[下一代网络学习笔记] 1 下一代网络的基本概念和架构

1.NGN产生的背景和需求：

a.通信网发展：

PSTN采用集中式架构，交换硬件和呼叫控制以及部分业务逻辑都集中在交换机中完成。

 

GSM移动通信网结构

智能网体系结构

·        SCF：业务控制功能

·        SDF：业务数据功能

·        SMF：业务管理功能

·        SMAF：业务管理接入功能

·        SSF：业务交换功能

·        CCF：呼叫控制功能

·        SRF：特殊资源功能

·        SCEF：业务生成环境功能

下一代开放的电信网络构架：

b.计算机网络发展：

c.三网融合：

三网融合是指电信网、计算机网和有线电视网在高层业务应用的融合。

技术推动力

·        数字技术的迅速发展和全面采用

·        大容量光纤通信技术的发展

·        软件技术的发展为三网融合提供了实现手段

·        IP协议的普遍采用为三网融合提供了统一的传送协议

d.未来业务需求：

·        传统电话网对日益增长的数据业务不堪重负

·        人们希望IP网能传送数据、语音及更多新业务

 

2.基本概念

a ）概念：NGN是一个具有丰富内涵的术语，涵盖了目前网络发展的多个领域：

·        以ASON为主的下一代光网络

·        以IPv6和MPLS为主的下一代因特网

·        以软交换和IMS为主的下一代交换控制网

·        以3G和B3G为主的下一代移动网

·        下一代业务网、下一代接入网、下一代管理网，……

NGN是一个能够利用多种宽带和具有QoS能力的传送技术提供电信业务的基于分组的网络。在NGN中，业务相关功能(service-related functions)独立于底层传送相关技术(transport-related technologies) 。该网络允许用户不受限地接入网络，*地选择服务提供商和/或业务。NGN支持通用移动性(generalized mobility)，从而能够向用户提供一致的、无处不在的业务。

b）最终目标：  
实现在任何时间(Whenever)、任何地点(Wherever)、以任何方式(Whatever)和任何人(Whoever)进行通信，是未来融合网络发展的方向。

c）总体特征：

·        基于分组的网络：利用分组交换技术的灵活性传送不同带宽和QoS需求的业务

·        采用分层的体系结构：业务功能与传送功能相分离，控制、承载、会话、业务相分离，接口逐渐开放和标准化，业务相关的功能与底层的传输技术无关，便于各层技术的独立发展

·        业务驱动的网络：NGN的终极目标是实现业务的快速有效提供和使用

·        融合异构的网络：通过核心的分组交换技术实现对各种传统网络和多种接入技术的融合

·        支持通用移动性：真正实现用户随时随地以任何方式使用业务的目标

·        各种不同的识别机制，可以解析到IP地址

d）提供能力要求

·        提供创建、部署和管理各种可能业务的能力：各种媒体类型业务、各种带宽要求业务、会话型业 务、消息型业务、数据传送业务、实时和非实时业 务、客户定制业务、第三方提供的业务等等。

·        业务与传输无关：业务功能与传输功能之间有明确的区分，它们的演进相互独立，业务提供独立于网络和接入类型。

·        功能实体之间通过标准接口进行通信的能力。

·        支持传统的和NGN感知的终端设备：模拟电话机、传真机、ISDN终端、蜂窝移动电 话、GPRS终端、SIP终端，……

·        支持QoS保障和安全能力，业务迁移能力

·        支持通用移动性Generalized mobility: 允许用户或者其他移动实体不管位置是否变化，所处的接入技术环境是否变化，都具有通信和接入业务的能力。业务可用性的程度可能取决于几个因素，包括：接入网的能力、用户的归属网络与拜访地网络(如果适用)之间的业务等级协议等等。移动性包括具有或者不具有业务连续性的通信能力。

 

3.基本架构

对比与传统通信网：

 VS  

允许网络运营商从不同的制造商那里购买最合适的网络部件构建自己的网络，而不必受制于一家公司的解决方案。

具体举例：基于软交换的NGN体系结构（左）和基于IMS的NGN体系结构（右）

   

基于软交换的NGN体系结构的核心思想：软交换是NGN的控制功能的实现，它为NGN提供实时性业务的呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。软交换技术作为业务/控制与传送/接入分离思想的体现，是NGN体系结构中的关键技术，其核心思想是硬件软件化，通过软件方式实现原来交换机的控制、接续和业务处理等功能，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信，便于在NGN中更快地实现各类复杂的协议及更方便地提供业务。

功能实体基本功能有：

·        软交换设备：呼叫控制、协议功能、业务提供功能、业务交换功能、操作维护功能、计