網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)研討論文
一、NGN軟交換網(wǎng)絡(luò)的解析
近幾年來，隨著電信系統(tǒng)光通信網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展和電信IP數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的快速構(gòu)建，電信系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)不斷承載在IP網(wǎng)絡(luò)上，而隨著NGN技術(shù)發(fā)展的如火如荼，電信系統(tǒng)對(duì)交換業(yè)務(wù)的要求也越來越高，行政交換網(wǎng)也逐步向NGN軟交換過渡，利用IP網(wǎng)統(tǒng)一承載話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)的NGN軟交換網(wǎng)的建成將對(duì)電信系統(tǒng)交換的發(fā)展帶來革命性的轉(zhuǎn)變。國(guó)家電網(wǎng)信通公司在2009年ICT專題會(huì)議上把NGN列為建設(shè)智能電網(wǎng)，加速新一代ICT研究中的一個(gè)項(xiàng)目，華北電網(wǎng)、山西電信、天津電信均開始了NGN軟交換網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)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(xiàn)性能價(jià)格比的最優(yōu)化。將傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)相融合到分組化網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)漸進(jìn)的過程，業(yè)界當(dāng)前有重疊網(wǎng)和混合網(wǎng)兩大過渡策略。NGN網(wǎng)絡(luò)作為將來交換網(wǎng)的主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如何充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)架是其成功的關(guān)鍵。
二、電信系統(tǒng)NGN的層次結(jié)構(gòu)
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／業(yè)務(wù)連接人NGN網(wǎng)絡(luò)。接人層為現(xiàn)有的通信用戶提供了一個(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(jì)的方法來滿足各類用戶的接人需求。接入層中的物理實(shí)體是一系列接人設(shè)備，主要有以下幾種設(shè)備：接入網(wǎng)關(guān)(AG)，提供大容量綜合接人，包括數(shù)據(jù)、語音、多媒體等業(yè)務(wù)的綜合接人，可用于直接連接模擬電話用戶，電話用戶可直接通過用戶線連接至AG；綜合接人設(shè)備，提供用戶端數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體業(yè)務(wù)的綜合接入功能；IP話機(jī)、軟終端、無線終端等。
2．媒體層：處理所有話務(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(shù)據(jù)包的.傳輸)，使從接入網(wǎng)或的語音網(wǎng)絡(luò)來的電路交換話務(wù)能夠在數(shù)據(jù)網(wǎng)118信息系統(tǒng)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(zhuǎn)換設(shè)備，主要有以下幾種設(shè)備：信令網(wǎng)關(guān)、中繼媒體網(wǎng)關(guān)、會(huì)話控制器(即SBC，用于不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通、邊緣控制、會(huì)話呼叫控制、會(huì)話策略控制等，實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)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(xiàn)端到端連接而提供一種對(duì)媒體資源進(jìn)行控制和管理的機(jī)制，功能是完成各種呼叫控制，并負(fù)責(zé)相應(yīng)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(tǒng)，其主要功能如下：對(duì)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；提供基本話音業(yè)務(wù)的呼叫處理和連接控制；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理和連接控制；提供與更高層應(yīng)用的接口以及網(wǎng)管和計(jì)費(fèi)功能。
4．業(yè)務(wù)應(yīng)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(yīng)用服務(wù)器平臺(tái)來完成的。業(yè)務(wù)應(yīng)用層中的物理實(shí)體是各種應(yīng)用服務(wù)器(AS)，對(duì)于各種數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)、特色的話音與數(shù)據(jù)融合的增值業(yè)務(wù)由As來完成。As提供標(biāo)準(zhǔn)的接口，可以供第三方應(yīng)用業(yè)務(wù)開發(fā)商在AS上開發(fā)各種有特色的增值業(yè)務(wù)。
三、NGN承載網(wǎng)的QOS
對(duì)承載網(wǎng)QoS的研究需要從QoS的幾個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)著手。Qos的關(guān)鍵指標(biāo)主要包括以下一些內(nèi)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。可用性是當(dāng)用戶需要時(shí)網(wǎng)絡(luò)即能工作的時(shí)間百分比�？捎眯灾饕窃O(shè)備可靠性和網(wǎng)絡(luò)存活性相結(jié)合的結(jié)果。對(duì)它起作用的還有一些其他因素，包括軟件穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)或升級(jí)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(nèi)對(duì)網(wǎng)上流量(或帶寬)的度量。對(duì)IP網(wǎng)來啟可以從幀中繼網(wǎng)借用一些概念。根據(jù)應(yīng)用和服務(wù)類型，服務(wù)水平協(xié)議可以規(guī)定承諾信息速率、突發(fā)信息速率和最大突發(fā)信號(hào)長(zhǎng)度。承諾信息速率是應(yīng)該予以嚴(yán)格保證的，對(duì)突發(fā)信息速率可以有所限定，以在容納預(yù)定長(zhǎng)度突發(fā)信號(hào)的同時(shí)容納從話音到視像以及一般數(shù)據(jù)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(xiàng)服務(wù)從網(wǎng)絡(luò)人口到出口的平均經(jīng)過時(shí)間。許多服務(wù)，特別是話音和視像等實(shí)時(shí)服務(wù)都是高度不能容忍時(shí)延的。當(dāng)時(shí)延超過200-250毫秒時(shí)，交互式會(huì)話是非常麻煩的。為了提供高質(zhì)量話音和會(huì)議電視，網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(duì)時(shí)延、交換時(shí)延和傳播時(shí)延。傳播時(shí)延是信息通過銅線、光纖或無線鏈路所需的時(shí)間，它是光速的函數(shù)。在任何系統(tǒng)中，包括同步數(shù)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(xiàn)的時(shí)延不同。高頻率的時(shí)延變化稱作抖動(dòng)，低頻率的時(shí)延變化稱作漂移。抖動(dòng)主要是由于業(yè)務(wù)流中相繼分組的排隊(duì)等候時(shí)間不同引起的，是對(duì)服務(wù)質(zhì)量影響最大的一個(gè)問題。某些業(yè)務(wù)類型，特別是話音和視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)是極不容忍抖動(dòng)的。分組到達(dá)時(shí)間的差異將在話音或視頻中造成斷續(xù)。所有傳送系統(tǒng)都有抖動(dòng)，只要抖動(dòng)落在規(guī)定容差之內(nèi)就不會(huì)影響服務(wù)質(zhì)量。利用緩存可以克服過量的抖動(dòng)，但這將增加時(shí)延，造成其他問題。漂移是任何同步傳輸系統(tǒng)都有的一個(gè)問題。例如：在同步數(shù)字系統(tǒng)中是通過嚴(yán)格的全網(wǎng)分級(jí)定時(shí)來克服漂移的。在異步系統(tǒng)中，漂移一般不是問題。漂移會(huì)造成基群失幀，使服務(wù)質(zhì)量的要求不能滿足。
5．丟包。不管是比特丟失還是分組丟失，對(duì)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響比對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的影響都大。在通話期間，丟失一個(gè)比特或一個(gè)分組的信息往往用戶注意不到。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(hào)很快恢復(fù)如初。即便是用傳輸控制協(xié)議傳送數(shù)據(jù)也能處理丟失，因?yàn)閭鬏斂刂茀f(xié)議允許丟失的信息重發(fā)。
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