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随着天府机场的建成，西南区域民航快速发展，有线通信系统使用范围更广、业务种类增多、网络负荷加重，对通信技术有了更高的要求。NGN（下一代网络，Next Generation Network）网络已成为现代民航通信领域的技术关键，其有效性和适应性较强，已应用在西南某空管单位的有线通信网络。本文通过对基于NGN的网络技术进行研究，分析其架构及在天府机场的应用。
（一）NGN网络的概念
NGN是以分组交换为核心的网络，将海量的数据传输卸载至IP网，来降低PSTN网络的负荷，因此在提供电信服务的基础上支持多种宽带保证。NGN以业务推动为重点，将承载分离经综合开放的多层网络结构传输多类型业务，涵盖多媒体、视频、数据和语音等不同业务。
（二）NGN网络的优点
多媒体化：可保障大规模并发流媒体以及互动多媒体业务；虚拟化：通过虚拟化实现同一个号码在网络中的任意位置的通信；运维成本低：多网络融合使得网络建设及维护成本减低。
NGN网络从功能可以分为4个层面，各层之间通过标准端口进行通信，在核心设备软交换的控制下协同工作，共同实现NGN网络下的不同数据业务的通信功能。
（一）接入层：由多种接入媒体网关和新型接入终端构成，把用户的流媒体数据转换为可适应NGN网络传输环境的格式，实现和不同类别通信網络的互联。
（二）核心交换层：包括IP路由器等骨干传输设备的包交换网络，其采用分组技术，并且依据数据格式选择和提供数据业务传输服务，是NGN网络的承载基础。
（三）控制层：该层以软交换为核心技术，保障基础的呼叫控制及连接控制，实现语音及数据业务控制信息的传输。它与业务本身无关，目的是支配网络资源，同时支持接入协议的适配，完成互联互通功能，供应全网络的应用支撑平台。
（四）应用层：在呼叫建立的基础上提供鉴权计费、维护管理、录音等额外的运营支撑服务。该层可对用户的相关数据采取有效、集中的存取与管理，并利用服务器等资源为用户提供定制化的网络业务。
NGN由软交换核心控制设备（SS）、会话边界控制终端（SBC）、信令网关（SG）、中继网关（TG）及应用服务器等设备构成。
（一）SS
软交换核心控制设备（SS，Soft Switch）：该设备位于NGN网络的控制层，为网络的核心。它以以太网结构为基础，主要实现基本呼叫控制与增强呼叫处理功能。同时对业务层供应标准开放的端口，完成各类接入协议及信令的适配处理，保障和其他对等系统的互联互通。
（二）TG
中继媒体网关（TG，Trunk Gateway）：该设备属于NGN网络的接入层，是IP域与电路域语音汇接任务的重要组成部分。媒体网关被软交换核心控制设备经H.248、SIP等协议控制，使得PSTN与NGN网络互连，实现语音处理、呼叫处理和控制、维护及管理等功能。
（三）AG
接入网关（AG，Integrated Access Media Gateway）：该设备位于NGN网络的接入层，主要负责提供不同电路型和分组型业务的接入，可将本地用户的各类数据、语音等应用连接至分组交换网，实现对应功能。
（四）SG
信令网关（SG，Signaling Gateway）：该设备归属接入层，是网络业务融合的重要设备。它负责提供基于七号信令网络和分组交换网络间的信令传送能力，用于实现电路交换网与IP网络的信令互通。
（五）AS
应用服务器（A S，Application Server）：其位于应用层，负责业务逻辑执行、业务数据访问，实现用户数据管控、业务计费等功能。
（六）SBC
会话边界控制器（SBC，Session Border Controller）：该设备属于接入层，它位于企业接入网与骨干网之间，可实现NGN组网过程中的NAT和FW穿越功能，提供网络安全及QoS保障。
目前，西南空管语音交换网络设备仍以程控交换设备为主，使用已达十年，该设备严重老化、扩容能力差、业务类型单一等缺陷愈发明显。随着天府国际机场的初步建成，西南空管两场四地交换网络更加复杂，传输量日益增长，业务复杂度加大，传统的程控交换网络已经不能满足未来的运行需求。
因此，西南空管局于天府国际机场建设一套基于NGN技术的综合交换通信网络，为西南地区空管两场四地语音通信业务提供保障。
（一）天府国际机场NGN语音交换系统概况
该系统具备5000门语音交换能力，能保障西南空管管制部门及设备保障部门的大业务量话音通信，如：有线电话接入、专热线引接、内话录音等，为飞行管制移交提供重要通信保障。同时，也为机场各运行服务单位、驻场各运行综合保障单位提供上述语音通信服务。
成都天府机场NGN语音交换能够与双流机场程控电话交换网络、成都终端管制中心语音软交换网络及成都区管中心程控电话交换网络互连互通，构成成都区域两场四地语音通信系统，见图1。
天府机场NGN语音交换网络采用两台中兴8905E核心交换机，为主备关系。整套语音系统核心交换设备为SS1B，通过中继网关设备MT64与双流机场、运营商、无线集群系统互通，实现了机场区域不同运行单位的话音通信和集群专网的接入；经核心交换机下连中兴5950汇聚交换机，将网管、计费、录音等应用系统接入，实现了机场区域各单位综合多媒体业务下的需求；通过多业务光接入平台OLT-C300与天府机场GPON光网络互联，实现西南空管各办公楼语音及数据的接入。
西南区域传统的程控交换系统存在扩容性差、维护管理困难、布线臃肿等缺点。天府机场建成后该系统已无法满足西南地区两场四地未来的运行需求，因此在天府机场引进基于NGN技术的语音交换系统，它具备组网灵活、互通性强、运维成本低等优点，可较好地承担西南区域通信网络复杂度高、业务量大的发展趋势。
作者单位：中国民用航空西南地区空中交通管理局通信网络中心
一、NGN网络概述
（一）NGN网络的概念
NGN是以分组交换为核心的网络，将海量的数据传输卸载至IP网，来降低PSTN网络的负荷，因此在提供电信服务的基础上支持多种宽带保证。NGN以业务推动为重点，将承载分离经综合开放的多层网络结构传输多类型业务，涵盖多媒体、视频、数据和语音等不同业务。
（二）NGN网络的优点
多媒体化：可保障大规模并发流媒体以及互动多媒体业务；虚拟化：通过虚拟化实现同一个号码在网络中的任意位置的通信；运维成本低：多网络融合使得网络建设及维护成本减低。
二、NGN网络的架构
NGN网络从功能可以分为4个层面，各层之间通过标准端口进行通信，在核心设备软交换的控制下协同工作，共同实现NGN网络下的不同数据业务的通信功能。
（一）接入层：由多种接入媒体网关和新型接入终端构成，把用户的流媒体数据转换为可适应NGN网络传输环境的格式，实现和不同类别通信網络的互联。
（二）核心交换层：包括IP路由器等骨干传输设备的包交换网络，其采用分组技术，并且依据数据格式选择和提供数据业务传输服务，是NGN网络的承载基础。
（三）控制层：该层以软交换为核心技术，保障基础的呼叫控制及连接控制，实现语音及数据业务控制信息的传输。它与业务本身无关，目的是支配网络资源，同时支持接入协议的适配，完成互联互通功能，供应全网络的应用支撑平台。
（四）应用层：在呼叫建立的基础上提供鉴权计费、维护管理、录音等额外的运营支撑服务。该层可对用户的相关数据采取有效、集中的存取与管理，并利用服务器等资源为用户提供定制化的网络业务。
三、NGN网络的设备组成
NGN由软交换核心控制设备（SS）、会话边界控制终端（SBC）、信令网关（SG）、中继网关（TG）及应用服务器等设备构成。
（一）SS
软交换核心控制设备（SS，Soft Switch）：该设备位于NGN网络的控制层，为网络的核心。它以以太网结构为基础，主要实现基本呼叫控制与增强呼叫处理功能。同时对业务层供应标准开放的端口，完成各类接入协议及信令的适配处理，保障和其他对等系统的互联互通。
（二）TG
中继媒体网关（TG，Trunk Gateway）：该设备属于NGN网络的接入层，是IP域与电路域语音汇接任务的重要组成部分。媒体网关被软交换核心控制设备经H.248、SIP等协议控制，使得PSTN与NGN网络互连，实现语音处理、呼叫处理和控制、维护及管理等功能。
（三）AG
接入网关（AG，Integrated Access Media Gateway）：该设备位于NGN网络的接入层，主要负责提供不同电路型和分组型业务的接入，可将本地用户的各类数据、语音等应用连接至分组交换网，实现对应功能。
（四）SG
信令网关（SG，Signaling Gateway）：该设备归属接入层，是网络业务融合的重要设备。它负责提供基于七号信令网络和分组交换网络间的信令传送能力，用于实现电路交换网与IP网络的信令互通。
（五）AS
应用服务器（A S，Application Server）：其位于应用层，负责业务逻辑执行、业务数据访问，实现用户数据管控、业务计费等功能。
（六）SBC
会话边界控制器（SBC，Session Border Controller）：该设备属于接入层，它位于企业接入网与骨干网之间，可实现NGN组网过程中的NAT和FW穿越功能，提供网络安全及QoS保障。
四、NGN语音交换网络在天府机场的应用
目前，西南空管语音交换网络设备仍以程控交换设备为主，使用已达十年，该设备严重老化、扩容能力差、业务类型单一等缺陷愈发明显。随着天府国际机场的初步建成，西南空管两场四地交换网络更加复杂，传输量日益增长，业务复杂度加大，传统的程控交换网络已经不能满足未来的运行需求。
因此，西南空管局于天府国际机场建设一套基于NGN技术的综合交换通信网络，为西南地区空管两场四地语音通信业务提供保障。
（一）天府国际机场NGN语音交换系统概况
该系统具备5000门语音交换能力，能保障西南空管管制部门及设备保障部门的大业务量话音通信，如：有线电话接入、专热线引接、内话录音等，为飞行管制移交提供重要通信保障。同时，也为机场各运行服务单位、驻场各运行综合保障单位提供上述语音通信服务。
成都天府机场NGN语音交换能够与双流机场程控电话交换网络、成都终端管制中心语音软交换网络及成都区管中心程控电话交换网络互连互通，构成成都区域两场四地语音通信系统，见图1。
天府机场NGN语音交换网络采用两台中兴8905E核心交换机，为主备关系。整套语音系统核心交换设备为SS1B，通过中继网关设备MT64与双流机场、运营商、无线集群系统互通，实现了机场区域不同运行单位的话音通信和集群专网的接入；经核心交换机下连中兴5950汇聚交换机，将网管、计费、录音等应用系统接入，实现了机场区域各单位综合多媒体业务下的需求；通过多业务光接入平台OLT-C300与天府机场GPON光网络互联，实现西南空管各办公楼语音及数据的接入。
五、结语
西南区域传统的程控交换系统存在扩容性差、维护管理困难、布线臃肿等缺点。天府机场建成后该系统已无法满足西南地区两场四地未来的运行需求，因此在天府机场引进基于NGN技术的语音交换系统，它具备组网灵活、互通性强、运维成本低等优点，可较好地承担西南区域通信网络复杂度高、业务量大的发展趋势。
作者单位：中国民用航空西南地区空中交通管理局通信网络中心