NGN(下一代网络)的方方面面
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作者：佚名
来源：InterNet 加入时间：2005-1-27 |
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NGN（Next Generation Network，下一代网络，缩写为NGN）是一个定义极其松散的术语，泛指一个大量采用新技术，以IP技术为核心，同时可以支持语音、数据和多媒体业务的融合网络。
NGN的出现是电信发展史上的一块里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。它是通信网、计算机网的一种融合和延伸。代表了PSTN（公众电话网）、3G等网络的发展方向。
NGN的产生
NGN从传统的以电路交换为主的PSTN网络逐渐迈向了以分组交换为主，承载了原有PSTN网络的所有业务，将大量的数据传输业务交由IP网络处理，并以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。
从这个意义上讲，NGN是基于TDM（时分复用）的PSTN语音网络和基于IP/ATM（异步传输模式）的分组网络融合的产物。因此，NGN是全业务的网络，包括电话和Internet接入业务、数据业务、视频流媒体业务、数字TV广播业务和移动等业务。
“下一代”提法最早是美国政府于1997年10月提出的下一代互联网行动计划（NGI，Next Generation Internet，下一代互联网）。其目的是研究下一代先进的组网技术、建立试验田、开发革命性应用。然而，到了上世纪90年代末，电信市场在世界范围内开放竞争，互联网的广泛使用使数据业务急剧增长，用户对多媒体业务产生了强烈需求，对移动性的需求也与日俱增，电信业面临着强烈的市场冲击与技术冲击。在这种形势下，出现了NGN的提法，并成为目前最为热门的一个话题。
2002年，在世界范围内发生了两个超过：一是全球移动用户数超过固定用户数；二是全世界网上传送的数据业务量超过话音业务量。这两个超过反映了随着时代与技术的进步，人类对移动性和信息需求急剧上升的趋势，隐含着大量更高价值的服务与应用。
当前的网络，不管是电话网，还是互联网或移动网，都不能适应此未来趋势。因此，NGN是网络界为了描述未来电信网共同使用的一个新概念。实际上它好像一把大伞，函盖了固定网、互联网、移动网、核心网、城域网、接入网、用户驻地网、家庭网络等许多内容。
NGN的特点
从技术层面看，NGN具有以下基本特点：
◆ 分组传送。主要采用基于IP的分组技术。
◆ 控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离。
◆ 业务提供与网络分离。该特性使得网络和业务可以独立发展演进，互不影响。
◆ 利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用（包括实时、流、非实时和多媒体业务）。
◆ 具有端到端QoS（服务质量）和透明的传输能力。
◆ 通过开放接口与传统网络互通，兼容传统网络。
◆ 具有通用移动性。
◆ 允许用户自由地接入不同的服务提供商（ISP）。
◆ 支持多种地址分配体系，并能将其解析为IP地址以用于IP网络。
◆ 同一业务具有统一的业务特性。
◆ 融合固定与移动业务。
◆ 适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。
从业务层面看，NGN又有如下特点：
◆ 开放性
NGN可以根据所处网络的不同或所提供功能的不同划分为几个模块，每个模块均能独立发展，互不干涉，又能有机地组合成一个整体；同时这种开放性也表现在各运营商可根据自己的需求来选择市场上的优势产品，而不必担心不同设备间的互连互通。
◆ 高效性
NGN网络允许业务与呼叫控制的分离，为业务真正的从网络中独立出来、有效地缩短新业务的开发周期提供了良好的条件；随着多网互通的实现，NGN的许多新兴业务也应运而生。
◆ 多用户
NGN综合了固定电话网，移动电话网和IP网络的优势，使得模拟用户、数字用户、移动用户、ADSL用户、ISDN用户、IP窄带网络用户、IP宽带网络用户甚至是通过卫星接入的用户都能成为NGN中的一员，实现相互通信。
◆ 多媒体
语音、视频以及其它多媒体流在NGN中的实时传输是NGN的又一亮点。
◆ 资源共享
国际互联网的丰富信息资源一直是电信运营商面前的一块肥肉，由于采用了IP技术，NGN的出现使得在呼叫过程中获取国际互联网的资源变得不再是难事。
◆ 低成本
采用了相对廉价的IP等网络作为中间传输的载体，NGN的通信费用大大降低了，这种优势尤其体现在国内长途和国际长途电话上。这种低成本在目前已投入应用的VoIP（IP电话）上已经体现出来了。
NGN的发展现状及趋势
NGN的概念自问世以来，就以快速发展的态势在世界范围内不断推广、应用。其发展过程及趋势可以归纳为以下四个阶段：
◆ 起步阶段（1996－1998）
国际电联首先提出了H.323 VoIP协议。虽然其本身并不是为电信级运营而设计的，但部分运营商抓住分组长途（即IP长途电话）这一市场，应用H.323体系构建了分组长途电话网络，获得了可观的收益，为NGN相关协议和应用的发展打下了一定的技术基础，而且从另一个侧面说明了语音IP化承载的必然性。在这个阶段，国内部分运营商也建设了长途IP电话网络。
◆ 软交换试验阶段（1999-2004）
自从提出软交换概念以来，在众多制造商和运营商的共同推动下，软交换产品逐步趋于成熟，功能日益丰富，标准化过程正稳步推进，软交换技术开始逐步走向市场。
在这期间，国内外软交换的实验不断进行，初期软交换的实验内容绝大部分限于软交换的汇接功能、简单的多媒体业务，后期随着软交换技术的日益成熟，试验逐步转为较大规模的商用试验，部分新运营商开始尝试建设正式运营的NGN商用网络。
◆ 规模部署阶段（预计2005-2009）
预计在这几年的发展中，软交换体系将逐步完善并实现商用化，越来越多的运营商开始大规模部署NGN的商用网络，主要集中于NGN基础结构的建设和现有PSTN网络怎么向NGN过渡,以及采用NGN技术进行交换机的改造和替换工作。这个过程中能够带来利润的仍然是语音业务，同时在多媒体方面也可以提供一些服务。
◆稳定发展阶段（2010年以后）
图 NGN的内涵
在这一发展过程中，NGN的重点在开发更先进的增值业务上。在这个过程中,也可以逐步实现固网和移动网的融合。随着网络自身业务的完善，包括承载网QoS的完善，网络业务逐步转向以提供多媒体业务为特征的业务。在电子商务的发展过程中，NGN可以为电子商务提供更多的保障，给运营商带来更多的利润。
纵观现状，NGN在全球的发展可以用“如火如荼”来形容。在美国，大运营商积极推进相关试验，无论是新兴的Leve13，还是传统的Sprint、时代华纳等都在软交换方面有所应用。
葡萄牙的PT Prime、埃及电信、丹麦的Sonofon等运营商已实现了软交换技术的商用，文莱还在华为的帮助下建成了覆盖全国的软交换商用网络。在日本，新的宽带网络运营商希望将软交换技术作为与传统运营商竞争的武器；NTT DoCoMo趋向于在3G系统中采用软交换技术。
在我国，网通公司早在2000年就开始了软交换试验，并在宁波地区建立了国内第一个软交换实验网。中国电信虽然在步伐上晚于中国网通，但规模却很大，于2002年启动了北京、上海、广州等城市的NGN实验网建设。中国移动和中国联通也一直密切关注软交换技术和产品的发展，但其技术实力与两大固网运营商相比仍有较大差距。
总体来说，NGN在世界各地的发展状况不尽相同，我国NGN市场也一直走在世界的前列，这对我国的电信产业是一个很好的历史机遇。在设备制造商、运营商的共同努力下，NGN已经走下神坛，走上了规模化商用的探索之路。
制约NGN发展的四大瓶颈
NGN的发展并非一帆风顺。每个新技术在其发展过程中都必须面对重重瓶颈限制，这些壁垒来自于技术层面或应用层面。未来，NGN的发展必须解决以下问题：
（1）服务质量（QoS）
业务层端到端服务质量的提供离不开承载网服务质量的保障。NGN网络的承载网基于分组网络（主要是IP网），其特征是按照尽力而为策略提供业务。与传统的基于ATM的PSTN网络相比，IP网络的服务质量不尽如人意，一直是业界努力改进的一个重点。
（2）用户管理
控制和承载分离所带来的一个突出问题是用户不受控，造成该问题的一个主要因素是软交换设备仅完成呼叫控制功能，用户之间的媒体流交互在媒体网关之间直通，无法满足对用户的实时监控功能。如何避免非法用户的通信资源盗用和避免用户旁路软交换设备是NGN网络业务开展所面临的一个难题。这些问题会给运营商带来一定的运营风险。
（3）终端接入安全风险
传统的基于ATM的PSTN网络中，用户终端设备为“傻瓜”终端，网络的智能服务全部由专用业务网络实现。每个接入网络的用户均有对外公开的全球唯一ID，因此在这种网络中较难发生恶意攻击，而且发生攻击时会很容易追查攻击的来源。在NGN网络中，所有终端均为智能终端，终端用户可通过多种接入方式接入到城域网。通常，软交换设备采用IP地址和端点标志等参数来对终端接入进行认证。因此，如何防止端点伪装和IP地址盗用等非法行为也是运营NGN网络所面临的一个难题。
（4）业务模式
除技术因素外，缺乏“杀手锏”业务也是制约NGN网络发展的一个因素。NGN的落脚点是如何提供更加丰富的电信应用，以更优惠的价格、更便利的方式、更有吸引力的业务组合方案来满足客户与市场的需求，但到目前为止，NGN还没有所谓的“杀手锏”业务。当前运营商统一面临的情况是增值业务匮乏，ARPU（每单元平均收益）值不断下滑，但运营商在现有增值业务系统尚有足够的处理能力，同时运营商也最不希望引入的新技术对其主要收入—“基本语音业务”造成任何冲击。
NGN提供的十二种业务类型
NGN保留了原有PSTN、ISDN、智能网等所提供的基本业务，又增加了许多自己特有的业务类型，主要有：
◆ 入口业务：主要是针对用户的终端环境，为其提供监控，协调等功能，并能为用户提供个性化的业务环境。
◆ 增强型多媒体会话业务：保持多方会话，不会因为有会话方的加入或离开，以及会话方终端的变换而终止会话。
◆ 可视电话：能够建立在移动/固定，移动/移动，固定/固定电话之间的可视呼叫。
◆ Click to Dial：能够在个人业务环境或Web会话中提供Click to Dial业务，可直接对在线用户或服务器发出呼叫。
◆ Web会议业务：能够通过WEB browser组织多方的多媒体会议。
◆ 增强型会话等待：允许用户处理实时呼叫。
◆ 语音识别业务：能够自动识别语音，并相应作出标准的或用户设定的操作。
◆ 文本→语音→文本：支持文本到语音的双向转换。
◆ 基本定位业务：主要用在手机上，提供实际地理位置的查询。
◆ 个人路由策略：在不同时间，系统对照用户的设定，有选择地把入呼叫转移到不同的话机上。
◆ VOD：视频点播业务，用户可以根据需要订阅不同的视频流服务。
◆ 增强型呼叫功能：因为呼叫类型的增加，参与呼叫用户类型的增加，从而相应的呼叫/会话的转移等业务也得到了加强。同时还增加了会话合并功能，即两个出呼叫或入呼叫可以整合成一个三方会话。
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