NGN下一代网络技术（精选5篇）

NGN下一代网络技术 第1篇

随着信息业务的兴起与发展,在新世纪初,全世界网上传送的数据业务量已经超过语音业务,同时全球移动用户也超过了固定用户。以IP业务为代表的数据业务量将超过或大大超过话音业务量的增长趋势,而宽带IP网络的建设,各种形式的宽带接入技术在网络中得到大量应用后,Internet基本接入业务的种类将越来越多。为了支持层出不穷、越来越多的网络应用,世界各国都在探索与试验可持续发展的下一代网络,并提出了下一代网络的相关概念。

1 NGN的概念

1.1 NGN的定义

NGN是下一代网络的简称,是网络界为了描述未来网络共同使用的一个新概念,在2004年年初的国际电联NGN会议上,给出了NGN的定义:NGN是基于分组的网络,能够提供电信业务,利用多种宽带能力和QOS保证的传送技术,其业务相关功能与其传送技术相独立,NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商,NGN支持通用移动性。

1.2 NGN的特征

NGN采用开放的网络构架体系,它有以下三大特征:(1)将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件,各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展。(2)下一代网络是业务驱动的网络,其功能特点是:业务与呼叫控制分离,呼叫与承载分离。用户可以自行配置和定义自己的业务特征,不必关心承载业务的网络形式以及终端类型。(3)下一代网络是基于统一协议的基于分组的网络。当前因特网、广电网、电信网三网融合已是不可阻挡的趋势,这代表了网络未来发展的潮流和趋势。

1.3 NGN的主要技术

目前,全球支撑NGN的主要技术有软交换、IPv6、宽带接入、智能光网、IP终端、网络安全技术。IPv6技术是三网融合的关键技术,软交换技术是NGN体系结构中的核心技术。

2 软交换的概念

国际软交换协会(ISC)对软交换的定义:软交换是提供呼叫控制功能的软件实体。其所完成的功能相当于原有传统交换机所提供的功能,即实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能,但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的,不同的业务所需要的呼叫控制功能不同,而软交换则是与业务无关的,因此要求软交换能够提供对各种业务的基本呼叫控制。

3 软交换的体系结构

软交换网络系统结构按照功能共分为4层:接入层、传送层、控制层和应用层。

(1)接入层:主要作用是利用各种接入设备实现不同用户的接入,向上连接高速传输线路,向下支持多种业务接口,并实现不同信息格式之间的转换。(2)传送层:主要功能是采用分组技术,提供高可靠、端到端QOS保证的综合传送平台。(3)控制层:主要指网络为完成端到端的数据传输进行的路由转发功能,它是网络交换的核心,目的是在传送层的基础上构建端到端的通信过程。(4)应用层:是提供业务的平面,提供传统交换机的业务和其它增值业务。可以提供开放的业务接口,由第三方来提供业务。

4 软交换的特点

软交换技术的主要特点表现在以下几个方面:(1)支持各种不同的PSTN、ATM和IP协议等各种网络的可编程呼叫处理系统。(2)可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上。(3)高效灵活性。例如:软交换加上一个中继网关便是一个长途/汇接交换机(C4交换机)的替代,在骨干网中具有VOIP或VTOA功能。(4)开放性。通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用IN(智能网)业务。(5)为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口(API)。(6)具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。包括展露给所有组件的简单网络。

5 软交换的主要功能

(1)业务提供功能。负责完成向业务平台提供开放的标准接口,能够提供PSTN/ISDN交换机提供的全部业务;同时还可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务。(2)呼叫控制功能。负责完成基本和增强的呼叫处理过程,完成基本呼叫的建立、维持和释放的控制功能,例如呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发和资源控制等。(3)媒体网关接入功能。该功能可以认为是一种适配功能,它可以连接各种媒体网关,如PSTN/ISDN IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关等,完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接,提供相应业务。(4)互连互通功能。负责与其他对等实体互连互通,这个功能具有支持各种协议的特点。下一代网络并不是一个孤立的网络,不可避免地要实现与现有多个网络的互连互通,这需要软交换设备支持相应的信令与协议,从而完成与上述网络之间的互连互通。

6 结束语

软交换作为下一代网络的核心技术已被业界接受和普遍看好,但任何一项新技术在刚开始应用时肯定会存在许多问题,这些问题会在实践中不断加以完善与解决,我们相信软交换在下一代网络的演进中将发挥核心的作用,其发展前景非常广阔。

2010年6月30日,经国务院三网融合工作协调小组审议批准,确定了第一批三网融合试点地区(城市)名单,这标志着三网融合试点工作正式启动。

摘要：下一代网络(NGN)是一种综合、开放的网络架构,提供语言、数据和多媒体等业务。软交换作为下一代网络的核心技术,受到业界的普遍关注。本文对下一代网络(NGN)及其关键技术进行了介绍,并在此基础上,对其中最为重要的软交换技术的体系结构、实现功能以及特点作出分析和思考。

关键词：NGN,软交换,体系结构

参考文献

[1]杨放春.下一代网络中的关键技术[J].北京邮电大学学报,2003,3.

[2]饶翔,张顺颐.基于软交换的下一代网络体系结构[J].电信科学,2001,8.

[3]明纪栋,施扬.下一代网络的核心技术——软交换[J].电脑知识与技术,2005.

NGN新一代网络技术和应用 第2篇

【关键词】NGN；体系结构；软交换

1、NGN技术介绍

1.1 NGN概述

NGN是下一代网络的简称，国际电信联盟远程通信标准化组织ITU-T对NGN的定义如下：NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性。NGN具有以下特点：NGN属于电信网络，支持话音、数据和多媒体业务；支持实时/非实时的业务，同时应支持业务的个性化、业务的移动性；分组传送；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用(包括实时、流、非实时和多媒体业务)；具有端到端QoS和透明的传输能力；通过开放接口与传统网络互通；具有通用移动性；允许用户自由地接入不同业务提供商；支持多样标志体系，并能将其解析为IP地址以用于IP网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融合固定与移动业务；业务功能独立于底层传送技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。

1.2 NGN的核心技术

NGN需要得到许多新技术的支持，如:采用软交换技术实现端到端业务的交换；采用IP技术承载各种业务，实现三网融合；采用IPv6技术解决地址问题，提高网络整体吞吐量；采用MPLS(多协议标签交换)实现I层和多种链路层协议(ATM/FR、PPP、以太网，或SDH、光波)的结合；采用OTN(光传输网)和光交换网络解决传输和高带宽交换问题；采用宽带接入手段解决“最后一公里”的用户接入问题。因此实现NGN的关键技术是软交换技术、高速路由/交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术。其中软交换技术是NGN的核心技术。软交换(Soft Switch)又称为呼叫代理(Agent)、呼叫服务器或媒体网关控制。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，使软交换能无缝地软统一于通信数据、传真、视频等多媒体业务。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。软交换是下一代网络呼叫与控制的核心，其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机的控制接续和业务处理等功能，各实体间通过标准化协议进行连接和通信，便于在NGN中更快地实现各类复杂的协议，更方便地提供业务。

2、NGN在油田通信建设中的应用

近年来，由于通信技术的不断发展，人们对新业务需求的增加，给通信事业的发展带来了新的挑战，当前迫切需要一个能够将语音、数据和图像融合在一起的网络。通信网络正在从电路交换向以软交换为核心的下一代网络演进。对油田通信来说解决好现有网络与NGN网络的无缝融合和平滑演进是首先需要面对的问题:如何对待巨额投资建立的传统PSTN网、如何改造PSTN网以适应日益增加的数据业务、如何使PSTN网低成本地向基于分组的网络结构演进，实现PSTN与新建数据网的融合等等。

2.1 油田通信现状

油田通信固话网由程控交换机和接入网组成，属于传统的电话交换网，主要机型有F5、HJD04、ZXJ10、C&C08等。目前油田通信交换网络只能提供基本的语音业务、补充业务和少量的增值业务。全网的程控交换机没有集中的用户数据库和智能业务平台，不能在全网提供彩铃、移机不移号等智能业务。

油田通信宽带数据网络主要由核心层、汇聚层和接入层组成。

核心层包括路由器、核心交换机和各种服务器。

汇聚层包括骨干汇聚层和边缘汇聚层。

宽带接入层包括多个厂家的xDSL的局端设备（DSLAM）、接入交换机。DSLAM与接入交换机通过光纤与汇聚层相连。

油田有线电视网络主要覆盖油田公司和炼化公司的用户，目前油田有线电视网络已基本实现油田联网，依托油田通信完善的管道资源建成了280多公里的光缆骨干网络。油田有线电视已于2008年基本建成了全数字前端，目前还未对整个网络进行数字信号的传送。

2.2 油田通信的NGN建设框架简介

下一代网络是语音与数据相结合的网络，许多传统的业务和接口需要与NGN的业务和接口相共存，众多的新业务将在本地交换业务中得以体现。油田通信采用的NGN系统构架。

大庆油田NGN各个平面的主要设备有：

边缘接入层：MSAG、IAD、TG、SG

核心交换层：承载网（8908、T600）

网络控制层：SS1B

业务管理层：UP10、SHLR

其中：

SG：完成电路交换网信令与包交换网（基于IP）之间的信令的转换功能。

TG：完成媒体流转换等功能，主要用于中继（SS7信令）接入，连接PSTN局向。

AG：用于终端用户接入。

MSAG：完成宽、窄带用户统一接入功能

IAD：小型接入设备，完成用户端数据、语音、图像等多媒体业务的综合接入功能。

BGW：宽带网关，用于公私网络的互联，提供地址转换、流量统计以及流控、业务优先级、拥塞控制等特色功能。

SHLR: 用户归属位置寄存器，存储用户数据。

Application Server：向第三方业务开发商提供标准应用编程接口（API），以及业务生成环境；完成业务创建和维护功能。

SoftSwitch：作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能。

NGN投产以后，传统电信网将与因特网融合，为话音与数据信息流的传输提供一个很好的平台。用户将可直接获得由NGN综合业务平台统一提供的增值业务，开展增值业务，感受到新技术带来的欢愉，这不但可以为油田通信增加服务项目，还可以增加一定的收入，并可稳定油田用户市场，增加与同行业的竞争力。

3、结束语

NGN是电信史上的一块里程碑，它是一种综合、开放的网络架构，提供语音、数据和多媒体等业务。NGN通过优化网络结构，不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合，使得分组交换网络能够继承原有电路交换网中丰富的业务功能，同时可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。它的出现，标志着新一代电信网络时代的到来。

参考文献

[1]刘韵洁，张智江。下一代网络[M]。北京:人民邮电出版社，2005，2(13):399.

NGN下一代网络技术 第3篇

NGN (Next Generation Network) 即下一代网络, 从发展的角度来看, NGN是从传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈向以分组交换为主, 它承载了原有PSTN网络的所有业务, 把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷, 又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。从这个意义上讲, NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物, 它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。

a) 下一代网络 (NGN) 特点。NGN可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务综合开放的网络构架。NGN采用开放的网络构架体系, 其特点有:将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件, 各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展;部件间的协议接口基于相应的标准。部件化使得原有的电信网络逐步走向开放, 运营商可以根据业务需要自由组合各部分的功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。

b) 下一代网络 (NGN) 的网络层。NGN在功能上可分为四个层次:接入和传输层 (Access 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;媒体传送层 (Mediaand transport 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;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;网络服务层 (Network Service layer) :在呼叫建立的基础上提供额外的服务。

2 软交换的概念

我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是:“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一, 它独立于传送网络, 主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能, 同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务, 并向第三方提供可编程能力。”软交换是下一代网络的控制功能实体, 为下一代网络 (NGN) 具有实时性要求的业务的提供呼叫控制和连接控制功能, 是下一代网络呼叫与控制的核心。简单的看, 软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体, 但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的, 不同的业务所需要的呼叫控制功能不同, 这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。

3 软交换的基本特点

集成分组网世界和电路交换网世界;具备汇接局和端局能力;呼叫控制与媒体层和业务层分离。

4 软交换的主要功能

随着电信市场的日益发展和向下一代网络 (NGN) 的逐步演进, 软交换技术正扮演着关键角色, 目前软交换主要完成以下功能:

4.1 媒体网关接入功能

媒体网关功能是接入到IP网络的一个端点/网络中继或几个端点的集合, 它是分组网络和外部网络之间的接口设备, 提供媒体流映射或代码转换的功能。例如, PSTN/ISDNIP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关和综合接入网关等, 支持MGCP协议和H.1248/MEGACO协议来实现资源控制、媒体处理控制、信号与事件处理、连接管理、维护管理、传输和安全等多种复杂的功能。

4.2 呼叫控制和处理功能

呼叫控制和处理功能是软交换的重要功能之一, 可以说是整个网络的灵魂。它可以为基本业务/多媒体业务呼叫的建立、保持和释放提供控制功能, 包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。支持基本的双方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能, 多方呼叫控制功能包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听等。

4.3 业务提供功能

在网络从电路交换向分组交换的演进过程中, 软交换必须能够实现PSTN/ISDN交换机所提供的全部业务, 包括基本业务和补充业务, 还应该与现有的智能网配合提供智能网业务, 也可以与第三方合作, 提供多种增值业务和智能业务。

4.4 互连互通功能

下一代网络 (NGN) 并不是一个孤立的网络, 尤其是在现有网络向下一代网络的发展演进中, 不可避免地要实现与现有网络的协同工作、互连互通、平滑演进。例如, 可以通过信令网关实现分组网与现有7号信令网的互通;可以通过信令网关与现有智能网互通, 为用户提供多种智能业务;可以采用H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通;可以采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通;可以采用SIP或BICC协议与其他软交换设备互联;还可以提供IP网内H.248终端、SIP终端和MGCP终端之间的互通。

4.5 协议功能

软交换是一个开放的、多协议的实体, 因此必须采用各种标准协议与各种媒体网关、应用服务器、终端和网络进行通信, 最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。这些协议包括H.323、SIP、H.248、MGCP、SIG-TRAN、RTP、INAP等。

4.6 资源管理功能

软交换应提供资源管理功能, 对系统中的各种资源进行集中管理, 如资源的分配、释放、配置和控制, 资源状态的检测, 资源使用情况统计, 设置资源的使用门限等。

4.7 计费功能

软交换应具有采集详细话单及复式计次功能, 并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。

4.8 认证与授权功能

软交换应支持本地认证功能, 可以对所管辖区域内的用户、媒体网关进行认证与授权, 以防止非法用户/设备的接入。同时, 它应能够与认证中心连接, 并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息送往认证中心进行接入认证与授权, 以防止非法用户, 设备的接入。

4.9 地址解析功能

软交换设备应可以完成E.164地址至IP地址、别名地址至IP地址的转换功能, 同时也可以完成重定向的功能。对于号码分析和存储功能, 要求软交换支持存储主叫号码20位, 被叫号码24位, 而且具有分析10位号码然后选取路由的能力, 具有在任意位置增、删号码的能力。

4.10 话音处理功能

软交换设备应可以控制媒体网关是否采用语音信号压缩, 并提供可以选择的话音压缩算法, 算法应至少包括G.729、G.723.1算法, 可选G.726算法。同时, 可以控制媒体网关是否采用回声抵消技术, 并可对话音包缓存区的大小进行设置, 以减少抖动对话音质量带来的影响。

总结

NGN是业务驱动的网络, 其功能特点为:业务与呼叫控制分离;呼叫与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络, 灵活有效的实现业务的提供。NGN具有广泛的内涵, 其研究范围相当广泛, 主要研究的内容有:新业务和应用;网络传送的基础设施;网络体系架构;IP网络技术;网络融合技术;互通和互操作;新型的控制、管理和运维机制;各网络单元;新的网络协议;网络安全体系和技术;测试技术等。

摘要：软交换是NGN的控制功能实体, 为NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能, 是NGN呼叫与控制的核心。软交换设备位于控制层, 提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器、其它软交换设备间采用标准协议相互通信。软交换是网络演进以及下一代分组网络 (NGN) 核心技术之一, 它独立于传送网络。

下一代网络NGN与公安网安全 第4篇

随着通讯技术的发展与进步, 能够提供集话音、图象、数据为一体的多媒体综合业务的开放的下一代网络-NGN体系结构开始体现, 成为网络的发展热点, 它是电信史一块里程碑, 标志着新一代电信网络时代的到来。在不久的将来, NGN将会应用到公安网中, 因此, 对公安网的安全提出了新的挑战。

2、NGN的基本介绍

2.1 NGN的概念。

它是一种规范和部署网络的概念, 即通过采用分层、分布和开放业务接口的方式, 为业务提供者和运营者提供一种能够通过逐步演进的策略, 实现一个具有快速生成、提供、部署和管理新业务的平台。它是以现有电信技术为优势, 以软交换为控制核心, 以分组交换网络为传输平台、结合多种接入方式的新一代网络。

2.2 NGN的基本特征。

它的基本特征可以概括为:多业务 (话音与数据、固定与移动、点到点与广播的会聚) 、具有端到端Qo S (质量保证) 和透明的传输能力、分组化、开放性 (控制功能与承载能力分离, 业务功能与传送功能分离, 用户接入与业务提供分离) 、移动性、兼容性 (与现有网的互通) 。从网络功能层次上看, NGN不仅实现了业务提供与呼叫控制的分离, 而且还实现了呼叫控制与承载传输的分离。从业务能力上看, NGN将支持话音、数据和多媒体等多种业务, 具有开放的业务API接口以及对业务灵活的配置和客户化能力。从网络管理上看, 由于NGN中呼叫控制与媒体层和业务层分离, 对业务和媒体层的管理边界将更加清晰, 而各层的管理也将更加集中灵活。从这几个方面上看, NGN网络应用于公安网络中后, 将在日常业务处理, 管理控制以及成本上大大的优于现有网络, 方便了日后的公安工作, 提高了工作效率。

3、安全问题

在公安网中, 安全性是最重要的, 在采用NGN网络后, 在NGN中存在的网络安全问题也必然会影响到公安网中。

NGN安全威胁的分类

目前, 大部分的NGN网络都是基于IP进行通信的, 因此, 根据IP协议层次的不同, NGN安全威胁可以分为来自底层协议的攻击和来自高层协议的攻击。

(1) 底层协议攻击。底层协议攻击主要是指第一层到第四层的网络攻击, 比如, 针对TCP、UDP或SCTP协议的攻击。来自底层协议的攻击是非常普遍的, 对于网络中的大量设备会产生相同的影响, 所以, 对这些攻击的防范是与整个网络密切相关的, 且与上面运行什么协议无关。

(2) 高层协议攻击。高层协议攻击主要是针对NGN协议的攻击, 比如SIP、H.323、MEGACO、COPS等协议。由于来自高层协议的攻击一般都是针对特定目标协议的, 因此一般的防护方法是, 或针对特定的协议, 或使用安全的隧道机制。

4、安全防范

提高NGN网络的安全性, 可以从两个方面入手:一是从网络部署方面入手, 比如, 使用防火墙等设备, 使得非法用户无法进入合法的网络;二是使用安全的传输机制。

4.1 网络部署

要保证NGN网络的安全, 首先要保证网络中核心设备的安全, 包括信令网关、媒体网关、媒体服务器、软交换和网管等设备。由于这些网络核心设备置于开放的IP网络中, 因此, 其安全性很难保证。

NGN定义了各种边缘, 并保证通过这些边缘进入核心网络的数据都是安全的, 以此达到NGN核心网络安全的目的。NGN核心网络的边缘分为三类:一是边缘A, NGN网络与接入网的交界处, NGN网络通过这个边缘向所辖范围内的用户提供业务;二是边缘B, NGN网络之间的交界处;三是边缘C, NGN网络与传统PSTN网的交界处。边缘C通常由信令网关、中继网关、综合接入网关以及对这些媒体网关的控制组成, 普遍认为它是一个可以信赖的边界。但对于边缘A和边缘B, 由于它们完全基于开放的IP数据技术, 所以不值得完全信赖, 对其用户的接入和业务访问, 必须加以控制和管理, 一旦允许用户接入, 就应为其提供服务质量保证。

4.2 安全传输

数据的安全是指保证用户通信数据的完整性和安全性。

数据传输的安全, 包括NGN网络设备与终端之间传输协议的安全、用户之间媒体信息传输的安全、用户私有信息的安全等。要保证这些信息不为非法用户窃取和修改, 可以要求所有的用户控制信息和媒体信息都要经过边缘接入控制器, 这样可以保证所有的NGN通信都会经过NGN网络中的设备。

还有一种信息是关于用户的验证信息, 包括用户名、密码、账号等, 这是非法用户经常偷听的信息, 一定要保证这种信息的安全性和完整性。这种信息通常比较短, 因此, 常用的加密算法是MD5。

同时, 加强公安队伍自身建设, 在技术层面以外, 公安民警严格按照《公安计算机信息系统安全保护规定》使用公安网络, 加强内网管理。

参考文献

[1]赵慧铃, 叶华.以软交换为核心的下一代网络技术.北京:人民邮电出版社, 2003.[1]赵慧铃, 叶华.以软交换为核心的下一代网络技术.北京:人民邮电出版社, 2003.

NGN下一代网络技术 第5篇

1 下一代网络NGN

1.1 NGN概述。

NGN是“下一代网络 (Next Generation Network) ”或“新一代网络 (New Generation Network) ”的缩写。2004年2月, ITU-T给出了NGN的一个定义:NGN是一个分组网络, 它提供包括电信业务在内的多种业务, 能够利用多种带宽和具有Qo S能力的传送技术, 实现业务功能与底层传送技术的分离;它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入, 并支持通用移动性, 实现用户对业务使用的一致性和统一性。

1.2 NGN的基本特征。

ITU-T将NGN具有的基本特征概括为以下:分组传送;控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离;业务提供与网络分离, 提供开放接口;利用各基本的业务组成模块, 提供广泛的业务和应用 (包括实时、流、非实时和多媒体业务) ;具有端到端Qo S和透明的传输能力;通过开放接口与传统网络互通;具有通用移动性;允许用户自由地接入不同业务提供商;支持多样标志体系, 并能将其解析为IP地址以用于IP网络路由;同一业务具有统一的业务特性;融合固定与移动业务;业务功能独立于底层传送技术;适应所有管理要求, 如应急通信、安全性和私密性等要求。其中, 安全性和可管理性 (包括Qo S的保证) 是电信运营公司和用户所普遍关心的, 也是NGN与目前的互联网的主要区别。

2 NGN的支撑技术IPv6

2.1 IPv4的缺点。

随着网络用户的大量增加和信息技术的发展, 基于目前互联网的IPv4越来越多的不足被暴露出来。

(1) 1980年, IPv4被发布, 五年后, 1/16的地址被占用, 直到1990年, IPv4的占用量还是相对较少的, 但1990年之后, 随着信息时代的发展, 网络使用的增加, 这就致使IPv4地址大量的被分配出去。直到2003年, 已经有超过2/3的地址被占用。以此速度发展, 估计2010年, IPv4地址将全被占用完 (如图1所示) 。

(2) IPv4的设计满足不了一些现代网络的需求。如安全、Qo S、移动IP、网络节点地址的自动配置等问题 (如图2所示) 。

2.2 IPv6的功能和优点。

目前NGN体系采用分层结构, 从下到上分为接入与传送层、核心媒体层、控制层及业务层, 其中核心媒体层指的是以IPv6为协议的分组核心网络。NGN核心媒体层对应的分组核心网是基于IP的分组交换网络, IP协议是NGN核心媒体层的协议集的核心。

作为NGN的支撑技术, NGN将基于IPv6。它相对于IPv4的主要优势是:扩大了地址空间、提高了网络的整体吞吐量、服务质量得到很大的改善、安全性有了更好的保证、支持即插即用和移动性、更好地实现了多播功能。

(1) 具有更大的地址空间。IPv6不同于IPv4的一个方面就是, IPv6地址由原来的32位增加到了128位, 这样就使互联网上的几乎每个设备 (电脑、电话、相机、无线PDA、手机、汽车、家庭网络等) 都得到一个地址, 这是IPv4所做不到的。正是因为每一个设备有一个唯一的地址, 这就使得端对端成为了可能, 不同于IPv4中使用NAT来解决地址空间问题时需要考虑边缘网络, 它充分支持应用协议, 并且保证了端到端的安全。

(2) 简单而高效的报头。IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头组成, 基本报头放置所有路由器需要处理的信息, 原来IPv4报头中一半的字段被抛弃, 这就使处理数据包时简单得多, 从而提高了处理数据的性能和路由效率;多个扩展报头使IPv6非常灵活, 能提供多种应用的强力支撑, 能够支持以后的新的应用。

(3) 具有移动性和安全性。移动性在今天的网络中是一个很重要的特点。移动IP是一个适用于IPv4和IPv6的IETF标准, 它可以让移动设备移动而不打破现有的连接。在IPv6中, 移动性是内在的, 这就意味着任何IPv6节点都可以在需要移动时移动。IPv4要实现移动却需要加入一个新的功能。IPsec是一个IP网络安全的IETF标准。它实现了完整性、真实性和保密性。IPsec在IPv6中是强制性的, 这意味着每个IPv6节点都有IPsec可用, 这将使IPv6的互联网有更好的安全性。

(4) Qo S作为IPv6的一个功能, 在很多场合被提到过。目前在IPv4和IPv6中处理Qo S的方法是一样的。唯一不同的是, IPv6报头中增加了20位的“流标志”, 它可以使数据在传输过程中, 由各节点识别和分开处理任何IP地址流, 极大改善了IP的服务质量。

2.3 IPv4到IPv6的过渡。IPv4到IPv6的过

渡主要包括两个方面:一个是技术上的过渡, 另一个是商业上的过渡。

(1) 技术上, 主要是地址上的过渡, 包括双IP的协议站技术和隧道技术等。双协议栈技术是首选的过渡技术, 指在终端、路由器、网络设备上, 不但原有的IPv4地址可以继续使用, 而且IPv6地址也可以使用。隧道技术是指把IPv6的包装到一个IPv4的包中进行传输, 经常用于与现有网络不兼容的情况。当一个IPv6主机要通过IPv4的网络传输信息给另一个IPv6的主机时, 首先通过一个双栈路由器将IPv6的数据加上一个IPv4的头在IPv4中传输, 然后再经过一个路由器将之前加上的IPv4头去掉, 还原成原来的IPv6的数据, 发送给目的主机, 从而实现IPv6主机之间通过现有的网络进行数据传输。

(2) 商业上, 我国已经启动了庞大的中国下一代互联网 (CNGI) 示范工程, CNGI项目的目标是打造我国下一代互联网的基础平台, 这个平台不仅是物理平台, 相应的下一代研究和开发也都可在这一平台上进行试验, 目标是使之成为产、学、研、用相结合的平台及中外合作开发的开放平台。在此项目中, 我国建成了一个覆盖全国的IPv6网络, 成为世界上最大的IPv6网络之一。在这样一个大的环境下, 应运而生了许多关键的技术和应用, 如三网合一、网格计算、移动IPv6等。

3 NGN与IPv6的关系

NGN与IPv6的关系密切, 相对于目前网络中所使用的IPv4, IPv6在地址空间、安全性和移动性上, 更有利于开展多种业务, IPv6替代IPv4已经为必然趋势, 而NGN则是IPv6业务的具体实施。NGN的发展很大程度上受IPv6的发展影响, 而IPv6的发展也随NGN的完善得到促进, 两者互相促进、互相作用。具体来说, 下一代网络的发展需要以IPv6的发展为基础, IPv6将成为下一代网络发展的基石。

总结:NGN是目前业界最热门的话题, NGN网络提供的服务将是丰富多彩的, IPv6只是作为它的支撑技术之一。NGN的发展也是一个长期的过程, 要形成一个成熟的网络需要解决的问题还很多, 如怎样把现有的设备用上去, 把应用构建起来。另外, IPv6技术推进的过程中也存在一些问题, 如何调整IP层上层的协议;IPv6的安全模型与OSI的安全模型存在的不统一。但这些问题都阻挡不了NGN的发展势头, 以IPv6为核心的下一代网络必将得到更好的发展。

参考文献

[1]刘韵洁, 张智江.下一代网络[M].北京:人民邮电出版社, 2005.[1]刘韵洁, 张智江.下一代网络[M].北京:人民邮电出版社, 2005.