下一代网络(NGN)互通框架模型的探讨

　　引言：通过NGN和传统网络互通，使NGN网络的逐步实现成为可能，并且使用户即能够获得丰富的NGN业务，同时又能够获得传统网络提供的业务。为了确保提供端到端业务的能力，NGN网络必须与现有的各种电信网络共存，并且必须依赖于这些网络。

　　此外，NGN作为电信运营商电信级业务网络中的一种，尽管IP网络是一种平面模型的网络架构，但是，对于NGN网络，很难采用一种单一的或者纯平面模型的网络架构来构造该网络。在不同的运营商之间，要求将NGN网络划分为不同的控制域和管理域，而且，每一个运营商的网络也需要划分为不同等级的运营域与管理域。因此，在不同类型的网络，不同的运营商以及不同的控制域和管理域之间，构造NGN和各种网络之间的互通模型将是十分重要的。

　　一、NGN网络在长航专用通信系统中的典型应用

　　NGN网络在长航专用通信系统中首次应用，就成功用于原有本地网的改造，在保障内部专用通信的同时，实现NGN网络与信令网(No.7网络)、互联网之间的互通。原有网络在NGN网络过渡的过程中，前期投资得到最大保护，这些投资包括为长航系统各用户敷设的双绞线缆，以及局端的接口资源等，虽然NGN是一种新技术，但这种技术在提供面向用户的接入方式上没有革新，所以无论是电信运营商还是长航系统自由内部通信系统，在规划网络向下一代网络过渡时，都要考虑到网络的平滑演进。

　　二、NGN和PSTN之间的互通模型

　　NGN和现有各种网络之间的互通包括NGN和PSTN、IP电话网(H.323VoIP网络)、IN、信令网(No.7网络)、PLMN、互联网等网络之间的互通。鉴于文章篇幅所限，本文重点探讨NGN和PSTN、H.323VoIP网络和IN网络之间的互通模型。

　　在NGN和PSTN之间的互通功能模型中，存在信令网关(SG)和媒体网关(MG)两种逻辑实体。SG负责PSTN(例如R2，ISUP和PRI等)和NGN(例如SIGTRAN，H.323，H.248和MGCP等)之间的信令传送和会话功能。MG负责媒体传输和会话功能。在这里，软交换、SG和MG仅仅是一个逻辑实体，它们可以集成到一些物理硬件中。下面，我们分别从传输层、交换/选路层、应用层和网络资源4个层面的互通来描述NGN和PSTN之间的互通。

　　(1)传输层互通

　　由于在NGN终端和PSTN终端之间没有端到端的链路，因此，在NGN和PSTN的传输层之间不需要互通功能。在这种情况下，在对等的实体之间，不需要比特流的点对点传送，所有的流量将终结于网关，互通功能将通过各种类型的网关(例如MG和SG)实现。

　　(2)交换/选路层互通

　　交换/选路层在NGN和PSTN互通功能中是最复杂的一层，是其他层的基础，主要包括下列互通功能：1、不同信令协议之间的转换功能; 2、消息和消息参数的翻译、屏蔽和过滤; 3、消息和参数的映射;4、使用消息的采集;

　　在两种方式下，不同代码类型之间的转换(例如PCM、G.723.1或G.729之间的转换);根据不同的请求，终结不同类型的物理/逻辑链路(例如，在PSTN中，所有的链路是TDM64Kbit/s或2Mbit/s链路，而在NGN中，所有链路是基于分组技术的)。

　　(3)应用层互通 在PSTN中，由于应用层构造在智能网平台上，因此，应用层互通功能参考智能网部分。

　　(4)网络资源互通

　　网络资源互通功能包括号码资源分配、QoS协商和AAA功能。

　　①号码资源分配：在NGN中，不是所有的主叫/被叫用户都由通用资源识别码(URI)来标识，有一些用户使用E.164编码模式，例如通过接入网关(AG)或者综合接入设备(IAD)接入的普通电话用户(POTS)，软电话用户和H.323VoIP用户。为了有效地实现NGN与PSTN网络的互通，对于NGN而言，拥有号码资源的分配能力是非常必要的，这种能力可以依赖于一个与传统的操作系统互连的实际操作平台。

　　②QoS协商：在NGN和PSTN之间不需要QoS协商。

　　③AAA功能：对于认证、授权和计费功能，无论是由PSTN发起呼叫，还是由NGN发起呼叫，不需要双方认证和计费。

　　三、 NGN和H.323VoIP网络之间的互通模型NGN和H.323VoIP我们将从传输层、交换/选路层和网络资源3个层面的互通来描述NGN和H.323VoIP网络之间的互通。

　　(1)传输层互通 NGN H.323VoIP网络都基于分组网络，媒体链路端到端的信道由呼叫信令创建和控制，并且同基于分组网络(ATM，MPLS或IP等)的相关承载协议实现网间互连。在这里，对于对等实体之间比特流的点对点传送，所有的流量将通过分组网络传送，因此，这种传送主要与交换/选路层有关。

　　(2)交换/选路层互通

　　对于控制信令互通模型有关守(GK)选路模型和直接连接模型两种模型。

　　①GK选路模型

　　在GK选路模型中，NGN不会觉察到H.323网关(GW)的存在，所有的信令将通过互通GK传送，例如H.225.0，Q.931，H.245和RAS等协议。

　　②直接连接模型

　　在直接连接模型中，软交换通过H.225.0(RAS)协议同GK进行初始化呼叫，然后，通过Q.931协议同GW进行呼叫建立处理过程;在创建H.245控制信道之后，软交换将直接同GW协商媒体能力和媒体流量信道。

　　(3)资源互通

　　资源互通主要讨论IP地址资源互通。NGN和H.323网络都基于分组技术，公共IPv4地址的数量不能满足所有的终端使用公共IPv4地址，因此，必须存在大量的基于私有IPv4地址的网络，并且需要NAT功能部件实现网络互通。

　　IP地址资源互通主要由软交换和防火墙(FW)两个功能部件来实现。对于FW，内建应用层网关(ALG)功能，H.323、SIP和BICC等协议根据不同的业务量比特分析应用层协议，修改或者执行ACL功能。对于软交换，有ALG功能，在FW设备和软交换之间执行标准的控制协议(例如MIDCOM协议)。

　　四、NGN和传统IN网络之间的互通模型

　　NGN和传统的IN网络之间的互通功能需要解决以下两个方面的问题，一个是对于新的NGN用户，如何继承所有的传统IN业务，另一个是对于传统的用户如何提供新的NGN业务。因此，这意味着互通主要是在应用层和资源方面的互通。

　　NGN和IN网络的业务控制点(SCP)之间的信令互通可以采用以下两种解决方案，一个是SCP通过SG接入NGN，另一个是SCP直接接入NGN。对于前一种解决方案，需要采用传统的INAPoSS7协议，SG将MTP2或者MTP3协议转换为M2UA或者M3UA协议等，INAP协议将透明传输;对于后一种解决方案，需要采用INAPoIP协议，或者由软交换提供INAPoSS7oTDM接口，在这种情况，SCP可以和NGN进行无缝的结合。 对于NGN与IN网络的智能外设(IP)之间的互通，NGN中的实体(例如MG，软交换等)可以通过一些标准的协议(例如INAP/TCAP和H.248/MGCP等)接入到IN网络中的IP设备。

　　五、结束语

　　关于NGN和各种网络之间的互连互通一直是业界广泛关注的热点问题，这个话题目前谈论比较多的是NGN和各种网络的网络设备之间如何互连互通，而本文主要从网络分层的角度探讨了NGN和各种网络之间互连互通的实现方法，即NGN和各种网络之间的互连互通如何在传输层、交换/选路层、应用层和网络资源4个层面上实现互连互通。

　　参考文献：

　　[1].蔡康 等，下一代网络(NGN)业务及运营.人民邮电出版社，2004.

　　[2].海源，张碧玲 著，软交换与NGN .人民邮电出版社，2009

　　[3]. 赵强 著,基于软交换的NGN技术与应用开发实例.人民邮电出版社 ,2009

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 下一代网络(NGN)互通框架模型的探讨

文章地址： http://www.qikanvip.com/lunwen/zonghelunwen/2012/0615/2307.html