網(wǎng)絡(luò )層次結構研討論文
一、NGN軟交換網(wǎng)絡(luò )的解析
近幾年來(lái)，隨著(zhù)電信系統光通信網(wǎng)絡(luò )的蓬勃發(fā)展和電信IP數據通信網(wǎng)絡(luò )的快速構建，電信系統的各種業(yè)務(wù)不斷承載在IP網(wǎng)絡(luò )上，而隨著(zhù)NGN技術(shù)發(fā)展的如火如荼，電信系統對交換業(yè)務(wù)的要求也越來(lái)越高，行政交換網(wǎng)也逐步向NGN軟交換過(guò)渡，利用IP網(wǎng)統一承載話(huà)音業(yè)務(wù)、數據業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)的NGN軟交換網(wǎng)的建成將對電信系統交換的發(fā)展帶來(lái)革命性的轉變。國家電網(wǎng)信通公司在2009年ICT專(zhuān)題會(huì )議上把NGN列為建設智能電網(wǎng)，加速新一代ICT研究中的一個(gè)項目，華北電網(wǎng)、山西電信、天津電信均開(kāi)始了NGN軟交換網(wǎng)絡(luò )的構建。軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò )的控制功能實(shí)體，為下一代網(wǎng)絡(luò )具有實(shí)時(shí)I生要求的業(yè)務(wù)的提供呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò )呼叫與控制的核心。發(fā)展NGN的目的是充分利用網(wǎng)絡(luò )資源，盡最大可能實(shí)現性能價(jià)格比的最優(yōu)化。將傳統的電路交換網(wǎng)和數據交換網(wǎng)相融合到分組化網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，業(yè)界當前有重疊網(wǎng)和混合網(wǎng)兩大過(guò)渡策略。NGN網(wǎng)絡(luò )作為將來(lái)交換網(wǎng)的主要網(wǎng)絡(luò )結構，如何充分利用現有的網(wǎng)絡(luò )基礎構架是其成功的關(guān)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(yè)務(wù)層四層。
1．接人層：其功能是將用戶(hù)／業(yè)務(wù)連接人NGN網(wǎng)絡(luò )。接人層為現有的通信用戶(hù)提供了一個(gè)靈活的物理接口，同時(shí)也支持各種先進(jìn)的接人技術(shù)。該層能提供一個(gè)有效的經(jīng)濟的方法來(lái)滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)的接人需求。接入層中的物理實(shí)體是一系列接人設備，主要有以下幾種設備：接入網(wǎng)關(guān)(AG)，提供大容量綜合接人，包括數據、語(yǔ)音、多媒體等業(yè)務(wù)的綜合接人，可用于直接連接模擬電話(huà)用戶(hù)，電話(huà)用戶(hù)可直接通過(guò)用戶(hù)線(xiàn)連接至AG；綜合接人設備，提供用戶(hù)端數據、語(yǔ)音、圖像等多媒體業(yè)務(wù)的綜合接入功能；IP話(huà)機、軟終端、無(wú)線(xiàn)終端等。
2．媒體層：處理所有話(huà)務(wù)的中間傳輸，包括處理不同媒體流之間的傳輸(~ITDM傳輸與數據包的.傳輸)，使從接入網(wǎng)或的語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )來(lái)的電路交換話(huà)務(wù)能夠在數據網(wǎng)118信息系統工程l2012．1．20絡(luò )上傳輸。媒體層中的物理實(shí)體是一系列媒體轉換設備，主要有以下幾種設備：信令網(wǎng)關(guān)、中繼媒體網(wǎng)關(guān)、會(huì )話(huà)控制器(即SBC，用于不同網(wǎng)絡(luò )之間的互聯(lián)互通、邊緣控制、會(huì )話(huà)呼叫控制、會(huì )話(huà)策略控制等，實(shí)現地址轉換和防火墻穿透等功能)、多媒體網(wǎng)關(guān)等。
3．控制層：為了實(shí)現端到端連接而提供一種對媒體資源進(jìn)行控制和管理的機制，功能是完成各種呼叫控制，并負責相應業(yè)務(wù)處理信息的傳送�？刂茖又械奈锢韺�(shí)體是軟交換核心系統，其主要功能如下：對各種網(wǎng)關(guān)的控制，指示媒體網(wǎng)關(guān)如何建立連接關(guān)系、信息壓縮編碼方式的控制、回聲抑制功能控制、業(yè)務(wù)流量控制；提供基本話(huà)音業(yè)務(wù)的呼叫處理和連接控制；數據業(yè)務(wù)的處理和連接控制；提供與更高層應用的接口以及網(wǎng)管和計費功能。
4．業(yè)務(wù)應用層：NGN網(wǎng)能提供的多種增值業(yè)務(wù)是由業(yè)務(wù)層的各種應用服務(wù)器平臺來(lái)完成的。業(yè)務(wù)應用層中的物理實(shí)體是各種應用服務(wù)器(AS)，對于各種數據增值業(yè)務(wù)、特色的話(huà)音與數據融合的增值業(yè)務(wù)由As來(lái)完成。As提供標準的接口，可以供第三方應用業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)商在A(yíng)S上開(kāi)發(fā)各種有特色的增值業(yè)務(wù)。
三、NGN承載網(wǎng)的QOS
對承載網(wǎng)QoS的研究需要從QoS的幾個(gè)關(guān)鍵性指標著(zhù)手。Qos的關(guān)鍵指標主要包括以下一些內容：可用性、吞吐量、時(shí)延、時(shí)延變化(包括抖動(dòng)和漂移)和丟失。
1．可用性�？捎眯允钱斢脩�(hù)需要時(shí)網(wǎng)絡(luò )即能工作的時(shí)間百分比�？捎眯灾饕窃O備可靠性和網(wǎng)絡(luò )存活性相結合的結果。對它起作用的還有一些其他因素，包括軟件穩定性以及網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)或升級時(shí)不中斷服務(wù)的能力。
2．吞吐量。吞吐量是在一定時(shí)間段內對網(wǎng)上流量(或帶寬)的度量。對IP網(wǎng)來(lái)啟可以從幀中繼網(wǎng)借用一些概念。根據應用和服務(wù)類(lèi)型，服務(wù)水平協(xié)議可以規定承諾信息速率、突發(fā)信息速率和最大突發(fā)信號長(cháng)度。承諾信息速率是應該予以嚴格保證的，對突發(fā)信息速率可以有所限定，以在容納預定長(cháng)度突發(fā)信號的同時(shí)容納從話(huà)音到視像以及一般數據的各種服務(wù)。一般講，吞吐量越大越好。
3．時(shí)延。時(shí)延指一項服務(wù)從網(wǎng)絡(luò )人口到出口的平均經(jīng)過(guò)時(shí)間。許多服務(wù)，特別是話(huà)音和視像等實(shí)時(shí)服務(wù)都是高度不能容忍時(shí)延的。當時(shí)延超過(guò)200-250毫秒時(shí)，交互式會(huì )話(huà)是非常麻煩的。為了提供高質(zhì)量話(huà)音和會(huì )議電視，網(wǎng)絡(luò )設備必須能保證低的時(shí)延。產(chǎn)生時(shí)延的因素很多，包括分組時(shí)延、排隊時(shí)延、交換時(shí)延和傳播時(shí)延。傳播時(shí)延是信息通過(guò)銅線(xiàn)、光纖或無(wú)線(xiàn)鏈路所需的時(shí)間，它是光速的函數。在任何系統中，包括同步數字系列、異步傳輸模式和彈性分組環(huán)路傳播時(shí)延總是存在的。
4．時(shí)延變化。時(shí)延變化是指同一業(yè)務(wù)流中不同分組所呈現的時(shí)延不同。高頻率的時(shí)延變化稱(chēng)作抖動(dòng)，低頻率的時(shí)延變化稱(chēng)作漂移。抖動(dòng)主要是由于業(yè)務(wù)流中相繼分組的排隊等候時(shí)間不同引起的，是對服務(wù)質(zhì)量影響最大的一個(gè)問(wèn)題。某些業(yè)務(wù)類(lèi)型，特別是話(huà)音和視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)是極不容忍抖動(dòng)的。分組到達時(shí)間的差異將在話(huà)音或視頻中造成斷續。所有傳送系統都有抖動(dòng)，只要抖動(dòng)落在規定容差之內就不會(huì )影響服務(wù)質(zhì)量。利用緩存可以克服過(guò)量的抖動(dòng)，但這將增加時(shí)延，造成其他問(wèn)題。漂移是任何同步傳輸系統都有的一個(gè)問(wèn)題。例如：在同步數字系統中是通過(guò)嚴格的全網(wǎng)分級定時(shí)來(lái)克服漂移的。在異步系統中，漂移一般不是問(wèn)題。漂移會(huì )造成基群失幀，使服務(wù)質(zhì)量的要求不能滿(mǎn)足。
5．丟包。不管是比特丟失還是分組丟失，對分組數據業(yè)務(wù)的影響比對實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的影響都大。在通話(huà)期間，丟失一個(gè)比特或一個(gè)分組的信息往往用戶(hù)注意不到。在視頻傳輸期間，這在屏幕上可能造成瞬間的波形干擾，然后視頻信號很快恢復如初。即便是用傳輸控制協(xié)議傳送數據也能處理丟失，因為傳輸控制協(xié)議允許丟失的信息重發(fā)。
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