7.4.1 NGN的基本概念及体系结构
1.NGN的概念
就词义来说，NGN泛指下一代网络。由于其本身缺乏明确的指向，而且NGN涵盖的通信领域也非常广泛，所以国际标准化组织、研究机构及业界给它下的定义也不尽相同。目前，得到较多认可的NGN的概念有广义和狭义两种。
从广义上讲，NGN泛指一个不同于现有网络、采用大量新技术，以IP技术为核心，同时可以支持语音、数据和多媒体业务的融合网络。从这个角度来看，不同行业和领域对NGN有着不同的理解和指向。对于交换网，NGN指网络控制层采用软交换或以IMS为核心的下一代交换网;对于移动网，NGN指以4G/5G为代表的下一代移动通信网;对于计算机通信网，NGN指以IPv6为基础的下一代互联网(NGI);对于传输网，NGN指以自动交换光网络(ASON)为基础的下一代传送网;对于接入网，NGN指以FTTH/WiMAX等为代表的多元化的下一代宽带接入网。
从狭义来讲，下一代网络特指以软交换设备为控制核心，能够实现语音、数据和多媒体业务的开放的分层体系架构。在这种分层体系架构下，能够实现业务与呼叫控制分离、呼叫控制与接入和承载彼此分离，各功能部件之间采用标准的协议进行互通，能够兼容各业务网(PSTN、IP网、移动网等)技术，提供丰富的用户接入手段，支持标准的业务开发接口，并采用统一的分组网络进行传送。
ITU-T在2004年归纳出了NGN的基本特征:基于分组的传送;控制功能从承载能力、呼叫/会话和应用/服务中分离;业务提供和承载网络分离，提供开放的接口;提供广泛的服务和应用，提供服务模块化的机制;保证端到端的QoS和透明性的宽带能力;通过开放的接口与现有网络互联;具有通用移动性;用户可不受限制地接入不同的服务提供商;多样化的身份认证，可以解析成IP地址用于IP网的路由;同一种服务具有一致的服务特性;融合了固定、移动网络的服务;与服务相关的功能独立于基础传输技术;符合相关法规的要求，如应急通信、安全、隐私法规等。
在此基础上，ITU-T在2004年发布的建议草案中给出了NGN的初步定义:NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务，能使用多宽带、确保QoS的传输技术，而且网络中业务功能不依赖于底层的传输技术;NGN能使用户自由地接入到不同的业务提供商，支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。
需要注意的是，这不是NGN的唯一定义。从发展的角度来看，NGN定义和其含义还会随着技术的进步和业界对其认识的深入而不断变化。
2.NGN的特点
从ITU-T给出的NGN的上述特征中，可以总结出NGN的三大特点。
(1)开放的网络构架体系
将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分，各自独立发展。部件间的协议接口基于相应的标准。部件标准化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网络的互通。
(2)下一代网络是业务驱动的网络
采用业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离技术，实现开放分布式的网络结构，使业务真正独立于网络。通过开放式协议和接口，用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。
(3)下一代网络是基于统一协议的分组网络
随着IP网络及技术的发展，人们认识到电信网络、计算机通信网络及有线电视网络将最终统一到基于IP网络上，即所谓的“三网”融合。基于统一的IP协议，利用多种宽带能力和有QoS保证的传送技术，NGN能提供安全、可靠和保证QoS的通信。
3.NGN的体系结构
NGN研究组织及国际、国内设备提供商从功能上把NGN划分成包括应用层、控制层、传输层及接入层的分层结构，如图7-36所示。
图7-36 下一代网络的功能分层
从功能分层结构可以看出，NGN的控制功能与承载分离、呼叫控制和业务/应用分离;打破了传统电信网的封闭的结构，各层之间相互独立，通过标准接口进行通信，并可实现异构网络的融合。
各层的功能简单描述如下。
(1)接入层(Access Layer)
将用户连接至网络，提供将各种现有网络及终端设备接入网络的方式和手段;负责网络边缘的信息交换与路由;负责用户侧与网络侧信息格式的相互转换。
(2)传送层(Transport Layer)
传送层包括各种分组交换节点，是网络信令流和媒体流传输的通道。NGN的核心承载网是以光网络为基础的分组交换网，可以是基于IP或ATM的承载方式，而且必须是一个高可靠性、能够提供端到端QoS的综合传送平台。
(3)控制层(Control Layer)
控制层完成业务逻辑的执行，包含呼叫控制、资源管理、接续控制等操作，并可以向用户提供各种基本业务和补充业务。
(4)应用层(Application Layer)
应用层是下一代网络的服务支撑环境，在呼叫建立的基础上提供增强的服务，同时还向运营支撑系统和业务提供者提供服务支撑。
尽管NGN从功能可以分为上述4个层次，但广义的NGN包罗万象，不同网络其具体的架构和功能各不同。因此，下面从交换网的角度对NGN进行介绍，根据所采用的控制层技术不同，分为以软交换为核心的NGN和以IMS为核心的NGN。