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NGN网络与主要研究问题
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摘要：本文论述了NGN的概念和ITU-T所定义的NGN在2004年的重点研究领域。并且讨论了我国NGN的发展情况和NGN的前景。
ABSTRACT: NGN’s conception is discussed in this article. And we also introduce the focus of NGN in 2004 defined by ITU-T. At last, we discuss the development and future of NGN in our country.
关键字：NGN，软交换
1.NGN网络的概念
NGN（下一代网络）网络，是目前国际和国内通信领域研究的焦点之一。NGN网络是一个含义非常广泛的概念，涉及到了很多新的技术和传统意义上的多种网络。而NGN网络之所以涉及到如此之广的范围，原因在于NGN提出的目标需要多种网络能够融合。也就是以前经常提到的三网（数据网、电话网和有线电视网）的融合。当然三网的融合并不是真正的目的，而是实现目的的手段。同时，还需要多种技术的支持，以及网络结构、网络性能等多个方面的进一步发展来保证达到最初的假想目标。
NGN项目发展的主要驱动力量可以从多个方面找到来源。首先是通信领域的进一步开放的结果。通信领域的开放使更多的通信设备制造商、通信服务提供商有机会进入到通信领域。通信领域的开放加剧了各运营商之间的开放竞争，也进一步需要网络结构更加开放。另外，数字传输，特别是Internet网络的扩张使通信网络的整体格局发生了变化。网络融合势在必行，数字传输将成为通信传输的主要技术。第三方面是用户对新业务、新特性的需求，像移动通信，多媒体业务等。这些新的特性和业务将给运营商带来新的收入增长点。而更好的支持这些业务和特性需要更进一步的改造现有的网络系统。
因为NGN涉及的范围过于广泛，同时NGN本身还未成熟，在不断发展，所以对NGN给出一个很明确的定义是很困难的。一般需要对NGN从各个角度进行定义与说明。例如NGN的接入层、传送层和服务层等分别定义。另外还可以对NGN的总体特性进行定义。例如NGN临时小组（NGN-SG）对NGN做出如下的定义：NGN网络包括这些网络，它们基于的结构使用开放的和潜在分布式的控制，为服务的个性化提供开放的接口，并且在多个传输网络间和多媒体服务间提供交互。类似的定义还能看到很多，即使是NGN-SG自己也对NGN做出过几次不完全相同的定义。这些定义一方面说明NGN本身包括广泛的概念和灵活性，可以从多角度进行认识、研究和定义，另一方面说明对NGN的研究还没有进入到完全成熟和细致的阶段，而只能对NGN的必要特征进行明确定义。在ITU-T的建议中，规定了NGN的如下基本特点：
1)基于数据包传输；
2)将控制功能从传送能力、呼叫/会话和应用/服务中分离出来；
3)减少服务对网络的依赖，并提供开放的接口；
4)支持非常广泛的服务类型，例如实时服务、流服务、非实时服务和多媒体服务；
5)端到端透明的宽带能力，包括对接入网的考虑；
6)和以前网络的协同工作；
7)广泛的可移动性；
8)用户到他们所选择的服务提供商或者是服务的无限制访问。
上述特点更加具体的解释了什么是NGN网络。而另一方面，各研究组织、生产厂商和标准制定组织仍然需要完成对NGN各种重要细节的研究和明确定义，以铺平将NGN更加顺利推向市场的道路，和为NGN能够更进一步的发挥自身优势扫清障碍。
2.ITU-T定义的NGN主要研究领域
如上所述，NGN涉及的范围非常广泛。应该说，NGN的出现是以众多电信技术的发展为基础的。光通信技术、移动技术、多媒体技术、网络安全技术、和IP技术等都是铸成NGN网络的基石。在使用这些技术的同时，NGN网络需要根据本身的需要对所涉及的技术进行进一步的研究，并且对在NGN中遇到的特有的课题进行研究。
在ITU-T（国际电信联盟电信标准化组织）为NGN所制定的一直到2004年的项目中，定义了以下的主要研究内容：
·通用框架模型：包括定义通用框架原理和定义功能结构方法学模型。通用框架原理的目标是开发一种功能方法学和通用模型。它们将保证NGN可以使用从主要控制领域中抽象出来的控制功能进行描述。而功能结构方法学模型将对怎样定义一个NGN的功能结构提供指南。包括拆分成适当的功能集、定义功能集之间的参考点、相对应的物理实现、接口的定义等。
·功能框架模型：包括考虑使用通用参考模型技术来确定为支持NGN在一个运营商内部或者在运营商之间建立兼容通信服务所需要的额外标准；建立交互功能来支持遗留的非NGN终端；定义在异构网络之间怎样支持端到端的服务、呼叫控制和用户移动；根据软件升级的机制、终端的备份和演进、版本的协商和管理来定义NGN组件终端功能等。
·端到端服务质量（QoS）：包括不同的端系统怎样就一个呼叫的端到端QoS达成一致，以及这个高层的协商参数怎样被用来控制低层（传输层和接入层）的QoS机制。具体的工作集中在完成对电话的端到端QoS类定义，包括在数据网络上的语音；一个新的端到端多媒体QoS类定义的框架和一个注册独立媒体组件QoS类的方法；关于在网络中怎样使用低层QoS机制获取高层QoS的建议；域之间的低层QoS控制；QoS的端用户感知等。
·服务平台：NGN的两个关键特性是服务的控制和提供与低层网络的分离，以及电话向多媒体服务控制的扩展。所需要的服务平台应该为第三方服务提供者提供包括API和代理服务器的开放的接口。最终的服务应该由终端用户在网络漫游时访问，并且端到端服务应该在使用不同服务提供者、连接不同网络的用户间可以自然的访问。 具体的工作集中在包括OSA API和代理服务器在内的服务控制结构的定义；增加机制来支持通过多网络提供服务，包括服务漫游和服务互联；发展支持服务定制和轮廓的用户接入和用户控制的机制；服务平台用户移动的影响等。
·网络管理：NGN因为连接了包括固定、移动、IP、接入等多种网络类型而使网络管理更加复杂。同时网络管理还应该应用到通过不同类型网络提供的现有的和新的服务。具体的工作应该集中在为满足NGN需求（故障、性能、用户管理、计费、通信量和路由管理）的基本网络管理服务和接口，而对网络管理的核心管理框架和管理服务的扩展；包含和应用新结构概念和新技术，例如TML。
·安全：在NGN中，安全性和结构、QoS、网络管理、移动性、计费和付费相关。NGN的安全设计面临的最重要的挑战在于网络不再是具有明确接口的单一系统。很多NGN安全性的标准工作必须基于API的指导和原则，这样一个安全的网络可以由已知的具体NGN组件构成。具体的工作应该集中在开发一个NGN的复合安全性结构，更进一步的，这个NGN的安全组应该给出NGN操作的安全指导；开发NGN特有的安全协议和API。
·通用移动性：通用的移动性意味着用户可以在使用不同的接入技术时可以被认为是一个人，允许他们在经过网络边缘时连贯的使用和管理他们的服务。在NGN中，用户将可能使用更多的接入技术，并且他们将需要在不同类型的固定网络和不同技术的公共无线接入间移动，同时要获得对他们的一系列服务的连贯访问。具体的需求包括用户可以改变接入点和终端，同时被标识成一个漫游用户；用户可以从任何网络接入点获得访问；用户在他们目前情况的限制下可以用一种连贯的方式获取他们的服务；用户的可用性和可达性应该被网络功能知道，服务和应用（包括第三方提供的）的可用性和可达性也应该被网络功能所知道。
ITU-T所定义的NGN主要研究领域，包括了NGN的总体需求和所涉及的新出现的和需要进一步扩展的主要问题。通用框架模型和功能框架模型是对NGN的总体指导原则；服务平台和通用移动性是NGN应该支持的重要功能；QoS、网络管理和安全是在NGN中的需要进一步研究而加以改进的问题。在NGN这个全新的网络的中，其中任何一个研究领域无疑都会包含丰富的和崭新的研究课题。同时，也只有这些问题被基本定义和研究清楚了，才能标志着NGN网络技术的完全成熟。
但是按照以前的情况，虽然ITU-T的标准通常是系统的和最完整的，但是也经常会相对滞后于市场对相关建议和标准的需求。因此，在市场也难免会出现不少和该协议不相容的其它建议和产品。目前还有许多个组织对NGN在进行研究，同时各大著名电信设备提供商和电信运营商也在相继开展NGN的试验。当然，在目前的情况下无疑会存在一些的问题。比如标准的不兼容、业务模式不统一、QoS没有解决等。希望ITU-T等研究组织能够尽快制定成熟的标准，并解决关键的技术问题，将NGN的发展引导向合理的、标准的和快速的发展道路。而ITU-T所定义的这些研究主体，无疑也是对NGN领域近期研究重点的一次系统总结，对于我们的研究和跟踪都是具有指导作用的。
3.我国NGN网络发展状况
我国已经对NGN进行了一段时期的跟踪和研究。我国对NGN的跟踪和研究一直尽量保持着和世界相对同步。当然，很多在各个国家遇到的问题也同样会在我国遇到。从总体来讲，NGN前景广阔，但是在目前阶段又没有完全成熟，主要体现在技术的发展和业务的扩展。在技术和业务都没有被确定的时候，一个项目显然是非成熟的。同时，也只有在一个项目没有完全成熟的时候才意味着发展和机遇。因此我国开展了若干NGN项目，但是都带有试验性质。不过这种类型项目的数量和规模都在不断扩大。另外，在进行各个试验项目的同时，我国也对NGN进行了一些技术上的研究，制定了自己的规范和建议。
随着我国对电信垄断格局的打破，各个电信运营商对NGN的跟踪、研究和投资具有相对独立的计划和重点。同时运营商们根据自己的计划和侧重点又进一步选择电信设备提供商、电信设备提供商所提供的设备、所开展的业务和合适的开展业务的方式等等。事实上在我国，各个运营商在面对NGN所采取的策略已经显示了比较明显的不同，并具有相对独立的灵活性。而就这一点来说，也正是NGN所应该面对的发展环境。并且随着NGN的进一步发展，从技术选择到业务的开展将会给运营商带来更大的灵活性。
NGN在我国发展的另一个特点是以软交换作为核心展开的。软交换作为NGN网络控制平面的核心设备一直以来是NGN网络中的关键技术。而在我国，由于历史的原因软交换技术就更加备受关注。我国相当多的NGN研究都是围绕软交换展开。这种情况反映了软交换技术在我国许多情况下具有的特殊重要性。当然，和NGN本身一样，软交换同样是一个定义非常灵活而不确定的概念。软交换所涉及到的各个研究者和用户都可能对软交换有不同的观点。然而，可以明确的是呼叫控制是软交换所具有的功能。从本质上说，软交换是从传统交换机中分离出的呼叫逻辑。它可能包含不同的产品，并且通过多协议的操作，来指挥媒体网关的交换行为。尽管有多种软交换产品已经出现在市场上，但是和最初所制定的目标相比，现在的产品肯定还需要进一步的发展。与此同时，我相信我国的NGN研究重点也必然会逐渐扩大到软交换以外的范围，从更全面的角度看待NGN所面临的问题。
4.结束语
从总体上看，NGN已经慢慢来到了我们的身边。相信随着NGN技术和NGN产品的进一步成熟，我们可能在不久的将来就可以亲身体会到NGN给我们生活带来的变化。而从另一方面看，NGN的不成熟仍然是目前带给我们的最大困惑。但是，NGN的基本框架已经确定，同时各个重点领域的研究也正在进行。这些将保证NGN的不断前进和根本目标的最终实现。同时，我们相信不成熟技术中所隐藏的挑战和机遇将吸引全世界的计算机和通信工作者投身于其中，为NGN的最终实现而贡献自己的才智。
来源：QQ中文教程网
ABSTRACT: NGN’s conception is discussed in this article. And we also introduce the focus of NGN in 2004 defined by ITU-T. At last, we discuss the development and future of NGN in our country.
关键字：NGN，软交换
1.NGN网络的概念
NGN（下一代网络）网络，是目前国际和国内通信领域研究的焦点之一。NGN网络是一个含义非常广泛的概念，涉及到了很多新的技术和传统意义上的多种网络。而NGN网络之所以涉及到如此之广的范围，原因在于NGN提出的目标需要多种网络能够融合。也就是以前经常提到的三网（数据网、电话网和有线电视网）的融合。当然三网的融合并不是真正的目的，而是实现目的的手段。同时，还需要多种技术的支持，以及网络结构、网络性能等多个方面的进一步发展来保证达到最初的假想目标。
NGN项目发展的主要驱动力量可以从多个方面找到来源。首先是通信领域的进一步开放的结果。通信领域的开放使更多的通信设备制造商、通信服务提供商有机会进入到通信领域。通信领域的开放加剧了各运营商之间的开放竞争，也进一步需要网络结构更加开放。另外，数字传输，特别是Internet网络的扩张使通信网络的整体格局发生了变化。网络融合势在必行，数字传输将成为通信传输的主要技术。第三方面是用户对新业务、新特性的需求，像移动通信，多媒体业务等。这些新的特性和业务将给运营商带来新的收入增长点。而更好的支持这些业务和特性需要更进一步的改造现有的网络系统。
因为NGN涉及的范围过于广泛，同时NGN本身还未成熟，在不断发展，所以对NGN给出一个很明确的定义是很困难的。一般需要对NGN从各个角度进行定义与说明。例如NGN的接入层、传送层和服务层等分别定义。另外还可以对NGN的总体特性进行定义。例如NGN临时小组（NGN-SG）对NGN做出如下的定义：NGN网络包括这些网络，它们基于的结构使用开放的和潜在分布式的控制，为服务的个性化提供开放的接口，并且在多个传输网络间和多媒体服务间提供交互。类似的定义还能看到很多，即使是NGN-SG自己也对NGN做出过几次不完全相同的定义。这些定义一方面说明NGN本身包括广泛的概念和灵活性，可以从多角度进行认识、研究和定义，另一方面说明对NGN的研究还没有进入到完全成熟和细致的阶段，而只能对NGN的必要特征进行明确定义。在ITU-T的建议中，规定了NGN的如下基本特点：
1)基于数据包传输；
2)将控制功能从传送能力、呼叫/会话和应用/服务中分离出来；
3)减少服务对网络的依赖，并提供开放的接口；
4)支持非常广泛的服务类型，例如实时服务、流服务、非实时服务和多媒体服务；
5)端到端透明的宽带能力，包括对接入网的考虑；
6)和以前网络的协同工作；
7)广泛的可移动性；
8)用户到他们所选择的服务提供商或者是服务的无限制访问。
上述特点更加具体的解释了什么是NGN网络。而另一方面，各研究组织、生产厂商和标准制定组织仍然需要完成对NGN各种重要细节的研究和明确定义，以铺平将NGN更加顺利推向市场的道路，和为NGN能够更进一步的发挥自身优势扫清障碍。
2.ITU-T定义的NGN主要研究领域
如上所述，NGN涉及的范围非常广泛。应该说，NGN的出现是以众多电信技术的发展为基础的。光通信技术、移动技术、多媒体技术、网络安全技术、和IP技术等都是铸成NGN网络的基石。在使用这些技术的同时，NGN网络需要根据本身的需要对所涉及的技术进行进一步的研究，并且对在NGN中遇到的特有的课题进行研究。
在ITU-T（国际电信联盟电信标准化组织）为NGN所制定的一直到2004年的项目中，定义了以下的主要研究内容：
·通用框架模型：包括定义通用框架原理和定义功能结构方法学模型。通用框架原理的目标是开发一种功能方法学和通用模型。它们将保证NGN可以使用从主要控制领域中抽象出来的控制功能进行描述。而功能结构方法学模型将对怎样定义一个NGN的功能结构提供指南。包括拆分成适当的功能集、定义功能集之间的参考点、相对应的物理实现、接口的定义等。
·功能框架模型：包括考虑使用通用参考模型技术来确定为支持NGN在一个运营商内部或者在运营商之间建立兼容通信服务所需要的额外标准；建立交互功能来支持遗留的非NGN终端；定义在异构网络之间怎样支持端到端的服务、呼叫控制和用户移动；根据软件升级的机制、终端的备份和演进、版本的协商和管理来定义NGN组件终端功能等。
·端到端服务质量（QoS）：包括不同的端系统怎样就一个呼叫的端到端QoS达成一致，以及这个高层的协商参数怎样被用来控制低层（传输层和接入层）的QoS机制。具体的工作集中在完成对电话的端到端QoS类定义，包括在数据网络上的语音；一个新的端到端多媒体QoS类定义的框架和一个注册独立媒体组件QoS类的方法；关于在网络中怎样使用低层QoS机制获取高层QoS的建议；域之间的低层QoS控制；QoS的端用户感知等。
·服务平台：NGN的两个关键特性是服务的控制和提供与低层网络的分离，以及电话向多媒体服务控制的扩展。所需要的服务平台应该为第三方服务提供者提供包括API和代理服务器的开放的接口。最终的服务应该由终端用户在网络漫游时访问，并且端到端服务应该在使用不同服务提供者、连接不同网络的用户间可以自然的访问。 具体的工作集中在包括OSA API和代理服务器在内的服务控制结构的定义；增加机制来支持通过多网络提供服务，包括服务漫游和服务互联；发展支持服务定制和轮廓的用户接入和用户控制的机制；服务平台用户移动的影响等。
·网络管理：NGN因为连接了包括固定、移动、IP、接入等多种网络类型而使网络管理更加复杂。同时网络管理还应该应用到通过不同类型网络提供的现有的和新的服务。具体的工作应该集中在为满足NGN需求（故障、性能、用户管理、计费、通信量和路由管理）的基本网络管理服务和接口，而对网络管理的核心管理框架和管理服务的扩展；包含和应用新结构概念和新技术，例如TML。
·安全：在NGN中，安全性和结构、QoS、网络管理、移动性、计费和付费相关。NGN的安全设计面临的最重要的挑战在于网络不再是具有明确接口的单一系统。很多NGN安全性的标准工作必须基于API的指导和原则，这样一个安全的网络可以由已知的具体NGN组件构成。具体的工作应该集中在开发一个NGN的复合安全性结构，更进一步的，这个NGN的安全组应该给出NGN操作的安全指导；开发NGN特有的安全协议和API。
·通用移动性：通用的移动性意味着用户可以在使用不同的接入技术时可以被认为是一个人，允许他们在经过网络边缘时连贯的使用和管理他们的服务。在NGN中，用户将可能使用更多的接入技术，并且他们将需要在不同类型的固定网络和不同技术的公共无线接入间移动，同时要获得对他们的一系列服务的连贯访问。具体的需求包括用户可以改变接入点和终端，同时被标识成一个漫游用户；用户可以从任何网络接入点获得访问；用户在他们目前情况的限制下可以用一种连贯的方式获取他们的服务；用户的可用性和可达性应该被网络功能知道，服务和应用（包括第三方提供的）的可用性和可达性也应该被网络功能所知道。
ITU-T所定义的NGN主要研究领域，包括了NGN的总体需求和所涉及的新出现的和需要进一步扩展的主要问题。通用框架模型和功能框架模型是对NGN的总体指导原则；服务平台和通用移动性是NGN应该支持的重要功能；QoS、网络管理和安全是在NGN中的需要进一步研究而加以改进的问题。在NGN这个全新的网络的中，其中任何一个研究领域无疑都会包含丰富的和崭新的研究课题。同时，也只有这些问题被基本定义和研究清楚了，才能标志着NGN网络技术的完全成熟。
但是按照以前的情况，虽然ITU-T的标准通常是系统的和最完整的，但是也经常会相对滞后于市场对相关建议和标准的需求。因此，在市场也难免会出现不少和该协议不相容的其它建议和产品。目前还有许多个组织对NGN在进行研究，同时各大著名电信设备提供商和电信运营商也在相继开展NGN的试验。当然，在目前的情况下无疑会存在一些的问题。比如标准的不兼容、业务模式不统一、QoS没有解决等。希望ITU-T等研究组织能够尽快制定成熟的标准，并解决关键的技术问题，将NGN的发展引导向合理的、标准的和快速的发展道路。而ITU-T所定义的这些研究主体，无疑也是对NGN领域近期研究重点的一次系统总结，对于我们的研究和跟踪都是具有指导作用的。
3.我国NGN网络发展状况
我国已经对NGN进行了一段时期的跟踪和研究。我国对NGN的跟踪和研究一直尽量保持着和世界相对同步。当然，很多在各个国家遇到的问题也同样会在我国遇到。从总体来讲，NGN前景广阔，但是在目前阶段又没有完全成熟，主要体现在技术的发展和业务的扩展。在技术和业务都没有被确定的时候，一个项目显然是非成熟的。同时，也只有在一个项目没有完全成熟的时候才意味着发展和机遇。因此我国开展了若干NGN项目，但是都带有试验性质。不过这种类型项目的数量和规模都在不断扩大。另外，在进行各个试验项目的同时，我国也对NGN进行了一些技术上的研究，制定了自己的规范和建议。
随着我国对电信垄断格局的打破，各个电信运营商对NGN的跟踪、研究和投资具有相对独立的计划和重点。同时运营商们根据自己的计划和侧重点又进一步选择电信设备提供商、电信设备提供商所提供的设备、所开展的业务和合适的开展业务的方式等等。事实上在我国，各个运营商在面对NGN所采取的策略已经显示了比较明显的不同，并具有相对独立的灵活性。而就这一点来说，也正是NGN所应该面对的发展环境。并且随着NGN的进一步发展，从技术选择到业务的开展将会给运营商带来更大的灵活性。
NGN在我国发展的另一个特点是以软交换作为核心展开的。软交换作为NGN网络控制平面的核心设备一直以来是NGN网络中的关键技术。而在我国，由于历史的原因软交换技术就更加备受关注。我国相当多的NGN研究都是围绕软交换展开。这种情况反映了软交换技术在我国许多情况下具有的特殊重要性。当然，和NGN本身一样，软交换同样是一个定义非常灵活而不确定的概念。软交换所涉及到的各个研究者和用户都可能对软交换有不同的观点。然而，可以明确的是呼叫控制是软交换所具有的功能。从本质上说，软交换是从传统交换机中分离出的呼叫逻辑。它可能包含不同的产品，并且通过多协议的操作，来指挥媒体网关的交换行为。尽管有多种软交换产品已经出现在市场上，但是和最初所制定的目标相比，现在的产品肯定还需要进一步的发展。与此同时，我相信我国的NGN研究重点也必然会逐渐扩大到软交换以外的范围，从更全面的角度看待NGN所面临的问题。
4.结束语
从总体上看，NGN已经慢慢来到了我们的身边。相信随着NGN技术和NGN产品的进一步成熟，我们可能在不久的将来就可以亲身体会到NGN给我们生活带来的变化。而从另一方面看，NGN的不成熟仍然是目前带给我们的最大困惑。但是，NGN的基本框架已经确定，同时各个重点领域的研究也正在进行。这些将保证NGN的不断前进和根本目标的最终实现。同时，我们相信不成熟技术中所隐藏的挑战和机遇将吸引全世界的计算机和通信工作者投身于其中，为NGN的最终实现而贡献自己的才智。
来源：QQ中文教程网
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