作者:魏亮
一、NGN概念与认识
NGN是NextGenerationNetwork的缩写,字面意思是下一代网络。当前所谓的下一代网络是一个很松散的概念,不同的领域对下一代网络有不同的看法。一般来说,所谓下一代网络应当是基于“这一代”网络而言,在“这一代”网络基础上有突破性或者革命性进步才能称为下一代网络。
在计算机网络中,“这一代”网络是以IPv4为基础的互联网,下一代网络是以高带宽以及IPv6为基础的NGI(下一代互联网)。在传输网络中,“这一代”网络是以TDM为基础,以SDH以及WDM为代表的传输网络,下一代网络是以ASON(自动交换光网络)以及GFP(通用帧协议)为基础的网络。在移动通信网络中,“这一代”网络是以GSM为代表的网络,下一代网络是以3G(主要是WCDMA和CDMA2000)为代表的网络。在电话网中,“这一代”网络是以TDM时隙交换为基础的程控交换机组成的电话网络,下一代网络是指以分组交换和软交换为基础的电话网络。
从业务开展角度来看,“这一代”网络主要开展基于话音、文字或图像的单一媒体业务,下一代网络应当开展基于视频、音频和文字图像的混合多媒体业务。从电信网络层以下所采用的核心技术来看,“这一代”网络是以TDM电路交换为基础的网络,下一代网络在网络层以下将以分组交换为基础构建。
总体来说,我们认为广义上的下一代网络是指以软交换为代表,IMS为核心框架,能够为公众灵活提供大规模视讯话音数据等多种通信业务,以分组交换为业务统一承载平台,传输层适应数据业务特征及带宽需求,与通信运营商相关,可运营、维护、管理的通信网络。
二、NGN主要特征
NGN的主要特点是能够为公众灵活、大规模地提供以视讯业务为代表,包含话音业务、互联网业务在内的各种丰富业务。当前所谓的电信网是为电话业务设计的,实质上是为电话网服务的。要适应NGN多业务、灵活开展业务的特征,必须要有新的网络结构来支持。一般来说,NGN主要有如下特征。
1.NGN是业务独立于承载的网络
传统电话网的业务网就是承载网,结果就是新业务很难开展。NGN允许业务和网络分别提供和独立发展,提供灵活有效的业务创建、业务应用和业务管理功能,支持不同带宽的、实时的或非实时的各种多媒体业务使用,使业务和应用的提供有较大的灵活性,从而满足用户不断增长的对新业务的需求,也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。
2.NGN采用分组交换作为统一的业务承载方式
传统的电话网采用电路(时隙)方式承载话音,虽然能有效传输话音,但是不能有效承载数据。NGN的网络结构对话音和数据采用基于分组的传输模式,采用统一的协议。NGN把传统的交换机的功能模块分离成为独立的网络部件,它们通过标准的开放接口进行互联,使原有的电信网络逐步走向开放,运营商可以根据业务的需要,自由组合各部分的功能产品来组建新网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。
3.NGN能够与现有网络如PSTN、ISDN和GSM等互通
现有电信网规模庞大,NGN可以通过网关等设备与现有网络互联互通,保护现有投资。同时NGN也支持现有终端和IP智能终端,包括模拟电话、传真机、ISDN终端、移动电话、GPRS终端、SIP终端、H248终端、MGCP终端、通过PC的以太网电话、线缆调制解调器等。
4.NGN是安全的、支持服务质量的网络
传统的电话网基于时隙交换,为每一对用户都准备了双向64kbit/s的虚电路,传输网络提供的都是点对点专线,很少出现服务质量问题。NGN基于分组交换组建,则必须考虑安全以及服务质量问题。当前采用IPv4协议的互联网只提供尽力而为的服务,NGN要提供包括视频在内的多种服务则必须保证一定程度的安全和服务质量。
5.NGN是提供多媒体流媒体业务的多业务网络
当前电信网业务主要关注话音业务。数据业务虽然已超过话音,但是在盈利方面还有待提高。大规模并发流媒体以及互动多媒体业务是当前宽带业务的代表,因此仍然以话音和传统互联网数据业务为主的NGN是没有意义的。NGN必须在服务质量以及安全等保障下提供多媒体流媒体业务。
三、我国NGN的技术实践
虽然在研究NGN的这些年中,人们对于NGN的定义、含义等一直在不断地争论和修正,但是设备生产厂家以及运营商已经在NGN方面进行了很多试验,并有部分运营商开始投入实践。当前比较受关注的主要是软交换、3G、下一代互联网、家庭网络等方面。
1.软交换
我国的电信运营商都比较关注NGN当中的软交换技术,2002年,中国电信在北京、上海、广东、杭州采用了4个厂家的设备进行试验,涉及的内容主要是单域的软交换试验和软交换与PSTN/PLMN的互通,软交换不同域之间的用户通过PSTN实现互联互通。
中国联通从2003年开始在北京、上海、重庆、天津、广东、四川采用了7个厂家的设备试验,进行了单域软交换试验、软交换与PSTN/PLMN的互通、同一厂家多域软交换之间的互通,此外还进行了不同厂家软交换与软交换、网关与网关之间的互通。
中国网通股份公司于2001年底在北京、杭州、广州、宁波等地建设了小规模的NGN。2003年8月,中国网通启动了南方的广东、陕西和北方的山东3地的NGN商用试验网,为将来大范围部署和推广NGN做准备。NGN商用试验网着重开展以本地宽带接入为主的商用试验,一方面可以安装电话,另一方面可以宽带上网,同时进行多种增值业务。
目前新兴或小的运营商对于发展NGN的兴趣要明显高于老牌运营商,目前铁通已经在广州、深圳、山东、重庆、成都等一些城市向社会和大客户提供比较“实惠”的NGN(话音)服务。
中国卫通以软交换为核心技术的NGN网络已覆盖全国31个省会城市和176个地、市(县),建成NGN网关,开通业务的城市已达150个。NGN网络不仅能提供当前PSTN网络所支持的话音业务、智能业务,而且还可以提供多媒体视频业务,为第三方开放业务等。
中国移动的软交换技术试验旨在跟踪和掌握以软交换技术为代表的下一代网络的发展和应用,验证其技术的合理性和有效性,在下一代网络的建设、规划和运营维护等方面积累经验。中国移动的软交换技术试验分别在长途汇接层和移动本地网两个部分引入。
2.下一代互联网
当前互联网面临服务质量、网络与信息安全、商务模式以及地址空间等方方面面的挑战,对下一代互联网(NGI)的需求由此产生。人们普遍期待,下一代互联网是一个无处不在、无所不达、永远在线、应用为先、我行我速、可信可管、资源共享、良性互动的网络。下一代相关的技术有IPv6、服务质量保障、网络安全、软交换、流媒体、交互多媒体等,而不仅仅局限在IPv6上。