隨著以互聯網為代表的新技術的迅猛發展，電信業正在經歷一場巨變。首先，以數據業務為核心的新型電信業務層出不窮，數據業務發展迅猛；其次，語音壓縮技術的成熟，使得基于分組交換網絡的語音業務成為可能，IP電話系統、第二代移動通信系統都已經廣泛采用了這種技術；第三，基于IP或者ATM的分組交換網絡日益成熟，網絡資源利用率的提高使得分組交換網絡可以承載多種媒體信息的傳送，密集波分復用技術的發展又進一步降低了分組交換網絡的通信傳輸和交換的成本。因此，基于分組交換網絡提供語音、數據和多媒體業務已經成為未來電信業務發展的主流趨勢。
同時，隨著電信市場競爭的日益加劇，電信競爭開始從技術驅動向需求驅動的方向轉變。如何快速、有效地提供新型的、差異化的電信業務，進而提高整體業務收入，擴大用戶數量，是電信運營商目前普遍關注的重要問題。傳統的PSTN網絡由于采用業務、控制、承載等多功能的集中化，已經不能適應快速生成新業務的需要，因此，一個全新、開放、分層次的網絡架構，即下一代網絡(NGN)應運而生。
NGN概述
NGN是一個廣義的概念，代表了未來電信網絡發展的主流趨勢。具體地說，NGN是一個基于分組承載網絡，支持多種接入技術，分層次、開放的綜合網絡，包括固定網絡和移動網絡。
NGN主要包括以下特征：基于分組交換技術：支持xDSL，WLAN，3G，PSTN等多種接入技術；具有分層、開放的網絡架構；提供包括語音、數據和多媒體等的多種電信業務。
NGN框架結構
目前，ITU-TFGNGN和ETSITISPAN都在針對NGN進行相應的標準規范制定工作，主要包括NGN網絡基本框架結構、NGN業務、QoS、安全等。預計2005年下半年，ETSITISPAN將正式發布R1版本；2005年底，ITU-TFGNGN也將正式發布R1版本。目前，NGN的網絡基本框架已經基本確定。
從終端的角度來看，NGN支持多種類型終端，包括傳統的固定電話、智能終端、移動終端、PC機等。其中，固定電話主要通過網關設備與NGN網絡相連，移動終端和智能終端則直接接入NGN網絡。[NextPage]
從網絡的角度來看，NGN網絡分為兩個層面：業務層和傳送層。傳送層主要負責支持多種接入技術，傳送媒體流和信令流，同時提供相應的QoS控制、準入控制等附加功能；業務層主要負責提供會話控制、業務邏輯、用戶數據存儲、計費等功能。
1.NGN傳送層
NGN傳送層包括核心傳送網、接入傳送網、網絡附著子系統和準入控制子系統四個部分。傳送網將支持多種接入方式：xDSL接入(如ADSL，SDSL，VDSL)；Cable接入；光纖網絡接入(如FTTH，FTTC，FTTB等)；以太網LAN接入；固定無線接入(如WLAN、WiMAX)；固定IP連接(如GigabitEthernetlink)；移動無線接入(如3GPP和3GPP2定義的IP-CAN)。
網絡附著子系統是位于傳送層的一個重要的傳送控制子系統，主要負責動態分配IP地址、終端參數配置、IP層面的認證鑒權和位置信息管理等功能。
針對WCDMA網絡，NASS功能可以通過WCDMA分組域網元來實現。具體地說，鑒權功能可以通過分組域網元與HLR配合完成；IP地址分配功能可以通過GGSN或者DHCPServer完成；位置管理功能可以通過分組域網元與無線接入網絡配合完成。針對固定網絡，NASS功能尚不能通過現有設備實現，因此需要網絡附著子系統配合完成。
準入控制子系統是位于傳送層的另一個重要的傳送控制子系統，主要負責QoS控制、資源分配調度、NAPT控制等功能。該子系統位于業務層和承載層之間，它將業務層面的QoS請求反映給承載層，承載層通過預留相應的資源實現QoS保證功能。
針對WCDMA網絡，準入控制子系統的功能可以通過WCDMA分組域網元實體PDF和GGSN來實現，但端到端的QoS仍然需要底層承載網絡來保證。針對固定網絡，準入控制子系統的功能還無法通過現有設備來實現，因此需要準入控制子系統配合完成。
2.NGN業務層
NGN業務層主要包括PSTN/ISDN仿真子系統、PSTN/ISDNEmulation子系統、多媒體子系統以及各種公用功能模塊四個部分。
多媒體子系統主要負責提供各種多媒體業務，如流媒體業務、內容傳送業務等；公共功能模塊主要負責為其他子系統提供共用的模塊功能，如用戶數據庫(UPSF)、SLF、應用服務器(ASF)、CDF、邊緣網關等。NGN的功能模塊化特點為未來靈活引入新的子系統提供了方便和可能。
PSTN/ISDNSimulation子系統是NGN業務層面的一個重要的業務控制子系統，主要負責為用戶提供基于SIP協議多媒體業務和部分傳統的固定電話業務。PSTN/ISDNSimulation子系統采納了3GPP定義的IMS的框架結構，提供基本的會話控制功能；同時，IMS通過向上的開放業務接口，與應用服務器配合，提供端到端或者端到網絡的包括語音、數據和多媒體在內的多種媒體類型的電信業務；此外，IMS還提供業務漫游、計費信息等功能。
IMS基本框架結構。其中，CSCF負責基本的會話控制功能，并向上提供基于OSAAPI的接口：MGCF負責IMS域與電路交換域的信令轉換，并對MGW進行資源分配與管理；MRFC負責控制MRFP，提供會議橋、回鈴音、混音等功能。
此外。為了支持多種接入技術，ETSI還在3GPPIMS的基礎上進行了擴展，主要體現在各IMS網元實體的功能增強，例如，P-CSCF支持多種資源預留方式并增加了ALG功能，還支持與NASS的接口；S-CSCF支持多種鑒權方式；MRFP支持多種媒體類型等。
PSTN/ISDNEmulation子系統是NGN業務層面的另一個重要的業務控制子系統，主要負責為傳統的固定電話用戶提供窄帶固定電話業務。PSTN/ISDNEmulation子系統通過CallServer提供傳統的固定電話業務，從而實現傳統PSTN/ISDN網絡的逐步替換和網絡演進。
目前，針對PSTN/ISDNEmulation子系統與IMS的關系存在一些分歧，二者究竟是互通關系還是融合關系，仍在討論之中。[NextPage]
3.NGN與其他系統的互通
NGN將支持與IMS網絡、IP網絡以及傳統PSTN/ISDN網絡的互通。具體來說，NGN將通過在業務層面和傳送層面架設網關來實現與其它網絡的互通。
NGN網絡演進
NGN是未來電信網絡發展的主流趨勢和目標。如何通過對現有網絡的升級改造實現向NGN網絡的逐步演進是電信運營商需要考慮的重要問題。實際中，依據業務的需求以及運營商網絡的不同狀況，電信運營商采用的網絡演進方案也將有所不同。
從固定運營商的角度來說，傳統的PSTN網絡設備陳舊、業務單一，復雜的網絡結構帶來了較高的運維成本。如何改造現有PSTN網絡，降低網絡運維成本，逐步實現向NGN的演進，是傳統的固網運營商需要考慮的首要問題。基于PSTN網絡的實際狀況不同，PSTN的演進思路也有所不同(詳見表1)。
目前，許多電信運營商已經開始了PSTNEmulation子系統的部署工作，例如，英國電信將于2005年開始替換傳統的PSTN電路交換網絡，并計劃于2007年實現50%的本地電路交換機的替換工作：同時，英國電信正在考慮以IMS架構為目標，分階段部署PSTNSimulation網絡，以滿足寬帶業務的需求。與英國電信類似，許多固網運營商也都采取了類似的措施，通過對長途局或者端局的替代，方便業務的開展，降低網絡的運維成本。
對于移動運營商來說，其網絡發展會采用不同的策略。由于這些運營商沒有固定網絡，他們向NGN的演進不會向固網運營商一樣從PSTN/ISDNEmulation開始，而可以從引入IMS開始。在沒有固定網絡的引入初期，可以從引入IMS的業務開始，例如，PTT業務、Presence業務、 InstantMessage等，這些業務對于2G和3G網絡都可以實現。隨著技術標準的不斷完善和業務發展需求的變化，可以在原有的IMS網絡的基礎上引入固定接入方式，實現固網和移動網絡的融合。目前，許多移動運營商都在積極開展IMS的預商用和測試工作，這些都說明了移動運營商對于IMS的關注。
結束語
NGN的框架是全業務運營商的目標網絡，而IMS處于NGN的控制層面，基于IMS可以實現固網和移動網在控制層面的融合。NGN的架構總體上是一種分層化、可擴展的框架結構，運營商向NGN的演進從哪里開始，取決于網絡現狀和業務發展需求，同時也受到標準化進程的影響。在NGN的框架下，除了控制層面的融合，還可以在其他層面進行融合，例如，固定網絡和移動網絡可以通過共用各種應用服務器實現業務融合；傳送層面的融合在很多運營商的網絡上已經發生，即各種業務共用相同的分組承載網絡(IP網絡或ATM網絡)。總之，網絡融合和演進正在網絡的各個層面發生。
