张磊 范忠礼
摘要：本文首先介绍了下一代网络NGN体系结构，接着分析了基于软交换技术的下一代电信网，最后讨论了现代电信网向下一代电信网过渡的解决方案。
关键词：软交换，下一代网络NGN，7号信令网，媒体网关控制协议，IP电话，智能网IN
1 引言
市场需求和技术进步共同推动着网络的发展，IP技术大大改变了传统电信网络的概念和结构。未来的趋势表明以IP为代表的数据业务将持续快速增长，因为诸如Internet之类的先导网的发展会出现许多新的应用，传统电信业务从电路交换网向IP网的转移将加快，宽带接入的推广使用将大大增加网上流量。为了适应用户多媒体通信的需要，电话网、互联网以及有线电视网的融合将越来越深入，而作为一个公共的通信平台，互联网将处于核心的地位。如何将目前的电信网演进为以IP分组为基础、以互联网为核心的公用通信网络，是电信网发展所面临的挑战。发展统一的IP核心网不仅能使新型电信运营商从互联网综合业务的角度进入固定电话和移动电话领域，还可以进行以电子商务为代表的、基于Web的互联网新业务，以及宽带交换式多媒体业务。
2 下一代网络NGN体系结构
所谓下一代网NGN，是一个及其松散的概念，泛指一个不同于目前一代的、以数据为中心的融合网络。从网络特性看，下一代网络应该是：一个通过高速公共传输链路和路由器等节点，利用IP承载话音、数据和视像等所有比特流的多业务网；一个能为各种业务提供有保证的服务质量的网络；一个在与网络传送层及接入层分开的服务平台上提供服务与应用的网络；一个向用户提供宽带接入，能充分发挥容量潜力的网络；一个具有后向兼容性，能充分挖掘现有网络设施潜力和保护以有投资，允许平滑演进的网络。
基于IP技术的下一代电信网是一种以分组为单位的网络交换和传输机制，承载、信令和管理在同一个基础设施上（即IP之上），客户机／服务器的电信业务体系，具有向传统的固定和移动终端提供仿真的传统电信业务的能力。其大致网络体系结构如图1所示。
其中，IP宽带交换传输网组成核心网，其关键技术包括宽带光纤波分复用传输技术和IP高速分类多业务网络软交换汇接技术：接入间具有IP宽带多业务有线和无线的接入方式，包括IP光纤接入网软交换和传输技术、IP无线接入网软交换和传输技术、W-CDMA无线接入技术、SBS软基站技术、Ethernet／Cable和光纤有线接入技术的应用；用户终端是智能的、与网络结构独立的多功能个人化终端；接入网关完成传统终端的匹配、认证、授权、接入许可和记账等功能；业务服务器向终端、网关和各类网络节点提供网络知识，提供各种电信业务。下一代网络NGN是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效地实现新业务，在功能上分为四层（如图2所示）：
1） 接入和传输层(Access and transport layer)：将用户连接至网络，集中用户业务将它们传递至目的地，包括各种接入手段。
2） 媒体层(Media layer)：将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。、例如：将话音信号分割成ATM信元或IP包。此外，媒体层可以将信息选路至目的地。
3） 控制层(Control layer)：包含呼叫智能。此层决定用户收到的业务，并能控制低层网络元素对业务流的处理。
4） 网络服务层(Network Service layer)：在呼叫建立的基础上提供额外的服务。
3 基于软交换技术的下一代电信网的分析
在下一代网络体系中，软交换技术无疑是其核心技术。软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制(建立会话、拆除会话)、信令互通(如从SS7到IP)。其结果就是把呼叫传输与呼叫控制分离开，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。其中更重要的是，软交换采用了开放式应用程序接口(API)，允许在交换机制中灵活引入新业务。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录的生成等功能。从功能上，将电信业务分离到业务服务器中，使电信服务与网络知识独立；将交换控制分离到控制服务器中，使交换控制与交换网络无关；将网络知识转移到网络知识服务器中，使控制功能动态学习路由；最终实现通信应用与电信业务、交换机制与交换控制、网络和终端及业务的知识与网络节点的交换功能的彻底分离，核心网络的汇接转发功能和接入网络的接入功能隐藏在第三层以下。业务由服务器向客户机提供，建立在服务器开放的平台上，服务器提供网络基本电信业务和应用业务及注册、认证、授权和记账业务：同一客户机可以接受多种不同的业务，客户机可以设置在网关中向传统用户提供业务接口，也可以设置在用户终端里接受各种网络和应用业务；每一种业务由专业的业务供应商创建、经营并且维护相关的业务。
3.1软交换在下一代电信网中的位置
在传统交换网络中，给用户提供的功能或提供的业务都直接与交换机有关，因此交换机需要的功能或交换机需要提供新的服务都需要在每个节点来完成，如PSTN交换机能提供如缩位拨号、呼叫前转、呼叫等待、三方通话等14种补充业务。ISDN交换机能提供的补充业务比PSTN交换机还多，如主叫号码显示业务、主叫号码显示限制业务、被连接号码显示业务、被连接号码显示限制业务和UUS业务等。传统交换网络采用依靠交换机和信令提供业务的方式，通常在制定交换机规范的时候要确定该交换机应提供什么业务，在增加新的业务时必须要对每一个交换机或信令作相应的改造，因此提供业务的时间较长。为了满足业务的需要，网络中出现了公共的业务平台，即智能网。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接，而智能网完成业务提供。将呼叫连接和业务提供分开的方法大大增强了业务提供的能力，缩短了业务提供的时间。但是这种分离仅仅是第一步，随着承载的多样化还必须将呼叫控制和承载连接进一步分离。如图3所示，网络将分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层，即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。软交换就是位于网络分层中的控制层，它与媒体层的网关交互作用，接收正在处理的呼叫的相关信息，指示网关完成呼叫。它的主要任务是：在各点之间建立关系，这些关系可能是一个简单的呼叫，也可以是一个较复杂的处理。软交换主要处理实时业务，首先是语音业务，也可以包括视频业务和其他多媒体业务。在软交换中通常也提供一些基本的补充业务，相当于传统交换机的呼叫控制部分和基本业务提供部分。这种网络拓扑结构有以下特点：可以使用基于包的承载传送，是一个开放端点的拓扑结构，能同样好地传送话音和数据业务；将网络的承载部分与控制部分相分离，允许它们分别演进，有效地打破了单块集成交换的结构；在各单元之间使用开放的接口，允许运营商为其网络的每一部分购买性价比最好的产品。
