郭 強 （北京交通大學(xué) 北京100044）
摘 要 針對目前NGN的技術(shù)和應(yīng)用的不斷發(fā)展成熟，本文簡要介紹NGN的一些特點，討論當(dāng)前一些網(wǎng)絡(luò)與NGN互通的情況。
關(guān)鍵詞 NGN 互通
NGN（Next Generation Network）是目前通信業(yè)界關(guān)注和探討的一個熱門話題，隨著NGN技術(shù)發(fā)展成熟，NGN已經(jīng)成為電信運營商快速和高效部署網(wǎng)絡(luò)的選擇之一。NGN采用開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)，傳輸、業(yè)務(wù)和應(yīng)用相互分離，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互通和功能，從而可以全球在范圍內(nèi)跨網(wǎng)絡(luò)支持包括語音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種應(yīng)用。NGN具有如下特點：
分布式控制：軟交換是NGN的控制功能實體，適應(yīng)IP網(wǎng)絡(luò)分布處理的結(jié)構(gòu)特點，為其提供具有實時性要求得業(yè)務(wù)的呼叫控制和連接控制功能，是NGN呼叫與控制的核心。
開放式結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)控制接口開放，網(wǎng)絡(luò)部件間的協(xié)議接口基于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)分離：推出獨立于網(wǎng)絡(luò)運營商的業(yè)務(wù)提供商，使得業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性。
一體化的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：在統(tǒng)一的管理平臺下，實現(xiàn)音頻、視頻、數(shù)據(jù)信號的傳輸和管理，提供各種寬帶應(yīng)用和傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)。
具有端到端QoS：為所承載的話音及視頻等實時業(yè)務(wù)提供所需的QoS服務(wù)保證。
完善的安全機制：在開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，必須保證業(yè)務(wù)提供者的可信任性，保證網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的安全運行。
1 NGN協(xié)議體系
NGN是一個開放的、多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與各種設(shè)備進(jìn)行通信，以支持各種網(wǎng)絡(luò)之間的互通。主要協(xié)議有MGCP、H.248、H.323、SIP 、SIP-T、SNMP、SIGTRAN、PALARY、TUP/ISUP、SCCP、TCAP、INAP、PRA。
2 NGN與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互通
當(dāng)前NGN已經(jīng)成為國際上新一代承載各種業(yè)務(wù)的主要技術(shù)，NGN應(yīng)具有向后兼容，允許平滑演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)。
2.1 與PSTN的互通
NGN和PSTN的互通包括話路網(wǎng)和信令網(wǎng)的互通。
話路網(wǎng)的互通：Softswitch與TG之間的互通采用H.248和SIGTRAN（Signaling transport）協(xié)議族的M2UA/IUA/V1UA協(xié)議。在中繼網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行E1電路的對接，由中繼網(wǎng)關(guān)完成E1電路到IP分組的轉(zhuǎn)換，或者相反方向完成IP分組到E1電路的轉(zhuǎn)換。
信令網(wǎng)的互通：SIGTRAN是下一代網(wǎng)絡(luò)中一個重要的協(xié)議堆棧，用來實現(xiàn)在IP網(wǎng)中傳遞電路交換網(wǎng)的No.7信令，完成NGN和No.7信令網(wǎng)的協(xié)議互通。
SINGTRAN利用標(biāo)準(zhǔn)IP傳送協(xié)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。SINGTRAN由以下三個部分組成。
�。�1）信令適配層：用于支持特定的原語和通用的信令傳輸協(xié)議，信令網(wǎng)關(guān)根據(jù)其實現(xiàn)的功能，No.7信令適配層可以采用消息傳遞部分第二級（MTP-2）用戶適配層（M2UA）、消息傳遞部分第二（MTP-2）對等適配層（M2PA）、消息傳遞部分第三級（MTP-3）用戶適配層（M3UA）、信令連接控制部分（SCCP）用戶適配層（SUA）、事務(wù)處理能力應(yīng)用部分（TCAP）用戶適配層（TUA）。
（2）信令傳輸層：一種保證信令信息在IP網(wǎng)可靠傳輸?shù)倪\輸層協(xié)議，目前采用流控制傳送協(xié)議（SCTP），由SCTP提供的偶連來保證在無連接的IP網(wǎng)傳送可靠的PSTN信令消息。
�。�3）IP協(xié)議層：標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。
No.7信令點與NGN中的接點（IP網(wǎng)中的接點）通過SG進(jìn)行互通主要有兩種方式：
No.7信令網(wǎng)與基于IP的No.7信令網(wǎng)的互通，和No.7信令網(wǎng)與IP信令網(wǎng)的互通。第一種互通方式是把IP網(wǎng)中節(jié)點看作No.7信令網(wǎng)的一個節(jié)點，分配No.7信令點編碼，只是No.7信令鏈路層與窄帶No.7信令鏈路層不同，采用的是基于IP的鏈路層，這里的SG充當(dāng)了STP及媒體轉(zhuǎn)換功能；第二種互通方式是在IP網(wǎng)中傳送信令不再采用No.7信令網(wǎng)的方式傳遞信令，而是在SG完成MTP-3與IP地址的對應(yīng)關(guān)系，由IP和它的適配層完成對高層信令的傳遞，這里的SG充當(dāng)了信令代理的功能。
2.2 與PLMN的互通
通過媒體網(wǎng)關(guān)MGW（Media Gateway）與SCP連接。移動接入媒體網(wǎng)關(guān)與UTRAN接入網(wǎng)進(jìn)行復(fù)雜的控制面交互（Q.AAL2/IuUP），將UTRAN業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)換為IP/ATM核心網(wǎng)業(yè)務(wù)流，并轉(zhuǎn)接來自UTRAN的非接入層信令（如層3呼叫控制）到MSCserver或轉(zhuǎn)發(fā)從MSCserver到UTRAN的控制命令。
軟交換支持H.248媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議或MGCP協(xié)議來實現(xiàn)對媒體網(wǎng)關(guān)的控制，接入和管理。
2.3 與智能網(wǎng)的互通
軟交換與智能網(wǎng)的互通有兩種方式：通過信令網(wǎng)關(guān)SG互通或者直接與SCP連接。
軟交換與智能網(wǎng)的互通
方式一：
Softswitch以INAP/CAP/TCAP/SCCP接口通過信令網(wǎng)關(guān)與智能網(wǎng)的SCP互通，共同提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，對于智能業(yè)務(wù)所需要的IVR等功能，由Softswitch控制的媒體資源服務(wù)器（MRS）和媒體網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)，可以改善網(wǎng)絡(luò)資源占用和時延。
軟交換與智能網(wǎng)互通時與信令網(wǎng)關(guān)（SG）直接相連，由信令網(wǎng)關(guān)完成底層協(xié)議的轉(zhuǎn)換和地址翻譯功能。軟交換與現(xiàn)有智能網(wǎng)的互通主要體現(xiàn)在軟交換通過SGF功能實體實現(xiàn)與現(xiàn)有智能網(wǎng)功能實體SCF、SRF、CCF的信令的互通。在該方式下，軟交換應(yīng)能夠處理現(xiàn)有智能網(wǎng)上的各種智能業(yè)務(wù)的呼叫，這些呼叫可能是PSTN/ISDN用戶發(fā)起的，也可能是AG/IAD發(fā)起的，還可能是SIP終端發(fā)起的。
方式二：
與本地智能網(wǎng)的互通可將軟交換網(wǎng)絡(luò)直接出網(wǎng)口與智能網(wǎng)SCP連接，完成INAP協(xié)議。目前的軟交換設(shè)備支持固定智能網(wǎng)的INAP協(xié)議，因此，軟交換可以與傳統(tǒng)固定智能網(wǎng)的SCP互通，獲得原有固定智能網(wǎng)所提供的記帳卡、被叫集中付費、虛擬專用網(wǎng)等智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。如果以后軟交換支持CAMEL系統(tǒng)的CAP協(xié)議、WIN系統(tǒng)的WIN MAP協(xié)議，那么軟交換也可以作為GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)中的SSF，訪問GSM 和CDMA網(wǎng)絡(luò)中的SCP，為移動用戶提供各種智能業(yè)務(wù)。
2.4 與移動短消息系統(tǒng)的互通
軟交換應(yīng)用服務(wù)器的即時消息（IM）系統(tǒng)與移動短消息的互通采用短消息網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)，如下圖所示，IM服務(wù)器與短消息網(wǎng)關(guān)直接采用中國移動或中國聯(lián)通規(guī)定的SP與短消息網(wǎng)關(guān)互通協(xié)議：CMPP/SGIP。短消息網(wǎng)關(guān)與移動短消息服務(wù)器SMS之間采用標(biāo)準(zhǔn)的SMPP協(xié)議。IM服務(wù)器可以根據(jù)消息的接收地址來判別是否到移動終端，如果是到移動終端的消息就把消息轉(zhuǎn)發(fā)到短消息網(wǎng)關(guān)上從而實現(xiàn)移動終端與多媒體終端的消息互通。
2.5 與Internet的互通
NGN將充分借鑒移動網(wǎng)絡(luò)的虛擬歸屬環(huán)境（VHE）技術(shù)和Internet的Web業(yè)務(wù)技術(shù)，提供各種網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)。SIP是Internet中的會話控制協(xié)議，其地位類似于電話網(wǎng)絡(luò)中的信令協(xié)議，主要功能是完成多媒體呼叫控制。SIP是一個會話/媒體集成控制的輕型協(xié)議，專門用于Internet，它和Internet已有的其他協(xié)議配套支持多媒體網(wǎng)絡(luò)通信。SIP協(xié)議設(shè)計有兩個重要的特點。一是在很大程度上參照HTTP進(jìn)行設(shè)計，因此易于實現(xiàn)，適于大規(guī)模應(yīng)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(wǎng)頁中嵌入對用戶的SIP點擊呼叫，自然地實現(xiàn)和Internet的融合業(yè)務(wù)
鑒于SIP在未來網(wǎng)絡(luò)中的重要地位，業(yè)界傾注了大量的熱情研究SIP的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，提出了一些典型應(yīng)用的解決方案，并給出了SIP協(xié)議的擴(kuò)展機制。由于SIP遵從Internet的一般原則，是一個客戶/服務(wù)器模式的協(xié)議，因此SIP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)都是通過相應(yīng)的服務(wù)器實現(xiàn)的。其中，代理服務(wù)器（Proxy）是SIP網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)元，完成呼叫請求的選路轉(zhuǎn)發(fā)功能。IETF定義了CPL語言，供用戶向其發(fā)出指令，也可以通過CGI的方式進(jìn)行控制，借此實現(xiàn)諸如呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫篩選等傳統(tǒng)電信網(wǎng)中的基本補充業(yè)務(wù)以及增值業(yè)務(wù)的觸發(fā)轉(zhuǎn)向。對于各種增值業(yè)務(wù)，則須設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器，根據(jù)不同的平臺技術(shù)，配備如Servlet等形式的控制邏輯，并定義配套的協(xié)議過程。
2.6 與其它系統(tǒng)的互通
即時消息系統(tǒng)通常采用IETF的SIMPLE協(xié)議實現(xiàn)，可以與支持SIMPLE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的即時消息系統(tǒng)，如微軟的MSN Messenger實現(xiàn)互通。通常NGN系統(tǒng)大都支持多種開放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以與采用SIP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的企業(yè)通信系統(tǒng)實現(xiàn)互通。如果企業(yè)有自己的IP PBX能夠支持標(biāo)準(zhǔn)的SIP協(xié)議，軟交換可以采用SIP分組局間信令實現(xiàn)與IP PBX的互通。P-3與IP地址的對應(yīng)關(guān)系，由IP和它的適配層完成對高層信令的傳遞，這里的SG充當(dāng)了信令代理的功能。
