石友康
一、引言
下一代网络（NGN）包含了正在发生的网络构建方式的多种变革。NGN是目前各国电信部门的研究热点，也将是结构、NGN发展的基本思路以及需要关注的几个问题等。
二、NGN的特征及分层结构
NGN是一个非常广义的概念，它包含了正在发生的网络构建方式的多种变革。一般而言，下一代网络是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务在内的综合开放的网络构架，有以下一些基本特征：基于分组传输；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用（包括实时、流媒体、非实时和多媒体业务）；具有端到端QoS和透明的传输能力；通过开放接口与传统网络互通；具有通用移动性；允许用户自由地接入不同业务提供商；支持多样标识体系，并能将其解析为IP地址以用于IP网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融合固定与移动业务；业务功能独立于底层传输技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。
图1给出了NGN的分层结构NGN的发展也是各层协调发展的问题，是一个系统化的过程。NGN的发展主要体现在业务应用融合并相互交叉、技术趋于一致（如IP技术）、网络间互联互通、号码与地址融合（如ENUM）等。NGN可能不会产生一个统一的物理网络，但会促进下一代网络的形成及各类网络在技术、业务应用、市场、终端、管制政策等方面的有机融合。随着电信技术的逐步成熟，NGN可以提供更丰富的特色业务，运营空间更广，策略更灵活、驱动网络融合。NGN的实现方式可以是多种多样的，也是渐进的。
(1)传输层是网络的物理基础，主要提供网络物理安全保证以及业务承载层节点之间的连接功能，另外也可直接提供L1 VPN业务、带宽和电路批发业务、光纤基础设施和波长出租业务等。
(2)承载层是分组网络，提供分组寻址、统计复用及路由功能。提供为不同业务或用户所需的网络QoS保证和网络安全保证。具体来说，承载层可以是提供尽力而为的承载层，也可以是基于MPLS承载层、具有一定QoS保证的，或者是基于永久租用线或未来新技术的承载层。
图1 NGN的分层结构
(3)业务层根据不同业务特点和属性，例如实时业务、非实时业务，提供与业务有关的编址、控制协议、媒体处理等功能。业务层可以提供传统的电信网业务、增值业务，也可以是由承载层直接支持的业务，也可以是由传输层直接支持的业务等。
(4)OSS系统(运营支撑系统)提供包括网络管理、计费营账系统、认证系统等功能。
三、我国NGN发展的基本思路
1.NGN的发展机遇
随着中国电信运营业竞争格局的形成，可以预见，在未来的数年，固网市场的竞争将会是非常激烈。运营商在新进入的地区采用NGN技术建设新的本地网络，以实现业务差异化，瞄准的将是高价值的市场，以业务细分，则主要是长话业务：以客户群细分，则主要是集团用户和新建小区等高端个人用户群。还有传统交换机的扩容和网改，企业用户对IP Centrex业务和视频会议的需求，都促使运营商建设提供业务创新能力的基础设施、提供可管理可运营的网络、业务和应用，提供以IP为基础的多业务、多接入、多媒体和移动能力，提供开放的支持网络和业务集成和融合的平台。
2.运营商NGN的发展思路
目前，NGN的建设重点之一应放在对基础网络的改造上，在网络层面上实现网间的互联互通，在业务层面上实现各种业务互相渗透和交叉，承载多种业务，充分发挥各类网络资源的技术潜力。具体来说，对IP网络，已无法满足QoS和适应竞争形势的需要，只能扩建或新建基于MPLS的IP网络。另外，随着IPv6技术的逐步成熟以及以后固定网和移动网的融合，更多的终端需要IPv6地址的支持，要认真考虑IPv6如何引入的问题。对于电路网的改造，则可以充分利用NGN技术进行网络改造，适当控制进度和节奏。因为NGN实现方式可以是多种多样的，可以由点到面，也是渐进的。
对于NGN的业务选择，要重点考虑四类业务：一般业务，主要是通过NGN的试验，掌握相关的技术，为传统PSTN网络改造和退网设备替换作准备；特色业务，包括针对集团用户的IP CENTREX，IP VPN，统一通信等，针对个人用户基于ADSL的宽带多媒体业务，针对小区用户基于LAN的综合通信业务，针对流动客户群的综合超市信息业务等；传输层和承载层提供的LI/L2VPN业务、电路出租业务、CDN业务等；固网和移动网的融合业务，要求NGN网络和移动网络在业务层面上能够互通，在网络层面上，能够共享一定的网络资源。
有关长途/汇接层面向NGN的演进问题，在IP网络的QoS等方面还不足以承担巨量话音业务的时期，可以考虑采用具有向NGN演进能力，并可以提供全TDM交换的设备。例如，采用软交换加上具有TDM全交换能力的中继媒体网关，即在承载层里可以使用TDM的方式。大家都知道，在3G里既有电路域的也有分组域的，在NGN发展过程中可以借鉴3G的发展经验。
有关端局层面面向NGN的演进问题，可以有三种方式：窄带方式，通过软交换和综合接入媒体网关向用户提供模拟电话，这种方式可以提供话音业务，对目前网上的资源，比如IP地址等不会受到影响，也不受断电的影响，可以满足运营商替换传统的电路交换机的需要。宽带方案，在软交换里直接接一些智能终端或者是IAD，为一些新建小区或者是大企业提供一些高价值的业务，允许运营商建立一个城域IP电话网。但这种方式要占用大量的资源，同时要遇到一些供电的问题。组合方案，既可以包含窄带，也可以包括宽带的方案，可以根据不同的情况进行选择。
有关接入网的演进问题，首先需要考虑用户对宽带上网的需求，提供用户综合的接入能力，同时还要适时发展光纤到小区/大楼/家。其次，对于V5接口的接入网，第一阶段可以考虑软交换和综合接入媒体网关一起完成对原端局交换机的改造，综合接入媒体网关提供标准V5.1/V5.2接口，现有接入网能够通过综合接入媒体网关接入NGN，保护运营商的投资。第二阶段OLT/ONU逐步演进为综合接入媒体网关，提供H.248接口，接入多种业务。
另外，在新进入的地区，可以考虑以下两种渐进的方式：一是采用IP端局交换机，IP端局交换机采用H323协议上接H323网守，下接模拟电话终端或ISDN终端，提供电话业务。当软交换网络扩展到本地时，IP端局交换机可以升级支持H248协议，接入到软交换网络。二是采用支持V5协议的IP媒体网关，IP媒体网关采用V5协议上接传统的ISDN交换机，通过宽带IP域域网，使用MGCP等协议与综合接入设备(IAD)相连接，IAD下接模拟电话终端或ISDN终端，提供电话业务。当软交换网络扩展到本地时，IP媒体网关可以升级支持H248协议，接入到软交换网络。在这种方式下，由于语音在城域网中就要经过编码和解码，有一定的时延。
3.设备制造商NGN的发展思路
对于传统大型设备制造商来说，有雄厚的基础和市场经验，总会等到花开结果的那一天。而对其他一些企业，在软交换市场还不是很大的情况下，可以优先考虑企业级的软交换产品以及支持无线接入的软交换产品，这样才会有生存发展的空间。
四、需要关注的问题
1.软交换试验问题
目前，无论是从技术角度还是从网络角度来讲，全球范围内下一代网络均处于研究和试验阶段。同时，当前网络到下一代网络的演进和过渡还需要一段时间。世界各国正在进行下一代网络相关技术和网络试验，对下一代网络相关技术还需进行较深入的研究。目前，已建的通信网络还会与下一代网络在较长时间内以重叠网的形式共存。从国外的发展情况看，发达国家已经从当前网络发展过程中获得了很多的利益，因而为在下一代网络发展过程中继续获得更大的利益，纷纷投入一定力量进行下一代网络的研究。我国也应在政府的统一引导下，从实际情况出发，协调各运营商、设备制造商的立场，分步骤、有计划地投入一定的人力和物力对下一代网络所涉及到的各种关键技术进行研究、比较和分析，对关键技术/设备进行研究与开发。同时，建设下一代网络试验床，进行关键技术/设备的联网试验与测试，并进行各种业务试验。在研究试验的基础上，制定出我国下一代网络建设和发展规划，并在一定范围内进行下一代网络的商用试验。在时机成熟的情况下，整合行业资源，推广使用下一代网络，实现跨越式发展，促进我国电信运营业的新业务和应用的开发，带动我国民族信息产业的发展。
2.多协议问题
一方面，在软交换系统中，协议尚未做到兼容性，协议标准还在发展之中，而且这些协议分别来自不同的标准化组织，这为技术研究、设备生产通信运营等各方面都带来了很多协调方面的困难。另一方面，不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容，特别是用于软交换之间的BICC协议和SIP-T协议，以及用于软交换和媒体网关之间的H.248协议、MGCP协议。假如两种协议都用的话，则对今后网络的维护、运营都会增加成本和复杂性的，而且这些协议支持的业务特性也不完全一样，这将对以后业务的兼容性、互操作性都会带来问题。在终端协议方面，目前可以有SIP协议、H323协议、MGCP协议、H248协议等。如此终端协议的多样化，将会带来终端版本的升级、维护等诸多问题。在实际使用中，应该尽可能地减少协议的种类。
3.吸取PSTN/ISDN/ATM/AN的经验和教训
NGN的建设要充分吸收以前在PSTN，ISDN，ATM，AN建设的经验和教训。首先，DTMF在带内传输中的损伤问题，在ISDN网络中，曾经出现ISDN终端在B通路上发送DTMF信号以支持某些智能网业务时，出现DTMF损伤，无法正确被识别的问题。在NGN网络中，DTMF信号在带内传输中，将可能被编码和解码，出现被误解的可能性更大，应引起注意。其次，是大量智能终端/IAD的远供电问题。目前，商业电网可靠性是非常低的，这样大量智能终端或IAD就无法在网上大规模应用，就要考虑对智能终端或IAD终端进行远程供电。目前，在以太网上通过48v直流电，在100m的距离上，只能提供12W的功率。为了提供更高的功率，是否可以考虑提升直流电压，还有对那些简单电话终端是否考虑采用激活/去激活的接口，最后是组网设备分离的网管问题。是否考虑对软交换和媒体网关进行综合网络管理，开发用于网络管理的协议，这些都有待进一步的探索。
4.用户管理认证问题
NGN网络是基于分组网络，大量的用户终端可以通过分组接口直接接入NGN网络，给NGN网络的设备带来了极大的安全隐患，以及带宽盗用等问题。同时，随着NGN网络中业务的丰富与多样性，对终端智能化程度要求也越来越高，终端版本的升级、维护、馈电等都提出了相应的要求。因此，NGN网络中对终端用户的管理与认证是必不可少的，是保证整个NGN网络业务开展的必要条件。随着NGN网络业务的不断开展，终端数量会爆炸性的增长，单纯通过网管系统来管理数量巨大的终端，必然给集中式网管系统带来巨大的开销。因此，NGN网络的终端管理认证系统要求采用终端-IADMS-网管方式的分布式终端管理系统架构。但用户管理认证的具体实施是否会与NGN的特征“允许用户自由地接入不同业务提供商”相冲突。
5.QoS问题
NGN网络的业务实时性要求很高，因此对网络的QoS提出了很高的要求。能否保证QoS是软交换网络能否能成为未来统一平台的关键，这很大程度上取决于软交换网络所基于的分组承载网络，但也需要从网管方面实施相应的QoS控制策略，因此需要有一个全网的QoS解决方案。
NGN网络的QoS问题主要是接入网QoS问题，在NGN网络QoS指标分配中应该给接入网分配多大比例的指标(在PSTN里接入网QoS的分配指标是非常低的)。另外，MPLS承载网是否能完全满足QoS要求，是否需要带外QoS信令(也就是下一代网络是否需要构建一个具有高可靠性、高效性和可伸缩性特点的带外信令基础设施)。这些都有待进一步的探索。
五、结束语
本文从NGN的技术特点出发探讨了NGN的演进策略。此外，在NGN发展的过程中，承载网、信令、QoS等也是值得关注的问题。
摘自 泰尔网
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