下一代业务网及其演进

　　NGN泛指一个大量采用新技术、以IP技术为核心、同时可以支持语音、数据以及多媒体业务的融合网络。NGN是一个内涵十分广泛的术语，如果特指业务网层面，则指下一代业务网（NGS）。NGN是一个业务驱动的网络，NGN能提供什么业务、如何提供业务、现有业务网络如何向NGN演进，是电信运营商，尤其是传统运营商必须探讨的问题。

下一代网络业务及特征

　　由于NGN具有分组化、开放式、高带宽、多种媒体流统一承载等特点，使NGS能够将多种能力组合成各种新业务，通信的对象由单纯的P2P扩展为P2M，P2P，M2M等。下一代的业务具有开放性、个性化、智能化、虚拟化、多媒体等特征。

　　从提供业务的类型来看，NGN主要提供以下四类业务：

　　①分组话音和增强特性业务，如IP Centrex，Call Wait，Call Transfer，Conference Call，Privacy Manager等；

　　②协同工作、融合业务，如UM，IM，CTD（call to dial）等；

　　③视频和流媒体业务，如VOD，Pay TV，E-Learning，E-Hospital，Video/Streaming/Web等；

　　④电子商务及娱乐类应用，如VPN、IP呼叫中心、小额支付、移动电子商务、交互式游戏业务等。

　　任何一个网络都需要一个完善和优化的漫长过程，NGN的发展也需要一个逐渐成熟的历程，对于NGN提供的下一代业务，同样会有一个与市场需求和技术、网络协同的发展过程。NGN业务的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段是以分组话音及简单的多媒体业务为特征；第二阶段是以有QoS保证的丰富的多媒体业务为特征；第三阶段是以个性化、虚拟化业务为特征。

下一代网络业务支撑环境

　　NGN是基于IP的分组网络。从总体趋势看。整个网络的核心层功能结构将是趋向扁平化的两层结构，即业务层上具有统一的IP通信协议，传送层上具有巨大的传输容量。核心网趋向于传送层和业务层独立发展、分别优化；边缘层趋向于融合，允许多协议多业务接入，能以最经济的成本灵活、可靠、持续地支持一切已有和将有的业务。因此，NGN要求有不同于传统网络的与下一代业务相适应的业务支持环境。

　　1.传统网络的业务生成特点

　　传统的电信网络是电路交换网，其核心是程控交换机。其业务生成有以下特点：

　　①程控交换机的业务提供、呼叫控制及交换矩阵三大模块集中在同一交换系统中，业务、控制与交换三者紧密耦合；

　　②程控交换机由专门设备商提供，且系统中各个功能模块之间的接口是封闭的，如果要在全网中提供新业务，需要升级所有的交换机软件，新业务的生成周期较长，费用较高；

　　③智能网（IN）的出现实现了交换与控制的分离，缩短了业务的生成周期，但IN在新业务开发上仍存在着不足。交换机需与业务控制点（SCP）相连，并受SCP的控制，要由专业人员创建业务，因此难以实现业务的即时生成。此外，业务提供商使用各自的业务接口，业务之间较难兼容；不支持第三方业务应用的提供，业务开发难度大、周期长、灵活性差。

　　2.下一代网络业务支撑环境

　　NGN采用开放的分层体系架构，系统分为业务、控制、传输和接入四个平面（如图1所示）。接入平面提供各种网络和设备接入到核心骨干网的方式和手段；传输平面负责提供各种信令和媒体流传输的通道；控制平面主要提供呼叫控制、连接控制、协议处理等能力，并为业务平面提供访问底层各种网络资源的开放接口；业务平面利用底层的各种网络资源为用户提供业务，提供NGN的业务支撑环境。软交换体系中一个重要的技术是开放的业务支撑环境。

　　NGN业务支撑环境主要包括应用服务器、业务管理服务器和业务生成环境。它们互相配合，快速提供多样灵活的基于NGN的增值业务。其中应用服务器是业务支撑环境的主体，提供各种增值业务的业务逻辑的驻留和执行环境，以及开放的API，为第三方的业务开发提供平台。业务管理服务器和业务生成环境也可以作为应用服务器的组成部分，使得应用服务器能够提供对业务管理和业务创建的支持。应用服务器通过开放的协议或API与软交换设备交互间接地利用底层的网络资源，实现业务与呼叫控制的分离，从而有利于新业务的引入。

　　（1）应用服务器

　　应用服务器与传统IN中SCP的功能有些类似，但也存在很大的不同，其主要功能包括：提供增值业务及其驻留和运行的环境；提供对业务生命周期管理的支持；提供对第三方业务驻留、运行和管理的支持；提供基于Web、结合代理技术的个性化业务；业务冲突的避免、检测和解决；提供不同层次的业务开发接口。


图1　下一代网络的体系结构

　　根据不同的业务特点，应用服务器可采用不同的技术和结构。目前，应用服务器和软交换间的接口主要有SIP协议和Parlay API规范，因此应用服务器分为SIP和Parlay两类，前者与软交换间采用SIP协议进行交互，后者将Parlay API作为与软交换的接口。

　　（2）业务管理服务器

　　业务管理服务器与应用服务器相配合，主要负责业务的生命周期管理、业务的接入和定购、业务数据和用户数据的管理等。业务管理服务器可以与应用服务器配合存在，也可以通过制定业务管理服务器和应用服务器之间交互的开放接口标准，作为独立的实体存在。

　　（3）业务生成环境

　　业务生成环境以应用服务器提供的各种开放API为基础，具有友好的图形化界面，提供完备的业务开发环境、仿真测试环境和冲突检测环境。通过将应用框架／构件技术和脚本技术（如CPL，VoiceXML，XTML等）引入到业务生成环境中，可以提高业务开发的抽象层次，简化业务的开发。

　　3.传统网络与NGN业务层的比较

　　传统网络与NGN在业务提供的支撑环境上有很大的不同，主要体现在以下四个方面。

　　（1）业务交换模式不同

　　传统网络采用电路交换，业务与设备紧密耦合，呼叫和承载功能均在程控交换机上完成，新业务提供和修改困难。NGN是软交换，软交换与业务是无关的，业务提供和软交换的呼叫控制相分离。

　　（2）业务生成环境不同

　　传统的业务生成环境与具体的信令协议相关，所生成的业务与信令协议及运行平台相关，无法提供基于网络融合的业务。NGN的业务生成环境是基于开放的API规范和脚本技术，支持独立的业务开发商和跨网业务，能灵活提供和修改业务。

　　（3）业务控制结构不同

　　在传统网络中，业务的控制由所提供的业务来确定，通常不同的业务需要建立不同的结构。在NGN的业务体系结构中，不同业务采用相同的开放的结构，软交换执行基本的控制功能，具体的业务提供由业务层面完成。

　　（4）业务提供方式不同

　　传统网络业务的整个生成和运行过程处在一个封闭的系统中，业务提供周期长、成本高。NGN是分布式的开放网络，利用各种开放的API和协议实现与其他系统互联互通，可以快速地引入第三方业务，极大地提高网络的业务提供能力。

NGN的业务提供方式

　　在传统电信网向NGN演进中，对终端用户而言，NGN提供的业务应具备完全的继承性，软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的业务，以及现有的各种智能网业务。新业务作为NGN网络的重要组成部分，需要软交换提供可编程、开放的API接口，以实现与外部应用平台的互通，便于新业务的引入和开发。具体而言，NGN提供业务的方式主要有五种。

　　1.直接由软交换提供PSTN基本业务及补充业务

　　软交换与现有的交换机一样。直接控制业务的执行，提供各种基本业务和补充业务，如图2所示。


图2　软交换直接提供业务组网图

　　2.与现有智能网SCP互通来提供目前的智能网业务

　　智能业务仍旧由传统IN的SCP提供，软交换实现SSF功能，负责智能业务的触发，通过支持INAP协议，实现与固定智能网SCP的互通，以获得固定智能网所提供的业务。在NGN建网初期，应用服务器（AS）业务提供不完善的情况下，可以采用这种方式为IAD，SIP，H.323，PSTN等各种终端用户提供智能网业务。如果软交换支持CAMEL系统的CAP协议、WIN系统的WIN MAP协议，则软交换可以用作GSM和CDMA网络中的SSF，访问GSM和CDMA网络中的SCP，为移动用户提供各种智能业务。图3为软交换与智能网配合提供业务的组网图。


图3　软交换与IN配合提供业务组网图

　　3.通过专用平台提供ISP/ICP和专用平台所具有的业务

　　软交换通过访问ISP／ICP或专用平台，调用ISP／ICP和专用平台中的业务。在这种模式下，可以将Internet上的大量孤立的应用和NGN网络的业务进行组合，向用户提供更为丰富的业务。其业务提供组网图如图4所示。


图4　专用平台提供业务组网图

　　4.利用应用服务器实现现有的增值业务、智能业务及未来的各项业务

　　AS成熟后，应用服务器可以通过SIP和INAP协议实现与软交换的互通，通过将基于Web的新业务和SIP协议的优势进行结合，提供系列综合类业务。其组网情况如图5所示。


图5　应用服务器提供业务组网图

　　5.利用开放API，由第三方提供业务

　　将应用服务器的标准业务接口提供给第三方开发商，由他们不断为用户开发出各种新型业务，为企业集团用户提供客户定制业务或给网络运营商提供增值业务平台，其组网图如图6所示。应用服务器向第三方提供各种开放的API，为第三方业务开发者提供标准的接口。利用SIP或软交换提供的API接口，可以快速灵活地完成各种新业务的生成和控制。应用服务器能够方便、快速地加载新业务，安全方便地对网络进行升级。


图6　第三方提供业务组网图

传统智能网向NGN的演进

　　智能网在传统电信网络中提供了一种叠加业务网络（SCP-SSP），具有初步的业务与呼叫控制分离的能力。基于目前智能网大规模的应用和技术上的成熟性，在相当长的一段时间内，仍将有较大的发展。NGN如何实现与IN的互通，或者说，新一代的VoIP网络如何继承IN是一个无法回避的问题。

　　1.SSP的演进

　　在向NGN演进过程中，可将SSP分解成媒体网关（MG）、信令网关（SG）和媒体网关控制器（MGC）。传统IN中包含基本呼叫状态模型（BCSM）功能的SSP被MGC所取代，MG完成与外部TDM流的连接，SG完成与SS7信令的连接；MGC中提供与SG和MG连接的接口：软交换与SG使用控制传输协议（SCTP）或其他类似协议对接，用于传递软交换和信令网关间的信令信息，软交换与MG使用MGCP或H.248／Megaco协议对接，用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制及管理。SSP被演进成MEGACO-SSP结构后（如图7所示），传统IN中SCP与演进后SSP的通信实际上就是与MGC通信。


图7　SSP演进为MEGACO-SSP结构

　　目前，IN中SCP基本都支持INAP接口。INAP消息能够透明地通过IP网络，传统SCP在对分解的SSP进行控制时，可采取两种接口演进方案。

　　第一种接口演进方案是SCP采用INAP接口连到分解SSP中的SG，由SG将接收的INAP消息进行封装后，利用SCTP发送给MGC。对传统SCP做一定改动，使SCP支持SCTP／IP接口，实现与MGC的直接通信。

　　方案2需要对现有IN的SCP作一定改动，目前不宜采用，在今后开发的SCP上增加SCTP／IP接口后可以采用。在目前情况下，采用方案1即可不必对早期的网络基础设施作太大改动就能实现第2种业务提供方式。NGN将能够在基于分组的核心网上实现ACC，FPH，VPN等传统智能网业务。此外，这种体系结构还将分组网纳入到综合智能网中，使现有的综合智能网网络和业务得到扩展，实现功能更加强大的统一账号、统一VPN、统一800等综合智能业务。

　　2.SCP的演进

　　传统SCP存在问题的原因之一，在于SCP在提供业务的同时，还需要对业务进行集中控制，随着SSP演进为MEGACO-SSP结构后，SSP中MGC具有强大的控制功能，传统SCP中的SCF可由MGC完成，逐渐简化SCP的控制功能，将SCP平滑演进成NGN中业务平面的AS平台，从而实现第4种业务提供方式。

　　演进中SCP与分解后的SSP间（即与MGC间）的业务接口方案可以分为三个步骤：第一步，传统SCP在与MGC通信时使用INAP接口先连接于SG，再由SG连接到MGC；第二步，演进期间为调用基于IP的业务，在SCP上提供SCTP／IP接口，实现SCP与MGC之间的直接连接；第三步，SCP演进成应用服务器（AS）后，可以采用新的接口与MGC进行通信，此接口应能支持SIP协议或API（如Parlay）。

　　引入NGN的目的在于它能经济、快速、灵活地提供丰富的业务。对于传统电信运营商，这既是一次机遇，也是一次挑战。如何正确有效地把握下一代业务网的引入和演进是至关重要的。
来源：中国联通网站