郭 強 （北京交通大學 北京100044）
摘 要 針對目前NGN的技術和應用的不斷發(fā)展成熟，本文簡要介紹NGN的一些特點，討論當前一些網(wǎng)絡與NGN互通的情況。
關鍵詞 NGN 互通
NGN（Next Generation Network）是目前通信業(yè)界關注和探討的一個熱門話題，隨著NGN技術發(fā)展成熟，NGN已經成為電信運營商快速和高效部署網(wǎng)絡的選擇之一。NGN采用開放的網(wǎng)絡架構體系，建立在IP技術基礎上的新型公共電信網(wǎng)絡，傳輸、業(yè)務和應用相互分離，實現(xiàn)網(wǎng)絡的互通和功能，從而可以全球在范圍內跨網(wǎng)絡支持包括語音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種應用。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IP網(wǎng)絡分布處理的結構特點，為其提供具有實時性要求得業(yè)務的呼叫控制和連接控制功能，是NGN呼叫與控制的核心。
開放式結構：網(wǎng)絡控制接口開放，網(wǎng)絡部件間的協(xié)議接口基于相應的標準。
業(yè)務和網(wǎng)絡分離：推出獨立于網(wǎng)絡運營商的業(yè)務提供商，使得業(yè)務和應用的提供有較大的靈活性。
一體化的綜合業(yè)務網(wǎng)絡：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，提供各種寬帶應用和傳統(tǒng)電信業(yè)務。
具有端到端QoS：為所承載的話音及視頻等實時業(yè)務提供所需的QoS服務保證。
完善的安全機制：在開放的網(wǎng)絡結構中，必須保證業(yè)務提供者的可信任性，保證網(wǎng)絡基礎設施的安全運行。
1 NGN協(xié)議體系
NGN是一個開放的、多協(xié)議的網(wǎng)絡架構，它通過標準協(xié)議與各種設備進行通信，以支持各種網(wǎng)絡之間的互通。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)絡的互通
當前NGN已經成為國際上新一代承載各種業(yè)務的主要技術，NGN應具有向后兼容，允許平滑演進的網(wǎng)絡。
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)關上進行E1電路的對接，由中繼網(wǎng)關完成E1電路到IP分組的轉換，或者相反方向完成IP分組到E1電路的轉換。
信令網(wǎng)的互通：SIGTRAN是下一代網(wǎng)絡中一個重要的協(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利用標準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）、事務處理能力應用部分（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：標準IP網(wǎng)絡層協(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充當了STP及媒體轉換功能；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地址的對應關系，由IP和它的適配層完成對高層信令的傳遞，這里的SG充當了信令代理的功能。
2.2 與PLMN的互通
通過媒體網(wǎng)關MGW（Media Gateway）與SCP連接。移動接入媒體網(wǎng)關與UTRAN接入網(wǎng)進行復雜的控制面交互（Q.AAL2/IuUP），將UTRAN業(yè)務流轉換為IP/ATM核心網(wǎng)業(yè)務流，并轉接來自UTRAN的非接入層信令（如層3呼叫控制）到MSCserver或轉發(fā)從MSCserver到UTRAN的控制命令。
軟交換支持H.248媒體網(wǎng)關控制協(xié)議或MGCP協(xié)議來實現(xiàn)對媒體網(wǎng)關的控制，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)關與智能網(wǎng)的SCP互通，共同提供智能網(wǎng)業(yè)務，對于智能業(yè)務所需要的IVR等功能，由Softswitch控制的媒體資源服務器（MRS）和媒體網(wǎng)關實現(xiàn)，可以改善網(wǎng)絡資源占用和時延。
軟交換與智能網(wǎng)互通時與信令網(wǎng)關（SG）直接相連，由信令網(wǎng)關完成底層協(xié)議的轉換和地址翻譯功能。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，軟交換應能夠處理現(xiàn)有智能網(wǎng)上的各種智能業(yè)務的呼叫，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。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)絡中的SSF，訪問GSM 和CDMA網(wǎng)絡中的SCP，為移動用戶提供各種智能業(yè)務。
2.4 與移動短消息系統(tǒng)的互通
軟交換應用服務器的即時消息（IM）系統(tǒng)與移動短消息的互通采用短消息網(wǎng)關實現(xiàn)，如下圖所示，IM服務器與短消息網(wǎng)關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)關互通協(xié)議：CMPP/SGIP。短消息網(wǎng)關與移動短消息服務器SMS之間采用標準的SMPP協(xié)議。IM服務器可以根據(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發(fā)到短消息網(wǎng)關上從而實現(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)絡的虛擬歸屬環(huán)境（VHE）技術和Internet的Web業(yè)務技術，提供各種網(wǎng)絡融合業(yè)務。SIP是Internet中的會話控制協(xié)議，其地位類似于電話網(wǎng)絡中的信令協(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)絡通信。SIP協(xié)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(xiàn)，適于大規(guī)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(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
鑒于SIP在未來網(wǎng)絡中的重要地位，業(yè)界傾注了大量的熱情研究SIP的各種網(wǎng)絡應用，提出了一些典型應用的解決方案，并給出了SIP協(xié)議的擴展機制。由于SIP遵從Internet的一般原則，是一個客戶/服務器模式的協(xié)議，因此SIP網(wǎng)絡業(yè)務都是通過相應的服務器實現(xiàn)的。其中，代理服務器（Proxy）是SIP網(wǎng)絡的基本網(wǎng)元，完成呼叫請求的選路轉發(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的方式進行控制，借此實現(xiàn)諸如呼叫轉移、呼叫篩選等傳統(tǒng)電信網(wǎng)中的基本補充業(yè)務以及增值業(yè)務的觸發(fā)轉向。對于各種增值業(yè)務，則須設置相應的應用服務器，根據(jù)不同的平臺技術，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標準協(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準協(xié)議，可以與采用SIP標準協(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能夠支持標準的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地址的對應關系，由IP和它的適配層完成對高層信令的傳遞，這里的SG充當了信令代理的功能。
