NGN組網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交換機已經老化，業務提供能力較弱，面臨退網要求，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、數據和多媒體業務的融合網絡。其主要目的是簡化網絡和業務的融合，允許其獨立演進，即可以獨立于網絡和接入類型之外提供現有業務和新業務。以軟交換設備為控制核心，光連網為基礎，兼容語音網、數據網、視頻網三網的開放體系架構。

NGN是可以提供包括語音、數據和多媒體等各種業務的綜合開放的網絡架構，具有以下五個特點：①下一代網絡體系采用開放的網絡構架體系；②下一代網絡是業務驅動的網絡；③下一代網絡是業務獨立于承載的網絡；④下一代網絡是基于統一協議的基于分組的網絡；下一代網絡是支持設備的綜合接入的網絡。

3 NGN關鍵技術-----軟交換技術

軟交換是一種基于軟件實現傳統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務呼叫控制和連接控制功能。

軟交換技術用于解決現代通信中不同網絡、不同設備、不同技術間的互通問題，是傳統電信網絡向NGN演變的核心技術，為NGN提供具有實時性要求的業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中語音業務、數據業務和視頻業務的呼叫、控制和業務提供的核心設備，也是電路交換電信網向分組交換網演進的重要設備。

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

4 NGN組網的關鍵問題及解決方案

4.1 與現有網絡實現互通

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

（1）與PSTN互通

NGN和PSTN的互通包括：話路網的互通和信令網的互通。

話路網的互通：Softswitch與TG之間的互通采用H.248和SINGTRAN協議族的M2UA協議。在中繼網關上進行El電路的對接，由中繼網關完成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。

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

（2）與智能網互通

軟交換與智能網的互通有兩種方式：通過信令網關SG互通或者直接與SCP連接。

方式 1：Softswitch 以 INAP/CAP/TCAP/SCCP接口通過信令網關與智能網的SCP互通，共同提供智能網業務。方式2：與本地智能網的互通可將軟交換網絡直接出網口與智能網SCP連接，完成INAP協議。

（3）與Internet互通

NGN將充分借鑒移動網絡的虛擬歸屬環境技術（VHE）和Internet的Web業務技術，提供各種網絡融合業務。SIP協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，適于大規模應用；二是采用E-mail形式的用戶地址，因此可以很容易地在web網頁中嵌入對用戶的sIP點擊呼叫，自然地實現和Internet的融合業務。

4.2 NGN承載網的Qos保證

NGN承載網采用IP協議作為統一承載協議，所以NGN承載網采用的QOS技術就是IP Qos技術。

為了滿足沖網絡Qos，引入諸多概念和機制，典型的 IP Qos體系包括綜合業務模型(Int-Serv)、區分業務模型(Diff-serv)等，但這兩種lP業務模型均不能完全滿足Qos要求。MPLs技術通過為數據流定義不同的顆粒度，借助支持Qos的協議，根據業務流對QoS要求，分配不同的規格的標簽。

目前，IP承載網實現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

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

4.3 QoS策略在承載網中的實施

（1）承載網的疊加網絡結構

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

（2）骨干網QoS的實施

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

（3）城域網QoS的實施

接入層將語音、視頻、信令、數據業務進行優先級分類：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，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承載網設備根據標識對不同的業務提供相關的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NGN組網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的QoS保證，在石油勘探和開采的工作過程中，能將理論聯系實際，對NGN網的建設和維護作為指導思想。

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