NGN組網(wǎng)的關鍵問題及解決方案

（西南油氣田通信公司，四川 成都 610052）

1 引言

目前軟交換表現(xiàn)在兩個層面：長途層面和本地層面。在長途層面，主要替代PSTN長途局進行呼叫轉接，功能相對簡單。在本地層面，有兩種因素在推動軟交換的應用，一是有些PSIN交換機已經(jīng)老化，業(yè)務提供能力較弱，面臨退網(wǎng)要求，還有有些機型的PSTN交換機缺少維護能力，需要更新。

2 NGN的概念和特點

NGN是以IP為中心，同時支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務的融合網(wǎng)絡。其主要目的是簡化網(wǎng)絡和業(yè)務的融合，允許其獨立演進，即可以獨立于網(wǎng)絡和接入類型之外提供現(xiàn)有業(yè)務和新業(yè)務。以軟交換設備為控制核心，光連網(wǎng)為基礎，兼容語音網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、視頻網(wǎng)三網(wǎng)的開放體系架構。

NGN是可以提供包括語音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務的綜合開放的網(wǎng)絡架構，具有以下五個特點：①下一代網(wǎng)絡體系采用開放的網(wǎng)絡構架體系；②下一代網(wǎng)絡是業(yè)務驅(qū)動的網(wǎng)絡；③下一代網(wǎng)絡是業(yè)務獨立于承載的網(wǎng)絡；④下一代網(wǎng)絡是基于統(tǒng)一協(xié)議的基于分組的網(wǎng)絡；下一代網(wǎng)絡是支持設備的綜合接入的網(wǎng)絡。

3 NGN關鍵技術-----軟交換技術

軟交換是一種基于軟件實現(xiàn)傳統(tǒng)程控交換機的呼叫控制功能實體，為NGN提供具有實時性要求的業(yè)務呼叫控制和連接控制功能。

軟交換技術用于解決現(xiàn)代通信中不同網(wǎng)絡、不同設備、不同技術間的互通問題，是傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡向NGN演變的核心技術，為NGN提供具有實時性要求的業(yè)務的呼叫控制和連接控制功能。軟交換設備不僅是下一代分組網(wǎng)中語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務和視頻業(yè)務的呼叫、控制和業(yè)務提供的核心設備，也是電路交換電信網(wǎng)向分組交換網(wǎng)演進的重要設備。

軟交換設備位于NGN網(wǎng)絡結構中的控制層，提供多種業(yè)務的連接控制、路由、網(wǎng)絡資源管理、計費、認證等功能。軟交換設備與各種媒體網(wǎng)關、終端、應用服務器及其它軟交換設備間采用標準協(xié)議相互通信。

4 NGN組網(wǎng)的關鍵問題及解決方案

4.1 與現(xiàn)有網(wǎng)絡實現(xiàn)互通

NGN是一個開放、多協(xié)議的網(wǎng)絡架構，它通過標準協(xié)議與各種設備進行通信，以支持各種網(wǎng)絡之間的互通。

（1）與PSTN互通

NGN和PSTN的互通包括：話路網(wǎng)的互通和信令網(wǎng)的互通。

話路網(wǎng)的互通：Softswitch與TG之間的互通采用H.248和SINGTRAN協(xié)議族的M2UA協(xié)議。在中繼網(wǎng)關上進行El電路的對接，由中繼網(wǎng)關完成El電路到IP分組的轉換，或者相反方向完成IP分組到El電路的轉換。

信令網(wǎng)的互通：利用SIGTRAN來實現(xiàn)在IP網(wǎng)中傳遞電路交換網(wǎng)的No.7信令，完成NGN和No.7信令網(wǎng)的協(xié)議互通。SINGTRAN使用標準IP傳送協(xié)議作為底層傳輸，通過增加自身功能來滿足信令傳送的要求。

（2）與智能網(wǎng)互通

軟交換與智能網(wǎng)的互通有兩種方式：通過信令網(wǎng)關SG互通或者直接與SCP連接。

方式 1：Softswitch 以 INAP/CAP/TCAP/SCCP接口通過信令網(wǎng)關與智能網(wǎng)的SCP互通，共同提供智能網(wǎng)業(yè)務。方式2：與本地智能網(wǎng)的互通可將軟交換網(wǎng)絡直接出網(wǎng)口與智能網(wǎng)SCP連接，完成INAP協(xié)議。

（3）與Internet互通

NGN將充分借鑒移動網(wǎng)絡的虛擬歸屬環(huán)境技術（VHE）和Internet的Web業(yè)務技術，提供各種網(wǎng)絡融合業(yè)務。SIP協(xié)議設計有兩個重要的特點：一是在很大程度上參照HTTP進行設計，因此易于實現(xiàn)，適于大規(guī)模應用；二是采用E-mail形式的用戶地址，因此可以很容易地在web網(wǎng)頁中嵌入對用戶的sIP點擊呼叫，自然地實現(xiàn)和Internet的融合業(yè)務。

4.2 NGN承載網(wǎng)的Qos保證

NGN承載網(wǎng)采用IP協(xié)議作為統(tǒng)一承載協(xié)議，所以NGN承載網(wǎng)采用的QOS技術就是IP Qos技術。

為了滿足沖網(wǎng)絡Qos，引入諸多概念和機制，典型的 IP Qos體系包括綜合業(yè)務模型(Int-Serv)、區(qū)分業(yè)務模型(Diff-serv)等，但這兩種lP業(yè)務模型均不能完全滿足Qos要求。MPLs技術通過為數(shù)據(jù)流定義不同的顆粒度，借助支持Qos的協(xié)議，根據(jù)業(yè)務流對QoS要求，分配不同的規(guī)格的標簽。

目前，IP承載網(wǎng)實現(xiàn)Qos的方法包含以下幾種選擇：

①只支持DiffServ或ToS

②基于Best-Effort的流量工程

③基于Best-Effort的流量工程+DiffServ或ToS

④基于DiffServ的流量工程

具體實現(xiàn)時，必須考慮QoS演進策略：首先實現(xiàn)方案①或②，再支持方案④。采用方案②，網(wǎng)絡的可用性達到99.9%，方案③對實時業(yè)務的網(wǎng)絡可用性可達99.99%，方案④的快速重路由對實時業(yè)務的支持有望達到電信級QoS。

4.3 QoS策略在承載網(wǎng)中的實施

（1）承載網(wǎng)的疊加網(wǎng)絡結構

疊加網(wǎng)網(wǎng)絡結構中，各種業(yè)務網(wǎng)是獨立的邏輯網(wǎng)，NGN業(yè)務于其他IP業(yè)務用各種技術進行隔離，也就是使用不同的邏輯/物理接口，城域網(wǎng)和CPN網(wǎng)部分的QoS可以通過定義二層以太網(wǎng)VLAN的優(yōu)先級或DSLAM PVC連接來保證，在NGN業(yè)務流所經(jīng)過的L2/L3交換機，設置NGN業(yè)務流所在的VLAN為高優(yōu)先級，如果LZ/L3設備不支持基于VLAN設置優(yōu)先級，則可采用802.伊協(xié)議，在城域二層網(wǎng)絡的邊緣將所有流入的MAC幀打上802.1P高優(yōu)先級標志，保證高優(yōu)先級MAC幀在L2/L3設備優(yōu)先轉發(fā)，避免在網(wǎng)絡擁塞時丟失。

（2）骨干網(wǎng)QoS的實施

骨干層主要采用超額帶寬和Diff-serv來保證業(yè)務的Qos。并且向著基于Diff-Serv的MPLS QoS，MPLS流量工程不斷完善。主要進行業(yè)務流的快速轉發(fā)，根據(jù)業(yè)務流在接入層的標識進行隊列調(diào)度，保證不同業(yè)務的優(yōu)先級。

（3）城域網(wǎng)QoS的實施

接入層將語音、視頻、信令、數(shù)據(jù)業(yè)務進行優(yōu)先級分類：在L2/L3中采用802.1P/Q進行擁塞管理，采取CAR控制接入流量等方式。在Diff-Serv模型中，由單獨的設備完成分類、標一記、接入控制、擁塞控制、擁塞避免、流量整形等會對設備造成較大的壓力，帶來較大的延時，而且這個設備所處的網(wǎng)絡層次越高，問題就越嚴重，甚至造成設備癱瘓。因此，這些功能要盡可能分布實現(xiàn)，并靠近終端。

（4）邊緣接入層的QoS實施

NGN邊緣接入層設備支持Diff-Serv模型，對不同的業(yè)務流應具有分類標識功能，包括二層和二層標識，以便NGN承載網(wǎng)設備根據(jù)標識對不同的業(yè)務提供相關的QoS保證。

結論

本文對NGN的概念，特點及軟交換技術做了簡要介紹，主要分析基于軟交換的固網(wǎng)NGN組網(wǎng)過程中存在的幾個關鍵問題并提出相應的解決方案以及承載網(wǎng)的QoS保證，在石油勘探和開采的工作過程中，能將理論聯(lián)系實際，對NGN網(wǎng)的建設和維護作為指導思想。

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