NGN能给电信运营商带来什么？

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NGN能给电信运营商带来什么？ [复制链接]

     国际应用最广的通信技术：下一代网络（NGN）
 


     近年来，在运营商的开拓创新和设备商的有力支撑下，我国下一代网（NGN）商用进程得到不断推进。越来越多的迹象表明，我国下一代网建设正在跨越迷茫、走向规模化商用，而这将会对我国电信产业产生深远的影响。


　　发展总述：

　　NGN(Next-generationnetwork)一直是业界普遍关注的热点与焦点，国外的政府、行业组织和标准化机构包括ITU、ETSI、IETF、3GPP、NMTS论坛等。一些行业组织和标准化机构也分别对各自领域内的下一代网进行了研究。ITU新的NGN课题即NGN2004Project的主要目标是便于网路和业务的融合。提供开放的网络接口，研讨分析驱动NGN发展的业务和技术，探索形成新一代业务的挑战，比较固定网和移动网向NGN过渡的方法，考察NGN与Internet的互补性，讨论NGN如何实现固定与移动业务的融合，同时又保证广泛的业务提供以及网路的QoS和安全性方面的研究，并完成与实现NGN相关的标准化方面工作。

　　随着我国电信产业的不断发展，我国运营商和设备商对于国际标准的影响力越来越强。在NGN领域，“中国力量”的表现尤为引人注目。

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目前NGN标准领域主要的国际组织包括国际电联的专题NGN组（FGNGN，整合了以前的SG13/11/16），欧洲电信标准组织ETSI，3G标准组织3GPP和IETF等。对于“什么是NGN”，尽管目前还没有统一的看法但是在以下一些方面基本达到了共识： 　　(1)下一代网络应支持业务的多样化,包括语音、数据和多媒体业务，支持实时/非实时的业务，同时应支持业务的个性化、业务的移动性、开放性和灵活性。 　　(2)下一代网应是以IP为基础的分组交换的网络；业务承载网和业务网相分离，网络结构是分层的结构，各层之间具有开放的标准接口；传送网为高带宽的光传送网；该网络支持广泛的移动性(终端的移动性和用户的移动性)等。 　　(3)网络具有服务质量保证和安全保证；网络是可维护、可运营并且是可赢利的多业务网络。 　　(4)下一代网络必须要能与传统网配合，因为无论网络如何演进现有的传统的网络还要继续发挥作用，还要充分利用现有的网络资源因此下一代网络必须解决与传统的现有的各种网络的配合和互通。

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　目前，国际、国内对于下一代网络都在普遍开展研究，应该说还没有一个明确的定义，从国外的有关NGN的研究与行动上来看NGN包含的内容非常广泛，包括采用软交换技术的分组化的话音网；以智能光网为核心的下一代光网络；以MPLS、IPv6为重点的下一代IP网以及采用3G、4G的下一代无线通信网等等。 　　（一）以软交换为核心技术的下一代交换网络 　　近年来，以软交换和分组交换技术为核心的下一代网络发展和部署成为电信业界最关注的热点。在我国，NGN技术经历了3年多的试验与商用部署，其产业化进程已呈现出大规模、高增长的态势。 　　第一，信息产业部颁发的NGN技术规范和测试规范为大规模商用化打下了良好的基础。信息产业部电信入网检测中心陆续完成了部分厂家软交换设备的入网测试，华为、北电等公司率先取得了入网认证。 　　第二，国内五大运营商在NGN的实验和试商用上的积极投入为NGN商用化铺平了道路。2000年起，中国电信、中国网通等就开始了对NGN网络技术和业务能力的调研和测试工作。2002年开始的NGN试验网工程，中国电信、中国网通分别建设了20多个商用网络，中国联通在四川、江苏等地建设NGN试验网络，中国卫通建设了覆盖100多个城市的NGN网络。与此同时在香港，盈通、和记、数码通、润讯、香港宽频等运营商也建设了自己的NGN网络。值得关注的是中国移动也采取软交换技术组建了覆盖全国31个省区市的一级汇接网络，规模近百万端口。 　　第三，在运营商和设备商的共同推动下，支撑NGN业务经营和网络发展的产业价值链也得到了迅速的发展。一方面，经过NGN试验网工程的实践，运营商逐步发展了多种成熟的商业模式；另一方面，在设备商的推动下，NGN的终端联盟、业务联盟等产业联盟纷纷成立，为大规模商用做好了准备工作。 　　第四，近年来，我国互联网用户数量和宽带用户的迅猛增长也为NGN的多媒体业务开展奠定了良好的市场基础。2004年，中国网民数量已经达到7800万，名列世界第二。宽带丰富了应用，变化的应用激化了多样的服务模式，丰富的应用对网络容量和网络质量都有更高的要求。不同的接入方式更是需要一个智能化的网络来管理调配资源，网络的拥塞，使人们对下一代网络的需要就变得更加迫切。 　　软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络（NGN）提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。软交换定位于下一代网络（NGN）的控制层，演化自部分厂商原来提出的呼叫服务器（CallServer）或媒体网关控制器。我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。软交换是NGN的核心，是电路交换网与IP网的协调中心，通过对各种媒体网关的控制实现不同网络之间的业务层融合。软交换采用的协议 　　在通信系统中，控制是通过协商解决的，相应地就必须有协议。在NGN体系结构中，软交换作为控制中心，正是通过支持H．248／MEGACO、SIP、SIGTRAN、BICC、H．323等多种协议实现的。 　　作为下一代网络控制核心的软交换，结合了传统电话网络可靠性和IP技术灵活性、有效性的优点，是传统的电路交换网向分组化网络过渡的重要网络概念。须要特别说明的是，NGN的发展不仅在于软交换，还在于各层的全面技术进步。如传送层上的DWDM、光网络技术，业务层上的API接口技术，接入层上包括无线在内的各种宽、窄带接入技术（如LMDS、XDSL等）。软交换存在的问题 　　目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案，各运营商也在积极进行相关的试验，但新技术的应用要相当长的时间来完善，从目前厂家所提供的解决方案来看，存在的主要问题是： 　　(1)国际上尚无大型网络的组网和运营经验。传统电信网经过长期的运营积累，在网络组织方面已经具有相当成熟的经验；而基于软交换的网络组织目前国内外尚无成熟的经验，是采用基于软交换的全平面结构，还是分区域选路结构等在技术和实践方面都有待进一步的探索。 　　(2)协议尚未做到兼容性，标准还在发展之中。不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP－T协议和H．248协议也在发展之中，协议的选项要求运营商根据业务的需要进一步确定。 　　(3)API没有成熟的产品。基于开放的业务平台、采用标准的API接口，为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景，但是相应的产品仍在探索和研发之中。 　　(4)QoS没有最终的解决方案。 　　(5)目前主要的解决方案只提供话音业务，新的业务正在积极开发和试验。 　　(6)多媒体业务尚需进一步开发。 　　(7)网络安全问题。 　　(8)第三方提供业务的模式问题。 　　(9)业务可管理问题。 　　以上问题的存在并不会阻碍新技术的应用，相反运营商会与设备供应商一起冷静地解决这些问题，并积极进行试验，不断加以完善。

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（二）智能光网络技术 　　目前已有多家主流光网络产品供应商在OIFNNI1.0和IETFGMPLS 规范的基础上，开发出了具有一定智能功能的大容量SDH交叉连接设备和MSTP设备。虽然它们不完全满足智能光网络的框架体系和功能要求，但它们都具有智能光网络的一些显著特征，比如集中式或者部分分布式的智能，完成点击指配的带宽配置，客户可以通过信令接口或者OS申请带宽；部分厂商的产品具备 GMPLS / ASTN 体系的雏形；部分产品已经通过了OIF的 UNI1.0 R2 和 E - NNI 的测试， UN2.0 的互操作性试验即将开始。各厂商主要致力于完成 I - NNI 功能；对于 E - NNI ，各厂商均在积极跟踪最新标准发展情况，并表示会最终支持这一功能。从这些产品的应用和试验工程的验证，都证明了智能化带来的效率提高，资源优化，业务提供的方便快速等优点。 　　由于智能光网络是构造在各种传送技术之上的，也就是在传送平面SDH、光传送网（OTN）之上增加了独立控制平面，因此它支持目前传送网可以提供的各种速率和不同信号特性（如格式、比特率等）的业务。智能光网络可以在两个客户网元之间提供具有固定带宽的传输通道，通道界定在光网络的输入接入点和输出接入点之间。ASON业务有以下几个方面： 　　SDH业务，支持G.707定义的SDH连接颗粒VC－n和VC－n－Xv； 　　OTN业务，支持G.709定义的OTN连接颗粒ODUk和ODUk－n－Xv； 　　透明或不透明的光波长业务； 　　10Mbit/s、100Mbit/s、1Gbit/s和10Gbit/s的以太网业务； 　　基于光纤连接（FICON）、企业系统连接（ESCON）和光纤通道（FC）的存储域网络（SAN）业务。 　　智能光网络对新业务类型具有可扩展性。智能光网络可以支持多种类型的业务模型，每种业务模型都有自身的业务属性、目标市场和业务管理需求。为了支持增强型业务（如带宽按需分配、多样性电路指配和捆绑连接等），智能光网络应支持呼叫和连接控制的分离。呼叫和连接控制的分离可以减少中间连接控制节点过多的呼叫控制信息，去掉解码和解释消息的沉重负担。智能光网络支持的连接拓扑类型包括：双向点到点连接、单向点到点连接、单向点到多点连接。由于呼叫和连接分离，一个呼叫可以对应多个连接，目前双向点到点连接是最主要连接方式。业务连接类型。 　　智能光网络支持3种业务网络连接类型：永久连接（PC）、交换连接（SC）、软永久连接（SPC）。PC和SPC连接都是由管理平面发起的对连接的管理。PC和SPC的区别在于光网络内建立连接是利用网管命令还是实时信令，这两种方式都是由运营商发起建立的业务连接。SC连接通过UNI信令接口发起，用户的业务请求通过控制平面（包括信令代理）的UNI发送给运营商，即由用户直接发起建立业务连接，业务等级。 　　目前的传输网不能按照服务等级制订相应的资费政策，造成资源配置的浪费，而智能光网络可以方便地对业务电路的优先级进行划分，从而提供有服务品质协议（SLA）的传输业务电路。客户对不同连接的可靠性有不同的要求，这些要求可以采用“业务等级”来表述。在智能光网络中，业务等级主要是通过映射到不同恢复、保护选项和相关连接的优先级来实现的，例如建立优先级、保持优先级（是否可以预空闲）、恢复优先级。 　　为了将业务接入ASON智能光网络，用户首先需要在传送平面上与运营商网络建立物理连接。按照运营商网络与客户的位置，业务接入可以采取局内接入（光网络网元与客户端网元在一地）、直接远端接入（具有专用链路连接到用户端）、经由接入子网的远端接入以及双归接入。 　　智能光网络面临的主要挑战是如何把粗颗粒的WDM技术和光交换的优势结合起来，形成一个大吞吐量的光网络平台来有效地支持分组业务。对于智能光网络的发展来说，目前还存在着许多亟待解决的问题。 　　首先，智能光网络的标准还不是很完善，还在不停的发展过程中。如智能光网络的网络管理、网络的互连和互操作、光性能的监视和测试、波长路由协议、光分组格式等标准和协议大部分虽然已由ITU- T 、IETF等标准化组织提出，但是目前还不是很完善； 　　其次，毫无疑问，光交换节点设备OXC是构成下一代光网络的关键硬件，但目前的OXC要么不能处理比波长粒度更小的带宽单元；要么能够处理比波长粒度更小的带宽单元，但是交换容量无法满足未来潜在市场的巨大容量需求。而且，其技术稳定性和成本也不是十分明晰； 　　第三，自动交换光网络中的关键技术DWDM技术还不是十分完善，它涉及到的光转发技术、合/分波技术、光放大技术、光监控技术以及网管技术都还在不断的发展过程中，而且，随着单波长速率和复用波长数量的不断增加，一些物理效应对信号质量的损伤不可避免，而且对光子器件也提出了更高的要求，从而阻碍ASON实用化的进程； 　　第四，如何实现不同质量的QoS、信令的可扩展性以及网间互联问题等还有待改进； 　　第五，光网络处于相对低潮，制造商是否有足够财力加速该进程，运营商的热情也是一个问题。 　　随着ASON标准化的不断开展，ASON技术将逐步步入实用化阶段，在未来的几年里ASON技术将会大放异彩。 　　（三）以IPv6为重点的下一代IP网 　　由IP地址危机产生和发展起来的IPv6作为下一代互联网协议已经得到了各方的公认，未来互联网的发展离不开IPv6的支持和应用，甚至被认为是后起发展网络的国家追赶“发达”国家的一个良好机遇。正因为如此，目前各方面都在加紧对IPv6的研究和应用开发。 　　许多国家对Ipv6技术都已经引起足够的重视，并且都采取了一些切实可行的措施，尤其是一些欧洲国家。作为互联网络的发源地，美国也在积极地进行Ipv6的研究和建设。中国对于IPv6技术的态度是“积极跟踪、把握机遇、稳妥推进”，并且在部分地区实行了网上实验。目前中国高校和科研机构已经与国外一些运营商合作，对IPv6进行研究实验。并且在日前有消息说，国家发改委划拨的4亿元资金和各大运营商配套的10亿元资金已经基本到位，中国发展IPv6的时间表也将在月内出笼。但是该协议在中国的大规模应用还要有一段时间。

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IPv6作为下一代互联网协议已经引起了各地区、各运营商的足够重视，因为所有的人都已经认识到这样一种前景：谁能够率先在IPv6方面有所作为，谁就能够在未来的竞争中占住有利位置。在众多的设备提供商和运营商的努力下，IPv6协议已经从实验室走向了应用阶段。已有50多个国家和地区加入有关IPv6的研究。法、日、美等国的研究机构，IBM、Sun、日立等公司，分别研制开发了不同平台上的IPv6系统软件和应用软件；美国思科、加拿大北电网络、Nokia等路由器厂商已经开发出了面向IPv6网络的路由器产品。操作系统方面，基于开放源码的Linux对IPv6提供了比较强的支持，Sun、IBM、康柏、惠普和微软的最新操作系统都提供了IPv6支持。 　　在各国厂商的共同努力下，从IPv4到IPv6的转换在技术上已不是难题，诺基亚、爱立信、北电网络、阿尔卡特、微软、思科、康柏、朗讯、贝尔实验室以及韩国、日本的有关厂商等都在IPv6方面取得了最新进展。归纳起来，可供选择的方案主要有以下几种类型： 　　首先是双协议栈技术。由于IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者的物理平台都相同，而且加载于其上的传输层协议TCP和UDP又没有任何区别，所以可以采用一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议的方式实现信息互通。这是一种双协议栈技术。 　　其次是隧道技术。在IPv6被全面采用之前，众多局部IPv6网络将不得不和IPv4骨干网络长期共存，连接这些孤立的“IPv6岛”必须使用隧道技术，这也是IPv4向IPv6过渡的初期最常用的技术。路由器将IPv6的数据分组封装为IPv4，IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址，到了隧道的出口，再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术只需要在隧道的入口和出口处进行修改，所以非常容易实现，只是存在不能实现IPv4主机与IPv6主机直接通信的问题。 　　第三是网络地址转换/协议转换技术。这种技术结合了SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译(NAT)以及适当的应用层网关(ALG)，可以实现纯IPv6的主机和纯IPv4机器大部分应用的相互通信。 　　在移动IPv6的发展进程中，诺基亚推出了世界上第一个支持IPv6端到端的GPRS网络。作为向新一代IP移动网络迈进的关键步骤，诺基亚的解决方案采用了IPv4/v6双协议栈技术，用户可以同时访问基于IPv4和IPv6的服务，从而保证了运营商在从2.5G向3G过渡的同时，也实现IPv4向IPv6的平滑过渡。此外，爱立信与英国BT和香港无线通讯服务商数码通公司合作，在全球首次利用手机的电话基础设施进行了IPv6终端通信实验，并取得了成功。随后爱立信又与数码通合作开通了一个商用实验性的纯IPv6网络。毫无疑问，一个魅力四射的IPv6化的3G世界正在阔步走来。 　　作为网络层协议的移动IP将在IPv6中为网络节点提供更加完善的移动性支持。目前，IETF(InternetEngineeringTaskForce)移动工作组把制定移动IPv6标准作为移动IP工作组议程的主要研究课题，并取得了一系列的进展。移动IPv6的实现在汲取了移动IPv4的设计经验和诸多优点的基础上，利用了IPv6协议族中许多的新思想、新特征，发展成为IPv6协议不可分割的一部分，从而为Internet提供了更加完善的移动性支持。移动IPv6路由技术的提出也为全IP网络建设提供新的思路和途径，在IMT-2000标准中已明确规定，第三代移动通信系统必须支持移动IPv6分组业务。这将促使IP技术和无线通信技术在深层次上的融合，即在统一IP通信网络平台上传输话音、数据、视频、图像、消息等综合业务，真正实现话音和数据在业务上的融合，创造难以估量的产业机会和商业前景。 　　因此，从整体上来讲，Ipv6的技术已经成熟，标准也基本完善，一些网络基础设施和核心设备都已陆续开始支持其使用，但是在具体实施的问题上，由于经济利益上的关系，在目前还没有普遍推广，而是处于与Ipv4相互并存和过渡的阶段。

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NGN能给电信运营商带来什么？ ——充分满足用户多媒体化、个性化和多样化业务需求 　　NGN是21世纪的信息通信系统，必须也必然是“以人为本”，不仅要满足当代人的需求，还要考虑后代人的需求。下一代网只是手段，为广大用户提供下一代服务才是目的。ITU确认，NGN目标是满足新的通信需求，促进公平竞争、鼓励投资、定义新的通信体系结构以及提供开放的网络接入。需支持的业务包括电话与其他传统业务、高速互联网接入及其应用、视频、多媒体与数字电视广播、能与传统业务互通的移动性和“游牧性”，既要为人又要为大量的机器服务。 　　总的来说，NGN所提供的下一代服务有三大特征：多媒体化、个性化和多样化。多媒体化，就是向用户广泛提供音、像、图、文交互式通信与信息服务。把音、像、图、文同步集成在一起的多媒体肯定是最适合21世纪的信息形式，也是人类最乐意接受的信息形式。个性化，就是按个人意愿向用户提供“随时随地随意”的服务，对个性化服务的追求是人类的天性，上一代服务基本上是没有个性的。多样化就是在网络服务平台上开发能适应社会各界、千姿百态的大量应用。多样化将带来更多的商机，更大的市场，更美好的生活。 　　——大大降低网络运营成本 　　正在逐步市场化的电信运营商，也正在以市场化的成本模型来核算网络经营的效益。成本的降低，意味着收益的增加。因此，新技术的采用，首先考虑的就是对运营商运营成本的影响。NGN技术的出现，对运营商主要的吸引力也是对运营成本的降低。这种降低，主要表现在设备采购成本、业务提供成本以及维护成本的降低。开放的网络体系、标准的构件接口、工业标准的处理系统，将吸引越来越多的供应商加入进来。尽可能标准的构件以及更多的选择，使运营商可以直接从采购上受益。NGN的综合业务提供，能使运营商通过单一的网络提供话音、数据、多媒体等业务。而在此之前，运营商建设独立的电话网、数据网、电视网才能实现相同的应用。网络的融合极大地减少了对业务网络的投资。同时，这种融合也使运营商只对单一的网络进行维护，降低网络维护的开支。 　　——适应网络融合、演进的需求 　　网络融合是通信技术发展的主要趋势之一。即使从网络的新陈代谢来看，新的网络形态的出现也是不可避免的。迅速发展的数据业务，在增长上已经远远高于话音业务的增长。数据业务从量上超越话音业务近在咫尺。以数据业务的观点重新定义新的网络系统，是满足未来网络持续发展的需要。代表新的定义的NGN技术正是这场变革的技术体现。网络融合及话音、数据、多媒体业务的融合，将给用户带来空前的数字体验。从PSTN到NGN的演进已经是所有电信运营商，特别是传统电信运营商首要关注的。 　　——满足运营商提升自身竞争力的需求 　　不同的运营商，由于有不同的技术背景、不同的网络状况，对NGN的前景有各自不同的考虑，但总的目标是利用NGN逐步提高自身竞争力。比如，有些运营商拥有规模庞大的PSTN网络，每年的维护、扩容开支都维持在一个很高的水平，而原来的设备供应商已经完全停止了传统交换机的开发、备件的供应，新的业务、系统的售后服务提供都出现了价格上涨而服务下降的威胁。这时，通过渐进的、有规划的网络演进步骤，将PSTN网平滑演进到NGN就是一个比较好的出路。又比如，新的运营商进入到这个领域内，由于没有网络包袱，可以迅速地、低成本地展开新的业务及服务。传统运营商这时往往处于不利的局面，从竞争驱动的角度来看，市场的开放也推动了运营商采用新的技术来提供服务。此外，有些传统运营商从降低成本的角度考虑，通过新技术减少设备的机房面积，从而减少位于市中心的交换机楼面积，在节省费用的同时，又能为运营商带来一定收益。