淺談下一代網絡技術和發展前景

摘要:下一代網絡(NGN)是一個廣義的概念，它包含了正在發生的網絡構建方式的多種變革。它能夠提供包括語音、視頻、數據等多媒體綜合業務的、基于分組交換技術的、綜合開放的網絡架構，代表了通信網絡發展的方向。隨著技術、設備、解決方案的不斷成熟，使得NGN面臨更多的發展機遇。

關鍵詞:下一代網絡(NGN);關鍵技術;軟交換;技術融合

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9171-02

The Discussion on Next Generation Network Technologies and Development Prospects

LIU Xian-feng

(Changzhou Institute of Mechatronic Technology，Changzhou 213164，China)

Abstract: Next Generation Network (NGN) is a broad concept， which includes a variety of changes taking place in the network construction method. It can provide the comprehensive open network architecture， including voice， video， data and other multimedia integrated services， based on packet switching technology， and represents a communications network development. With the technology， equipment and solutions continue to mature， NGN faces more opportunities for development.

Key words: next generation network (NGN); critical technology; soft switch; technology convergence

NGN是“下一代網絡(Next Generation Network)”或“新一代網絡(New Generation Network)”的縮寫。NGN是以軟交換為核心，開放、標準的體系結構。加強對NGN 業務所涉及的關鍵技術發展趨勢的研究具有非常重要的現實意義。

1 對NGN的基本認識

1.1 背景及意義

目前，Internet已迅速成長為一個足以和電信網相抗衡的全球性的網絡，并逐步向電信業務延伸。傳統電信網正處于發展的十字路口，面臨著巨大的壓力。隨著IP技術條件的不斷成熟，網絡的融合特別是網絡邊緣部分的融合正成為電信網發展的大趨勢，建立一個以IP技術為核心的多業務智能網絡是技術和產業發展的必然結果。同時，隨著我國通信產業政策的調整，市場需求、市場競爭和管制政策的變化都促使信息產業進入一個全面競爭的時代，而業務將成為電信運營商參與市場競爭的關鍵元素。

NGN正是在電信產業面臨巨大壓力的前提下提出的一種關于網絡發展的總體設想和思路。它的出現讓電信業為之耳目一新，NGN 已經成為通信網絡發展和演進的方向。NGN是基于TDM的PSTN語音網絡和基于IP/ATM的分組網絡融合的產物，是可以同時提供話音、數據、多媒體等多種業務的綜合性的、全開放的寬頻網絡平臺體系，至少可實現千兆光纖到戶，還能把現在用于長途電話的低資費IP電話引入本地市話，有望大大降低本地通話費的成本和價格。

我們應該看到，一方面，電信網絡業務構成將出現根本性的變化必然引起業務運營模式的變化，對電信運營商而言，就需要不斷跟蹤新的技術、確立新的運營模式、認識運營數據的網絡規律、建立完善、高效的運營體制;另一方面，對通信設備制造商而言，在對市場進行深度分析的基礎上，準確把握技術發展的趨勢，是企業能否在激烈的市場競爭中立于不敗之地的決定因素。

1.2 功能及特征

從網絡功能上看，NGN在垂直方向從上往下依次包括業務層、控制層、媒體傳輸層和接入層，在水平方向應覆蓋核心網、接入網、用戶駐地網。NGN的網絡層次分層可以歸結為一句話:NGN不僅實現了業務提供與呼叫控制的分離，而且還實現了呼叫控制與承載傳輸的分離。從業務功能上看，NGN將支持話音、數據和多媒體等多種業務，具有開放的業務API接口以及對業務靈活的配置和客戶化能力。

ETSI (歐洲電信標準協會)對NGN有這樣的定義:“NGN是一種規范和部署網絡的概念，即通過采用分層、分布和開放業務接口的方式，為業務提供者和運營者提供一種能夠通過逐步演進的策略，實現一個具有快速生成、提供、部署和管理新業務的平臺。”

ITU-T(國際電信聯盟遠程通信標準化組)將NGN應具有的基本特征概括為以下幾點:多業務(話音與數據、固定與移動、點到點與廣播的會聚)、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，業務功能與傳送功能分離，用戶接入與業務提供分離)、移動性、兼容性(與現有網的互通)。除此之外，安全性和可管理性(包括QoS的保證)是電信運營公司和用戶所普遍關心的，也是NGN與目前的互聯網的主要區別。

1.3 對NGN認識的分歧

幾年來，專家、學者、企業高管對NGN提供業務的服務方式、網絡設備集成、體系結構、光電網絡運用、技術融合、綜合業務拓展等方面均存在一定的分歧。認識上的分歧往往如同一個硬幣的兩面，都有合理的成分。由于技術背景的不同(計算機、郵電通信、廣電等)，每一位對下一代網絡技術的側重有所不同;由于不同行業有不同的經濟利益，對網絡發展發展前景尤其是過渡措施的不同看法實際上反映了不同的經濟利益要求。下一代網絡的預測與規劃不完全是技術問題，而是國家經濟結構的優化問題，應注意聽取經濟學家的意見。

對事物的認識總有一個循序漸進的過程，不管對下一代網絡的認識有多大分歧，但我們必須清醒認識到，目前進行網絡建設基本上都是采用外國大公司的設備。因此，從某種意義上講目前是幾家大網絡公司的產品決定網絡發展的方向，而大公司是從市場短期需求出發開發新產品，采取摸石頭過河的技術路線。是跟著外國大公司走還是要獨立思考，做一些前瞻性研究，以我國的自主技術影響下一代網絡標準，值得深思。

2 NGN的關鍵技術

NGN的九大關鍵技術是:IPv6、光纖高速傳輸技術、光交換與智能光網、寬帶接入、城域網、軟交換、3G和后3G移動通信系統、IP終端、網絡安全技術。其中，軟交換是NGN的核心技術。軟交換的概念基于新的網絡分層模型(文章前面所述)概念，從而對各種功能作不同程度的集成，把它們分離開來，通過各種接口協議，使業務提供者可以非常靈活地將業務傳送協議和控制協議結合起來，實現業務融合和業務轉移，非常適用于不同網絡并存互通的需要，也適用于從話音網向多業務多媒體網的演進。

從狹義上講，軟交換是指軟交換機，也稱為呼叫代理、呼叫服務器或媒體網關控制器。軟交換技術作為業務/控制與傳送/接入分離思想的體現，其核心思想是硬件軟件化。軟交換作為NGN的關鍵技術，實現技術融合及業務無關性等目標，軟交換應具備以下幾個主要功能:媒體網關接入功能、呼叫控制功能、業務提供功能、互聯互通功能。同時，軟交換結構中引入了一個新的組件——應用服務器，其負責各種增值業務的邏輯產生和管理，而且還提供各種開放式應用編程接口(API)，為第三方業務的開發提供了平臺。

3 NGN的發展前景

NGN是一種融合多種業務的新型目標網絡，勢必涉及相當多的傳統技術、各種新技術和不同的協議，這為技術研究、設備生產、通信運營等各方面都帶來很多協調方面的困難，因此研究和建設NGN是一個艱巨的探索過程。要建立一個較為完善的軟交換商業模式，還有許多需要解決的問題。

首要的也是最主要的問題就是多協議問題，這些協議由不同的標準化組織制訂，許多尚未具備兼容性，有的標準尚處發展之中;沒有成熟的應用編程接口(API)產品;網絡Qos的網絡安全還沒有較好的解決方案;軟交換系統的網絡管理能力有限，盡管許多技術和協議還需進一步完善，但NGN開放的業務平臺為其自身發展提供了更廣闊的空間，而這正是運營商關注的焦點。

現有網絡只能向下一代網絡逐步演進，不可能一下變革到下一代網絡。國際電信聯盟的Y.MIG建議草案主要描述了從現有網絡演進到NGN 網絡的指導方針，內容主要集中于PSTN(公共交換電話網絡)到NGN的演進。該建議草案定義了演進的基本原則，并從傳輸、控制、業務和管理等多個方面定義了PSTN 到NGN 的演進方式。關于傳輸方面，從接入和核心兩方面進行了細化:明確了接入部分要具有支持PBX(用戶交換機)、V5 和遠端接入模塊等多種能力，核心部分可以根據情況采用TDM(時分復用)、ATM(異步傳輸模式)和IP 等多種技術實施;關于控制方面，給出了關于連接控制、驗證和信令的一些簡單考慮;關于業務方面，提出了一些基本的分離原則和實施步驟建議。

NGN是否具備長期生存的能力，將取決于它提供新業務的能力以及這些業務應能產生的可觀營業收入。可以預測，NGN的運營市場空間是極為廣闊的，將為IP運營商帶來可觀的營業收入，并且對傳統電信公司形成真正有力的競爭與挑戰。

4 結束語

NGN是傳統電信技術發展和演進的一個重要里程碑。從網絡特征和網絡發展上看，它源于傳統智能網的業務和呼叫控制相分離的基本理念，并將承載網絡分組化、用戶接入多樣化等網絡技術思路在統一的網絡體系結構下實現。因此，準確地說NGN并不是一場技術革命，而是一種網絡體系的革命。它繼承了現有電信技術的優勢，以軟交換為控制核心、以分組交換網絡為傳輸平臺、結合多種接入方式(包括固定網、移動網等)的網絡體系。它標志著新一代電信網絡時代的到來。

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