以軟交換為核心的下一代網路技術

A. 什麼是NGN

下一代網路
是可以提供包括語音、數據和多媒體等各種業務在內的綜合開放的網路構架，有以下一些基本特徵：基於分組傳輸；控制功能從承載、呼叫/會話、應用/業務中分離；業務提供與網路分離，提供開放介面；利用各基本咐謹的業務組成模塊，提供廣泛的業務和應用(包括實時、流媒體、非實時和多媒體業務)；具有端到端QoS和透明的傳輸能力；通過開放介面與傳統網路互通；具有通用移動性；允許用戶自由地接入不同業務提供商；支持多樣標識體系，並能將其解析為IP地址以用於IP網路路由；同一業務具有統一的業務特性；融合固定與移動業務；業務功能獨立於底層傳輸技術；適應所有管理要求，如應急通信、安全性和私密性等要求。

NGN
是「下一代網路(Next Generation Network)」或「新一代網路(New Generation Network)」的縮寫。NGN是以軟交換為核心，能夠提供話音、視頻、數據等多媒體綜合業務，採用開放、標准體系結構，能夠提供豐富業務的下一代網路。
基於分組的網路，能夠提供電信業務；利用多種寬頻能力和QoS保證的傳送技術；其業務相關功能與其傳送技術相獨立。NGN使用戶可以自由接入到不同的業務提供商；NGN支持通用移動性。

NGN的基本特徵
分組傳送；控制功能從承載、呼叫/會話、應用/業務中分離；業務提供與網路分離，提供開放介面；利用各基本的業務組成模塊，提供廣泛的業務和應用(包裂簡掘括實時、流、非實時和多媒體業務)；具有端到端QoS和透明的傳輸能力；通過開放介面與傳統網路互通；具有通用移動性；允許用戶自由地接入不同業務提供商；支持多樣標志體系，並能將其解析為IP地址以用於IP網路路由；同一業務具有統一的業務特性；融肆核合固定與移動業務；業務功能獨立於底層傳送技術；適應所有管理要求，如應急通信、安全性和私密性等要求。

B. 移動軟交換：向下一代網路穩步演進

移動通信和寬頻技術的發展給整個電信行業帶來了前所未有的機遇和挑戰。怎樣順應向下一代網路轉型的歷史潮流開發出更加豐富多彩的業務應用，從而打造可持續盈利的運營模式，成為當今電信運營商關注的焦點。面對市場需求的變化，現在以tdm交換為主的移動通信網路已經無法滿足寬頻化、智能化的業務和運營要求，在網路核心層面，我們急需一種先進架構的出現，在這一背景下移動軟交換應運而生，並逐漸成為技術主流。隨著全球越來越多的主流運營商開始全面引入移動軟交換，核心網新一輪的演進已經進慎陵入實質性階段。

先進架構符合網路演進趨勢

事實上，早在上世紀90年代末就有人提出在第三代移動通信系統中引入移動伺服器的設想，形成了日後的軟交換思想。近幾年來，電信網逐步走向ip化，固定網與移動網融合的趨勢越來越明顯，跟固網一樣，移動網同樣要從pstn向ip網過渡。因此，3gpp在制定wcdmar4規范時正式在移動核心網中引入了軟交換的概念，促進了移動網路的演進及與固定網路的融合。

移動軟交換主要針對核心網路的交換部分，其核心概念是實現了控制面與用戶面的分離。移動交換中心（msc）被分解為msc伺服器（mss）和媒體網關（mgw），所有的控制功能集中在mss中，所有的交換功能在mgw中完成。mss通過標準的h.248介面控制mgw完成話務的交換。同時，mss通過傳統的map信令與hlr交互，通過傳統的信令完成對接入網路的控制。

控制面與用戶面的分離決定了移動軟交換技術符合未來電信網路面向全ip發展的趨勢，同時兼顧原有的tdm承載需要。而建立在多承載基礎上的trfo技術通過減少編解碼過程，同時解決了提高話音質量與節約核心網帶寬的需求。由於軟交換技術在r4中被定義，因此很多新的電路交換功能也在移動軟交換設備中被引入，從而為運營商發展更豐富的電路交換業務提供了可能。這種架構上的先進性還使得移動軟交換在網路優化方面的效率大為提高。處於控制面的mss容量相對原有交換機大大提高，而且可以集中放置在省會與地區中心的機房，負責交換的mgw則放置在各個本地網中，由此就實現了清晰的網路結構。這樣一來，主要的控制與管理工作將可以集中完成，新業務的引入也可以集中在mss中進行，而mss與mgw之間可以通過ip連接。此外，當引入ip承載話音時，可以將話音承載平面化。由於ip網路本身具備路由與交換的特性，因此原有的匯接局將不再需要，而且整個網路的結構將趨於簡單，使得網路優化工作效率大為提高，成本也隨之下降。

業務和技術驅動移動軟交換快速發展

傳統的移動交換中心不是開放的計算機硬體和平台，其業務承載和呼叫控制集中在一起。由於不同廠家採用自己專有的操作平台和軟硬體，造成了傳統交換機在購買設備、軟硬體升級和維護等方面的費用很高。面對業務數量和質量要求越來越高的形勢，移動軟交換因其強大的業務支持能力和低成本獲得了快速發展。

一方面，移動運營商想通過各種促銷手段來增加移動用戶數量，吸引用戶延長使用行動電話的時 間，增加使用頻度，但是由於競爭的加劇和資費的降低，運營收入並沒有隨著用戶數的增加成正比例增長。因此，移動運營商就面臨了很大的壓力，要在不斷推出新業務的同時，努力降低運營成本，提高收益。但是，傳統交換機的維護成本很高。此外，必須構建一個全業務網路，而不斷成熟的3g等領先移動通信技術又逼迫運營商進行大量投資，將移動設備更新換代，使其能提供數據、多媒體等新業務。運營商擁有的大量程式控制電話交換機是為傳統電話業務設計的，所採用的資源獨占的電路交換方式，以及為通信雙方提供的對等固定帶寬通道的方式，不適用於承載突發數據量大、上下行數據流量差異大的數據業務。在這樣的情形下，移動軟交換快速發展起來，因為它不僅能以一種更經濟的方式繼續服務現有的用戶，還能滿足未來網路發展需要。

另一方面，下一代網路的發展最明顯的一個特徵就是ip化。對於專為電話業務而設計的傳統交換設備來說，在基於二進滲輪制的優化平台上實現那些大多基於文本的ip協議，將是一個很大的挑戰。設計理念上的巨大差異使傳統交換機開發者很難在其專有平台上開發ip介面，而且任何ip介面的實寬喊戚現都是從零開始的，開發成本巨大，無法利用市場上成熟的ip技術和產品，使製造商進入了進退兩難的境地。在此情況下，移動軟交換這種基於開放標準的計算機平台的呼叫伺服器和媒體網關，成為傳統電信網向前發展的關鍵一步。

全球商用浪潮風起雲涌

依靠移動軟交換技術網路架構等方面的先進理念，運營商在網路建設、運維成本方面節約了大量開支，同時業務提供和控制更加靈活有效，彩鈴等基於軟交換的殺手級業務使他們獲益頗豐。這些優勢使得全球各地的移動運營商都對移動軟交換關注有加，並且努力對自身的移動交換機進行改造，全球的移動軟交換市場呈現出增長態勢。據相關市場調查機構的樂觀預測，未來幾年軟交換市場將保持高增長率。今年全球運營商將投資高達390億美元於軟交換技術，該投資將實現全球服務收入850億美元。這種服務收入大大超過投資支出的情況，反映出包括移動軟交換在內的軟交換技術在促進網路演進和業務發展中的強大推動作用。

在中國市場，目前移動軟交換正逐步走向成熟並不斷向縱深發展。幾年來，中國的各大運營商都緊鑼密鼓地進行著移動軟交換的試驗和規模部署。而隨著3g時代的日益臨近，客觀上要求中國的運營商更加註重移動軟交換的發展，於是他們紛紛進行網路改造，引入軟交換這一先進架構，網路的部署卓有成效。早在2004年12月，中國移動就用軟交換成功替換傳統的長途電路交換機；中國聯通則構造了一個覆蓋全國的基於分組技術的全新業務網。2005年上半年，中國移動長途匯接軟交換網路二期工程啟動。軟交換的各種應用在中國呈現出千姿百態、爭奇斗艷之態。

從2003年移動軟交換快速發展的開始，越來越多的移動服務供應商宣布了他們向基於r4網路的第三代移動通信項目的演進策略。同時，業界普遍相信移動軟交換的演進是通向ims服務的橋梁，也是必須邁出的第一步。運營商藉助移動軟交換在capex和opex兩方面都取得了可觀的效益。因此，伴隨向ims體系架構的不斷演進，我們有理由相信移動軟交換的市場將獲得更大的發展。

C. 下一代網路的發展角度

從發展的角度來看，NGN是在傳統的以電路交換為主的PSTN網路中逐漸邁出了向以分組交換為主的步伐的，它承載了原有PSTN網路的所有業務，同時把大量的數據傳輸卸載到IP網路中以減輕PSTN網路的重荷，又以IP技術的新特性增加和增強了許多新老業務。
NGI的術語由互聯網研究部門和標准化實體（例如IETF）所提出，兩者從不同的源點（對電話優化的網路和對數據優化的網路）出發朝著幾乎相同的目標發展。
在ETSI中，對NGN有這樣的定義：「NGN是一種規范和部署網路的概念，即通過採用分層、分布和開放業務介面的方式，為業務提供者和運營者提供一種能夠通過逐步演進的策略，實現一個具有快速生成、提供、部署和管理新業務的平台。」ITU－T將NGN應具有的基本特徵概括為以下幾點：多業務（話音與數據、固定與移動、點到點與廣播的會聚）、寬頻化（具有端到端透明性）、分組化、開放性（控制功能與承載能力分離，業務功能與傳送功能分離，用戶接入與業務提供分離）、移動性、兼容性（與現有網的互通）。除此之外，安全性和可管理性（包括QoS的保證）是電信運營公司和用戶所普遍關心的，也是NGN與的互聯網的主要區別。
NGN是傳統電信技術發展和演進的一個重要里程碑。從網路特徵和網路發展上看，它源於傳統智能網的業務和呼叫控制相分離的基本理念，並將承載網路分組化、用戶接入多樣化等網路技術思路在統一的網路體系結構下實現。因此，准確地說NGN並不是一場技術革命，而是一種網路體系的革命。它繼承了現有電信技術的優勢，以軟交換為控制核心、以分組交換網路為傳輸平台、結合多種接入方式（包括固定網、移動網等）的網路體系。NGN與現有技術相比具有明顯的優勢。

D. NGN下一代網和4G網的區別是什麼

NGN是「下一代網路(Next Generation Network)」或「新一代網路(New Generation Network)」的縮寫。NGN是以軟交換為核心，能夠提供話音、視頻、數據等多媒體綜合業務，採用開放、標准體系結構，能夠提供豐富業務的下一代網路。 基於分組的網路，能夠提供電信業務；利用多種寬頻能力和QoS保證的傳送技術；其業務相關功能與其傳送技術相獨立。NGN使用戶可以自由接入到不同的業務提供商；NGN支持通用移動性。 4G通信技術是指第四代通信技術，目前日本的NTT DoCoMo公司已經表示，4G通信的試驗網路已經部署在公司的橫須賀研發園內，該網路集結了試驗基站和移動終端，同時NTT DoCoMo公司還表示，4G通信服務將於2010年推出，網路的下載速度可以達到100Mbps，上載速度為20Mbps。美國AT&T公司推出的4G通信網路的試驗，據說可以配合目前的EDGE進行無線上傳，並通過OFDM技術達到快速下載的目的。美國AT&T公司聲稱大約還需要五年，這項技術才能發布；再有十年左右的時間，4G才能真正投入到商用階段。在去年二月份，歐洲的四家移動設備生產商——阿爾卡特、愛立信、諾基亞和西門子組成了世界無線研究論壇(WWRF)，以研究3G以後的發展方向。WWRF預計4G技術將在2010年開始投入應用。我國也有自主研發的LTE(LONG TERM ENVOLOTION)技術，現已在上海世博園應用，並在香港成功試商用。速度達到100MBPS。 目前的4G技術並沒有脫離以前的通信技術，而是以傳統通信技術為基礎，並利用了一些新的通信技術，來不斷提高無線通信的網路效率和功能的。如果說現在的3G能為我們提供一個高速傳輸的無線通信環境的話，那麼4G通信將是一種超高速無線網路，一種不需要電纜的信息超級高速公路，這種新網路可使電話用戶以無線及三維空間虛擬實境連線。 與傳統的通信技術相比，4G通信技術最明顯的優勢在於通話質量及數據通信速度。然而，在通話品質方面，目前的行動電話消費者還是能接受的。隨著技術的發展與應用，現有行動電話網中手機的通話質量還在進一步提高。數據通信速度的高速化的確是一個很大優點，它的最大數據傳輸速率達到100Mbit/s，簡直是不可思議的事情。另外由於技術的先進性確保了成本投資的大大減少，未來的4G通信費用也要比目前的通信費用低。 4G移動系統網路結構可分為三層：物理網路層、中間環境層、應用網路層。物理網路層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網路層與中間環境層及其應用環境之間的介面是開放的，它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易，提供無縫高數據率的無線服務，並運行於多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標准及多模終端能力，跨越多個運營者和服務，提供大范圍服務。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸；抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術；高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線；大容量、低成本的無線介面和光介面；系統管理資源；軟體無線電、網路結構協議等。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用（OFDM）為技術核心。OFDM技術的特點是網路結構高度可擴展，具有良好的抗雜訊性能和抗多信道干擾能力，可以提供比目前無線數據技術質量更高（速率高、時延小）的服務和更好的性能價格比，能為4G無線網提供更好的方案。

E. 什麼是NGN網

NGN是NextGenerationNetwork的縮寫，意思是下一代網路。

下一代網路是指以軟交換為代表，IMS為核心框架，能夠為公眾靈活提供大規模視訊話音數據等多種通信業務，以分組交換賣純為業務統一承載平台，傳輸層適應數據業務特徵及帶寬需求，與通信運營商相關，可運營、維護、管理的通信網路。

(5)以軟交換為核心的下一代網路技術擴展閱讀

一、 NGN的特徵:

1、 開放的網路體系結構，符合ISO開放系統互連的體中慎咐系結構。

2、NGN的核心技術是基於分組化的。

3、 NGN是業務驅動的，業務獨立與網路；業務與呼叫控制分離，呼叫與承載網路分離。

二、NGN的網路模型：

1、 邊緣接入層

將各種不同的網路(通過網關)及用戶/終端設備接入；其構件包括信令網關SG、中繼網關TG、接入網關AG、無線接入網關WAG等。

2、核心交換層

負責建立和管理承載連接，並對這些連接進行交換和路由，用以響應控制層的控制命令；傳送網路是採用分組交換技術的包交換網路，主要由路由器及ATM交換機構成；

3、網路控制層

負責呼叫/業務邏輯，並指示核心交換層建立合適的承載連接；主要完成呼叫和業務的控制、連接、計費、認證、業務提供等功能；其核心構件為處理語音和多媒體呼叫的軟交換(Soft Switch)；軟交換獨立於物理介質，與網路和底層媒體無關。

4、業務層

主要面向用戶提供各種應用和服務，採用開放、綜合的業務接孝升入平台提供增值業務、多媒體業務和第三方業務，還具有業務生成和維護環境；其構件由智能網伺服器SCP、業務生成環境SCE以及網管系統，支持Parlay等業務結構的伺服器。

F. 下一代交換網路技術

下一代網路是以軟交換為核心的，能夠提供包括語音、數據、視頻和多媒體業務的基於分組技術的綜合開放的網路架構，代表了通信網路發展的方向。NGN是在傳統的以電路交換為主的PSTN網路中逐漸邁出了向以分組交換為主的步伐的。
下一代通信網路對用戶、運營商和業務提供商都是一種非常理想的網路結構,因此成為全球通信行業共同關注的焦點,各種國際標准化組織和一些專項技術論壇都在積極組織、推進各種設備介面和信令協議的標准化。但是也必須清醒地認識到實現下一代通信網路尚有許多技術問題需要解決,在其發展過程中會受到許多不可預知因素的影響。首先作為傳輸層的IP網需要提供可控制的、各種不同級別的QoS,以保證實時話音和實時多媒體業務的質量。其次業務層上 API的標准化和可用性程度直接關繫到下一代通信網路的業務開發模式和管理模式,因此API標准制定不僅涉及到技術和實現方式問題,還會受管制政策和各種利益集團相互競爭的影響。另外下一代通信網本身的安全性和用戶信息的安全性、控制層的可控制范圍、網路維護管理方式等都要採用新的技術來實現,並需要實踐的檢驗。中國電信作為國家主體電信企業將密切跟蹤研究下一代網路技術的發展,積極參與下一代通信網路相關規范標準的制定工作,並與一些通信設備廠商合作, 針對有發展前途的技術和設備,結合業務需求和現有網路的狀況適時地開展試驗工作,為下一代通信網路建設進行探索並積累經驗。