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NGN網絡的架構、設備組成及其在天府機場的運用

來源:中國民用航空西南地區空中交通管 作者:李雅瀾
發布于:2021-09-28 共2262字

  關鍵詞 :    NGN技術,天府機場

    隨著天府機場的建成,西南區域民航快速發展,有線通信系統使用范圍更廣、業務種類增多、網絡負荷加重,對通信技術有了更高的要求。NGN(下一代網絡,Next Generation Network)網絡已成為現代民航通信領域的技術關鍵,其有效性和適應性較強,已應用在西南某空管單位的有線通信網絡。本文通過對基于NGN的網絡技術進行研究,分析其架構及在天府機場的應用。

  一、NGN網絡概述

  (一)NGN網絡的概念

  N G N是以分組交換為核心的網絡,將海量的數據傳輸卸載至IP網,來降低PSTN網絡的負荷,因此在提供電信服務的基礎上支持多種寬帶保證。NGN以業務推動為重點,將承載分離經綜合開放的多層網絡結構傳輸多類型業務,涵蓋多媒體、視頻、數據和語音等不同業務。

  (二)NGN網絡的優點

  多媒體化:可保障大規模并發流媒體以及互動多媒體業務;虛擬化:通過虛擬化實現同一個號碼在網絡中的任意位置的通信;運維成本低:多網絡融合使得網絡建設及維護成本減低。

  二、NGN網絡的架構

  NGN網絡從功能可以分為4個層面,各層之間通過標準端口進行通信,在核心設備軟交換的控制下協同工作,共同實現NGN網絡下的不同數據業務的通信功能。

  (一)接入層:

  由多種接入媒體網關和新型接入終端構成,把用戶的流媒體數據轉換為可適應NGN網絡傳輸環境的格式,實現和不同類別通信網絡的互聯。

  (二)核心交換層:

  包括IP路由器等骨干傳輸設備的包交換網絡,其采用分組技術,并且依據數據格式選擇和提供數據業務傳輸服務,是NGN網絡的承載基礎。

  (三)控制層:

  該層以軟交換為核心技術,保障基礎的呼叫控制及連接控制,實現語音及數據業務控制信息的傳輸。它與業務本身無關,目的是支配網絡資源,同時支持接入協議的適配,完成互聯互通功能,供應全網絡的應用支撐平臺。

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  (四)應用層:

  在呼叫建立的基礎上提供鑒權計費、維護管理、錄音等額外的運營支撐服務。該層可對用戶的相關數據采取有效、集中的存取與管理,并利用服務器等資源為用戶提供定制化的網絡業務。

  三、NGN網絡的設備組成

  NGN由軟交換核心控制設備(SS)、會話邊界控制終端(SBC)、信令網關(SG)、中繼網關(TG)及應用服務器等設備構成。

  (一)SS

  軟交換核心控制設備(SS,Soft Switch):該設備位于NGN網絡的控制層,為網絡的核心。它以以太網結構為基礎,主要實現基本呼叫控制與增強呼叫處理功能。同時對業務層供應標準開放的端口,完成各類接入協議及信令的適配處理,保障和其他對等系統的互聯互通。

  (二)TG

  中繼媒體網關(TG,Trunk Gateway):該設備屬于N G N網絡的接入層,是I P域與電路域語音匯接任務的重要組成部分。媒體網關被軟交換核心控制設備經H.248、SIP等協議控制,使得PSTN與NGN網絡互連,實現語音處理、呼叫處理和控制、維護及管理等功能。

  (三)AG

  接入網關(AG,Integrated Access Media Gateway):該設備位于NGN網絡的接入層,主要負責提供不同電路型和分組型業務的接入,可將本地用戶的各類數據、語音等應用連接至分組交換網,實現對應功能。

  (四)SG

  信令網關(SG,Signaling Gateway):該設備歸屬接入層,是網絡業務融合的重要設備。它負責提供基于七號信令網絡和分組交換網絡間的信令傳送能力,用于實現電路交換網與IP網絡的信令互通。

  (五)AS

  應用服務器(A S,Application Server):其位于應用層,負責業務邏輯執行、業務數據訪問,實現用戶數據管控、業務計費等功能。

  (六)SBC

  會話邊界控制器(SBC,Session Border Controller):該設備屬于接入層,它位于企業接入網與骨干網之間,可實現NGN組網過程中的NAT和FW穿越功能,提供網絡安全及Qo S保障。

  四、NGN語音交換網絡在天府機場的應用

  目前,西南空管語音交換網絡設備仍以程控交換設備為主,使用已達十年,該設備嚴重老化、擴容能力差、業務類型單一等缺陷愈發明顯。隨著天府國際機場的初步建成,西南空管兩場四地交換網絡更加復雜,傳輸量日益增長,業務復雜度加大,傳統的程控交換網絡已經不能滿足未來的運行需求。

  因此,西南空管局于天府國際機場建設一套基于N G N技術的綜合交換通信網絡,為西南地區空管兩場四地語音通信業務提供保障。

  (一)天府國際機場NGN語音交換系統概況

  該系統具備5000門語音交換能力,能保障西南空管管制部門及設備保障部門的大業務量話音通信,如:有線電話接入、專熱線引接、內話錄音等,為飛行管制移交提供重要通信保障。同時,也為機場各運行服務單位、駐場各運行綜合保障單位提供上述語音通信服務。

  成都天府機場NGN語音交換能夠與雙流機場程控電話交換網絡、成都終端管制中心語音軟交換網絡及成都區管中心程控電話交換網絡互連互通,構成成都區域兩場四地語音通信系統,見圖1。

  天府機場NGN語音交換網絡采用兩臺中興8905E核心交換機,為主備關系。整套語音系統核心交換設備為S S1B,通過中繼網關設備M T64與雙流機場、運營商、無線集群系統互通,實現了機場區域不同運行單位的話音通信和集群專網的接入;經核心交換機下連中興5950匯聚交換機,將網管、計費、錄音等應用系統接入,實現了機場區域各單位綜合多媒體業務下的需求;通過多業務光接入平臺OLT-C300與天府機場GPON光網絡互聯,實現西南空管各辦公樓語音及數據的接入。

  圖1 天府國際機場NGN語音交換系統概況

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  五、結語

  西南區域傳統的程控交換系統存在擴容性差、維護管理困難、布線臃腫等缺點。天府機場建成后該系統已無法滿足西南地區兩場四地未來的運行需求,因此在天府機場引進基于NGN技術的語音交換系統,它具備組網靈活、互通性強、運維成本低等優點,可較好地承擔西南區域通信網絡復雜度高、業務量大的發展趨勢。


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