ITU-T將NGN應(yīng)具有的基本特征概括為以下幾點(diǎn):多業(yè)務(wù)(話音與數(shù)據(jù)、固定與移動(dòng)、點(diǎn)到點(diǎn)與廣播的會(huì)聚)、寬帶化(具有端到端透明性)、分組化、開放性(控制功能與承載能力分離,業(yè)務(wù)功能與傳送功能分離,用戶接入與業(yè)務(wù)提供分離)、移動(dòng)性、兼容性(與現(xiàn)有網(wǎng)的互通)。除此之外,安全性和可管理性(包括QoS的保證)是電信運(yùn)營(yíng)公司和用戶所普遍關(guān)心的,也是NGN與目前的互聯(lián)網(wǎng)的主要區(qū)別。
NGN標(biāo)準(zhǔn)化的研究領(lǐng)域
越是開放體系,需要標(biāo)準(zhǔn)化的程度越高。NGN面臨繁重的標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù),人們對(duì)NGN傾注了太多甚至過(guò)高的期望,多方面的約束條件使NGN的標(biāo)準(zhǔn)化起步維艱,連ITU都有點(diǎn)不知從何入手的感覺。ITU經(jīng)過(guò)多年的研究組會(huì)議和一些研討會(huì),初步考慮從以下的領(lǐng)域開始研究。
網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)和功能體系模型。體系架構(gòu)涉及尋址、選路、QoS保證、安全、計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)方案、商業(yè)模式和演進(jìn)路線等方面。傳統(tǒng)電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)思想的差異導(dǎo)致兩網(wǎng)上述各方面截然不同,選擇何種體系架構(gòu)對(duì)能否全面實(shí)現(xiàn)NGN上述基本特征至關(guān)重要,設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方便利用現(xiàn)有網(wǎng)的一些功能模塊并具有靈活的擴(kuò)展能力是NGN標(biāo)準(zhǔn)化的首要任務(wù)。功能體系模型是規(guī)范網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的有效方法,用參考點(diǎn)將NGN分解為一組功能,一些參考點(diǎn)將被定義為接口,功能群則用于表示某些實(shí)際的物理實(shí)現(xiàn)。需要指出,目前已存在的服務(wù)于同一功能的協(xié)議太多,從實(shí)現(xiàn)和運(yùn)用上難于管理,缺乏互操作性,如何選擇合適的功能模塊和協(xié)議是體系架構(gòu)設(shè)計(jì)的一大難題。
端到端的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)。這是目前基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)面臨的難題,因而端到端的QoS成為NGN跨越互聯(lián)網(wǎng)的第一標(biāo)志。標(biāo)準(zhǔn)化的工作首先從端用戶對(duì)QoS的感受出發(fā),定義電話和多媒體業(yè)務(wù)的端到端QoS類型及要求,明確對(duì)多媒體業(yè)務(wù)中的各業(yè)務(wù)成分分別登記QoS類別的方法,給出對(duì)域間低層QoS的控制(即不同域與網(wǎng)絡(luò)間的低層QoS的“水平”關(guān)聯(lián))規(guī)范以及利用低層QoS的機(jī)理保證上層QoS(即上下層QoS機(jī)理的“垂直”協(xié)議關(guān)聯(lián))的規(guī)范。在多個(gè)異構(gòu)網(wǎng)相連時(shí)可能涉及不同的QoS機(jī)制(例如RSVP、MPLS、Diffserv和VPN),如何將端到端的QoS指標(biāo)分解和落實(shí)到由不同的QoS措施來(lái)保證是NGN標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)艱巨任務(wù)。
業(yè)務(wù)平臺(tái)。業(yè)務(wù)的多樣性以及業(yè)務(wù)控制與承載網(wǎng)絡(luò)分離必然要求業(yè)務(wù)平臺(tái)提供開放的接口,以便借助API(應(yīng)用程序接口)和代理服務(wù)器引入第三方業(yè)務(wù)提供者。為此NGN的標(biāo)準(zhǔn)化工作需要對(duì)包括API和代理服務(wù)器的業(yè)務(wù)控制體系重新定義,涉及到對(duì)用戶移動(dòng)性的支持和對(duì)跨網(wǎng)業(yè)務(wù)漫游及業(yè)務(wù)互連性的提供機(jī)理的規(guī)范以及對(duì)由用戶控制業(yè)務(wù)客戶化與屬性的機(jī)理的開發(fā)。自從提出智能網(wǎng)概念以來(lái)業(yè)界就一直追求上述這些能力,但實(shí)現(xiàn)的程度距離目標(biāo)甚遠(yuǎn),尤其是在生成新業(yè)務(wù)的能力和運(yùn)用的靈活性與方便性方面,更談不到在異構(gòu)網(wǎng)的環(huán)境下對(duì)這些能力的支持。由此可知標(biāo)準(zhǔn)化NGN業(yè)務(wù)開放平臺(tái)的難度。
網(wǎng)絡(luò)管理。技術(shù)的進(jìn)步和競(jìng)爭(zhēng)的需要改變了傳統(tǒng)的對(duì)控制面和管理面功能劃分的思維定式(自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)ASON概念的提出就是一例),重新考慮并恰當(dāng)劃分控制面與管理面的功能對(duì)NGN尤其必要。注意到傳統(tǒng)電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)各自形成的對(duì)網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)的不同要求(例如前者基于CMIP協(xié)議,后者基于SNMP協(xié)議),而且NGN的多業(yè)務(wù)和移動(dòng)性進(jìn)一步增加了網(wǎng)管的復(fù)雜性,諸如TML(電信標(biāo)記語(yǔ)言)等新技術(shù)和新體系概念的出現(xiàn)則為網(wǎng)管體系的技術(shù)進(jìn)步提供了機(jī)遇,因此需要根據(jù)NGN的要求(支持故障管理、性能管理、客戶管理、計(jì)費(fèi)與記賬、流量與路由管理等),應(yīng)用新技術(shù),從基本網(wǎng)管業(yè)務(wù)和接口的定義入手重新規(guī)范適于NGN的網(wǎng)管。
安全性。相對(duì)于具有封閉信令系統(tǒng)的電路交換網(wǎng),分組網(wǎng)易受到外來(lái)的入侵,以開放性為特征的NGN更面臨安全性的挑戰(zhàn),網(wǎng)絡(luò)的安全性與網(wǎng)絡(luò)體系、QoS、網(wǎng)管、移動(dòng)性、計(jì)費(fèi)和支付等互相關(guān)聯(lián),網(wǎng)絡(luò)開放性不應(yīng)以損傷網(wǎng)絡(luò)的安全性來(lái)折中。除了網(wǎng)絡(luò)安全外,信息安全更為用戶所密切關(guān)注,網(wǎng)絡(luò)功能越強(qiáng),用戶的行蹤無(wú)時(shí)無(wú)刻盡在網(wǎng)絡(luò)掌握之中,隱私保護(hù)問題無(wú)法回避,電子政務(wù)和電子商務(wù)的應(yīng)用,更顯信息保護(hù)的重要性。但安全性不應(yīng)以降低使用方便性和過(guò)多增加網(wǎng)絡(luò)成本為代價(jià),需要綜合考慮體系的開放性與安全性設(shè)計(jì)NGN組合安全體系、開發(fā)特定的安全協(xié)議和API。
通用移動(dòng)性。與現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)能力相比對(duì)NGN移動(dòng)性有更高的要求,這首先表現(xiàn)在NGN終端的類型遠(yuǎn)不僅僅是手機(jī),且可能涉及的接入手段和技術(shù)也是多種多樣的,其次既有在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要保持通信的用戶(真正意義上的移動(dòng)通信)也有僅需支持漫游但不要求移動(dòng)中通信的用戶(Nomadic),再者存在終端可能需要在NGN中支持移動(dòng)接入的部分和支持固定接入的部分之間切換的要求,包括異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下支持全球移動(dòng)性。上述要求稱為通用移動(dòng)性,它包括終端移動(dòng)性與個(gè)人移動(dòng)性及它們的組合,即用戶可以從任何地方的任何接入點(diǎn)和接入終端獲得在該環(huán)境下可能得到的業(yè)務(wù)(包括第三方提供的業(yè)務(wù)),不論在何處接入,用戶有著相同的業(yè)務(wù)感受和操作,這些接入能力僅受所在網(wǎng)絡(luò)的條件或需要事先預(yù)約的限制。滿足上述通用移動(dòng)性的要求意味著通信實(shí)現(xiàn)個(gè)人化,用戶可以只使用同一個(gè)地址便可實(shí)現(xiàn)在不同位置不同的終端上接入不同的業(yè)務(wù),至于在哪一種終端上接受和發(fā)出呼叫則基于用戶的習(xí)慣和其當(dāng)前所處狀態(tài)。NGN需要以通用移動(dòng)性為目標(biāo)來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化以下方面功能:識(shí)別與認(rèn)證機(jī)理(將對(duì)使用者的識(shí)別與接入方式分離);接入控制與授權(quán)功能;位置管理(包括幾何位置與接入點(diǎn));終端與會(huì)晤地址的分配和管理;構(gòu)造虛擬歸屬環(huán)境(VHE)和用戶屬性管理的能力(了解用戶所處環(huán)境、使用習(xí)慣、終端配置,按用戶實(shí)時(shí)狀況適配業(yè)務(wù),使用戶有賓至如歸的感受)。這些功能的標(biāo)準(zhǔn)化涉及網(wǎng)絡(luò)參考體系(在NGN的固定接入部分可能也需要開發(fā)移動(dòng)管理功能)、控制面與終端的接口、與應(yīng)用層的接口、與傳送層的接口等。
網(wǎng)絡(luò)控制體系和協(xié)議。為了支持NGN中控制功能的分布特性,需要定義作為標(biāo)準(zhǔn)化控制協(xié)議基礎(chǔ)的參考點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的接口以及它們之間的功能群。這些接口包括用戶與網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)間接口、網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)/應(yīng)用提供者的接口。功能群則包括媒體接入網(wǎng)關(guān)(例如防火墻、網(wǎng)絡(luò)地址翻譯功能、轉(zhuǎn)送策略實(shí)施功能)、資源控制(例如接納控制、接入請(qǐng)求處理)、接入會(huì)晤控制(例如斗爭(zhēng)分配、用戶位置管理、用戶接入屬性管理)、業(yè)務(wù)控制(例如用戶注冊(cè)、用戶業(yè)務(wù)屬性管理、業(yè)務(wù)請(qǐng)求處理、業(yè)務(wù)交互管理)。
編號(hào)、命名和尋址。NGN的許多業(yè)務(wù)將需要同時(shí)支持E.164編號(hào)和IP尋址,通常需要實(shí)現(xiàn)E.164編號(hào)和IP地址間翻譯,ENUM可以提供這方面的一些功能,但還不能滿足用戶和運(yùn)營(yíng)公司關(guān)于可靠性、安全性的要求以及端用戶關(guān)心的隱私要求。
對(duì)NGN實(shí)現(xiàn)路線的思考
雖然進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化研究時(shí)不宜過(guò)早聚焦到實(shí)現(xiàn)技術(shù),但對(duì)NGN從何處來(lái)和將要走到何處以及如何發(fā)展需要有一些設(shè)想。
首先是NGN的演進(jìn)基礎(chǔ)。
目前業(yè)界已經(jīng)提到的有基于互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)、基于移動(dòng)網(wǎng)(例如3GPP體系架構(gòu))過(guò)渡和基于電信網(wǎng)發(fā)展的幾種路線。
IETF專家認(rèn)為NGN與互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上沒有區(qū)別。但基于互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)方式其端到端的連接性取決于互通的終端設(shè)備的能力,就像IP電話一樣,從互聯(lián)網(wǎng)呼叫PSTN比較容易,而從PSTN呼叫互聯(lián)網(wǎng)終端很不方便,基于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的NGN也難于改變這一狀況。而且目前IETF在提供保證QoS方面的幾乎所有研究都僅限于單個(gè)網(wǎng)而不是多個(gè)網(wǎng)/自治域,也就是說(shuō)IETF還沒有找到跨過(guò)多個(gè)網(wǎng)保證端到端QoS的清晰的技術(shù)路線。因此有人建議NGN可以采用互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)(IP或與IP友好的傳送技術(shù))但不是其機(jī)理,即不再讓網(wǎng)絡(luò)作為“傻瓜”把復(fù)雜功能推給終端,而是將智能引入到網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供業(yè)務(wù)的交互性。
提出基于移動(dòng)網(wǎng)過(guò)渡的主要原因是3GPP的R5版本定義了第三代移動(dòng)通信(3G)將發(fā)展為全I(xiàn)P體系,由3GPP提出的IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)的概念能夠應(yīng)用到固定網(wǎng)實(shí)現(xiàn)固定與移動(dòng)會(huì)聚(FMC)的無(wú)縫業(yè)務(wù)傳遞,IMS被提議作為NGN的重要平臺(tái)。但對(duì)大量的一般固定業(yè)務(wù)應(yīng)用來(lái)說(shuō),并不需要移動(dòng)性管理等功能,而且就核心網(wǎng)而言,移動(dòng)網(wǎng)與固定網(wǎng)沒有實(shí)質(zhì)區(qū)別。
在現(xiàn)有電信網(wǎng)上增強(qiáng)分組交換能力向NGN過(guò)渡的技術(shù)路線為相當(dāng)一部分電信背景的人士所期待,軟交換機(jī)的應(yīng)用是在這一方向上的有益嘗試,利用在開放接口上開發(fā)的端到端高層業(yè)務(wù)來(lái)擴(kuò)展業(yè)務(wù)能力,綜合FMC的能力支持移動(dòng)性管理。提供電信級(jí)QoS是這一方案的強(qiáng)項(xiàng),不足之處是承載IP的效率和可擴(kuò)展性。
從具有在運(yùn)營(yíng)者的域內(nèi)或域間跨過(guò)異構(gòu)網(wǎng)支持端到端的業(yè)務(wù)能力,以及從與現(xiàn)有網(wǎng)無(wú)縫互通的要求來(lái)看,上述方案都不理想,或者至少未能清晰的給出如何演進(jìn)能達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)以及需要付出多大代價(jià)。看來(lái)這方面的研究才剛剛開始。
其次是多業(yè)務(wù)綜合網(wǎng)與多種業(yè)務(wù)網(wǎng)的綜合。
就人們的愿望來(lái)說(shuō),總是希望用一個(gè)網(wǎng)完成全業(yè)務(wù)的所有功能,從ISDN到B-ISDN都是從這一目標(biāo)開始的,互聯(lián)網(wǎng)走向商業(yè)化之初雖無(wú)此意,但VoIP的嘗試加快了其向全業(yè)務(wù)滲透的步伐?陀^地說(shuō)B-ISDN和互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)上都有發(fā)展為全業(yè)務(wù)網(wǎng)的可能,問題僅僅是在復(fù)雜性代價(jià)與性能方面有無(wú)其他挑戰(zhàn)方案可以取代,B-ISDN作為目標(biāo)網(wǎng)之夢(mèng)已經(jīng)破滅,NGN概念的提出一定意義上宣告從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展為全業(yè)務(wù)網(wǎng)之路遭到懷疑。盡管有前車之鑒,但人們不會(huì)輕易放棄追求一網(wǎng)綜合的目標(biāo),這一期待便落在NGN身上。目前議論NGN能否擔(dān)當(dāng)此任尚為時(shí)過(guò)早,但以下的一些觀點(diǎn)值得重視。反映用戶要求的業(yè)務(wù)差異化越來(lái)越明顯,網(wǎng)絡(luò)能力客戶化的呼聲漸起,不同的網(wǎng)絡(luò)各具所長(zhǎng),當(dāng)用一個(gè)網(wǎng)來(lái)綜合時(shí)一些特點(diǎn)可能難以體現(xiàn)。如果能做到在多個(gè)網(wǎng)上的業(yè)務(wù)會(huì)聚,實(shí)現(xiàn)一個(gè)號(hào)碼的綜合接入,從用戶使用的感覺仍是一個(gè)多業(yè)務(wù)的綜合網(wǎng)。3G以公共的接入手段同時(shí)連到電路交換子系統(tǒng)(CS)、分組交換子系統(tǒng)(PS)和IP多媒體子系統(tǒng)(IMS),按需提供移動(dòng)多業(yè)務(wù)能力的方式就是一例。甚至有人明確提出固定業(yè)務(wù)與移動(dòng)業(yè)務(wù)在很多方面(例如營(yíng)業(yè)許可、競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境、適用法規(guī)、編號(hào)方式、資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn))不同,不要試圖為固定與移動(dòng)業(yè)務(wù)的綜合產(chǎn)生一個(gè)單一的NGN。ITU在一些文件中提出“NGN被看作是GII的‘網(wǎng)絡(luò)聯(lián)邦’(用IP能力增強(qiáng)的傳統(tǒng)電信、廣播和數(shù)據(jù)網(wǎng)的聯(lián)合)的一部分”的觀點(diǎn),由此看出ITU并不排除用幾個(gè)網(wǎng)的聯(lián)合實(shí)現(xiàn)NGN的方式,至少在NGN的初期總要面對(duì)與多個(gè)現(xiàn)有網(wǎng)互通的現(xiàn)實(shí)。
再者是面向連接與無(wú)連接。
有很多種技術(shù)可支持分組傳送,其中IP和Ethernet是無(wú)連接協(xié)議,ATM是面向連接協(xié)議,MPLS是利用面向連接的技術(shù)(標(biāo)簽交換)支持無(wú)連接傳送的協(xié)議。在NGN的候選傳送協(xié)議中IP因其已廣泛應(yīng)用而呼聲較高,但無(wú)連接方式在QoS方面先天不足,因此已有提議考慮與IP友好的協(xié)議,雖然沒有明確的對(duì)象,但對(duì)IP輔以具有面向連接能力的信令是值得注意的研究動(dòng)向。
關(guān)于NGN實(shí)現(xiàn)方式的研究目前僅僅是起步,經(jīng)歷低谷的電信界對(duì)涉及網(wǎng)絡(luò)改造甚為謹(jǐn)慎,NGN的很多方面有待深入研究,短期難有定論。ITU計(jì)劃2004年2月出臺(tái)有關(guān)NGN的第一個(gè)建議(NGN通用參考模型),但基本完成NGN的標(biāo)準(zhǔn)化框架至少還要一個(gè)研究期(四年)或更長(zhǎng)一些。這使我們可以與國(guó)外同步參與NGN的研究,相對(duì)于過(guò)去在電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究方面我們起步比發(fā)達(dá)國(guó)家晚十年八年的狀況,這是難得的機(jī)遇。我國(guó)的電信網(wǎng)就用戶規(guī)模而言已經(jīng)是世界最 大的網(wǎng)絡(luò),但仍有很大發(fā)展余地,這也給我們提供了在NGN體系和實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面創(chuàng)新的空間,積極慎重地參與對(duì)NGN的研究,在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化方面中國(guó)將大有作為。
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