(完整版)下一代通信網(wǎng)絡技術

1、 下一代通信網(wǎng)絡技術1、世界范圍內(nèi)電信業(yè)的發(fā)展期待振興目前，全世界電話用戶大約22億多，固定電話和移動電話各占一半，移動電話略多；因特網(wǎng)用戶數(shù)（包括無線互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)）5億；預計，電話用戶數(shù)發(fā)展速度：移動通信用戶即將超過固定電話用戶；預計互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)在45年時間后，將超過固定電話用戶數(shù)；歷來，網(wǎng)絡的發(fā)展對于運營商影響極大，因為運營商幾乎所有的業(yè)務都是依靠網(wǎng)絡進行的。這些影響是：原有網(wǎng)絡能否滿足用戶的需要，是運營商能否取得穩(wěn)定收入的決定性因素；新的網(wǎng)絡的誕生，將從老的網(wǎng)絡中搶走大量用戶，使得運營商的利潤大量轉移。例如移動網(wǎng)絡的誕生和發(fā)展，使得固話用戶流失，收入下降。小靈通對于移動通信也有極大的影響

2、，在老的網(wǎng)絡上開展新的業(yè)務或者增值業(yè)務，將使得運營商增加大量的業(yè)務和利潤。網(wǎng)絡業(yè)務發(fā)展停滯，運營商就將“下課”。2、最近的兩個動向：（1）美國寬帶發(fā)展提速：2002年，美國寬帶用戶增加了640萬戶，達到1740萬戶.其中僅Comcast公司cablemodem用戶就增加了120萬戶；預測至2005年，寬帶用戶將超過窄帶用戶，至2007年，寬帶用戶將達到4900萬戶。圖1：美國寬帶用戶增長率預測2002年新增電纜用戶數(shù)圖1美國寬帶發(fā)展提速（2）光纖到戶（FTTH）啟動，美、日走向實用目前的最新進展，表明，網(wǎng)絡的干線在向全光網(wǎng)絡發(fā)展，接入網(wǎng)則向光纖到家庭（FTTH）發(fā)展。圖2：一POW址*MifM

3、l旦EU450用戶（J,96用戶用EP6H每戶恍纖*連接中心局用Gb-EthernetONU距離2Q公里用戶下行帶寬：100Mbps用戶上行帶寬：2100Mbps（釆用動態(tài)帶寬設定：ITUTG983M）*視頻流：8Mbps業(yè)務量測定,20:00-22:00視頻流瞬間超500MbpsFEFastEthernetHGWHomeGatewayRGWResIdenLlalGatewayOLTOpticalUngTerminalONU-OptlcalNetworkUnit圖2FTTH-EPON實驗網(wǎng)光器件價格不斷下降，使FTTH如約到來：據(jù)介紹，今年以來，F(xiàn)TTH用的激光器和收發(fā)器價格，VCSEL（85

4、0nm）3-5US$/只，收發(fā)器（850nm）40US$/只，用戶對于FTTH的承受能力：估記在300US$，（據(jù)了解，目前中國電信ADSL的建設費用約180US$。根據(jù)資料介紹，美國和日本的FTTH最近有較大的發(fā)展：*美國加快光纖到戶的部署據(jù)FTTH協(xié)會估計，美國已經(jīng)有20個州的70個社區(qū)，72000個用戶鋪設了光纖到戶的網(wǎng)絡，可以為用戶提供話音、視頻和互聯(lián)網(wǎng)服務；預計到2004年傳統(tǒng)運營商將開始全面鋪設和提供FTTH服務。據(jù)分析和預測，至今年年底，美國的FTTH用戶可達31.5萬戶，2004年底可達80萬戶；圖3:北美光瀾戶的用戶數(shù)FTTH附可耿的業(yè)羅型圖3美國加速光纖到戶的部署*日本數(shù)據(jù)

5、業(yè)比務的情況：年代無線CableModemADSLFTTx總計02年16萬323萬481萬97萬917萬03年41萬388萬749萬335萬1513萬04年65萬417萬722萬593萬1797萬05年80萬429萬695萬773萬1977萬*我國接入網(wǎng)技術發(fā)展及應用情況的預測：Modem2003年_2005年為主流ADSL2003年_2005年為主流LAN2005年一2007年為主流無線接入2005年一為主流HFC(CableModem)2004年一2007年為主流FTTH2007年一為主流盡管數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展很快，然而其投資、消耗帶寬與收入不成比例;不是小區(qū)內(nèi)的居民同時都需要FTTH。FTTH

6、的需求刺激運營商對于骨干網(wǎng)絡的擴容（即使每戶的帶寬為10MHz,個節(jié)點也需要10Gbps的設備）。為了降低成本，運營商必然采取逐步擴容，逐步逼近FTTH的辦法。這對于運營商是頭疼的事情；3、電信業(yè)面臨新的形勢：電信業(yè)的發(fā)展受到影響，世界范圍內(nèi)運營商業(yè)務總量增加甚微，許多運營商收入和利潤下降，電信業(yè)超高速度發(fā)展，高利潤的時代結束；*1994年2002年美國網(wǎng)絡200強收入情況；美國網(wǎng)絡200強總收入由2001年的8900億美元下降到2002年的7850億美元；總虧損由2001年的650億美元增加至2002年的1540億美元；不過，其中有兩點：一是統(tǒng)計口徑，美國國會要求上市公司及時勾銷虧損，而不是

7、以往那樣，在若干年內(nèi)分攤。二是AOLTimeWarner一家公司即虧損近1000億美元。此外，AT&T公司虧損130億美元，Qwest公司虧損360億美元，VeriSign公司虧損49億美元；但是，200強中，贏利的公司也在增加，由2001年的62家增加到69家公司。電信運營行業(yè)由于投資過熱和需求不足，仍然沒有能夠走出低谷:比較好的如Verizon收入達到690億美元，比AT&T高出300億美元，成為運營商的排頭兵；但是，總體看來，運營商的日子仍然難過：如Lucent收入下滑42%，僅僅為120億美元排19名（1999年390億美元，排第5）。*亞洲電信運營行業(yè)的情況：特點:日本固話運營商的收

8、入仍然高于移動通信運營商；中國:六大運營商的情況:上半年通信業(yè)務收入同比增加14.2%，超過全國工業(yè)增加值（12.3%）,更高于全國GDP的增加值7.9%；六大運營商，移動居第一，電信第二，固話與移動大體相當；2002年:前四位運營商中國移動、中國電信、中國網(wǎng)通和中國聯(lián)通業(yè)務之和為4056.4億元，合491.1美元，其中:運營商2002年業(yè)務量(RMB)同比增長占市場份額分拆時市場份額中國移動1509億元12.1%36.7%36.6%中國電信1363億元7.6%33.1%33.8%中國網(wǎng)通676億元10.2%16.4%17.2%中國聯(lián)通508億元33.7%12.4%11.3%中國鐵通51億元3

9、6.0%共1.5%共1.1%中國衛(wèi)通8.6億元59.6%目前中國有電話用戶5.5億，移動和固話基本上各占50%，目前是固話略微多一點，但是移動很快就將超過固話用戶。*與國際相比：國家運營商2002年業(yè)務量同比增長2002年利潤員工數(shù)美國:Verizon676.25億美元1%40.79億美元23萬人SBC431.38億美元6%56.53億美元17.54萬人ATT378.27億美元10%130.82億美元7.2萬人Sprint266.34億美元4%6.3億美元7.22萬人BellSouth224.4億美元7%14.23億美元7.7萬人億美元537.0億歐元246.42億英鎊466.3億法郎228.

10、45億英鎊109200億日元48091億日元28337億日元7118億日元日本電信（固話）1742億日元SKTelecom86340億韓元KT117090億韓元AT&TWirelessServices156.31德國英國法國英國日本德國電信英國電信法國電信VodafoneNTTNTTDoCoMoKDDIJPhone韓國1511.2%178.3852.30.93.2254.62.838.71.723.24億美元3.2萬人246億歐元9.95億英鎊207.36億歐元161.55億英鎊2334億日元2125億日元129.79億日元1298億日元49億日元15113億韓元19640億韓元25.6萬人1

11、0.86萬人24.4萬人6.72萬人21.3萬人1.97萬人1.36萬人.4095萬人4、電信業(yè)界期待開發(fā)出適應人們需要的、能刺激電信業(yè)發(fā)展的新業(yè)務和應用需求例如移動電話、因特網(wǎng)業(yè)務、圖象通信等；電信業(yè)務和技術處于十字路口，電信網(wǎng)期待突破；*當前網(wǎng)絡的情況：網(wǎng)絡模型：圖4，圖5：業(yè)務層路由交換層（承載層傳輸層圖4網(wǎng)絡模型”駐地網(wǎng)/接入網(wǎng).城域網(wǎng)”骨干網(wǎng)圖5數(shù)據(jù)和固定業(yè)務、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務體系傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡按照長途網(wǎng)、本地網(wǎng)、接入網(wǎng)來劃分。目前逐步過渡到核心網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)和用戶住地網(wǎng)來分割;寬帶城域網(wǎng)，圖6,圖7,圖8:匯接層接入層S300.ZXBI6300ZXBIZXBI155M/622MIQQM

12、/I000MADSL/HFC匯接層寬帶網(wǎng)絡竇理ZXB10-AX旳她M20QQ旳她M20QQ61zxaiemzxai琥帥F16100玄企疊集因用戶倍息小區(qū)第戶iFniiw沖小企業(yè)集匡1用戶圖6寬帶城域網(wǎng)結構模型25InternetZXB1OMX接入層FRZX610-SXZXB10-AXZXB10-MXaPCZXBIO-AXaPCZX&IQ-BXiimrtml圖7寬帶城域網(wǎng)一般結構Bl?/CONSEA3TM-IEX1/E3/STM-IADM寬帶數(shù)協(xié)核心I111111liiii商業(yè)大摟JJDNZEO”jhhBII/STU-IK.25EthernetCES信息比小區(qū)DMII宦IIS5IQLL.HIL-

13、S圖8寬帶城域網(wǎng)綜合實例當前網(wǎng)絡的特點是：首先是按照業(yè)務建網(wǎng)，例如電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等；上世紀八十年代設想建立綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)，但是“一線通”的業(yè)務并不理想;在IP的基礎上，依托現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡SDH建立IP的、又是面向連接的分組網(wǎng)絡；形成了圖一和圖二的目前的網(wǎng)絡結構；由此產(chǎn)生了網(wǎng)絡結構的復雜、效率低和難以控制、難以接入新的業(yè)務、難以管理等等缺點；八、9通信網(wǎng)絡的建設和發(fā)展，經(jīng)歷了從網(wǎng)絡適應信號在同一個網(wǎng)絡中傳輸各種信號信號適應網(wǎng)絡，這三個階段完全是由于通信網(wǎng)絡在技術內(nèi)涵、指導思想等方面不斷革新的結果。*網(wǎng)絡發(fā)展對于運營商的影響目前，全世界電話用戶大約22億多，固定電話和移動電話各占一半，移動電話略多

14、；因特網(wǎng)用戶數(shù)（包括無線互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)）5億；預計，電話用戶數(shù)發(fā)展速度：移動通信用戶即將超過固定電話用戶；預計互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)在45年時間后，將超過固定電話用戶數(shù)；網(wǎng)絡的發(fā)展對于運營商影響極大，因為運營商幾乎所有的業(yè)務都是依靠網(wǎng)絡進行的。這些影響是：原有網(wǎng)絡能否滿足用戶的需要，是運營商能否取得穩(wěn)定收入的決定性因素；新的網(wǎng)絡的誕生，將從老的網(wǎng)絡中搶走大量用戶，使得運營商的利潤大量轉移。例如移動網(wǎng)絡的誕生和發(fā)展，使得固話用戶流失，收入下降。小靈通對于移動通信也有極大的影響。在老的網(wǎng)絡上開展新的業(yè)務或者增值業(yè)務，將使得運營商增加大量的業(yè)務和利潤。網(wǎng)絡業(yè)務發(fā)展停滯，運營商就將“下課”。5、下一代網(wǎng)絡產(chǎn)生的背

15、景：現(xiàn)有的電路交換網(wǎng)絡對于話音的服務，安全并且有很好的質(zhì)量保證，技術和應用也很成熟，缺點是不能滿足數(shù)據(jù)通信的需要；互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信的很好的網(wǎng)絡平臺，但是其安全和質(zhì)量均缺乏保證，并且是從免費的午餐開始的，缺乏電信業(yè)務所需要的質(zhì)量指標、計費模式，效益很低；光纖傳輸技術的發(fā)展：DWDM（密集波分復用技術）的應用，使得信息的傳輸速度加快,通道增加，成本降低，但是與此同時，固話運營商的利潤大大下降；IP網(wǎng)絡電話將對固定電話產(chǎn)生新的沖擊，雖然IP電話的質(zhì)量不能使人滿意，但是IP網(wǎng)絡的巨大能力，使得電信工作者和廣大用戶對于IP網(wǎng)絡寄予極大的希望。目前，IP網(wǎng)絡電話已經(jīng)開始分流了固話業(yè)務，特別是利潤較高的國際

16、長途，影響很大；電子郵件的發(fā)展，形成了免費的午餐，對于電話的話務量打擊很大；移動通信技術的發(fā)展，使得固話網(wǎng)絡的用戶ARPU值呈下降趨勢，有較多的分流，但是目前的因特網(wǎng)缺乏在不同的接入網(wǎng)絡業(yè)務的可攜帶性，移動的IP能力尚不足；下一代通信網(wǎng)絡是集話音、數(shù)據(jù)、傳真和圖像通信（視頻業(yè)務）為一身、能夠滿足人們各種需求的多功能通信網(wǎng)絡。能夠完成和實現(xiàn)這一需求的網(wǎng)絡技術，從目前看來，是以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡（NGN）技術。這是由于：在IP技術比較好地解決了各種不同特性的信號在網(wǎng)絡上以共性進行傳輸?shù)募夹g問題后，IP技術作為今后通信技術的核心，已經(jīng)被業(yè)內(nèi)的專業(yè)技術人員公認，并為實踐所證明。因此，全球通信業(yè)務

17、和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議正在快速的向IP匯聚，在整個電信行業(yè)，基于IP技術的電信業(yè)務在整個電信業(yè)務中所占的比重在逐步上升，并且最終將取代電路交換技術成為通信技術的主流。在這種形勢下，底層的傳輸技術必將向最佳支持IP技術的方向融合，這是通信技術發(fā)展的一個必然的趨勢。在光纖上直接傳輸IP數(shù)據(jù)包的方法，按照目前的傳統(tǒng)作法，仍然是對于IP數(shù)據(jù)包采取分成若干幀結構的方法。這需要確定相應的幀結構?，F(xiàn)在已經(jīng)采用的幀結構有兩種：SDH幀結構(IP/SDH/WDM)和以太網(wǎng)幀結構(IP/Ethernet/WDM),這也是當前寬帶網(wǎng)網(wǎng)絡接入的兩種重要形式。為了實現(xiàn)IP分組SDH上的傳輸,實現(xiàn)寬帶交換，在SDH上又疊加了完成

18、交換功能的ATM層。盡管目前電信行業(yè)力推的寬帶網(wǎng)接入是ADSL這樣一種在傳統(tǒng)的雙絞線上進行改造的技術，但是建立在主干網(wǎng)絡上的、與網(wǎng)絡的發(fā)展方向趨同的SDH和以太網(wǎng)這樣兩種在光纖上直接傳輸IP數(shù)據(jù)包的方法，無疑是最具發(fā)展前途的。尤其是采用以太網(wǎng)幀結構的技術，由于網(wǎng)絡的主干傳輸和接入技術在許多方面是相同的，這就使得其分組所需要的網(wǎng)絡狀態(tài)信息比較少，對于落地或者再生的分組通常不必使用再生設備，成本相應較低，加上使用的是異步協(xié)議，對于分組的延時和抖動不太敏感，是有很大的前途的。從長遠看，用于交換的ATM層和用于傳輸?shù)腟DH層將會消失，其功能將逐漸并入IP層和WDM/OTN層；從水平的視點來看：下一代電

19、信網(wǎng)絡的初步結構考慮：(P14,有插圖)網(wǎng)絡將是以數(shù)據(jù)，特別是IP業(yè)務為中心的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，電話網(wǎng)絡則通過電信級網(wǎng)關與網(wǎng)絡相連。整個網(wǎng)絡可以分為邊緣層和核心層。邊緣層面向用戶，負責提供各種中低速接口，匯集業(yè)務，提供服務，增加效益。核心層面向邊緣層，為邊緣層產(chǎn)生的業(yè)務流量提供高效可用的信號復用、傳送、交換和選路，使網(wǎng)絡的結構簡單，成本降低，提高效率，但是核心層對于業(yè)務是透明的。核心層的骨干業(yè)務接點目前多采用ATM交叉連接設備，或太比特路由器，并且將逐步向以路由器為主過渡。太比特路由器成為網(wǎng)絡的骨干接點。從而是網(wǎng)絡的結構變得簡單。網(wǎng)絡的結構將變?yōu)樘忍芈酚善骱吞忍貍鬏旀溌方M成所謂的“雙T網(wǎng)絡”A

20、TM交換機將從核心網(wǎng)轉移至邊緣網(wǎng)，以網(wǎng)絡的形式來支撐IP網(wǎng)。由于IP業(yè)務成為網(wǎng)絡的主要業(yè)務和應用協(xié)議，ATM和SDH的作用將逐步削弱，更高效率的IPoverWDM將逐步成為網(wǎng)絡的主導形式，在核心網(wǎng)絡中取代ATM交換機甚至路由器(IPoverSDH)。可以預見的未來，電路交換、ATM交換和IP路由技術將共存，適應當前網(wǎng)絡環(huán)境的多樣化，支持各種業(yè)務。演化的條件是能夠支持基于ATM/IP分組網(wǎng)和電路交換網(wǎng)間的無縫連接，保證各自的用戶的應用/業(yè)務的互操作性。所以由于IP技術(internetprotocal)廣泛采用一目前數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議主要是IP協(xié)議。支持IP傳輸?shù)募夹g，目前主要是三種：(P11)IP

21、overATM：IP負責承載信息，以ATM為寬帶交換網(wǎng)絡平臺進行傳輸。最適于各種需要交換的業(yè)務通信網(wǎng)絡的進行；IPoverSDH:省去ATM層的IP傳輸網(wǎng)絡，IP分組通過點到點的PPP協(xié)議或LAPS協(xié)議，直接影射到SDH的幀，省去了中間的ATM層，好處是提提高了效率，保留了網(wǎng)絡的無連接特性，簡化了網(wǎng)絡的體系結構。特別在容量大的時候，其性能價格比明顯高于IPoverATM但是缺點是不適合目前的多業(yè)務平臺。在IPoverSDH中，SDH是以鏈路方式來支持IP網(wǎng)絡，不參 與IP網(wǎng)絡的尋址，這種IP網(wǎng)絡本質(zhì)上是一個以路由器提供地址的網(wǎng)絡，當前路由器技術已經(jīng)可以達到吉比特和太不同時，已經(jīng)具有比較大的優(yōu)越

22、性。特別MPLS技術基礎上，性能進一步加強，應用也進一步擴大。缺點是網(wǎng)絡邊緣的路由器的性能將制約網(wǎng)絡的性能。IPoverWDM：IP直接在光路上傳播，是最簡單直接的體系結構?？梢院喕瘜哟魏驮O備，減少功能的重疊，減輕網(wǎng)管和網(wǎng)絡配置的復雜性。由于額外的開銷最低，所以傳輸?shù)男室沧罡?。不過，需要開發(fā)一個新的適配層來代替SDH層，目的是提供一個幀結構，以便進行必要的在線傳輸性能的檢測和監(jiān)視，并且可以保證傳輸質(zhì)量。這一個新的適配層，目前在短距離應用時，GbE以太網(wǎng)的幀可以作為這個新的適配層，在長距離應用時，因為GbE的幀結構的功能過于簡單，難以保證，目前正在開發(fā)之中。具體如IEEE在開發(fā)lOGbE（萬兆

23、以太網(wǎng)）長距離的應用標準時，采用了類似SDH的幀結構，只是不提供某些開銷的功能。目前ITU-T已經(jīng)提出了用于IPoverWDMD數(shù)字的包封方案綜合考慮了包括：誤碼糾錯功能（例如FEC）。此外IPoverWDM進一步的發(fā)展，與IP的不對稱業(yè)務量相匹配，可以進一步采用不同的波長承載不同的協(xié)議與業(yè)務，取代ATM的業(yè)務匯集平臺。加上采用波分復用技術可以節(jié)省大量的ATM交換機和SDH傳輸設備，簡化網(wǎng)管，節(jié)省光纖和再生器，總成本可以比傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)絡降低一、二個數(shù)量級，最大的好處是IPoverWDM可以在IP網(wǎng)絡上實現(xiàn)電聯(lián)網(wǎng)，也可以在WDM的光傳送網(wǎng)絡上實現(xiàn)光另外，提供完全的電信級的網(wǎng)絡的可靠性和靈活性

24、。6、對于網(wǎng)絡我們需要考慮：下一代網(wǎng)絡的核心技術是什么？IP？ATM?還是等待新的技術的產(chǎn)生和發(fā)展？下一代網(wǎng)絡的安全和質(zhì)量如何得到保證？在下一代網(wǎng)絡中如何快速、準確的確定被叫，完成連接和呼叫？下一代網(wǎng)絡是提供各種業(yè)務的綜合業(yè)務網(wǎng)絡，還是多個業(yè)務網(wǎng)絡的并存和互聯(lián)互通？傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡將如何演進？新興的電信運營商的網(wǎng)絡如何建設？7、什么是下一代網(wǎng)絡？有各種回答，因為從不同的角度考慮，答案可以說是不同的。從通信網(wǎng)絡的發(fā)展來看，下一代網(wǎng)絡是更加簡單，組網(wǎng)更加靈活，網(wǎng)絡的構架更加方便，可以提供更加寬帶的，效率更高，質(zhì)量更好，更加安全的網(wǎng)絡；從技術發(fā)展的角度來看，下一代網(wǎng)絡應該是基于IP技術的，從業(yè)務開展的

25、角度來看，下一代網(wǎng)絡是適宜開展多業(yè)務（包括話音，數(shù)據(jù)、特別是高速數(shù)據(jù)，視頻）有利于各種業(yè)務的，即多業(yè)務的平臺，適宜網(wǎng)絡和行業(yè)的網(wǎng)絡（例如電信網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡和廣播電視網(wǎng)絡）融合，甚至是直接完成三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡；從運營者的角度來看，在電信業(yè)務由于適應經(jīng)濟和社會發(fā)展，而取得高速度、高利潤之后由于用戶的ARPU值增加緩慢，甚至降低的情況，導致運營商的利潤下降，也就是說，運營商僅僅靠提供簡單的業(yè)務已經(jīng)不能產(chǎn)生足夠的效益情況下，運營商寄希望于下一代網(wǎng)絡的發(fā)展，希望獲取更大的利潤。因此下一代網(wǎng)絡時能夠提供范圍更加廣泛的，對于用戶更加有用的，更加方便的業(yè)務的，成本更低，因而效益更好的網(wǎng)絡。*從不同的角度來看，

26、對于NGN有不同的理解：計算機網(wǎng)絡：IPv4為基礎的互聯(lián)網(wǎng)一寬帶，IPv6的NGI（INTERNET）；傳輸網(wǎng)絡：TDM為基礎，SDH+WDM-ASOM（自動光交換網(wǎng)絡），GFP（通用幀協(xié)議）；移動通信：GSM,CDMA(CDMAIX)3G,WCDMA,CDMA2000；電話網(wǎng)：TDM(時隙交換)一分組交換、軟交換；電信網(wǎng)絡的核心技術：TDM電路交換一分組交換；ETSI(歐洲電信標準協(xié)會)：NGN是一種規(guī)范和部署網(wǎng)絡的概念，通過使用分層、分面和開放接口的方式,給業(yè)務提供者和運營商提供一個平臺,借助這一平臺,逐步演進以生成、部署和管理新業(yè)務。ITUT：NGN表示了實現(xiàn)全球基礎信息設施(GII)的

27、關鍵技術。NGN被看作是GII的“網(wǎng)絡聯(lián)邦”(即用IP能力增強的傳統(tǒng)電信、廣播和數(shù)據(jù)網(wǎng)的聯(lián)合)的一部分。這一概念使人們能夠在任何時間、如何地方和以可以接受的價格與質(zhì)量安全地使用一組包括所有信息模式和支持開放式多種應用的通信業(yè)務。ISC(國際軟交換協(xié)會)：基于IP的網(wǎng)絡已經(jīng)開始應用，但是IP網(wǎng)絡的缺點就是缺乏質(zhì)量保證,因此傳統(tǒng)的電路交換仍然有市場。國際軟交換協(xié)會(軟交換論壇)ISC(InternationalSoftswitchConsortium)現(xiàn)在的問題是，隨著IP技術的發(fā)展，傳輸質(zhì)量的提高，IP網(wǎng)絡的缺點必然會不斷改進。從而走向實際的應用。8、支撐下一代網(wǎng)絡的主要技術：IPv6；寬帶接入

28、技術，如VDSL、FTTH、EPON、FSO；城域網(wǎng)技術；光交換與智能光網(wǎng)絡技術；軟交換技術；光纖高速傳輸技術；3G、4G技術；IP終端技術；網(wǎng)絡安全技術；9、下一代網(wǎng)絡的主要特點：支持業(yè)務的多樣化，包括話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務。包括實時的/流/非實時業(yè)務和多媒體業(yè)務；支持業(yè)務的個性化、業(yè)務的移動性、開放性和靈活性；基于IP分組，以包的形式傳送；網(wǎng)絡體系采用分層結構，例如，分為傳送層、控制層、業(yè)務層、接入層等，承載能力與控制功能、呼叫/會晤、應用/業(yè)務分離；業(yè)務和網(wǎng)絡呈現(xiàn)松耦合，并且提供開放的接口。通過各種標準的接口可以方便地由第三方來完成業(yè)務的提供；具有端到端的寬帶傳送能力。由于下一代網(wǎng)絡的承

29、載主要采用基于DWDM的光傳輸系統(tǒng)，并且將逐步過渡到全光網(wǎng)絡，所以帶寬足夠，已經(jīng)不再是問題；能與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡配合，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源，所以下一代網(wǎng)絡需要解決與現(xiàn)有的網(wǎng)絡的互通和配合；支持終端的移動性，滿足移動業(yè)務的要求；8）便于管理、維護和調(diào)度；9）網(wǎng)絡質(zhì)量更好，并且具有更好的安全性和可靠性10）有利于持續(xù)發(fā)展；10、下一代網(wǎng)絡的結構：傳送層：負責將信號（信息）從用戶的一端傳送到另一端；主要功能是采用分組技術，提供高可靠性、端到端的QoS保證的綜合傳送平臺；控制層：控制媒體層完成信息的傳送、計費、管理和維護；主要功能是實現(xiàn)呼叫控制和連接管理，支配網(wǎng)絡資源；業(yè)務層：在基本業(yè)務的基礎上完成各種附

30、加業(yè)務的提供；提供業(yè)務平面，提供傳統(tǒng)交換機的業(yè)務和其它增值業(yè)務，還可以提供開放的業(yè)務接口，供第三方開展業(yè)務；接入層：用戶可以通過各種接入方式接入到網(wǎng)絡的核心層；提供豐富的接入手段，將各類用戶連接到分組網(wǎng)絡，并且將信息格式轉化成為能夠在分組網(wǎng)絡上傳送的信息格式。圖9：業(yè)務層接入層圖9軟交換在下一代網(wǎng)絡中的位置下一代網(wǎng)絡的功能體系和下一代網(wǎng)絡的功能平面，圖10，圖11，圖12:圖10NGN功能平面圖11控制平面的范圍圖12軟交換的功能圖11、NGN的7個基本特征：基于分組傳送；控制功能與承載能力、呼叫/會晤及應用/業(yè)務能力分離；可以提供并且通過開放接口，便于第三方提供業(yè)務，業(yè)務的提供與網(wǎng)絡獨立開發(fā)

31、；支持廣泛類型的業(yè)務，包括實時、流媒體、非實時業(yè)務和多媒體業(yè)務；具有端到端透明性的寬帶能力；與現(xiàn)有網(wǎng)絡互通的通用移動性，用戶通過各種接入設備，例如中繼媒體網(wǎng)關、接入媒體網(wǎng)關、無線接入網(wǎng)關等以及各種IP/ATM終端連接到IP/ATM網(wǎng)絡，通過IP/ATM承載通過各種呼叫連接，通過各種業(yè)務提供系統(tǒng)向用戶提供各種業(yè)務；用戶無限制的接入和業(yè)務的自由選擇能力；所以，NGN是基于IP協(xié)議，但是又具有電信業(yè)務質(zhì)量QoS保證的通信交換網(wǎng)絡；其基本特征是寬帶化、移動性。12、軟交換可以提供哪些主要業(yè)務：業(yè)務類型：基本業(yè)務、PSTN/ISDN補充業(yè)務、智能網(wǎng)業(yè)務、多媒體增值業(yè)務、等：軟交換需要提供現(xiàn)有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡能

32、夠提供的各種業(yè)務，數(shù)據(jù)業(yè)務，多媒體業(yè)務和移動業(yè)務如電話網(wǎng)絡的業(yè)務，本地、長途、國際電話業(yè)務，高速和低速數(shù)據(jù)業(yè)務，以便與傳統(tǒng)網(wǎng)絡業(yè)務兼容；補充業(yè)務主要是指PSTN上所能夠提供的各種業(yè)務，如主叫號碼顯示、主叫號碼顯示限制業(yè)務、三方通話、會議呼叫、呼叫前轉、語音郵箱消息提示、呼叫等待、Centrex業(yè)務等；智能網(wǎng)業(yè)務，具有比智能網(wǎng)更加靈活的業(yè)務功能，可以提供目前智能網(wǎng)具有的各種業(yè)務，特別是通過與第三方的合作，可以提供更多的業(yè)務種類；基于應用服務器和多媒體服務器的業(yè)務，如視頻多媒體業(yè)務、WEB800業(yè)務、白板業(yè)務、VPN業(yè)務、統(tǒng)一消息業(yè)務、可視電話、點擊傳真業(yè)務等；個人呼叫管理業(yè)務，如個人數(shù)據(jù)維護業(yè)務

33、、個人圖片服務、網(wǎng)絡用戶服務、通過WEB自定制業(yè)務等。13、軟交換業(yè)務提供的方式：(1)直接由軟交換提供業(yè)務；軟交換作為NGN的核心控制部件，將全面繼承原有的交換網(wǎng)絡的功能和業(yè)務，圖13：軟交換終端|終端|終端|終端服務器PSTN圖13直接由軟交換提供業(yè)務(2)軟交換系統(tǒng)和現(xiàn)有智能網(wǎng)的SCP互通，提供智能網(wǎng)業(yè)務；此時，軟交換作為SSP(業(yè)務(4)和ISP/ICP或專用平臺互聯(lián)，提供ISP/ICP核專用業(yè)務平臺的業(yè)務；軟交換訪問ISP/ICP或專用平臺，調(diào)用其業(yè)務，此時，可以把Internet上大量孤立的應用和NGN網(wǎng)絡的其5)利用服務器，實現(xiàn)各種增值業(yè)務、智能業(yè)務；軟交換訪問應用服務器，由應用

34、服務器控制業(yè)務的執(zhí)行和管理，向用戶提供各種多媒體增值業(yè)務、智能業(yè)務或其它新業(yè)務。應用服務器可以通過SIP協(xié)議與軟交換進行互通從而提供多媒體業(yè)務，此時可以提供傳統(tǒng)智能網(wǎng)不能提供的業(yè)務。能夠將基于WEB地新業(yè)務和SIP協(xié)議的優(yōu)勢結合，提供新的綜合類業(yè)務。圖16：核心分組網(wǎng)1r-媒體網(wǎng)關軟交換PSTN應用服務器SIP終端H.248終端媒體服務器H.323終端MGCP終端圖16通過應用服務器提供業(yè)務(5)開放API(應用程序接口)，由第三方提供業(yè)務；應用服務器向第三方提供各種開放的API,為第三方業(yè)務的開發(fā)提供標準接口。圖17:圖17通過第三方提供業(yè)務14、軟交換與現(xiàn)有網(wǎng)絡的互通：NGN與PSTN、I

35、SDN、GSM、CDMA的互通：可以通過中繼網(wǎng)關TMG完成；NGN與七號信令網(wǎng)的互通，通過信令網(wǎng)關SG完成；NGN與現(xiàn)有智能網(wǎng)的互通，關鍵在于卡號數(shù)據(jù)；對于800號業(yè)務，需要實現(xiàn)PSTN/ISDN用戶與軟交換網(wǎng)絡用戶的統(tǒng)一使用；方式有兩種：一種是通過TMG中繼媒體網(wǎng)關與PSTN進行話路互通，在PSTN接入智能網(wǎng)，這對于軟交換沒有要求；另一種是軟交換設備直接接入智能網(wǎng),這種方式對于軟交換系統(tǒng)要求較高，但是在網(wǎng)絡資源占用、時延等方面具有優(yōu)勢；15、運營商對于NGN的認識和期盼：軟交換和NGN對于運營商的好處提供新的業(yè)務，開辟新的電信市場；由于NGN采用開放的體系結構，具有業(yè)務提供的靈活性，使得業(yè)務

36、提供的速度加快。此時，還將出現(xiàn)許多新的業(yè)務提供商。為運營商帶來新的收入和市場；擴大市場份額；比起傳統(tǒng)的網(wǎng)絡，NGN中新業(yè)務的引入周期大大縮短，運營商可以根據(jù)市場需求迅速調(diào)整業(yè)務的種類和競爭的策略，迅速進入市場。提高用戶的忠誠度；傳統(tǒng)網(wǎng)絡的雷同，使得運營商的客戶易于流動，競爭的手段主要是價格戰(zhàn)。在NGN和軟交換的環(huán)境下，運營商可以通過為用戶提供個人化、個性化、客戶化的業(yè)務，這種服務將使得客戶對于運營商的業(yè)務類型和服務質(zhì)量產(chǎn)生更強的依賴性，有利于電信市場的良性競爭環(huán)境的建立。降低運營成本；NGN和軟交換的網(wǎng)絡和核心設備更加與計算機設備接近，業(yè)務提供商可以采取購買用戶證書的方式進入市場，其業(yè)務的運營

37、和管理可以由運營商來代理，使得業(yè)務提供商和運營商的成本都降低。充分、合理的利用網(wǎng)絡資源；包括設備、帶寬。因為軟交換本身就是基于IP技術的。網(wǎng)絡管理方式更加靈活；可以利用計算機網(wǎng)絡進行網(wǎng)絡的遠程管理，業(yè)務和設備的配置以及管理控制。開放靈活動業(yè)務生成環(huán)境；NGN傳統(tǒng)網(wǎng)絡的業(yè)務生成主要由智能網(wǎng)生成，但是智能在智能網(wǎng)確定的范圍內(nèi)進行。NGN如同在Internet上進行通信，可以提供一個開放的業(yè)務平臺。這個平臺允許在任何時候、任何地點、以任何方式向用戶提供服務。運營商也可以通過WEB方式或智能終端來客戶化自己的業(yè)務提供方式和業(yè)務執(zhí)行邏輯。支持多種商業(yè)模式。下一代網(wǎng)絡的運營方式將是一種以網(wǎng)絡為載體的合作經(jīng)

38、營方式。合作者為網(wǎng)絡提供商、業(yè)務批發(fā)商、業(yè)務代理商、業(yè)務運營商和業(yè)務提供商、ISP等以不同的關系參加電信運營，形成新的市場產(chǎn)業(yè)鏈。16、軟交換目前存在的問題（1）功能的成熟性：例如*現(xiàn)有的電路交換網(wǎng)絡逐步向IP網(wǎng)絡過渡，替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)；目前的主要工作是，在IP/ATM網(wǎng)絡上提供軟交換設備以替代現(xiàn)有的CLASS4設備，即將用戶的IP呼叫通過中繼網(wǎng)關將呼叫接到IP網(wǎng)，通過軟交換控制完成呼叫；*在IP/ATM網(wǎng)絡上提供軟交換設備以替代現(xiàn)有的CLASS5設備，即用戶通過接入網(wǎng)關接到IP網(wǎng)，在軟交換控制下完成呼叫；*向IP電話提供更多的補充服務，獲得與傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)能夠提供的相同的業(yè)務；*

39、以上的要求，目前相對比較成熟，特別是在長途方面，但是在替代端局功能方面，尚有距離，在CLASS5設備的功能上，不如CLASS4。*直接通過各種IP終端（如H.323何SIP）接到IP網(wǎng)絡；*目前主要是允許通過各種IP終端直接接到IP網(wǎng)絡上，通過軟交換的控制提供各種服務，并且可以旁路現(xiàn)有的電路交換網(wǎng)；這方面主要是涉及到SIP協(xié)議的標準化和終端的價格；*軟交換在移動網(wǎng)中的應用設想軟交換在未來的移動網(wǎng)絡中，用戶使通過無線接入網(wǎng)關，在軟交換的控制下提供移動業(yè)務的服務。目前3GPP2定義的CDMA2000標準中，軟交換處于十分重要的地位。其中的SessionControlManager，MediaGat

40、ewayControlfunction，MediaResourcefunction等等均涉及軟交換的功能，故地位很重要。（2）協(xié)議的成熟性：例如軟交換的協(xié)議制定分屬多個國際標準化組織，例如計算機界：因特網(wǎng)過程任務組IETFETSI歐洲標準化組織：TIPHON現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡框架結構研究電信業(yè)界：ITUT、ETSI、3GPP、3GPP2*H.323：ITU-T制定的IP電話和多媒體通信協(xié)議，提供VoIP和多媒體應用；*MGCP*BICC：ITU-T制定的與承載無關的呼叫控制協(xié)議，可使呼叫控制與承載控制分離；*SIP/SIP-T：IETF制定的會話初始協(xié)議，用于多方多媒體通信；*H.248/Mega

41、co：IETF、ITU-T制定的媒體網(wǎng)關控制協(xié)議，用于媒體網(wǎng)關控制器和媒體網(wǎng)關之間的通信；*SIGTRAN:由IETFSIGTRAN組織制定的最IP網(wǎng)上傳送PSTN/ISDN到信令協(xié)議；SIGTRAN下設5個工作組：業(yè)務應用工作組(Application)：負責業(yè)務功能制定，協(xié)調(diào)以及API標準的應用；網(wǎng)絡結構工作組(Architecture)：負責軟交換網(wǎng)絡功能架構的制定。設備控制工作組(DeviceControl)：負責軟交換間以及軟交換與其它網(wǎng)絡設備間控制協(xié)議的制定、補充和增強，如媒體網(wǎng)關協(xié)議(MGCP)、MEGACO和設備的兼容性等；網(wǎng)絡管理工作組(NetworkManagement):

42、負責網(wǎng)絡管理的結構和協(xié)議制定；SIP工作組：負責SIP協(xié)議在軟交換網(wǎng)絡中的應用戶增強；(3:信令網(wǎng)關的成熟性目前在這方面還有一些分歧，如有的廠商認為，軟交換是由MGC(媒體網(wǎng)關控制器)和信令網(wǎng)關組成，而有的廠商則認為，信令網(wǎng)關不屬于軟交換，但是實際上信令網(wǎng)關很重要的，目前的處理方法是一種是將信令網(wǎng)關作在軟交換設備或媒體中，通過提供No.7信令接口與PSTN互通，一種是獨立的信令網(wǎng)關設備，互聯(lián)的方法相同，另外一側則與IP網(wǎng)絡互通；使用獨立的信令網(wǎng)關設備有利于提高組網(wǎng)的靈活性和擴展性，目前我國信令網(wǎng)關設備的規(guī)范已經(jīng)基本制定完畢，No.7信令側采用中國規(guī)范的64Kb/s或2Mb/s的高速信令鏈路，I

43、P側采用SIGTRAN傳送No.7信令TUP/ISUP/SCCP。目前這方面的問題是，有的廠商只提供內(nèi)置式的信令網(wǎng)關，有的廠商的IP接口與我國信令網(wǎng)關的標準不同，有的No.7接口只提供ANSI和ITU-T的接口，不是國標的No.7。(4:軟交換組網(wǎng)方面的成熟性主要是：多個軟交換的協(xié)同工作：問題有軟交換系統(tǒng)之間的通信，目前的協(xié)議尚缺乏標準化，在互聯(lián)互通方面缺乏實際的考驗；軟交換的分級問題；即使軟交換的協(xié)同工作能夠解決，但是軟交換的分級也還是一個問題。是一級？還是多級？各級之間的連接也還不成熟。(5:第三方提供業(yè)務方面的成熟性：目前正在制定相關的接口標準，現(xiàn)在還是廠商的標準。(6:軟交換在移動通信

44、的成熟性：3GPP和3GPP2的發(fā)展路線不全相同：3GPP:由于軟交換是近年發(fā)展起來的，所以在不同的標準中逐步提出一些實施步驟，如：R99中提出的是傳統(tǒng)方式，網(wǎng)絡分為電路域和分組域；R4中，關于電路域提出控制和承載的分離，提出軟交換的概念；R5和R6,提出全IP的網(wǎng)絡架構，分組域增加了多媒體子系統(tǒng)(MS)對業(yè)務進行控制，采用SIP協(xié)議，實現(xiàn)端到端的IP業(yè)務。3GPP2：網(wǎng)絡發(fā)展無明顯得階段的劃分。此外，在設備供應上，不同廠商的軟交換設備未能進行互聯(lián)的測試。17、發(fā)展軟交換要解決的問題：IP地址問題：設備的地址，在IP網(wǎng)絡中是有限的，隨著軟交換設備使用的增加以及用戶的增加，這個問題將非常突出。解

45、決的辦法是，實現(xiàn)IPv6協(xié)議；路由選擇：如果軟交換采用平面組網(wǎng)方法，此時網(wǎng)絡中任何一個設備都可以直接定位和尋找另外一個對等設備，現(xiàn)時的由路由設備本身的數(shù)據(jù)庫保存路由信息的方式無法使用，需要設置集中的，可供所有設備使用的路由器服務器（群）。需要研究設置方式、訪問方法和遍歷模式；（3）OSS實現(xiàn)：由于Internet在網(wǎng)管、計費等方面缺乏考慮，所以，對于OSS中其組成、功能工作方式、網(wǎng)元設備的信息提供、OSS與應用系統(tǒng)的接口、與現(xiàn)有的網(wǎng)管/計費/認證系統(tǒng)的互通以及實現(xiàn)代策略，均需要研究確定。（4）QoS的保證：作為軟交換設備需要提供一定的保證。IP技術在發(fā)展的起始階段，就是盡力而為，缺乏保證。目前的辦法是用帶寬換取質(zhì)量。但是在寬帶，甚至FTTH進入以后，這一點的保證，還需要研究。（5）人交換網(wǎng)絡與現(xiàn)有的網(wǎng)絡的配合問題，特別是H.323網(wǎng)絡的配合問題。18、對于設備制造商，軟交換存在的問題是：標準和協(xié)議的不統(tǒng)一、不完全；按照什么標準生產(chǎn)；如何互聯(lián)互通