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詳細(xì)介紹下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——NGN技術(shù)

發(fā)布時間:2022-06-02 文章來源:深度系統(tǒng)下載 瀏覽:

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機(jī)、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)是一個建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò),能夠容納各種形式的信息,在統(tǒng)一的管理平臺下,實(shí)現(xiàn)音頻、視頻、數(shù)據(jù)信號的傳輸和管理,提供各種寬帶應(yīng)用和傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù),是一個真正實(shí)現(xiàn)寬帶窄帶一體化、有線無線一體化、有源無源一體化、傳輸接入一體化的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

Internet是下一代網(wǎng)絡(luò)的主體,IP技術(shù)是實(shí)現(xiàn)計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)的電話網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展,最終將實(shí)現(xiàn)計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、電話網(wǎng)(PSTN)和有線電視網(wǎng)實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合。

下一代網(wǎng)絡(luò)除了能向用戶提供語音、高速數(shù)據(jù)、視頻信息業(yè)務(wù)外,還能向用戶方便地提供視頻會議、電話會議功能,而且能像廣播網(wǎng)一樣,向有此項(xiàng)要求的用戶提供統(tǒng)一的消息、時事新聞等。

一、下一代網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不同,NGN以在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上解決各種綜合業(yè)務(wù)的靈活提供能力為出發(fā)點(diǎn),提供諸如,“業(yè)務(wù)邏輯、業(yè)務(wù)的接入和傳送手段,業(yè)務(wù)的資源提供能力和業(yè)務(wù)的認(rèn)證管理等服務(wù)。為此,在NGN中,以執(zhí)行各種業(yè)務(wù)邏輯的軟交換(Softswitch)設(shè)備為核心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架建設(shè)。除此之外,業(yè)務(wù)邏輯可在應(yīng)用服務(wù)器上統(tǒng)一完成,并可向用戶提供開放的業(yè)務(wù)應(yīng)用編程接口(API)。因此,在NGN中業(yè)務(wù)層面和業(yè)務(wù)控制層面從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中分離出來,已成為重要的一部分(以后運(yùn)營商的競爭將會集中在業(yè)務(wù)層面)。而對于媒體流的傳送和接入層面,NGN將通過各種接入手段將接入的業(yè)務(wù)流集中到統(tǒng)一的分組網(wǎng)絡(luò)平臺上傳送。另外重要的一點(diǎn)就是NGN強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的開放性,其原則包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)信令和協(xié)議

分組化的、開放的、分層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系是下一代網(wǎng)絡(luò)的顯著特征。業(yè)界基本上按業(yè)務(wù)層、控制層、傳送層(媒體層)、接入層四層劃分,各層之間通過標(biāo)準(zhǔn)的開放接口互連。

業(yè)務(wù)層:一個開放、綜合的業(yè)務(wù)接入平臺,在電信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,智能地接入各種業(yè)務(wù),提供各種增值服務(wù),而在多媒體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,也需要相應(yīng)的業(yè)務(wù)生成和維護(hù)環(huán)境。在NGN中,業(yè)務(wù)層由一系列的業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器組成,提供各種各樣的業(yè)務(wù)控制邏輯,完成增值業(yè)務(wù)處理。同時提供開放的第三方接口,易于引入新型業(yè)務(wù)。

控制層:主要指網(wǎng)絡(luò)為完成端到端的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行的路由判決和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的功能,它是網(wǎng)絡(luò)的交換核心,目的是在傳輸層基礎(chǔ)上構(gòu)建端到端的通信過程,軟交換(Softswitch)將是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心,體現(xiàn)了NGN的網(wǎng)絡(luò)融合思想。

傳送層:面向用戶端支持透明的TDM線路的接入,在網(wǎng)絡(luò)核心提供大帶寬的數(shù)據(jù)傳輸能力,并替代傳統(tǒng)的配線架,構(gòu)建靈活和可重用的長途傳輸網(wǎng)絡(luò),一般為基于DWDM技術(shù)的全光網(wǎng)。傳送層獨(dú)立于業(yè)務(wù)控制提供QoS保證的分組化大容量骨干傳送平臺。

接入層:在用戶端支持多種業(yè)務(wù)的接入,提供各種寬窄帶、移動或固定用戶接入。接入設(shè)備應(yīng)能向上連接高速傳輸線路,向下支持多種業(yè)務(wù)的接口。

二、下一代網(wǎng)絡(luò)中的媒體網(wǎng)關(guān)

媒體網(wǎng)關(guān)在NGN中扮演著重要的角色,如果說軟交換是NGN的”神經(jīng)“,應(yīng)用層是NGN的”大腦“,那么媒體網(wǎng)關(guān)就是NGN的”四肢“,任何業(yè)務(wù)都需要媒體網(wǎng)關(guān)在軟交換的控制下實(shí)現(xiàn)。

1.媒體網(wǎng)關(guān)的主要功能  

在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)(如H.248、MGCP)中,媒體網(wǎng)關(guān)被定義為是將一種網(wǎng)絡(luò)中的媒體轉(zhuǎn)換成另一種網(wǎng)絡(luò)所要求的媒體格式。如媒體網(wǎng)關(guān)能夠在電路交換網(wǎng)的承載通道和分組網(wǎng)的媒體流之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,可以處理音頻、視頻或T。120,也具備處理這三者任意組合的能力,并且能夠進(jìn)行全雙工的媒體翻譯,可以演示視頻/音頻消息,實(shí)現(xiàn)其他IVR功能,同時還可以進(jìn)行媒體會議等。

媒體網(wǎng)關(guān)主要涉及的功能如下。

用戶或網(wǎng)絡(luò)接入功能  

媒體網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)各種用戶或各種接入網(wǎng)絡(luò)的綜合接入,如普通電話用戶、ISDN用戶、ADSL接入、以太網(wǎng)用戶接入或PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)接入、V5接入和3G網(wǎng)絡(luò)接入等。總之,媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備是用戶或用戶網(wǎng)絡(luò)接入核心媒體層的”接口網(wǎng)關(guān)“。

(2)接入核心媒體網(wǎng)絡(luò)功能

媒體網(wǎng)關(guān)以寬帶接入手段接入核心媒體網(wǎng)絡(luò)。目前接入核心媒體網(wǎng)絡(luò)主要通過ATM或IP接入。ATM是面向連接的第2層技術(shù),具有可靠的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)保證能力,IP則是目前應(yīng)用廣泛的第3層技術(shù)。

(3)媒體流的映射功能

在NGN中,任何業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都被抽象成媒體流,媒體流可以是話音、視頻信息,也可以是綜合的數(shù)據(jù)信息。由于用戶接入和核心媒體之間的網(wǎng)絡(luò)傳送機(jī)制的不一致性,因而需要將一種媒體流映射成另一種網(wǎng)絡(luò)要求的媒體流格式。但是由于業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,媒體流映射并不是簡單的映射,它涉及到媒體編碼格式、數(shù)據(jù)壓縮算法、資源預(yù)約和分配。特殊資源的檢測處理。媒體流的保密等多項(xiàng)與媒體流屬性相關(guān)的內(nèi)容。此外,對不同的業(yè)務(wù)特性又有其特殊的要求,如話音業(yè)務(wù)對回聲抑制、靜音壓縮、舒適噪音插入等有其特別要求。

(4)受控操作功能

媒體網(wǎng)關(guān)受軟交換的控制,它絕大部分的動作,特別是與業(yè)務(wù)相關(guān)的動作都是在軟交換的控制下完成的,如編碼、壓縮算法的選擇,呼叫的建立、釋放、中斷,資源的分配和釋放,特殊信號的檢測和處理等。媒體網(wǎng)關(guān)和軟交換之間的特殊關(guān)系決定了它們之間控制協(xié)議的重要性,MGCP和H.248就是軟交換和媒體網(wǎng)關(guān)之間的控制協(xié)議。MGCP由IETF定義,實(shí)現(xiàn)相對簡單,早期應(yīng)用比較多,但目前的趨勢則是轉(zhuǎn)向了由ITU-T定義的H.248標(biāo)準(zhǔn)(可以說H.248是IETF與ITU-T結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn),IETF中叫MEACO)。

(5)管理和統(tǒng)計功能  

作為網(wǎng)絡(luò)中的一員,媒體網(wǎng)關(guān)同樣受到網(wǎng)管系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,媒體網(wǎng)關(guān)也要向軟交換或網(wǎng)管系報告相關(guān)的統(tǒng)計信息。

2.媒體網(wǎng)關(guān)的分類

從設(shè)備本身講,媒體網(wǎng)關(guān)并沒有一個明確的分類,因?yàn)槊襟w網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)將各種用戶或網(wǎng)絡(luò)綜合接入到核心網(wǎng)絡(luò),但并不是說任何一個媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備都要支持所有的接入功能。媒體網(wǎng)關(guān)同樣要遵循開放性原則,未來的NGN中的媒體網(wǎng)關(guān)都要受到軟交換系統(tǒng)的統(tǒng)一控制。根據(jù)媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的位置,可以將其分為如下幾類。

中繼媒體網(wǎng)關(guān)  

主要針對傳統(tǒng)的PSTN/ISDN的中繼媒體網(wǎng)關(guān),負(fù)責(zé)PSTN/ISDN的C4或C5的匯接接入,將其接入到ATM或IP網(wǎng)絡(luò),主要實(shí)現(xiàn)VoATM或VoIP功能。

(2)綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)  

綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)各種用戶或接入網(wǎng)的綜合接入,如直接將PSTN/ISDN用戶,Ethernet用戶、ADSL用戶或V5用戶接入。這類綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)一般放置在靠近用戶的端局,同時它還具有撥號Modem數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的功能。

(3)小區(qū)或企業(yè)用媒體網(wǎng)關(guān)

從目前的情況看,放置在用戶住宅小區(qū)或企業(yè)的媒體網(wǎng)關(guān)主要解決用戶話音和數(shù)據(jù)(主要指Internet數(shù)據(jù))的綜合接入,未來可能還會解決視頻業(yè)務(wù)的接入。

3.媒體網(wǎng)關(guān)與H.248/MEGACO協(xié)議  

MGCP是IETF較早定義的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議,主要從功能的角度定義媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)之間的行為,實(shí)現(xiàn)比較簡單,沒有H.248那樣對包和屬性的詳細(xì)定義,事件交互的機(jī)制也比較簡單。事件交互由一個操作和一個響應(yīng)組成,對屬性參數(shù)沒有過多的定義。困此,MGCP具有實(shí)現(xiàn)簡單等特點(diǎn),但其互通性和支持業(yè)務(wù)的能力受到限制。

H.248/MEGACO因其功能靈活、支持業(yè)務(wù)能力強(qiáng)而受到重視,而且不斷有新的附件補(bǔ)充其能力,是目前媒體網(wǎng)關(guān)和軟交換之間的主流協(xié)議,目前國內(nèi)通信標(biāo)準(zhǔn)推薦軟交換和媒體網(wǎng)關(guān)之間應(yīng)用H.248協(xié)議。

H.248和MECIACO在協(xié)議文本上相同,只是在協(xié)議消息傳輸語法上有所區(qū)別,H.248采用ASN。1語法格式(ITU-T X。680 1997),MEGACO采用ABNF語法格式(RFC2234)

下一代網(wǎng)絡(luò)要取得成功,離不開各種媒體網(wǎng)關(guān)的綜合業(yè)務(wù)接入能力和在軟交換系統(tǒng)控制下實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)的能力,NGN技術(shù)以業(yè)務(wù)為核心展開,而業(yè)務(wù)關(guān)系到各個方面的問題,媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備只是這些業(yè)務(wù)鏈條中重要的一個環(huán)節(jié)。從某種程度上講,媒體網(wǎng)關(guān)與軟交換系統(tǒng)的配合決定著下一代網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。



網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。

本文章關(guān)鍵詞: NGN 軟交換 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)