下一代网络机遇与挑战并存

下一代网概述

　　广义上下一代网(NGN)指的是下一代业务网、承载网和传送网。而狭义上，下一代网指的是下一代话音网，基本业务还是集中于会话业务。下一代网这个提法不是很恰当，让人以为下一代就到头了，实际上下一代之后还有下一代，按第一代、第二代这种方式来划分可能更合理。目前我们说的下一代指的是眼前能看到的，近期能用得上的这一代网。下一代网络本身是一个很大的概念，要从网络总体上来考虑。对下一代网国际上已有一些共识，认为下一代网络应该能做到以下几点：一是下一代网络一定是以分组技术为核心的；二是下一代网络一定是能融合现有网络现有业务的网络，特别是能承载多媒体业务；三是下一代网络是可管理可运营的网络。

下一代网的驱动力量

　　对于下一代网的研究，最早是从上个世纪90年代开始的，并不是起自最近几年，只是目前已经定位IP技术将是下一代网的核心技术，无论承载网或业务网都将围绕IP技术这个核心来开展研究。从本质上说，下一代网由市场驱动，最直接的驱动力是业务的开拓对网络提出新的要求，而网络无法满足这些要求而引发的。市场驱动的最主要表现是，市场需要业务的多样化、综合化。一方面来自用户的多种应用需求，将促使运营商不断开发与提供新的业务，以获取新的用户；另一方面，鉴于整合多种应用方式的多媒体业务将成为技术进一步发展的必然趋势，这也使综合化的业务成为下一代网中的主流业务。

　　下一代网是市场需求和业务需求推动的，不是由技术驱动的。几个因素导致下一代网的产生，其一：随着经济的发展，人民生活水平的提高，需要的业务越来越多，这时有两个解决办法，每增一种业务就建一个网络，这样就要建很多网，对用户来说是可以接受的，这样做对用户没什么影响，但运营商受不了，维护网络的运营费很高，所以他们希望能够简化管理，最好是一个网，并能尽量简化网络管理。业务的多样性与运营维护的简化、网络的简化是矛盾需要找一个网来解决这个问题，所以是业务需求导致下一代网的出现。其二：多媒体业务是未来业务的主流，它传送的语音和图像业务是分不开的，但目前没有一个网络能承载，只能是下一代网来承载它。NGN是市场需求驱动的产物。

　　下一代网发展进入十字路口，目前下一代网发展方向不明确，世界各国都在探索，在这方面，中国与国际是同步的。下一代网络是一个整体，不是一个部分，下一代网的核心技术是IP技术，核心技术变了以后，它的整体也要变，网络结构也要变。目前下一代网的技术现状是，技术大大落后于社会需求。相当数量的国内运营商迫切希望使用下一代网，现在技术界提供不了设备和解决方案。为了能满足发展业务的眼前需要，现在运营商不得不建多个网，1个网专门用作因特网，1个网专门用来建话音业务网，再建1个网专传图像，这种建网方式建网成本很高，网络规模愈大费用愈高，最终运营商将是不能承受的，运营商迫切希望下一代网的出现，能很好综合现有的业务，但技术现状是目前提供不了这样的网络。

　　业务的多样性和业务的综合性是发展下一代网的驱动力量，运营商建几个网是运营商的事，但运营商至少要有一个能承载多媒体业务的网，多媒体业务里既有语音，又有图像，还要传输数据。一个网能承载多媒体业务的网，它就有能力承载多业务，运营商建网将一定会考虑经济性和有效性，建一个NGN网能把很多业务融合进来又何乐之不为呢?因此建设下一代网是运营商的必由之路。

下一代网的商业模型

　　下一代网的商业模型有两种，一种是Internet的商业模型，一种是电信网的商业模型。这是两种绝然不同的商业模型，各自有其特定的使用面。对于基于Internet的业务商业模型很难有良性的生态链，但是其发展是阻挡不住的，只能是疏导；基于电信网的业务商业模型可以有良好的生态链，但必须要有相应的技术。两种商业模型可以共存，协调发展；设计合理可以有良好的生态链。

　　电信运营商中有个说法，我用50%的资源赚了5%的钱，这走的是Internet；另外的50%赚了95%的钱，走的是传统电信业务。不赚钱对运营商来说是不能忍受的，下一代网一定是一个能赚钱的网，一定会考虑赚钱，从这个网的设计开始就考虑怎么赚钱，而不是考虑怎么去满足用户免费使用的要求，不赚钱的事是不会有人去干的。前段时间IT业泡沫很大，结果是大量的破产、倒闭，重新寻找合理的商业模型，最后的问题还是要赚钱。ICP赚的是短信的钱，模式做得好的话能赚钱，模式做得不好不赚钱，所以商用模式很重要。

　　下一代电信网是一个以商业运营为其主要目的的网络，它将完全不同于没有明确商业目标的Internet。在下一代电信业务网的设计中，商业模型必须放在很高的位置上加以考虑，这将是两者之间的最大区别。必须指出，商业模型是要技术来支持的，不同的商业模型将会导致采用不同的技术，因此下一代电信网采用的技术将不同于Internet采用的技术，它将要求网络有更好的服务质量保证和更好的网络安全，来满足业务发展和开拓的需要。

　　目前的IP承载网无法支持电信商业模型，按照电信商业模型设计的业务网对IP承载网的要求是很高的，还没有这样的技术来支持。IP+MPLS技术，可以在一定程度上满足运营商的要求，但要清醒的看到IP+MPLS技术存在严重的可扩展性问题，目前还没有更好的办法去解决这个问题，因此它只能是一种过渡技术。

　　目前广泛使用的包月制计费，不应是电信主流的收费模式，是一种无奈的选择，由于没有技术去满足不同用户群的不同消费的要求，从高端用户处得到更高的收益，这是不得已而为之的过渡措施。一旦技术条件具备，优质优价，分门别类对不同消费群体收取不同的费用将是主流形式。

下一代电信业务网

　　到目前为止，对下一代电信业务网没有进广泛和深入的研究，研究的比较多的，研究的比较深入的是下一代基于会话(session base)的电信业务网。有一段时间，软交换被炒作得沸沸扬扬，甚至认为软交换是下一代网的核心，目前对软交换的认识在逐渐回归正常，已经认识到软交换机是从PSTN电话网向下一代以分组话音技术为基础的电话网的中间产物，是PSTN电话向下一代以分组话音技术为基础的电话网演进初级阶段的产品。在某一段过渡时期内，软交换机将会有其一定的价值。必须明确指出软交换与软交换机是有明确区别的，软交换机是一种实体化的设备，而软交换是一种思维方式，即在基于分组技术的业务网(面向连接的业务)中，媒体处理与呼叫控制相分离的一种思维方式。软交换这种思维方式是符合分组网络技术特点的，是正确的，也是今后分组网中面向连接业务设计的主流思路。从技术实现的合理性出发，软交换这种思维方式也是合理的，媒体处理器一般需硬件来实现，呼叫控制器一般由软件实现，两者物理上独立有利于设备开发。软交换的概念是由朗讯公司提出来的，是在考虑从PSTN电话交换机向分组语音电话交换机时提出的，最早提的是电话综合交换机(也曾有一段时间被炒作得沸沸扬扬)，但后来认识到这种简单的将PSTN电话交换机映射成分组语音电话交换机是行不通的，同时考虑到基于分组技术的业务网(面向连接的业务)中，媒体处理与呼叫控制相分离的一种思维方式的合理性和正确性，产生了呼叫服务器，呼叫服务器就是后来软交换机的前身，应该说它的确是PSTN电话向基于会话的下一代电信业务网演进初级阶段的产品。与此同时，SONUS也提出了软交换的概念，与朗讯公司软交换不同的是它完全没有从运营的角度来考虑，主要以简单解决电话接续为主要目标，同时兼顾了电话的商业模型，即除了用来建立电话通信连接，还考虑了用户的接入论证与计费等功能。从本质上说，SONUS的软交换是起着信令代理的作用。在完成电话通信连接功能后，它并不对其通信状态进行记录和监测，由于其实现的功能极为简单，因而一个能力不太大的设备即可具备极大的呼叫处理能力，一时间曾被很多人看好和被广泛宣传，由于SONUS的软交换缺乏运维能力，无法为运营商接受。SONUS不得不改变思路去满足运营商的要求，从而脱离其原有思路和原来的技术体系，结果愈来愈复杂，其原有的优点完全消失，最终慢慢淡出电信市场。4-5年来，软交换事实上是沿着朗讯的路子走下来的。软交换也慢慢从一种设计理念成为实体化设备的‘软交换机’。

　　从软交换的概念出发，下述设备都可以称为软交换：呼叫服务器、媒体网关控制器(MGC)、驻地网守备、SIP代理服务器、MGC+RGK+PROX。目前的软交换机则是有明确定义的一个实体化的设备。由于软交换概念的实体化，将众多功能集于一身，导致其体系结构长期不明朗，到目前为止，以软交换机作为核心设备的基于会话的下一代电信业务网是没有体系结构的，典型的例子是C4软交换机在以软交换为核心设备的系统处在什么位置；C4软交换机与C5软交换机是汇聚关系，还是平行关系(即两者是不关的)；凡此种种目前都无法回答。看起来，将软交换机定义为由PSTN电话向分组语音电话过渡和演进过程中的初级阶段的一种产品是比较合适的。在3-5年内在其它技术没有完全成熟之前，软交换机还会有一定的市场，运营商和设备制造商对此应该有清醒的认识。

　　近年来对基于IMS的基于会话的下一代电信业务网有了相当的研究，IMS是第三代移动通信的专家提出的，原意是为3G定义一个基于IP承载网的多媒体子域，用于发展多媒体业务的，它使用SIP作为基本信令协议，由于SIP是会话建立协议，因此IMS从本质上是基于会话的IP多媒体业务体系，也有人认为IMS是SIP base的业务控制平台。由于3G的专家对IP是不放心的，特别是IP存在着严重的QoS问题和安全问题，因而认为基本话音业务(电话业务)还是用电路交换更放心一些，因而在3G体系中，电路域和IP多媒体子域是并存的。当然3G专家也寄希望于MPLS技术的发展，希望MPLS出现奇迹，将IP网的QoS问题和安全问题彻底解决。

　　目前固网的专家对IMS也感兴趣起来了，典型的是ETSI的NGN项目(TISPAN)和ITU-T FG NGN。应该说IMS在它的体系设计上，远较软交换机的设计要高明，它不是先设计一个设备，然后根据设备的能力去构建它的体系。而是先分析它的业务需求，然后根据业务需求来设计可以完成这项功能的功能块(Function mode)，再用这些功能块来构成完整的业务网体系，至于那些功能块要物理的放在一起成为一个设备，还是独立的成为设备，它不去做具体的规定，因为那是设备制造商和运营商的事，对于小的运营商可能所有的功能块放在一起最好，那设备制造商就将它们做成一个设备；对于大的运营商要求有很好的可扩展性，那分布体系将更为合理，设备制造商就将它们做成不同的设备。在IMS中主要有下述功能模块：P-CSCF，S-CSCF，I-CSCF，MRFC，MRFP，MGW，BGCF，MGCF。SLF，HSS(AAA+Database)。要详细的讨论IMS将需要大量的篇幅，IMS已有不少文章对它进行不同细度的叙述，本文不再进行描述，有兴趣的读者可以参阅相关文章。

　　关于IMS有两点要在这儿特别指出的，其一是IMS是SIP base的系统，因此IMS从本质上是基于会话的IP多媒体业务体系，它不可能是通用的多媒体业务平台，更不可能是下一代网的核心或核心网技术。其二，IMS没有脱离PSTN电话网业务集中控制的思路，CSCF是系统中业务控制的核心，所有的业务均是由CSCF发起的，这种工作模式与分组数据承载网的工作特点是不匹配的，在分组数据网中用户是有多条虚电路与系统相连接的，业务网的开展是无需通过核心设备来实现的。利用IMS来开发基于会话的下一代电信业务网是可行的，其体系是完整的，可以用于组建大网。由于它仍保持PSTN业务集中控制的模型，与分组数据承载网的工作特点是不匹配的，因而它不是一个最合理的模型。但与软交换机相比，它向前进了一大步，因而我们可以认为IMS base的多媒体会话业务体系是PSTN电话向分组语音电话过渡和演进过程中的中级阶段。

　　由于分组交换技术与电路交换技术有很大的差异，下一代电信业务网的设计绝不能走老套路，因而在业务网的设计方面也将会有很大的差异。首先是业务网与承载网相分离问题。在下一代电信网中，业务网和业务承载网既相互独立又相互联系。业务网要了解业务承载网的资源分配和使用情况，业务承载网要能感知业务网的资源需求，这个要求将导致下一代电信网整个体系结构的变化。其次是电路交换网与分组交换网的差异。电路交换网与分组交换网是有很大差别的，电路交换网中是一条物理链路对应一条连接，而分组交换网中是一条物理链路对应多条连接(虚连接)，这是一个巨大的区别，特别反映在终端处。上述两个业务网的区别和差异，导致电路交换网和分组交换网中业务网设计的差别。目前，在业已存在的业务网中，真正可以称得上基于分组网设计的业务网很少，Web是设计最为成功的业务网之一。下一代电信网的业务种类繁多、层出不穷，每一种业务有每一种业务的特征，要将为数众多、性能各异的业务网归类为统一的业务模型，并搞出一种核心设备是极为困难的，甚至是根本不可能的。下一代业务网不可能统一为一个业务网，不可能有什么所谓的核心设备。下一代电信网的业务网设计必须要充分考虑到IP网的两个特点。这两个特点是：一条物理连接可以同时拥有多个虚连接，对于终端来说，当一个终端接入分组交换网时，由于多个虚连接的存在，在同一个时刻可以进行多项工作；另一个特点是业务端节点之间的通信，在业务网层面是平面结构，无论是业务的信令流或业务的媒体流都是平面结构，这一点与电路交换网的业务网设计是有很大差异的。这两个特点将导致下一代网的业务网设计将会极大地有别于电路交换网的业务网设计。

NGN与IPv6

　　NGN中将要使用IPv6，原来我们说下一代网络一定是IPv6网，现在看来倒不一定，下一代网很可能是IPv4与IPv6共存，因为IPv4已有很多业务运用得很广，业务的转移代价是很高的，假如一个网络能把IPv4与IPv6都融进去的话，何必还要转移，所以下一代网一定是IP网，IPv4已不能支持下一代网了，IPv6是势在必行的，我们认为下一代网将是IPv4与IPv6共存的网。

　　中国的IPv6六、七年前就开始了，但目前为止还没有规模的应用，没有形成产业。为什么呢？其关键在于商用，没有商用，产业链就形不成。这次CNGI项目国家投入14个亿，把社会力量发动起来了，运营商和制造商都动起来了。但目前也有一个大难题有待于解决，即产业链问题。产业链建起来是很难的，其源头是应用，这将是下一步要重点关注的问题。

　　怎么商用是一个很大的问题，如果完全靠IPv6新的业务来支撑商用网是不可能的。怎么实现突破，需要进行深入的探讨。这一段时间我们做了一些调查，发现人们比较接受双模的工作方式。这一点很类似于双模手机的概念，比如说2G手机兼容3G用户能较快的接受，但如只是3G手机，就较难推开。双模手机既是第2代，又兼容第3代，如果只贵10%用户可以接受，在国外双模也比单模成功。目前IPv6又碰到这个问题。但假如我能保证原来IPv4的功能都有，同时以能提供IPv6新的功能，用户就比较容易接受。

　　要实现IPv6商用上的突破，必须要有新的想法，要创新。大规模商用是不容易，没有商用更不行，日本投了很多钱做IPv6，也专门建了几个网，但都没有很成功的，所以商用化是一个很重要的环节。目前教委在建网，各大运营商也在建网，希望运营商在建网过程中建出自己的特点来，中国移动要按自身的需要来建IPv6网，联通建IPv6网应有联通自己的特点，其它运营商建网也应有自己的特点。联系实际，面向商用是CNGI项目所期望的。具体怎么做，目前面临的问题还很多，只能在实践中摸索。

　　我们原来的概念是先做研究，再立标准，再做产品。但国际上是往往产品做出来时还没有标准，等设备卖得差不多时标准出来了，市场被国外企业占领了。看来这条路中国也应走，我们可以参照国外的做法，建立论坛、产业联盟等，把大、中、小厂商联合起来，共同研发，优势互补，分头做好各项工作。电信研究院可以在论坛、产业联盟中积极发挥作用，这样做对于整个产业的发展是有积极作用的。总之，下一代网络是中国的机会，如果我们能抓住这个机会，我们就有可能实现跨越式发展，向我国电信强国之路迈出坚实的一步。

下一代网机遇与挑战并存

　　下一代网对中国信息产业的发展是很重要的，中国已经从跟踪世界先进技术进入了开始创新的时期。目前各个层面、各级领导都希望能进行创新，在NGN上我国是有可能有所创新的。下一代网不会是一个纯IPv6的网，它可能会是一个思路比它更领先的，但它能融合IPv6的新型网络，要做到这一点就要创新，要有概念的创新的。对我们来说下一代网是机遇与挑战并存，很有机会。

　　2004年我国人均GPD超过一千美元，达到初等发达国家的水平。经济的发展使得技术也进入一个新的发展时期，我们开始从跟踪世界先进技术进入创新的时期。国内缺乏知识产权，特别是原创性的知识产权，因而期望在NGN上有所创新，期望能有概念的创新以获取原创性的知识产权。目前创新还是有心理障碍的，特别当提出国外没有提出的概念时会受到很大的阻力，这种心理障碍必须克服。目前在下一代网方面有不同的观点是十分正常的，在技术路线上思路活跃是一件好事，这是创新的前奏，可以预期在下一代网方面我国将会有所作为，很可能成为领军的国家。

结语

　　目前国际国内对于下一代网(NGN)的研究基本上同步，尚未有明确方向，在某种程度上，国内的研究还领先与国际。对中国来说，下一代网是非常好的一个机遇，有可能实现跨越式发展。 作者：蒋林涛    来源：泰尔网