網路層次結構研討論文

網路層次結構研討論文

　　一、NGN軟交換網路的解析

　　近幾年來，隨著電信系統光通訊網路的蓬勃發展和電信IP資料通訊網路的快速構建，電信系統的各種業務不斷承載在IP網路上，而隨著NGN技術發展的如火如荼，電信系統對交換業務的要求也越來越高，行政交換網也逐步向NGN軟交換過渡，利用IP網統一承載話音業務、資料業務、影片業務的NGN軟交換網的建成將對電信系統交換的發展帶來革命性的轉變。國家電網信通公司在2009年ICT專題會議上把NGN列為建設智慧電網，加速新一代ICT研究中的一個專案，華北電網、山西電信、天津電信均開始了NGN軟交換網路的構建。軟交換是下一代網路的控制功能實體，為下一代網路具有實時I生要求的業務的提供呼叫控制和連線控制功能，是下一代網路呼叫與控制的核心。發展NGN的目的是充分利用網路資源，盡最大可能實現效能價格比的最最佳化。將傳統的電路交換網和資料交換網相融合到分組化網路是一個漸進的過程，業界當前有重疊網和混合網兩大過渡策略。NGN網路作為將來交換網的主要網路結構，如何充分利用現有的網路基礎構架是其成功的關鍵。

　　二、電信系統NGN的層次結構

　　NGN可以分為接人層、媒體層、控制層和業務層四層。

　　1．接人層：其功能是將使用者／業務連線人NGN網路。接人層為現有的通訊使用者提供了一個靈活的物理介面，同時也支援各種先進的接人技術。該層能提供一個有效的經濟的方法來滿足各類使用者的接人需求。接入層中的物理實體是一系列接人裝置，主要有以下幾種裝置：接入閘道器(AG)，提供大容量綜合接人，包括資料、語音、多媒體等業務的綜合接人，可用於直接連線模擬電話使用者，電話使用者可直接透過使用者線連線至AG；綜合接人裝置，提供使用者端資料、語音、影象等多媒體業務的綜合接入功能；IP話機、軟終端、無線終端等。

　　2．媒體層：處理所有話務的中間傳輸，包括處理不同媒體流之間的傳輸(~ITDM傳輸與資料包的.傳輸)，使從接入網或的語音網路來的電路交換話務能夠在資料網118資訊系統工程l2012．1．20絡上傳輸。媒體層中的物理實體是一系列媒體轉換裝置，主要有以下幾種裝置：信令閘道器、中繼媒體閘道器、會話控制器(即SBC，用於不同網路之間的互聯互通、邊緣控制、會話呼叫控制、會話策略控制等，實現地址轉換和防火牆穿透等功能)、多媒體閘道器等。

　　3．控制層：為了實現端到端連線而提供一種對媒體資源進行控制和管理的機制，功能是完成各種呼叫控制，並負責相應業務處理資訊的傳送。控制層中的物理實體是軟交換核心系統，其主要功能如下：對各種閘道器的控制，指示媒體閘道器如何建立連線關係、資訊壓縮編碼方式的控制、回聲抑制功能控制、業務流量控制；提供基本話音業務的呼叫處理和連線控制；資料業務的處理和連線控制；提供與更高層應用的介面以及網管和計費功能。

　　4．業務應用層：NGN網能提供的多種增值業務是由業務層的各種應用伺服器平臺來完成的。業務應用層中的物理實體是各種應用伺服器(AS)，對於各種資料增值業務、特色的話音與資料融合的增值業務由As來完成。As提供標準的介面，可以供第三方應用業務開發商在AS上開發各種有特色的增值業務。

　　三、NGN承載網的QOS

　　對承載網QoS的研究需要從QoS的幾個關鍵性指標著手。Qos的關鍵指標主要包括以下一些內容：可用性、吞吐量、時延、時延變化(包括抖動和漂移)和丟失。

　　1．可用性。可用性是當用戶需要時網路即能工作的時間百分比。可用性主要是裝置可靠性和網路存活性相結合的結果。對它起作用的還有一些其他因素，包括軟體穩定性以及網路演進或升級時不中斷服務的能力。

　　2．吞吐量。吞吐量是在一定時間段內對網上流量(或頻寬)的度量。對IP網來啟可以從幀中繼網借用一些概念。根據應用和服務型別，服務水平協議可以規定承諾資訊速率、突發資訊速率和最大突發訊號長度。承諾資訊速率是應該予以嚴格保證的，對突發資訊速率可以有所限定，以在容納預定長度突發訊號的同時容納從話音到視像以及一般資料的各種服務。一般講，吞吐量越大越好。

　　3．時延。時延指一項服務從網路人口到出口的平均經過時間。許多服務，特別是話音和視像等實時服務都是高度不能容忍時延的。當時延超過200-250毫秒時，互動式會話是非常麻煩的。為了提供高質量話音和會議電視，網路裝置必須能保證低的時延。產生時延的因素很多，包括分組時延、排隊時延、交換時延和傳播時延。傳播時延是資訊透過銅線、光纖或無線鏈路所需的時間，它是光速的函式。在任何系統中，包括同步數字系列、非同步傳輸模式和彈性分組環路傳播時延總是存在的。

　　4．時延變化。時延變化是指同一業務流中不同分組所呈現的時延不同。高頻率的時延變化稱作抖動，低頻率的時延變化稱作漂移。抖動主要是由於業務流中相繼分組的排隊等候時間不同引起的，是對服務質量影響最大的一個問題。某些業務型別，特別是話音和影片等實時業務是極不容忍抖動的。分組到達時間的差異將在話音或影片中造成斷續。所有傳送系統都有抖動，只要抖動落在規定容差之內就不會影響服務質量。利用快取可以克服過量的抖動，但這將增加時延，造成其他問題。漂移是任何同步傳輸系統都有的一個問題。例如：在同步數字系統中是透過嚴格的全網分級定時來克服漂移的。在非同步系統中，漂移一般不是問題。漂移會造成基群失幀，使服務質量的要求不能滿足。

　　5．丟包。不管是位元丟失還是分組丟失，對分組資料業務的影響比對實時業務的影響都大。在通話期間，丟失一個位元或一個分組的資訊往往使用者注意不到。在影片傳輸期間，這在螢幕上可能造成瞬間的波形干擾，然後影片訊號很快恢復如初。即便是用傳輸控制協議傳送資料也能處理丟失，因為傳輸控制協議允許丟失的資訊重發。