作者：王瑾  包杰

    下一代網絡NGN是當今的研究熱點，而作為與NGN發展密切相關的ipv6，將來必將取代IPv4。

    從NGN的概念出發，著重介紹了下一代網絡（NGN）的網絡結構、特點以及現階段發展狀況和今后發展趨勢，并對NGN與IPv6的關系以及IPv6在NGN中應用的場景進行了具體的探討。

    引言

    隨著科學技術的突破以及Internet業務的飛速發展，人們對通信業務的需求逐漸由單一語音業務變為對數據、圖像和語音的多種綜合業務需求，未來的NGN（下一代網絡）將是一個可以提供固定/移動話音、數據和視頻等多種業務的新型網絡。然而，相對于目前網絡中所使用的IPv4標準，IPv6標準在地址空間、安全性和移動性上，更有利于開展多種業務，IPv6替代IPv4已經為必然趨勢，而NGN則是IPv6業務的具體實施。NGN的發展很大程度上受IPv6的發展影響，而IPv6的發展也隨NGN的完善得到促進，兩者互相促進、互相作用。具體來說，NGN是IPv6業務發展的推動力，而IPv6是NGN進一步發展的基礎。

    1、NGN及其發展

    1.1NGN概述

    NGN（NextGenerationNetwork，下一代網絡，縮寫為NGN）泛指一個不同于目前一代的，大量采用創新技術，以IP技術為核心，同時可以支持語音、數據和多媒體業務的融合網絡。一方面，NGN不是現有電信網和IP網的簡單延伸和疊加，也不是單項節點技術和網絡技術，而是整個網絡框架的變革，是一種整體解決方案。另一方面，NGN的出現與發展不是革命，而是演進，即在繼續現有網絡優勢的基礎上實現的平滑過渡。具體來說，NGN是一種業務驅動型網絡，通過開放式協議和接口，實現業務與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載分離，使業務獨立于網絡，以便靈活、快速地提供業務。

    1.2NGN網絡

    NGN是以軟交換技術為核心的開放性網絡，采用軟交換技術，將傳統交換機的功能模塊分離為獨立網絡部件，各部件按相應功能進行劃分，獨立發展，即業務功能與呼叫控制功能分離、呼叫控制功能與承載功能分離，實現開放的分布式網絡結構。基于軟交換技術構造的NGN網絡從功能上可以分為接入層、傳送層、控制層和業務層。

    圖1  NGN網絡示意圖

    圖中，業務層主要包括SCF、應用服務器、AAA服務器等功能。業務層通過開放的業務層接口向用戶提供豐富多彩的下一代業務。

    控制層是NGN網絡的核心，主要包括軟交換設備。軟交換設備是呼叫控制的核心，完成呼叫連接的建立和釋放，以及媒體網關接入功能、媒體網關資源治理、帶寬治理、選路、信令互通和安全治理等功能。

    傳送層指核心傳送網，包括提供IP包轉發的各種承載網功能實體。NGN采用高速分組化核心承載，不論話音、數據還是視頻，一律數字化，采用高速包交換分組網絡，實現電信網、計算機網和有線電視網三網融合，同時支持語音、數據、視頻等業務。

    接入層包括各種接入網關、中繼網關、媒體網關、智能終端以及綜合接入設備（IAD）。各類網關和智能終端主要實現媒體流格式的轉換和傳送，從而實現語音分組在分組網的承載和傳輸。網絡互通和網絡設備網關化，通過接入網關、中繼網關等網關，可實現與PSTN，PLMN，Internet等網絡的互通，有效地繼續原有網絡的業務。

    1.3NGN的特點

    從技術層面看，NGN具有以下基本特點：分布式網絡結構、高速分組化核心承載、獨立的網絡控制層、網絡互通和網絡設備網關化、多樣化接入、端到端QoS和透明的傳輸能力、通用移動性。

    從業務層面看，NGN具有開放性、高效性、多用戶、多媒體、資源共享、低成本等特點。

    1.4NGN的發展現狀及趨勢

    NGN的概念自問世以來，就以快速發展的態勢在世界范圍內不斷推廣、應用，其發展過程及趨勢可以歸納為以下四個階段：

    1）起步階段（1996-1998）

    國際電聯首先提出了H.323VoIP協議，應用H.323體系構建了分組長途電話網絡，獲得了可觀的收益，為NGN相關協議和應用的發展打下了一定的技術基礎，而且從另一個側面說明了語音1P化承載的必然性。在這個階段，國內部分運營商也建設了長途IP電話網絡。

    2）軟交換試驗階段（1999-2004）

    自從提出軟交換概念以來，在眾多制造商和運營商的共同推動下，軟交換產品逐步趨于成熟，功能日益豐富，標準化過程正穩步推進，軟交換技術開始逐步走向市場。在這期間，國內外軟交換的實驗不斷進行，初期軟交換的實驗內容絕大部分限于軟交換的匯接功能、簡單的多媒體業務，后期隨著軟交換技術的日益成熟，試驗逐步轉為較大規模的商用試驗，部分新運營商開始嘗試建設正式運營的NGN商用網絡。

    3）規模部署階段（預計2005-2009）

    預計在這幾年的發展中，軟交換體系將逐步完善并實現商用化，越來越多的運營商開始大規模部署NGN的商用網絡，主要集中于NGN基礎結構的建設和現有PSTN網絡怎么向NGN過渡，以及采用NGN技術進行交換機的改造和替換工作。

    4）穩定發展階段（2010年以后）

    在這一發展過程中，NGN的重點在開發更先進的增值業務上。在這個過程中，也可以逐步實現固網和移動網的融合。隨著網絡自身業務的完善，包括承載網QoS的完善，網絡業務逐步轉向以提供多媒體業務為特征的業務。

    下一代網絡以IPv6為核心，NGN的發展很大程度上受IPv6的發展影響，所以IPv6的發展推動著下一代網絡的不斷進步。

    2、NGN的發展與IPv6的關系

    2.1IPv6與NGN的關系

    IPv6與NGN的發展密切相關。隨著電信業和Internet技術的發展，下一代網絡（NGN/NGI）已初具端倪，并將進一步演進和發展。ITU-T的NGN計劃（NGN2004PRoject）將下一代網絡看作是全球信息基礎設施（GII）的具體實現；ETSI將NGN定義為是一種規范和部署網絡的概念，通過采用分層、分面和開放接口的方式，給業務提供者和運營者提供一個平臺，借助這一平臺逐步演進，以生成、部署和治理新的業務；

    從發展理念上分析，IPv6的發展有助于NGN業務從一個點的網絡向一個“面”的網絡發展。在IPv4網絡情況下，限于各種條件的限制（地址問題、帶寬問題、設備問題）在開展NGN業務時，必須對IPv4網絡進行優化，而這種優化工作必須一個點，一個點的開展。在利用IPv6開展NGN業務時，一方面IP地址空間足夠大，提供便于部署的移動IP技術，在互聯互通方面有很強的優勢，另一方面在部署IPv6網絡時已經考慮到承載綜合業務的需求，網絡的服務質量和安全性方面有保證，因此IPv6的網絡從一開始就具備承載NGN業務的能力，也就是說，在IPv6網絡上開展NGN業務是一個網絡平“面”的問題。具體到CNGI的建設，在利用IPv6標準建立的試驗網絡上，通過開展NGN業務支持VoIP、視頻會議等，不僅能夠在試驗技術的同時，探索網絡運營的新方式，也就是如何在一個“面”的網絡上開展業務，如何跨越不同的行政區劃，治理范圍如何協調的問題。

    2.2IPv6在NGN中的應用

    NGN已經成為語音、視頻通信的主流技術之一，3G標準的R5階段也將是以NGN為核心網的業務平臺，而IPv6將對NGN的發展起著推動作用，以數字奧運理念為例，大致包括新聞中心、場館和家庭。

    新聞中心應用：新聞中心的承載平臺為IPv6（固定的和移動的），業務平臺為NGN系統，通過PUSH業務接收場館中最新的比賽消息，并以電子報紙的方式散發到奧運電子報紙的訂戶手中。在新聞發布上，不僅可以通過現在的記者招待會的方式發布新聞，還可以采用虛擬記者招待會的方式在網絡上開展新聞發布的工作，也可以提供可視電話、視頻會議方式的遠程采訪工作。

    場館應用：場館的主流應用是會場的監控和集群通信，通過基于IPv6的寬帶無線網絡（WLAN、3G）對場館進行監控，在場館中進行工作聯絡，將會方便和安全得多。比賽場館中有第一手的新聞資料，也有比賽直接相關的人、物，在加強場館與用戶的互動上，可以開展很多內容，比如運動員與體育愛好者的互動，場內觀眾與場外觀眾的互動，超級用戶還可以控制場內某些攝像器材，觀看特定的比賽內容，比如只關注姚明在比賽中的情景。

    家庭應用：家庭應用是IPv6最難于普及的地方，除了可以開展普通的網絡業務外，上文中所述的電子報紙、現場互動等都可以吸引很多觀眾的參與，但是開展基于IP的IPTV業務則是家庭應用的最重要的應用。由于IPv4的地址有限，IPTV通常很難做到大面積的推出，在IPv6的情況下，IPTV則可以通過多播方式由電視中心直接播發到網絡上，并以IP的方式送到每個用戶的電視機中。

    3、以IPv6為核心的下一代網絡（NGN）發展展望

    隨著互聯網的發展，全球上網的人數將越來越多，而IP地址資源匱乏將成為制約其發展的瓶頸。另外，隨著移動通信的迅猛發展，運營商急需尋求降低網絡成本，開發新業務的新途徑，只有這樣才能保證其持續發展，以便在競爭中把握主動權。下一代網絡的出現和發展恰好提供了這樣一個重要的機遇，現已成為不可阻擋的發展趨勢。而IPv6代表著未來一代的互聯網協議，是下一代網絡的核心技術，其發展前景巨大，以IPv6為核心的下一代網絡（NGN）必將帶領現代通信世界走向輝煌的明天。