IPv6与下一代NGN网络概述

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摘要：ipv6作为通往下一代因特网的桥梁，突破了私用地址空间和网络地址翻译的限制，其几乎无限的地址空间为实现新的多业务服务提供了一个通用平台；下一代网络ngn支持多业务服务的体系架构，其应用依赖于IP架构而广泛的发展。

关键词：IPv6 NGN 软交换 分组

未来的NGN通信网络融合几乎所有的通信网络，将提供广泛的数字、语音和多媒体业务，并且满足无线数据通信业务的需求。这些都对网络的服务质量（QoS）、安全性和移动性提出了更高的要求。同时通信网络与计算机网络的融合已经成为未来发展的目标，其它多业务网络和IP网络的融合呈现一体化的趋势。多个网络在IP层上的统一，预示着未来的核心网络将是全IP的网络。对于网络通信，意味着大量的通信设备需要某种形式的IP连接——这就要求现在的通信网络进行较大的改变，逐步过渡到分组网络中去，并建立适应分组网络的呼叫控制机制以及业务模型。

1 背景

伴随着全球电信行业的迅猛发展，多媒体为代表的下代业务需求也在迅速地增长，特别是IP业务发展迅猛，多媒体全IP化趋势已为业界公认。为适应电信业这一新的形势，业界在2004年初国际电联会议上经过辩论给出了NGN的定义：正式提出NGN是基于分组的网络，能够利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其传送技术与相关功能独立；NGN可使用户自由接入不同提供商；并支持通用移动性。目前NGN体系采用分层结构，从上到上分为核心媒体层、业务层及控制层、传送与接入层，其中，通过多方式接入及光纤高速传输为接入与传送层，以IPv6为协议的分组核心网络为核心媒体层，软交换及其他控制机制为控制层，保证提供基本与附加业务的为业务层。IP协议是NGN核心媒体层的协议集的核心。它在NGN中的版本为IPv6，IETF于一九九五年九月形成IPv6的核心协议，IPv6协议成为NGN核心媒体层的基础协议。

因IPv6标准在移动性和安全性上开展多种业务比IPv4更有利，所以IPv6开展业务更具优势。使用IPv6作为传输层协议是网络更易于管理，其巨大的地址空间打破了NAT的局限性并提高网络性能。IPv6的优越性主要体现在以下几个方面：①IPv6具有更大的地址空间。②IPv6使用更小的路由表。③IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持（Flow Control），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的网络平台。④IPv6加入了对自动配置（Auto Configuration）的支持。这使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。⑤IPv6具有更高的安全性。

2 NGN体系结构

2.1 NGN概念

广义NGN：是Next Generation Network，下一代网络，下一代通信网络的融合。

狭义NGN：指以软交换为控制层，兼容语音、数据、视频三网的开放体系架构，这是一种业务驱动型网络。是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。

NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立（ITU-T最新定义）。

2.2 NGN一次完成的呼叫过程

2.3 NGN体系结构

NGN体系架构是分成体系架构，分为：业务管理，网络控制，核心交换，边缘接入。①业务管理层：在呼叫建立的基础上提供额外的增值服务，及运营支撑。②网络控制层：实现呼叫控制，其核心技术就是软交换技术，完成基本的实时呼叫控制和连接控制功能。③核心交换层：采用分组技术，提供一个高可靠性的、提供QoS保证和大容量的统一的综合传送平台。④边缘接入层：通过各种接入手段将连接各类用户，并将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。

2.4 NGN网络基本构件

NGN网络包含的基本构件通常有如下几个：媒体资源服务器、中继网关与信令网关、接入设备、软交换、业务服务器等，还有IP承载网这个必不可少部分：NGN网络结构具有通过分组网实现信令和业务的互通、通过分组接口连到分组承载网、分层、构件化等基本特点。

2.4.1 软交换：亦称媒体网关控制器，只负责呼叫控制和信令，无传输功能。即两用户间通信只在呼叫建立和断开时，通过信令与软交换交互，其它时候并不经过软交换。

2.4.2 接入设备：含接入媒体网关和IAD（综合接入设备），其功能就是实现最终用户的接入，就像传统交换机里边的用户板。它必须能把原来用户板所处理的一些基本呼叫信令（比如摘机、拨号、挂机等）转换成分组网上能够传送的协议，实现接入设备和软交换之间的交互，软交换才有可能接收信息，控制接入设备。

2.4.3 中继网关和信令网关：NGN的建设过程十分漫长，需要NGN和PSTN共存，中继网关（完成电路中继和分组网上的媒体流的转换）和信令网关（完成基于电路中继的七号信令系统和基于IP承载的SIGTRAN信令系统的转换）即为实现NGN和PSTN互通的设备。

2.4.4 媒体资源服务器：系电路交换机中专门用来完成放音、收号功能，实现特殊业务的部件，如常听到的“您所呼叫的用户正忙……”。NGN体系下，它能够为NGN网络提供基于IP网络的媒体资源。

2.4.5 业务服务器：其位置和功能在NGN网络中类似于传统电信网络中的智能网，起到为NGN网络用户提供增值服务的作用。

2.4.6 分组传送网：分组传送网在NGN里边至关重要，NGN网络的全部信息包括媒体流与信令流的传发，都依赖于它。从目前分组网的发展趋势看，IP技术的网络已成为事实标准，NGN以IP作为承载网也基本得到业界的认同。IP的灵活、开放给NGN发展带来很多好处，但同时也带来了诸如QOS、安全、管理、IP地址空间不足等诸多问题。因此NGN的发展需要一个完善IP技术分组传送网作为承载，NGN下一代网络的发招要求也促使IP技术的发展和更新。

3 IPv6与NGN的关系

从发展理念上分析，IPv6的发展有助于NGN系统从一个点的网络向一个“面”的网络发展。在利用IPv6开展NGN业务时，一方面IP地址空间足够大，在互联互通方面有很强的优势，另一方面在部署IPv6网络时已经考虑到承载综合业务的需求，网络的服务质量和安全性方面有保证，IPv6的网络从一开始就具备承载NGN业务的能力。

4 IPv6在NGN中的应用

IPv6将对NGN的发展起着推动作用，以数字奥运理念为例，大致包括新闻中心、场馆和家庭。新闻中心的承载平台为IPv6，业务平台为NGN系统，通过PUSH业务接收场馆中最新的比赛消息，并以电子报纸的方式发到电子报纸的订户手中。新闻可以通过记者招待会的方式和虚拟记者招待会方式，还可提供可视电话、视频会议方式的远程采访工作。场馆的应用是会场的监控和集群通信，通过基于IPv6的宽带无线网络（WLAN、3G）对场馆进行监控，在场馆中进行工作联络，将会方便和安全得多。

IPv6是家庭应用最难普及的地方，在IPv6的情况下，IPTV则可以通过多播方式由电视中心直接播发到网络上，并以IP的方式送到每个用户的电视机中。

5 小结

本文详细介绍了基于IP的下一代NGN的体系构架。NGN的提出顺应了通信网络发展的趋势，在下一代网络（NGN）的业务承载层采用IPv6可以扩大IP地址空间、增加IP网络安全性、提高网络服务质量。随着IPv6技术的不断成熟，IPv6网络的商用化进程将会不断加快，必将会大大地推动下一代网络的发展。