馮濤

[摘 要]本文通過介紹以軟交換為核心的下一代通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中基于IP技術(shù)的NGN設(shè)備，結(jié)合本鋼通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)基于IP技術(shù)的NGN設(shè)備在本鋼通信網(wǎng)絡(luò)中高效、經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、軟交換、IP承載網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TN 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）13-0209-01

一、基于IP承載技術(shù)的NGN網(wǎng)絡(luò)

1、網(wǎng)絡(luò)基本概念

NGN-Next Generation Network，NGN 是“下一代網(wǎng)絡(luò)”或“新一代網(wǎng)絡(luò)”的縮寫。

廣義的NGN網(wǎng)絡(luò)是指下一代網(wǎng)絡(luò)，從業(yè)務(wù)層面來分析在電話網(wǎng)中指軟交換體系，在移動(dòng)網(wǎng)中指IP 3G和后3G，在數(shù)據(jù)網(wǎng)中指下一代因特網(wǎng)和IPV6，在傳輸網(wǎng)中指下一代智能光網(wǎng)絡(luò)。狹義的NGN就是指以軟交換為控制層，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(gòu)。

2、NGN分布式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

NGN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主要由業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)承載和邊緣接入四個(gè)層次組成。

計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、N2000網(wǎng)管系統(tǒng)在業(yè)務(wù)管理層負(fù)責(zé)在呼叫建立的基礎(chǔ)上提供額外的增值服務(wù)，以及運(yùn)營支撐。

Softx3000軟交換設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)控制層設(shè)備，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)呼叫控制，其核心技術(shù)就是軟交換技術(shù)，完成基本的實(shí)時(shí)呼叫控制和連接控制功能。

S9300，S8500及各種系統(tǒng)的交換機(jī)所組成的IP承載網(wǎng)設(shè)備是核心交換層的主要設(shè)備負(fù)責(zé)采用分組技術(shù)，提供一個(gè)高可靠性的、具有QoS保證和大容量統(tǒng)一的綜合傳送平臺(tái)。

UA5000接入媒體網(wǎng)關(guān)，UMG8900通用媒體網(wǎng)關(guān)等邊緣接入層設(shè)備，通過各種接入手段將各類用戶連接至網(wǎng)絡(luò)，并將信息格式轉(zhuǎn)換成為能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳遞的信息格式。

NGN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)是分層的、構(gòu)件化的。另外，所有的構(gòu)件之間并不需要直接的物理連接，而是都通過分組接口連到分組承載網(wǎng)上，通過分組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信令和業(yè)務(wù)的互通。

二、NGN網(wǎng)絡(luò)的分組承載網(wǎng)

作為核心技術(shù)軟交換是NGN網(wǎng)絡(luò)的控制層，它利用把呼叫控制功能與媒體網(wǎng)關(guān)分開的方法來溝通公用電話交換網(wǎng)（PSTN）與IP電話（VoIP）的一種交換技術(shù)。軟交換是一種功能實(shí)體，為下一代網(wǎng)絡(luò)NGN提供具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)的呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心。

1、NGN網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議

TCP/IP協(xié)議譯為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，是Internet最基本的協(xié)議與國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成，代表因特網(wǎng)整個(gè)TCP/IP協(xié)議族。從協(xié)議分層模型方面來講，TCP/IP由四個(gè)層次組成：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。TCP/IP 定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。

2、NGN網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備之間主要交互協(xié)議

NGN組網(wǎng)各設(shè)備之間主要的交互協(xié)議有MGCP 、H.323、SIP、SIP-T、H.248等。SoftX3000使用的協(xié)議包括：MGCP、H.248、H.323、SIP、 SIGTRAN等。

MGCP（Media Gateway Control Protocol）是一個(gè)為媒介網(wǎng)關(guān)和語音IP終端設(shè)備提供信令和呼叫控制的主從設(shè)備控制協(xié)議，是簡單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議和IP設(shè)備控制規(guī)范的結(jié)合。媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議主要功能是建立一個(gè)良好的業(yè)務(wù)承載連接模型，將呼叫和承載連接進(jìn)行分離，通過對各種業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)管理，實(shí)現(xiàn)分組網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)互通。

H.248/MeGaCo，簡稱H.248協(xié)議，是IETF、ITU-T制定的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，一個(gè)非對等協(xié)議，用在媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGC）和媒體網(wǎng)關(guān)（MG）之間的通信。SoftX3000軟交換系統(tǒng)做為分離網(wǎng)關(guān)體系中的MGC，通過MGCP/H.248控制各類MG（AG、TG、MRS等）。

H.323 IP電話與多媒體通訊協(xié)議是ITU制定的用于在分組交換網(wǎng)中提供多媒體業(yè)務(wù)的通信控制協(xié)議，它可用來建立點(diǎn)到點(diǎn)的媒體會(huì)話和多點(diǎn)媒體會(huì)議。H.323本身是個(gè)協(xié)議集，主要包含RAS、Q.931和H.245協(xié)議。RAS在UDP上傳輸，Q，931/ H.245在TCP上傳輸。H.323作為多媒體通信協(xié)議，它比SIP、H.248的發(fā)展歷史更長，是一項(xiàng)復(fù)雜的協(xié)議，升級(jí)和擴(kuò)展性不是很好 。

SIP會(huì)話初始協(xié)議（Session Initiation Protocol）是一個(gè)用于建立、更改和終止多媒體會(huì)話的應(yīng)用層控制協(xié)議。它是IETF多媒體數(shù)據(jù)和控制體系結(jié)構(gòu)的核心協(xié)議。NGN軟交換系統(tǒng)通過SIP信令與其它的軟交換系統(tǒng)以及SIP域設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)它們之間的呼叫控制功能。與復(fù)雜的H.323協(xié)議和BICC協(xié)議相比，SIP 具有易擴(kuò)展、易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，目前已成為一種主流的分組協(xié)議。

SIGTRAN：由IETF SIGTRAN 組織制定的在IP網(wǎng)上傳送PSTN/ISDN的信令協(xié)議。SIGTRAN協(xié)議棧用于解決IP網(wǎng)絡(luò)承載七號(hào)信令的問題，它允許七號(hào)信令穿過IP網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的地。 SIGTRAN協(xié)議棧有兩個(gè)主要功能：適配和傳輸。與此對應(yīng)，SIGTRAN協(xié)議棧由包傳輸層和UA層組成。

SIGTRAN協(xié)議組在SoftX3000同PSTN互通互聯(lián)時(shí)使用，其上承載ISUP協(xié)議；MGCP、H.248協(xié)議用于同各種媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互聯(lián)；H.323、SIP協(xié)議用于軟交換設(shè)備之間進(jìn)行互聯(lián)互通，同時(shí)H.323也可用于同H.323多媒體終端互通、SIP可用于同SIP終端進(jìn)行互通。

3、本鋼NGN網(wǎng)絡(luò)的IP承載網(wǎng)拓?fù)鋱D

本鋼的NGN網(wǎng)絡(luò)的IP承載網(wǎng)由華為技術(shù)有限公司的S9300系列、S9700系列S5700系列等系列以太網(wǎng)交換機(jī)共同組成。

核心交換層由S9312和S9712兩臺(tái)交換機(jī)構(gòu)成，互作備份，保證在網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，備份的交換機(jī)可以完成核心交換功能。

2臺(tái)S5700交換機(jī)和8臺(tái)S3300交換機(jī)負(fù)責(zé)接入12臺(tái)UA5000媒體接入網(wǎng)關(guān)，每個(gè)交換機(jī)與兩臺(tái)核心交換機(jī)起VRRP協(xié)議并且與核心交換機(jī)連接的光纜都選擇了不同的路由，利用虛擬路由器冗余協(xié)議（VRRP）這種選擇協(xié)議特性，當(dāng)它在主路由器不可用時(shí)，自動(dòng)選擇提供動(dòng)態(tài)的故障轉(zhuǎn)移機(jī)制，保障接入媒體網(wǎng)關(guān)連接不間斷的穩(wěn)定運(yùn)行。

本鋼NGN網(wǎng)絡(luò)的IP承載網(wǎng)拓?fù)鋱D

4、NGN設(shè)備與IP承載網(wǎng)的融合

Softx3000軟交換設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)控制層設(shè)備Softx3000，具有200萬用戶/36萬中繼語音多媒體統(tǒng)一處理能力。具備呼叫控制、信令和協(xié)議處理以及基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)提供的能力，還可以與應(yīng)用服務(wù)器配合，向最終用戶提供多樣化的增值服務(wù)。在繼承現(xiàn)有PSTN業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上還提供新業(yè)務(wù)，如多媒體業(yè)務(wù)、話音與Internet融合業(yè)務(wù)、消息類業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程工作協(xié)同、企業(yè)統(tǒng)一通信等業(yè)務(wù)，降低運(yùn)營和維護(hù)成本。支持開放、標(biāo)準(zhǔn)的第三方業(yè)務(wù)集成能力，具有強(qiáng)大的互聯(lián)互通能力。

Softx3000與IP承載網(wǎng)直連，通過使用MGCP、H.248、H.323、SIP、 SIGTRAN等協(xié)議，完成與多種設(shè)備的交互。