因特網(wǎng)起源于20世紀(jì)60年代的阿帕網(wǎng)（ARPANET），這是美國高級研究計(jì)劃署（ARPA）贊助的分組交換研究項(xiàng)目。
IP網(wǎng)絡(luò)與PSTN采用了不同概念的體系結(jié)構(gòu)
　　PSTN采用電路交換網(wǎng)絡(luò)（SCN）體系結(jié)構(gòu)，即實(shí)現(xiàn)主叫方到被叫方的端到端連接。這包括兩個(gè)不同的層：電路層和交換傳輸層。由于所有信令流量在七號信令系統(tǒng)（SS7）控制網(wǎng)絡(luò)上傳輸，傳輸資源無需用于信令流量。PSTN由配置遠(yuǎn)程交換模塊（RSM）的大型集中式專用五類交換機(jī)和數(shù)字環(huán)路載波（DLC）組成。PSTN提供了很常高的可靠性、優(yōu)異的語音通信服務(wù)質(zhì)量（QoS）及音質(zhì)異常清晰的語音傳輸。
　　另一方面，IP網(wǎng)絡(luò)采用"盡力"（best-effort）的無連接分組交換網(wǎng)絡(luò)（PSN）體系結(jié)構(gòu)，但這幾乎提供不了QoS保證。雖然PSDN用戶群大大小于PSTN，但正在以迅猛速度增長。
電信改革：催化劑
　　美國在1999年頒布的《電信法》加快了全球電信業(yè)解除管制及放寬條件的趨勢。如今，人們普遍認(rèn)為這項(xiàng)法案能夠開辟技術(shù)創(chuàng)新及價(jià)格合理的電信服務(wù)的一個(gè)新紀(jì)元。
　　但消費(fèi)者尚未看到任何重大變化。之所以這樣，主要是因?yàn)殡m然政策發(fā)生了變化，但服務(wù)提供商的低層基礎(chǔ)設(shè)施變化并不大，創(chuàng)建新服務(wù)的周期仍長達(dá)12到18個(gè)月。
　　處在傳輸層的網(wǎng)絡(luò)提供商認(rèn)為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是70%的網(wǎng)絡(luò)、30%的服務(wù)，但顧客認(rèn)為同一種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)恰好相反：30%的網(wǎng)絡(luò)、70%的服務(wù)。
　　網(wǎng)絡(luò)提供商應(yīng)對數(shù)據(jù)迅猛增長采取了兩個(gè)辦法：在為語音而設(shè)計(jì)及優(yōu)化的模擬和TDM網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)，或者為大容量數(shù)據(jù)流量建立獨(dú)立的并行網(wǎng)絡(luò)。過去在語音流量占網(wǎng)絡(luò)主要部分的時(shí)候，這種方案還行得通。而在數(shù)據(jù)成為主要部分的將來，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)即聚合網(wǎng)絡(luò)（convergence network）上傳輸語音將更切合實(shí)際。
聚合網(wǎng)絡(luò)：臨時(shí)方案
　　為了保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的巨額投資，運(yùn)營商可能傾向于逐漸遷移至全分組方式的下一代網(wǎng)絡(luò)，分十年或更長時(shí)間完成，而不是大規(guī)模更換。因此，某種形式的"聚合網(wǎng)絡(luò)"（在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上提供下一代數(shù)據(jù)服務(wù)）以彌合PSTN與新興PSDN之間的差別就必不可少。
　　聚合網(wǎng)絡(luò)將允許PSDN和PSTN共存，還允許呼叫始發(fā)于網(wǎng)絡(luò)的IP端、終止于PSTN端及相反過程。語音IP（VoIP）使用因特網(wǎng)協(xié)議（IP）讓語音以包的形式在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。在通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸之前，語音信號經(jīng)過數(shù)字化處理、壓縮最后轉(zhuǎn)換成IP包。
　　這種新網(wǎng)絡(luò)將基于兩種基本的構(gòu)建模塊：核心傳輸/交換層和接入邊緣。最初，核心傳輸/交換基礎(chǔ)設(shè)施將基于組成網(wǎng)絡(luò)骨干的IP/ATM核心交換機(jī)，IP核心支持與因特網(wǎng)相關(guān)的流量，ATM核心傳輸基于電路的流量。
　　雖然IP和ATM將為傳輸層擔(dān)當(dāng)主角，也非常適合于四類/長途電路交換，但五類TDM在一段時(shí)間內(nèi)仍是網(wǎng)絡(luò)所需要的。所以電路交換和分組交換將共存一段時(shí)期，IP、ATM和TDM都充當(dāng)配角。最后，IP和ATM網(wǎng)絡(luò)將合為一體，而ATM核心則變得透明、IP成為主要協(xié)議。
　　然而，要建立性能可靠的下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN），提供相當(dāng)于PSTN的QoS、撥號簡易性和組合特性如呼叫等待和受話方付費(fèi)電話，卻面臨重大挑戰(zhàn)。第一個(gè)挑戰(zhàn)就是在分組交換當(dāng)中實(shí)現(xiàn)可靠的呼叫信令功能。第二個(gè)挑戰(zhàn)是提供及控制QoS。第三個(gè)挑戰(zhàn)是建立VoIP/PSTN聚合網(wǎng)絡(luò)作為過渡解決方案。最后一個(gè)挑戰(zhàn)是遷移至采用綜合的分組模式體系結(jié)構(gòu)（PMA）的NGN。
軟交換：NGN的核心
　　過去交換機(jī)供應(yīng)商常常提供運(yùn)行在四類或五類硬件之上的專有應(yīng)用。這就意味著要長時(shí)間等待服務(wù)提供商：提供商需要新的應(yīng)用使自己的服務(wù)不同于競爭服務(wù)。但這一切將因軟交換（Softswitch）支持的開放式應(yīng)用編程接口（API）而發(fā)生改變。這種開放式API將允許服務(wù)提供商和第三方開發(fā)商可以按照自己的進(jìn)度開發(fā)創(chuàng)新應(yīng)用，無須依賴交換機(jī)供應(yīng)商。除了可以迅速創(chuàng)建服務(wù)外，軟交換提供的其它優(yōu)點(diǎn)包括：服務(wù)差異化、跨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互操作性，以及從電路平穩(wěn)過渡至聚合網(wǎng)絡(luò)、然后過渡至下一代分組網(wǎng)絡(luò)。
　　軟交換是種軟件，駐留在高可伸縮、高度可靠的分布式體系結(jié)構(gòu)環(huán)境中的容錯(cuò)服務(wù)器上，執(zhí)行一些呼叫控制功能，如協(xié)議轉(zhuǎn)換、驗(yàn)證、記帳和管理等操作。由于呼叫控制功能，軟交換必須與PSTN和IP網(wǎng)絡(luò)都能夠通信，這意味著軟交換需要解釋幾種協(xié)議，如MGCP、H.323和SIP。
　　此外，為軟交換API培育強(qiáng)大的開發(fā)人員群體也是軟交換最終取得成功同樣重要的一個(gè)因素。
　　盡管存在這些問題，軟交換注定會成為下一代網(wǎng)絡(luò)最重要的部分，預(yù)計(jì)會給電信業(yè)帶來因特網(wǎng)在90年代經(jīng)歷的同樣的增長率。
QoS：重大挑戰(zhàn)
　　聚合網(wǎng)絡(luò)能否成功，服務(wù)質(zhì)量（QoS）至關(guān)重要。除了簡單的保證外，QoS 應(yīng)該定義明確、量化、易于表述、容易整合，以便用戶使用及購買。
　　QoS 提供了這樣一種環(huán)境：保留了信號的等時(shí)性，即信號能夠"實(shí)時(shí)"進(jìn)出，而不會出現(xiàn)失真。就IP語音和實(shí)時(shí)媒體而言，這意味著需要制訂策略來降低及管理端到端時(shí)延，如壓縮/解壓和分組時(shí)延、傳輸和緩沖時(shí)延及路由時(shí)延。包丟失和抖動也值得關(guān)注。
　　QoS 涵蓋了開放系統(tǒng)互連（OSI）模型的全部七個(gè)層次，以及每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元、操作系統(tǒng)（實(shí)時(shí)調(diào)度，線程）、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度和流量管理等問題。
　　M3（多服務(wù)、多技術(shù)和多廠商）概念正在促使下一代網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)。但在這種混合環(huán)境提供QoS保證卻異常困難。每種服務(wù)對何謂高質(zhì)量有著不同要求。語音服務(wù)可以接受某種程度的信號丟失，但只接受非常小的延時(shí)和抖動以確保證高質(zhì)量呼叫。另一方面，數(shù)據(jù)服務(wù)可以接受某種程度的延時(shí)，卻無法接受包丟失。
　　雖然QoS與帶寬有關(guān)，但增加帶寬以獲得QoS 解決不了問題，因?yàn)樾聭?yīng)用可能立即耗盡可用帶寬。所以即便是光纖到路邊和純光纖網(wǎng)絡(luò)，某些問題也恐怕永遠(yuǎn)得不到解決。
　　說到服務(wù)質(zhì)量，需要在帶寬和流量工程與優(yōu)先級劃分之間進(jìn)行根本取舍。由于帶寬更受制約，流量工程與優(yōu)先級劃分變得更為重要。這種權(quán)衡反過來導(dǎo)致了兩種全局QoS 策略：一種與帶寬有關(guān)（RSVP），另一種與流量優(yōu)先級劃分有關(guān)（Diffserver）。
　　資源預(yù)留（如RSVP）是指網(wǎng)絡(luò)資源根據(jù)應(yīng)用的QoS請求來分配，而QoS請求由帶寬管理策略決定。流量優(yōu)先級劃分（如DifferServ）則是根據(jù)帶寬管理策略對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分類，并對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配。至于后者，每種應(yīng)用通信流都有相關(guān)的服務(wù)類別（CoS），網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)CoS對更高要求的一類流量給予優(yōu)先處理。
　　更適合單一通信流的這種QoS依賴于應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的種類。最流行的QoS協(xié)議有ReSerVation協(xié)議（RSVP）、差異化服務(wù)（DiffServ）和多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）。
ReSerVation協(xié)議（RSVP）
　　多年來用于視頻會議的RSVP通常按照每種通信流提供信令，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)留網(wǎng)絡(luò)資源的功能。RSVP對IP網(wǎng)絡(luò)上的PSTN電路交換功能具有極高的仿真度。路由器為每種通信流保存了狀態(tài)信息，根據(jù)現(xiàn)有容量分配資源。RSVP缺乏可伸縮性和良好的政策管理機(jī)制。
差異化服務(wù)（DiffServ）
　　DiffServ為對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分類及確定優(yōu)先級提供了一種粗劣而簡單的方法。每個(gè)包作上標(biāo)記表明屬于某類服務(wù)，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。路徑上的每個(gè)路由器會監(jiān)測包頭，并確定"包調(diào)度"。這就不需要在所有路由器上保持單一通信流。DiffServ系統(tǒng)支持"容納控制"（容量不夠時(shí)會拒絕用戶）、"包調(diào)度"、"流量分類"、"策略"和"規(guī)則"。
多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）
　　MPLS通過網(wǎng)絡(luò)路由控制功能，根據(jù)包頭里面的標(biāo)記提供帶寬管理功能。MPLS路由建立了類似ATM虛擬電路的"固定帶寬管道"，但QoS級別要比ATM來得"粗劣"。
　　MPLS現(xiàn)在成了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，也許會成為QoS協(xié)議之爭的"贏家"。然而，盡管存在這些差異，MPLS和DiffServ并不互相排斥。
結(jié)論
　　最終，下一代網(wǎng)絡(luò)能夠在基于分組的傳輸/交換基礎(chǔ)設(shè)施中，以合適的QoS處理語音、視頻和數(shù)據(jù)通信。它還能提供相當(dāng)于PSTN的QoS、使用簡易性及組合特性如呼叫等待。
　　下一代網(wǎng)絡(luò)的革命不是指聚合語音和數(shù)據(jù)，而是指實(shí)現(xiàn)基于分組的寬帶網(wǎng)絡(luò)。不像B-ISDN、信息高速公路和第二代因特網(wǎng)，NGN不會主要因?yàn)榈蛯蛹夹g(shù)的成熟、遷移至分組網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施從而節(jié)省成本以及數(shù)據(jù)在核心網(wǎng)絡(luò)的急劇增長所帶來的創(chuàng)利機(jī)會而日漸式微。

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