCOM的，有的是基于Java的。有些比較獨立的設備廠(chǎng)商則另辟蹊徑，提供一些更為簡(jiǎn)單易用的接口，如杭州邁可行通信技術(shù)有限公司的MPS2000業(yè)務(wù)交換平臺，更是提供了一套與平臺、語(yǔ)言都無(wú)關(guān)的CORBA接口，并在此之上開(kāi)發(fā)出了一系列很有創(chuàng )意的新業(yè)務(wù)。

　　下一代網(wǎng)絡(luò )在這方面將大為改觀(guān)，他們提出了一套統一的解決方案－開(kāi)放業(yè)務(wù)接口（OSA）。Parlay/OSA這一新的API將有可能在NGN中獨領(lǐng)風(fēng)騷，一統天下，徹底解決上一帶通信網(wǎng)的混亂局面。

軟交換 >< AAA服務(wù)器
　　要建立一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，必須提供一定的驗證手段。目前，提供這種功能的最佳途徑就是通過(guò)驗證、授權和審計（AAA）服務(wù)器。AAA服務(wù)器又被稱(chēng)為遠程驗證撥入用戶(hù)服務(wù)（RADIUS）。
RADIUS因特網(wǎng)工作任務(wù)組（IETF）提出的一套標準，它能夠為想要訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)執行驗證、授權和審計等功能。NGN網(wǎng)絡(luò )也采用了RADIUS這一成熟的標準來(lái)實(shí)現軟交換和AAA服務(wù)器的通信。RADIUS是一種 C/S結構，AAA服務(wù)器作為服務(wù)端，向軟交換提供相當于認證、計費等功能，軟交換就是它的客戶(hù)端。

NGN的未來(lái)

　　NGN的標準雖說(shuō)還沒(méi)有最終形成，但是雛形已幾近完成，而且，象華為、中興，以及UT、邁可行等一些重要的通信廠(chǎng)商都已經(jīng)形成了自己的NGN產(chǎn)品線(xiàn)，中國電信也在2004年底準備開(kāi)通NGN的試驗局。

　　NGN的未來(lái)正在漸現端倪，讓我們拭目以待吧！

杭州邁可行公司供稿 CTI論壇編輯


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