以软交换为核心的下一代网络技术

A. 什么是NGN

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在内的综合开放的网络构架，有以下一些基本特征：基于分组传输；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本咐谨的业务组成模块，提供广泛的业务和应用(包括实时、流媒体、非实时和多媒体业务)；具有端到端QoS和透明的传输能力；通过开放接口与传统网络互通；具有通用移动性；允许用户自由地接入不同业务提供商；支持多样标识体系，并能将其解析为IP地址以用于IP网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融合固定与移动业务；业务功能独立于底层传输技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。

NGN
是“下一代网络(Next Generation Network)”或“新一代网络(New Generation Network)”的缩写。NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。
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；NGN支持通用移动性。

NGN的基本特征
分组传送；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用(包裂简掘括实时、流、非实时和多媒体业务)；具有端到端QoS和透明的传输能力；通过开放接口与传统网络互通；具有通用移动性；允许用户自由地接入不同业务提供商；支持多样标志体系，并能将其解析为IP地址以用于IP网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融肆核合固定与移动业务；业务功能独立于底层传送技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。

B. 移动软交换：向下一代网络稳步演进

移动通信和宽带技术的发展给整个电信行业带来了前所未有的机遇和挑战。怎样顺应向下一代网络转型的历史潮流开发出更加丰富多彩的业务应用，从而打造可持续盈利的运营模式，成为当今电信运营商关注的焦点。面对市场需求的变化，现在以tdm交换为主的移动通信网络已经无法满足宽带化、智能化的业务和运营要求，在网络核心层面，我们急需一种先进架构的出现，在这一背景下移动软交换应运而生，并逐渐成为技术主流。随着全球越来越多的主流运营商开始全面引入移动软交换，核心网新一轮的演进已经进慎陵入实质性阶段。

先进架构符合网络演进趋势

事实上，早在上世纪90年代末就有人提出在第三代移动通信系统中引入移动服务器的设想，形成了日后的软交换思想。近几年来，电信网逐步走向ip化，固定网与移动网融合的趋势越来越明显，跟固网一样，移动网同样要从pstn向ip网过渡。因此，3gpp在制定wcdmar4规范时正式在移动核心网中引入了软交换的概念，促进了移动网络的演进及与固定网络的融合。

移动软交换主要针对核心网络的交换部分，其核心概念是实现了控制面与用户面的分离。移动交换中心（msc）被分解为msc服务器（mss）和媒体网关（mgw），所有的控制功能集中在mss中，所有的交换功能在mgw中完成。mss通过标准的h.248接口控制mgw完成话务的交换。同时，mss通过传统的map信令与hlr交互，通过传统的信令完成对接入网络的控制。

控制面与用户面的分离决定了移动软交换技术符合未来电信网络面向全ip发展的趋势，同时兼顾原有的tdm承载需要。而建立在多承载基础上的trfo技术通过减少编解码过程，同时解决了提高话音质量与节约核心网带宽的需求。由于软交换技术在r4中被定义，因此很多新的电路交换功能也在移动软交换设备中被引入，从而为运营商发展更丰富的电路交换业务提供了可能。这种架构上的先进性还使得移动软交换在网络优化方面的效率大为提高。处于控制面的mss容量相对原有交换机大大提高，而且可以集中放置在省会与地区中心的机房，负责交换的mgw则放置在各个本地网中，由此就实现了清晰的网络结构。这样一来，主要的控制与管理工作将可以集中完成，新业务的引入也可以集中在mss中进行，而mss与mgw之间可以通过ip连接。此外，当引入ip承载话音时，可以将话音承载平面化。由于ip网络本身具备路由与交换的特性，因此原有的汇接局将不再需要，而且整个网络的结构将趋于简单，使得网络优化工作效率大为提高，成本也随之下降。

业务和技术驱动移动软交换快速发展

传统的移动交换中心不是开放的计算机硬件和平台，其业务承载和呼叫控制集中在一起。由于不同厂家采用自己专有的操作平台和软硬件，造成了传统交换机在购买设备、软硬件升级和维护等方面的费用很高。面对业务数量和质量要求越来越高的形势，移动软交换因其强大的业务支持能力和低成本获得了快速发展。

一方面，移动运营商想通过各种促销手段来增加移动用户数量，吸引用户延长使用移动电话的时 间，增加使用频度，但是由于竞争的加剧和资费的降低，运营收入并没有随着用户数的增加成正比例增长。因此，移动运营商就面临了很大的压力，要在不断推出新业务的同时，努力降低运营成本，提高收益。但是，传统交换机的维护成本很高。此外，必须构建一个全业务网络，而不断成熟的3g等领先移动通信技术又逼迫运营商进行大量投资，将移动设备更新换代，使其能提供数据、多媒体等新业务。运营商拥有的大量程控电话交换机是为传统电话业务设计的，所采用的资源独占的电路交换方式，以及为通信双方提供的对等固定带宽通道的方式，不适用于承载突发数据量大、上下行数据流量差异大的数据业务。在这样的情形下，移动软交换快速发展起来，因为它不仅能以一种更经济的方式继续服务现有的用户，还能满足未来网络发展需要。

另一方面，下一代网络的发展最明显的一个特征就是ip化。对于专为电话业务而设计的传统交换设备来说，在基于二进渗轮制的优化平台上实现那些大多基于文本的ip协议，将是一个很大的挑战。设计理念上的巨大差异使传统交换机开发者很难在其专有平台上开发ip接口，而且任何ip接口的实宽喊戚现都是从零开始的，开发成本巨大，无法利用市场上成熟的ip技术和产品，使制造商进入了进退两难的境地。在此情况下，移动软交换这种基于开放标准的计算机平台的呼叫服务器和媒体网关，成为传统电信网向前发展的关键一步。

全球商用浪潮风起云涌

依靠移动软交换技术网络架构等方面的先进理念，运营商在网络建设、运维成本方面节约了大量开支，同时业务提供和控制更加灵活有效，彩铃等基于软交换的杀手级业务使他们获益颇丰。这些优势使得全球各地的移动运营商都对移动软交换关注有加，并且努力对自身的移动交换机进行改造，全球的移动软交换市场呈现出增长态势。据相关市场调查机构的乐观预测，未来几年软交换市场将保持高增长率。今年全球运营商将投资高达390亿美元于软交换技术，该投资将实现全球服务收入850亿美元。这种服务收入大大超过投资支出的情况，反映出包括移动软交换在内的软交换技术在促进网络演进和业务发展中的强大推动作用。

在中国市场，目前移动软交换正逐步走向成熟并不断向纵深发展。几年来，中国的各大运营商都紧锣密鼓地进行着移动软交换的试验和规模部署。而随着3g时代的日益临近，客观上要求中国的运营商更加注重移动软交换的发展，于是他们纷纷进行网络改造，引入软交换这一先进架构，网络的部署卓有成效。早在2004年12月，中国移动就用软交换成功替换传统的长途电路交换机；中国联通则构造了一个覆盖全国的基于分组技术的全新业务网。2005年上半年，中国移动长途汇接软交换网络二期工程启动。软交换的各种应用在中国呈现出千姿百态、争奇斗艳之态。

从2003年移动软交换快速发展的开始，越来越多的移动服务供应商宣布了他们向基于r4网络的第三代移动通信项目的演进策略。同时，业界普遍相信移动软交换的演进是通向ims服务的桥梁，也是必须迈出的第一步。运营商借助移动软交换在capex和opex两方面都取得了可观的效益。因此，伴随向ims体系架构的不断演进，我们有理由相信移动软交换的市场将获得更大的发展。

C. 下一代网络的发展角度

从发展的角度来看，NGN是在传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈出了向以分组交换为主的步伐的，它承载了原有PSTN网络的所有业务，同时把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。
NGI的术语由互联网研究部门和标准化实体（例如IETF）所提出，两者从不同的源点（对电话优化的网络和对数据优化的网络）出发朝着几乎相同的目标发展。
在ETSI中，对NGN有这样的定义：“NGN是一种规范和部署网络的概念，即通过采用分层、分布和开放业务接口的方式，为业务提供者和运营者提供一种能够通过逐步演进的策略，实现一个具有快速生成、提供、部署和管理新业务的平台。”ITU－T将NGN应具有的基本特征概括为以下几点：多业务（话音与数据、固定与移动、点到点与广播的会聚）、宽带化（具有端到端透明性）、分组化、开放性（控制功能与承载能力分离，业务功能与传送功能分离，用户接入与业务提供分离）、移动性、兼容性（与现有网的互通）。除此之外，安全性和可管理性（包括QoS的保证）是电信运营公司和用户所普遍关心的，也是NGN与的互联网的主要区别。
NGN是传统电信技术发展和演进的一个重要里程碑。从网络特征和网络发展上看，它源于传统智能网的业务和呼叫控制相分离的基本理念，并将承载网络分组化、用户接入多样化等网络技术思路在统一的网络体系结构下实现。因此，准确地说NGN并不是一场技术革命，而是一种网络体系的革命。它继承了现有电信技术的优势，以软交换为控制核心、以分组交换网络为传输平台、结合多种接入方式（包括固定网、移动网等）的网络体系。NGN与现有技术相比具有明显的优势。

D. NGN下一代网和4G网的区别是什么

NGN是“下一代网络(Next Generation Network)”或“新一代网络(New Generation Network)”的缩写。NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。 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；NGN支持通用移动性。 4G通信技术是指第四代通信技术，目前日本的NTT DoCoMo公司已经表示，4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内，该网络集结了试验基站和移动终端，同时NTT DoCoMo公司还表示，4G通信服务将于2010年推出，网络的下载速度可以达到100Mbps，上载速度为20Mbps。美国AT&T公司推出的4G通信网络的试验，据说可以配合目前的EDGE进行无线上传，并通过OFDM技术达到快速下载的目的。美国AT&T公司声称大约还需要五年，这项技术才能发布；再有十年左右的时间，4G才能真正投入到商用阶段。在去年二月份，欧洲的四家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无线研究论坛(WWRF)，以研究3G以后的发展方向。WWRF预计4G技术将在2010年开始投入应用。我国也有自主研发的LTE(LONG TERM ENVOLOTION)技术，现已在上海世博园应用，并在香港成功试商用。速度达到100MBPS。 目前的4G技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G能为我们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信将是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。 与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，目前的移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点，它的最大数据传输速率达到100Mbit/s，简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比目前的通信费用低。 4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。

E. 什么是NGN网

NGN是NextGenerationNetwork的缩写，意思是下一代网络。

下一代网络是指以软交换为代表，IMS为核心框架，能够为公众灵活提供大规模视讯话音数据等多种通信业务，以分组交换卖纯为业务统一承载平台，传输层适应数据业务特征及带宽需求，与通信运营商相关，可运营、维护、管理的通信网络。

(5)以软交换为核心的下一代网络技术扩展阅读

一、 NGN的特征:

1、 开放的网络体系结构，符合ISO开放系统互连的体中慎咐系结构。

2、NGN的核心技术是基于分组化的。

3、 NGN是业务驱动的，业务独立与网络；业务与呼叫控制分离，呼叫与承载网络分离。

二、NGN的网络模型：

1、 边缘接入层

将各种不同的网络(通过网关)及用户/终端设备接入；其构件包括信令网关SG、中继网关TG、接入网关AG、无线接入网关WAG等。

2、核心交换层

负责建立和管理承载连接，并对这些连接进行交换和路由，用以响应控制层的控制命令；传送网络是采用分组交换技术的包交换网络，主要由路由器及ATM交换机构成；

3、网络控制层

负责呼叫/业务逻辑，并指示核心交换层建立合适的承载连接；主要完成呼叫和业务的控制、连接、计费、认证、业务提供等功能；其核心构件为处理语音和多媒体呼叫的软交换(Soft Switch)；软交换独立于物理介质，与网络和底层媒体无关。

4、业务层

主要面向用户提供各种应用和服务，采用开放、综合的业务接孝升入平台提供增值业务、多媒体业务和第三方业务，还具有业务生成和维护环境；其构件由智能网服务器SCP、业务生成环境SCE以及网管系统，支持Parlay等业务结构的服务器。

F. 下一代交换网络技术

下一代网络是以软交换为核心的，能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。NGN是在传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈出了向以分组交换为主的步伐的。
下一代通信网络对用户、运营商和业务提供商都是一种非常理想的网络结构,因此成为全球通信行业共同关注的焦点,各种国际标准化组织和一些专项技术论坛都在积极组织、推进各种设备接口和信令协议的标准化。但是也必须清醒地认识到实现下一代通信网络尚有许多技术问题需要解决,在其发展过程中会受到许多不可预知因素的影响。首先作为传输层的IP网需要提供可控制的、各种不同级别的QoS,以保证实时话音和实时多媒体业务的质量。其次业务层上 API的标准化和可用性程度直接关系到下一代通信网络的业务开发模式和管理模式,因此API标准制定不仅涉及到技术和实现方式问题,还会受管制政策和各种利益集团相互竞争的影响。另外下一代通信网本身的安全性和用户信息的安全性、控制层的可控制范围、网络维护管理方式等都要采用新的技术来实现,并需要实践的检验。中国电信作为国家主体电信企业将密切跟踪研究下一代网络技术的发展,积极参与下一代通信网络相关规范标准的制定工作,并与一些通信设备厂商合作, 针对有发展前途的技术和设备,结合业务需求和现有网络的状况适时地开展试验工作,为下一代通信网络建设进行探索并积累经验。