NGN和软交换

2 NGN网络架构及演进

　　电信网络的发展趋势是在分组化的IP平台上提供丰富且多样化的业务，且随着这种趋势的日益明显，市场对于全球性的NGN标准提出了非常迫切的要求。所以国际各标准组织开始组织NGN标准化的研究，目前研究的重点之一是在于NGN的体系架构和网络演进等方面。

2.1 NGN的体系架构

　　关于NGN的体系架构，目前讨论最多的是网络融合架构。欧洲TISPAN计划将NGN架构描述为4个网络子系统，即IP多媒体子系统(IMS)、PSTN与ISDN仿真子系统、基于RSTP的流媒体子系统和其他多媒体子系统。其中，IP多媒体子系统为NGN接入网和终端提供基于会话启动协议(SIP)的业务，包括多媒体会话业务、集群信息定购等；PSTN/ISDN仿真子系统从与IP网络通过网关相连的传统终端的角度模拟PSTN/ISDN网络，可保证PSTN/ISDN网络业务的可用性和同一性，使得用户感觉不到他们并未与PSTN/ISDN网络直接相连。PSTN/ISDN仿真子系统与IMS在逻辑上是分离的，其技术上的不同点在于前者是基于H.248和SIP-I协议的，而后者是基于纯SIP的。

　　值得注意的是，两者只是在概念上分离，不同子系统的功能实体可能在同一物理节点上实现。

　　ITU FGNGN在TISPAN描述的NGN架构上进行了相应的修正，并在2004年12月会议上继续补充了网络附属子系统(NASS)和资源和准入控制子系统(RACS)功能。NASS提供IP地址分配(如利用动态主机配置协议)、IP层认证、基于用户轮廓的网络接入鉴权、基于用户轮廓的接入网络配置、IP层位置管理等功能；而RACS提供准入控制和网关控制功能，准入控制即依据用户轮廓、运营者策略和资源可用性进行准入决定，网关控制则包括网络地址和端口转换、DSCP标记等。

　　2.2 网络演进

　　目前，NGN的网络演进引起了广泛的关注，即固网演进是否适于采用IMS的架构？IMS是3GPP在Release5版本上提出的可支持IP多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用了SIP协议和与接入的无关性。

　　目前IMS支持2G和3G的移动接入方式，还不能支持固定接入方式。在网络融合的发展趋势下，3GPP、ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的网络融合方案，希望能使IMS成为基于SIP会话的通用平台，同时支持固定和移动的多种接入方式，以实现固网和移动网的融合。

　　以欧洲ETSI为代表的TISPAN计划提出，基于IMS的体系架构是NGN的主体架构，认为IMS代表了NGN网络发展的方向。IMS系统采用SIP协议进行端到端的呼叫控制，这就为IMS同时支持固定和移动接入提供了技术基础，也使得网络融合成为可能。但是由于基于IMS的网络融合研究刚刚开始，技术上还不够成熟稳定，其标准化工作也相应地成为了目前研究的重点。虽然ITU、3GPP、TISPAN都已经确定了将IMS作为NGN的基础框架，但很多网元和接口的功能还需要进行增强或修改；此外，目前标准组织的活动还处于功能需求的研究阶段，实现这些功能的流程、消息及参数还需要具体的规范定义。从产品的开发上看，虽然国内外主流厂商都在进行IMS产品的开发，但受到标准进程的限制，目前的产品仅能支持IMS的某些应用，并非完整意义上的IMS网络产品，不能够满足运营商大规模建网的需求。对于运营商而言，基于IMS的网络融合方案可以使其基于统一的核心网络为固定和移动用户提供相同的业务，相对固网和移动网的核心网并存的网络架构，不仅可以减少网络结构的复杂度，也应该可以降低网络的运维成本，但是同时也对网络的运营和管理提出了挑战，运营商需要针对网络融合的新架构研究相应的管理对策。

　　IMS将来如何提供统一的业务平台，标准乃至商品的成熟性等问题仍有待进一步的探讨和解决。同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。但目前，相当多的运营商面临的问题是如何将传统的基于电路的PSTN网络演进到基于分组技术的NGN网络中。尽管IMS可能成为NGN的重要组成部分，但是这种模式并不能很迅速地进行商业化的部署，特别是由于移动网络和固定网络的差异，对IMS的推广造成了一些不确定的影响，因为IMS是为移动网络设计的。

　　在2004年12月ITU NGN会议上，大会同意启动基于呼叫服务器(软交换)网络演进的标准化研究。ITU FGNGN也在2004年6月启动了PSTN演进的研究，提出了基于呼叫服务器的PSTN演进方案和示例。呼叫服务器将主要完成电路交换网的演进历程，而IMS将主要完成多媒体业务的功能，随着IMS的成熟性的增加，两者的应用将长期共存。

　　3 软交换技术

　　软交换技术是近年发展起来的一种新的呼叫控制技术，具有开放的体系架构、基于分组传输、能够提供多种接入方式等特点，可以提供语音、多媒体等多种实时业务，已经逐渐成为电路交换向分组交换演进的主流技术。

　　从技术发展趋势来看，电路交换将向以分组技术为基础的软交换演进，但在相当长的时间内电话交换网仍将与软交换网络共存。

　　实践证明，软交换技术已趋于成熟，达到了组建商用网络的技术条件要求。采用软交换技术实现电路交换向分组交换演进是电话网发展的重要技术举措。

　　软交换系统由多种设备组成，主要包括软交换设备、中继网关、信令网关、接入网关、媒体服务器、应用服务器等网络侧设备以及综合接入设备(IAD)、SIP终端等终端侧设备。主流厂家的软交换系统在国内外已有商用实例，主要应用集中在利用软交换提供长途汇接和本地用户接入业务，以及为企业用户提供综合通信解决方案。

　　软交换技术从1997年开始发展，正在逐步从试验阶段走向商用阶段，并在国内外得到应用。总体上看，美国的运营商要领先于欧洲，新兴运营商要积极于传统运营商。目前，美国的Verizon、Sprint公司、加拿大的BELL CANADA公司、英国的BT等公司已经开始引入软交换系统并开展业务。国内运营商也陆续开始利用软交换系统提供业务。随着竞争的日益激烈和多样化、个性化业务需求的不断增加，软交换技术已经成为运营商实现综合业务经营，向不同业务领域渗透的重要技术手段。
　　中国通信标准化协会网络与交换技术委员会从2001年起开始制订软交换系统的相关规范及标准，主要包括设备规范、协议规范、接口规范和业务相关规范等，现共完成相关规范59个。