對NGN技術發展趨勢的幾點看法

2019-11-05 01:44:03

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供稿：網友

　　一、引言

　　對下一代網絡(NGN)的研究目前是業界的一個熱點，基本思路是試圖將包交換技術的優勢與傳統電信網絡中的一些行之有效的治理控制手段有效結合起來，形成一個能夠承載多種業務的、可運行的綜合網，最典型的做法是在改進后的ip網絡上，利用軟交換技術提供話音、視訊和數據業務。

　　IP技術的設計理念和傳統電信網的設計理念存在巨大的差異性，假如認為簡單地利用軟交換替代傳統的程控交換機提供包括話音在內的各種業務，利用分組交換的IP技術替代時分復用的電路交換網承載包括數據在內的各種業務，就是NGN的發展方向，是非常值得商榷的，筆者以為最多只能算是實現NGN的一種雛形或可能性。無論軟交換還是IP技術本身，都有一些重要問題有待研究和解決，而將二者結合起來時所面臨的問題就更多了。

二、設計理念的差異

　　1.傳統電信網

　　傳統電信網的業務實施中包括兩個角色：用戶和運營商。用戶接受運營商提供的電信服務并為之支付費用，運營商向用戶提供服務并收取一定的費用(當然也可能是免費的)。

　　用戶終端是“傻瓜型”的，智能性位于運營商控制的網絡中。業務的升級、拓展和提供都是由運營商控制的，用戶只能在運營商提供的服務甚至服務特征(功能集)中被動地做出有限的選擇。

　　“業務與承載”(“業務”指高層的應用和業務，不包括諸如Internet接入等基礎設施類的“業務”：“承載”包括接入和核心網的承載)不分離，運營商提供話音業務的同時也提供話音業務的承載服務，用戶在購買話音業務的同時不需要關心承載服務是從哪里來的。

　　正因為用戶使用的是傻終端，承載和業務完全由運營商控制，成為了傳統電信網絡比Internet更安全、更輕易保證服務質量(QoS)、可治理、可運營和可維護的根本原因。

　　2.Internet

　　Internet的業務實施中包括三個角色：用戶、Internet接入服務提供商(ISP)和內容提供商(ICP)。ISP只是將用戶接入Internet，在用戶和ICP/其它用戶之間提供傳遞比特流的承載服務(所謂的“比特管道”)。ICP在用戶通過ISP已經接入Internet的基礎上，為用戶提供內容服務。ISP和ICP邏輯上可由兩個不同的實體運營(當然物理上可以合二為一)，用戶必須分別向ISP交納接入費，向ICP支付信息服務費(當然也可能免費)。

　　在智能性的考慮上，Internet的設計理念與傳統電信網正好相反，試圖將智能性盡可能地推向網絡邊緣，網絡中盡量不保留狀態信息(當然有些信息必須保留在網絡中，如路由信息)。用戶終端一般是“智能的”，如可以是計算機、個人數字助理(PDA)等，網絡盡可能的保持簡單性和傻瓜性（Keep It Simpleand Stupid, KISS原理）。

　　Internet從誕生之初就是業務與承載分離的，用戶的Internet接人(承載)由ISP提供，內容服務由ICP提供，ISP和ICP所提供的服務是相互依存的。舉個例子，假如把ISP看作是道路(基礎網絡資源)和租車(1P包傳送)服務的提供者，把ICP看作是購物、娛樂等服務的提供者，那么用戶、ISP和ICP三者之間的關系是：用戶就是利用ISP提供的“交通”服務，從源(如家里)到ICP所在的目的地去享受他們所提供的“購物”或“娛樂”服務。假如沒有ISP提供的交通服務，用戶就無法到達ICP提供服務的地方；假如沒有內容服務，用戶就不會去使用交通服務。但交通服務的提供商與內容服務的提供商是兩個實體，當然也可以結成聯盟或由同一物理實體同時提供這兩種服務。

　　因為用戶使用的是智能終端，并且業務與網絡分離，因此極大地推動了Internet的業務創新和蓬勃發展。但是，這種分離在帶來巨大好處的同時，也為Internet帶來了不少“致命弱點”，使得Internet業務難以控制、治理、運營和獲得利潤，安全性和QoS難以得到保證。

三、業務與承載分離的利弊

　　因為“業務與承載分離”的思想不是一個新想法，Internet承載和業務之間一直就是這樣一種模型：IP層服務(承載)由ISP提供，應用和業務由用戶基于操作系統的終端提供和控制。用戶或ICP可以基于開放的、嵌入在終端操作系統中的標準SOCKET編程接口，開發出任何基于IP的數據應用。目前，NGN的研究也倡導業務與承載分離，比如以軟交換為核心，配以各種網關和服務器提供業務，由IP提供承載服務。這樣，在NGN網絡中，一個運營商可能是：

　　(1)NGN承載運營商：為用戶提供接入和比特流的傳遞服務，對應于Internet中ISP的角色；

　　(2)NGN業務運營商：提供各種高層業務，如話音、視訊、WWW、E-mail等，對應于Internet中ICP的角色；

　　(3)NGN綜合運營商：同時扮演承載運營商和業務運營商的角色，對應于Internet中ISP和ICP合為一體的角色，或傳統電信運營商的角色。

　　NGN承載運營商要做的工作是提供“比特管道”，負責傳遞用戶的IP包，是所有業務運營商提供高層業務和應用的基礎。從理論上說，NGN承載運營商可以獨立存在，但因為提供的是基礎網絡設施服務，因此業務拓展空間和利潤空間都不會很大。假如只做NGN承載運營商，目前ISP所面臨的處境對NGN承載運營商具有一定的啟發和借鑒意義。

　　NGN業務運營商為用戶提供各種高層應用，發展空間和利潤空間都非常廣闊。從理論上說，NGN業務運營商也可以獨立存在，但必須是在用戶已經從NGN承載運營商那里獲得承載服務的基礎上進行。假如沒有與NGN承載運營商的合作，NGN業務運營商有很多問題難以處理，目前ICP所面臨的很多問題，如安全、服務質量和收費等，必須依靠ISP的支持才能夠實現或做得更好就是明證。

　　作為NGN業務運營商的入門門檻很低、利潤卻很高，作為NGN承載運營商的入門門檻一般較高、利潤卻很低。因此，NGN承載運營商很可能不愿為NGN業務運營商做“嫁衣裳”，NGN業務運營商很可能要看NGN承載運營商的“臉色”行事。

　　因此，有可能的發展趨勢是：NGN承載運營商為了獲得更大的業務發展和利潤增長空間，NGN業務運營商為了獲得更好的服務和支持，二者結盟甚至合并為一家，邏輯上是兩個實體而物理上是一個實體，除非因為某些非凡的原因不答應(如政策因素)。典型的成功案例就是短信服務中的移動運營商與ICP的合作關系。

　　雖然軟交換技術在業務層面提供了一種“強制式”的業務控制方式，但是沒有考慮到業務控制與承載層之間的“聯動”問題。假如用戶已經從某NGN承載運營商那里購買了IP承載服務，在承載與業務分離的情況下，NGN承載運營商只知道用戶正在使用的是Internet接入服務，無從也(很可能)無權知道用戶所使用的業務類型，用戶可以：通過非常簡單的手段，直接與對端用戶之間通信，只支付承載服務費而無需支付業務服務費；選擇另外一家NGN業務運營商所提供的業務服務，導致利潤更高的業務服務費流向了其它運營商，為別人做了“嫁衣”。

　　因此，當用戶業務與承載分離時，因為用戶有機會分別選擇NGN承載運營商和業務運營商，不能只依靠簡單的“強制式”控制，必須采取“吸引”用戶同意接受軟交換控制的方式。這只能靠運營商所提供的基于軟交換的業務具有更好的易用性、更廣泛的可達性、良好的服務質量、更高的安全性等業務特征(屬性)來做到。軟交換的組網問題，不僅是業務層面的問題，而且也存在與承載層面的“聯動”問題。

四、通信技術IP化

　　ITU-T對NGN的定義中提出了NGN是“基于分組的網絡”，但沒有進一步說明是基于ATM的還是基于IP的分組網絡。雖然業界普遍認為應該是基于IP的，但也有一些人對NGN選擇使用IP技術做承載存在不同的看法。筆者以為之所以選擇IP做承載，并非真的IP技術就比ATM技術先進多少，而是諸多原因綜合作用的結果：

　　(1)以前幾乎所有的數據業務已經是基于IP的，可以都是基于IP的，這是一個市場現實。目前，基于IP的數據業務正處于快速增長期，2003年中國的電信運營商數據業務的收入增長了40%，業務量同比增長了47%(人民郵電報，2004.1.14)。實踐已經證實：開發和部署IP業務是可行的。

　　(2)已經擁有了一定的IP技術、人才和網絡基礎。業界已經存在一個支持IP業務的全球性的Internet網；已經在基于IP的數據業務方面投入了大量的人力、物力和財力：有大量的用戶、業務開發人員、運行維護人員熟悉基于IP的數據業務。

　　(3)IP具有一整套完善的、開放的、經過實踐檢驗的用戶編程接口(SOCKET)，為不斷創建新業務提供了自由空間。　

　　(4)實踐已經表明，IP技術非常適合于數據業務。如WWW/E-mail/FTP/TELENET over IP已經取得了巨大成功，因此沒有必要再投入巨大的人力、物力和財力去嘗試諸如WWW/E-mail/FTP/TELENET over ATM，或者WWW/E-mail/FTP/TELENET over PSTN，或者WWW/E-mail/FTP/TELNET over SDH/WDM等技術的可行性了。

　　(5)話音業務雖然目前主要承載在ATM/SDH上，但也可以承載在IP上，并且已經得到了正在大規模運營的VoIP網絡的實踐證實。只要處理得當，目前的IP技術就足以保證話音業務的安全性和服務質量，而隨著IP技術的不斷發展，必將出現性價比更好的IP網絡服務質量和安全保證技術。

　　(6)由于業界已經基本上停止了在TDM和ATM技術方面的研發，加大了在IP技術上的研發投入，同時由于ITU，ETSI等電信領域的國際組織在IP技術領域的介入，對IP技術電信化的投入、研發和人才儲備出現了良性循環的局面，而TDM和ATM所面臨的局面則正好相反。

　　可以預見，隨著IP技術的發展、寬帶接入的普及、基于IP的新業務的不斷涌現、業務運營模式的逐漸成熟，基于IP的數據業務不但會像現在這樣成為業務量的主體，未來必將會成為業務收入的主體。

五、IP QoS問題

　　懷疑IP技術可以作為NGN承載技術的最主要的理由之一是IP的服務質量(QoS)問題。業界目前普遍認為：公用交換電話網(PSTN)和異步傳輸模式(ATM)網可以保證業務的服務質量，而IP網絡無法保證服務質量。因此，本節在做1P網絡的服務質量問題分析時，主要與PSTN和ATM技術和

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