全IP下一代网络体系结构研究 (1)

　　3、下一代网络的分层结构

　　全IP下一代网络的分层结构如图3所示。它包括叠加层、控制层、核心层和接入层。下一代网络体系结构包括一个核心IP网络，该网络的智能化程度极低。因此，大部分核心网络功能(如路由)是由现有的和即将出现的IP技术来完成的。在核心网络之上是高级控制层，它无法提供路由和呼叫路径建立功能，高级控制层将这些功能转移到了核心网络。高级控制层主要关注那些能够为应用和叠加网络要素所用的功能，如接入AAA的决策点、移动性管理代理、策略管理的作用与规则等。控制层和核心网络之间的疏耦合意味着高级控制层通常不参与分组转发和处理的快速路径建立过程。核心网下面是接入网络集合，这些网络用于满足不同的市场机会和需求。4G RAN是目前的无线接入网(RAN)向更高数据速率进化的产物，支持互操作业务、多媒体业务以及通过IP网络互连的分布式控制要素。由于实时限制条件在该层非常关键，因而 在核心网络和接入网络之间需要相对严格的协调和耦合。核心网络也为专门网络提供支持业务和连接，如由下一代网络运营商运营的企业网、多跳/Ad Hoc网或对等网络等。这些专门的网络可能需要本地控制，尤其是对于关键特征(如AAA)的控制。在某些区域中提供匿名性服务，同时又保证服务质量(QoS)和可靠性，是目前需要重点研究的问题。

　　下一代网络体系结构具有一个叠加层，提供高层功能并为应用提供业务，如应用层组播(ALM)、位置业务和内容分发业务。叠加层可以分为两个等级，靠近核心网络的低等级功能(如ALM)和高等级功能(如位置业务)。

　　4、下一代网络的功能结构

　　若对水平方向4个抽象层及其功能进行细分，功能可分成多个垂直集合，每个集合被称之为“面”，包括跨越所有层或跨越数层的关键能力。这些面是安全、QoS/资源控制和其他类似功能(如传输、移动性、组网和业务控制等)。需要注意的是，图4只给出了系统的一个平面。独立的平行面包括运行、管理和维护面以及用户设备面。每个平面和每层与其他面都相互独立，从而形成一个面向 对象的网络体系结构，这种结构易于维护和升级。

　　低层(L1、L2和L2.5)是接入网络层，主要提供物理和媒体接入控制(MAC)级连接、必要的接入控制、广域移动性和具有QoS保证的交换能力。低层中最高的是基于IP的接入网络，它提供IP连接性、必要的接入控制、集成的QoS管理、地址分配、使用快速移动IP协议的子网间切换能力。这两层灵活性较大，且以不同的组合方式进行混合，组合方式主要取决于接入网络技术和网络某一部分的特定拓扑需求。

　　核心网络层由纯IP区分核心网络组成，这些网络通常提供原始带宽用于连接网络的不同部分。它还包括用于连接外部网络(如Internet)的网关，并使用必要的预防措施来防止来自外部网络的拒绝服务攻击(DoS)。

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