网络层次结构研讨论文(网络架构研究)

网络层次结构研讨论文

一、NGN软交换网络的解析

近几年来，随着电信系统光通信网络的蓬勃发展和电信IP数据通信网络的快速构建，电信系统的各种业务不断承载在IP网络上，而随着NGN技术发展的如火如荼，电信系统对交换业务的要求也越来越高，行政交换网也逐步向NGN软交换过渡，利用IP网统一承载话音业务、数据业务、视频业务的NGN软交换网的建成将对电信系统交换的发展带来革命性的转变。国家电网信通公司在2009年ICT专题会议上把NGN列为建设智能电网，加速新一代ICT研究中的一个项目，华北电网、山西电信、天津电信均开始了NGN软交换网络的构建。软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络具有实时I生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。发展NGN的目的是充分利用网络资源，尽最大可能实现性能价格比的最优化。将传统的电路交换网和数据交换网相融合到分组化网络是一个渐进的过程，业界当前有重叠网和混合网两大过渡策略。NGN网络作为将来交换网的主要网络结构，如何充分利用现有的网络基础构架是其成功的关键。

二、电信系统NGN的层次结构

NGN可以分为接人层、媒体层、控制层和业务层四层。

1．接人层：其功能是将用户／业务连接人NGN网络。接人层为现有的通信用户提供了一个灵活的物理接口，同时也支持各种先进的接人技术。该层能提供一个有效的经济的方法来满足各类用户的接人需求。接入层中的物理实体是一系列接人设备，主要有以下几种设备：接入网关「AG」，提供大容量综合接人，包括数据、语音、多媒体等业务的综合接人，可用于直接连接模拟电话用户，电话用户可直接通过用户线连接至AG；综合接人设备，提供用户端数据、语音、图像等多媒体业务的综合接入功能；IP话机、软终端、无线终端等。

2．媒体层：处理所有话务的中间传输，包括处理不同媒体流之间的传输「~ITDM传输与数据包的.传输」，使从接入网或的语音网络来的电路交换话务能够在数据网118信息系统工程l2012．1．20络上传输。媒体层中的物理实体是一系列媒体转换设备，主要有以下几种设备：信令网关、中继媒体网关、会话控制器「即SBC，用于不同网络之间的互联互通、边缘控制、会话呼叫控制、会话策略控制等，实现地址转换和防火墙穿透等功能」、多媒体网关等。

3．控制层：为了实现端到端连接而提供一种对媒体资源进行控制和管理的机制，功能是完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。控制层中的物理实体是软交换核心系统，其主要功能如下：对各种网关的控制，指示媒体网关如何建立连接关系、信息压缩编码方式的控制、回声抑制功能控制、业务流量控制；提供基本话音业务的呼叫处理和连接控制；数据业务的处理和连接控制；提供与更高层应用的接口以及网管和计费功能。

4．业务应用层：NGN网能提供的多种增值业务是由业务层的各种应用服务器平台来完成的。业务应用层中的物理实体是各种应用服务器「AS」，对于各种数据增值业务、特色的话音与数据融合的增值业务由As来完成。As提供标准的接口，可以供第三方应用业务开发商在AS上开发各种有特色的增值业务。

三、NGN承载网的QOS

对承载网QoS的研究需要从QoS的几个关键性指标着手。Qos的关键指标主要包括以下一些内容：可用性、吞吐量、时延、时延变化「包括抖动和漂移」和丢失。

1．可用性。可用性是当用户需要时网络即能工作的时间百分比。可用性主要是设备可靠性和网络存活性相结合的结果。对它起作用的还有一些其他因素，包括软件稳定性以及网络演进或升级时不中断服务的能力。

2．吞吐量。吞吐量是在一定时间段内对网上流量「或带宽」的度量。对IP网来启可以从帧中继网借用一些概念。根据应用和服务类型，服务水平协议可以规定承诺信息速率、突发信息速率和最大突发信号长度。承诺信息速率是应该予以严格保证的，对突发信息速率可以有所限定，以在容纳预定长度突发信号的同时容纳从话音到视像以及一般数据的各种服务。一般讲，吞吐量越大越好。

3．时延。时延指一项服务从网络人口到出口的平均经过时间。许多服务，特别是话音和视像等实时服务都是高度不能容忍时延的。当时延超过200-250毫秒时，交互式会话是非常麻烦的。为了提供高质量话音和会议电视，网络设备必须能保证低的时延。产生时延的因素很多，包括分组时延、排队时延、交换时延和传播时延。传播时延是信息通过铜线、光纤或无线链路所需的时间，它是光速的函数。在任何系统中，包括同步数字系列、异步传输模式和弹性分组环路传播时延总是存在的。

4．时延变化。时延变化是指同一业务流中不同分组所呈现的时延不同。高频率的时延变化称作抖动，低频率的时延变化称作漂移。抖动主要是由于业务流中相继分组的排队等候时间不同引起的，是对服务质量影响最大的一个问题。某些业务类型，特别是话音和视频等实时业务是极不容忍抖动的。分组到达时间的差异将在话音或视频中造成断续。所有传送系统都有抖动，只要抖动落在规定容差之内就不会影响服务质量。利用缓存可以克服过量的抖动，但这将增加时延，造成其他问题。漂移是任何同步传输系统都有的一个问题。例如：在同步数字系统中是通过严格的全网分级定时来克服漂移的。在异步系统中，漂移一般不是问题。漂移会造成基群失帧，使服务质量的要求不能满足。

5．丢包。不管是比特丢失还是分组丢失，对分组数据业务的影响比对实时业务的影响都大。在通话期间，丢失一个比特或一个分组的信息往往用户注意不到。在视频传输期间，这在屏幕上可能造成瞬间的波形干扰，然后视频信号很快恢复如初。即便是用传输控制协议传送数据也能处理丢失，因为传输控制协议允许丢失的信息重发。