導讀:文章提醒讀者對NGN未來發展的兩大走向:網絡融合和機對機應用加以注重。對于網絡融合,文章認為:融合不僅僅體現于技術方面,還涉及業務的融合、治理的融合、運營的融合和管制的融合,將是一個長期的過程,設備供給商和業務提供商可先把注重力集中在特定市場的特定融合需求上,在戰術上采用能夠滿足這些需求的技術,從戰略上則需要有一個高度靈活的通用平臺以適應新出現的各種要求。
對于機對機應用,文章認為:隨著射頻標識(RFID)技術和傳感器等的大量使用以及網格計算等高級應用的推廣,處于早期階段的機對機應用將逐漸趨于成熟。在未來某一天,由機器產生的信息流量必將超過人-機應用和人-人應用產生的流量,占據全部流量的絕大部分,應當予以高度關注。
下一代網絡(NGN)的標準制訂和研發工作已經取得了較大進展。對NGN的未來發展,有兩大走向,融合和機對機應用,需要加以注重。
1.網絡融合
目前,國際上融合成為電信業的主旋律。技術趨于融合,網絡趨于融合,業務趨于融合。
自2004年開始非凡強調固定網與移動網的融合。融合可以充分利用網絡資源,降低運營成本,增強競爭力;融合可以向用戶提供各種形式的業務和一站式的服務,使用戶不論在固定環境中,還是在移動環境中都能享受到相同的服務;融合還給運營商帶來增加收入的機遇,減少引入新業務的風險,尤其適合全業務的經營。美國的電信巨頭AT&T自1984年被拆分成1家長途電話公司和7家地區貝爾公司以來,經過了20年的風風雨雨,現在又被融合的浪潮卷了回來,2005年1月31日AT&T與美國本地電話公司西南貝爾達成協議,以160億美元被西南貝爾收購,重新形成了一個集長途、本地和移動于一身的全業務電信巨頭。
其實,融合的想法早在上世紀90年代中后期就已提出,先是三網融合,后是固定網與移動網的融合(FMC)。2000年,筆者曾著文寫道:“為了實現真正的個人通信,使用戶不論在固定環境中,還是在移動環境中都能享受到相同的服務,獲得相同的應用,固定通信網與移動通信網也將走向綜合,融為一體。固定網與移動網的融合應從核心網開始,逐漸擴展到邊緣,把各種速率的數據流通過接入節點提供給用戶,從而把固定網與移動網的功能通過ip這一粘合劑融合在一起。”
當時由于技術和標準不具備、市場不明朗以及后來的網絡泡沫等原因,固定網與移動網的融合并沒有真正搞起來。然而,2004年在國際上FMC成為NGN的研究重點,提出了基于IP多媒體子系統(IMS)實現FMC的NGN架構。ITU-T、ETSI等組織都把FMC放在了NGN標準化工作的核心位置。之后短短幾個月時間內,IMS就取得了很大進展,標準化工作迅速推進,設備商、運營商相繼公布基于IMS的策略。2004年NTT、英國電信、韓國電信、巴西電信等運營商成立“FMC聯盟”,旨在推廣固定電話與移動通信的聯合經營模式。2005年2月在法國嘎納舉行的3GSM大會上,IMS成為最引人注目的一個話題。
所謂基于IMS的NGN架構是對3GPP規范中的IMS特性進行修訂補充,使其成為基于會話啟動協議(SIP)的通用平臺,可以同時支持固定和移動的多種接入方式(如WiMAX、WiFi、3G、FTTx等),實現固定網與移動網的融合。IMS定義了3層結構(如圖1所示),控制層基于SIP,與下面的傳送層和上面的業務層之間具有開放的接口,答應運營商采用單一的核心網,橫跨固定網與移動網提供VoIP、多媒體消息等基于SIP的業務。IMS符合NGN把呼叫控制與傳送分離的要求,是軟交換的延伸,在軟交換的基礎上對控制功能作進一步分離。目的是形成一個更加高度靈活的通信平臺,不僅可以實現人到內容(客戶機/服務器)多媒體通信,而且還可以實現人到人(端到端)的IP多媒體通信,如圖2所示。FMC把有線和無線的技術與業務集成在一起,形成一個單一的網絡基礎(見圖3),這使電信運營商可以利用所有各種類型的業務來吸引其全部潛在用戶。實現FMC后,固網運營商不再受限于陸地固定網,而移動運營商將能夠使用最可靠的網絡資源去滿足移動用戶日益增長的需求。



基于IMS的FMC在經歷一度被質疑之后,現在得到越來越多的認同,尤其是得到固網運營商的認同。網絡分層原則的普遍被接受以及ITU對IMS的接納是一個要害的轉折點。現在業界普遍認為它是未來核心網的發展方向。國外有一家公司做過一次調查,在109個被調查對象中,60.6%認為在未來5年中主要出現的情景將是FMC,大多數用戶將擁有1部多模電話機,并通過最適合的網絡(可以是固定網,也可以是無線網)來進行呼叫;25.7%認為主要出現的情景將是移動替代,大多數電話使用移動手機或類似終端通過移動網進行呼叫,固定網將主要用于寬帶、娛樂和數據業務;還有13.8%認為情況將維持不變,即固定電話走固定網,移動電話走移動網。
FMC之所以得到認同,本文認為主要因為IMS兼有兩個基本點:一是技術融合的會聚點——IP;另一是業務融合的會聚點——多媒體。21世紀將是以信息為核心的時代。在這個時代中,基于IP的信息網絡化是發展大趨勢,因為全世界的服務器和數據庫90%以上都掛在基于以太網和TCP/IP的局域網或校園網上,每一個新的局域網也都使用某種形式的以太網和TCP/IP。現實與趨勢表明以IP為代表的數據業務不僅會超過話音業務,而且仍將繼續高速增長。因此,IP雖然不是最理想的技術,但在可預見的將來它卻是最適合網絡環境的技術。技術融合的會聚點必然是IP。多媒體是下一代服務的主要特征之一。把聲、像、圖、文同步集成在一起的多媒體是最適合21世紀的信息形式,也是人類最樂意接受的信息形式。多媒體通信現已成為各國信息基礎設施的重要組成部分。業務融合的會聚點必然是多媒體,它一定會在生產、治理、教育、科研、醫療、娛樂等領域得到越來越多的應用,成為一個可持續發展的增長點。
雖然2005年融合的號角再次響起,阿爾卡特、愛立信、朗訊、西門子等聞名設備廠商已經著手積極推動網絡融合技術,英國電信、法國電信、NTT、SPRint等運營商也對基于IMS的融合網表現出極大的熱情并為下一步的融合進行預備,但從目前來看,2006年—2007年將是FMC技術和業務發展的要害時期。FMC從理論走向實踐的整個過渡時期也許要10年以上。在核心網,固定技術與移動技術的界線有人估計大約在2010年—2012年期間被打破,主要表現為向全IP網過渡。在全IP網中,固定網和移動網邊界上的核心子系統均相同,而接入網即便在網絡核心實現FMC之后仍可能包括多種技術,因為接入網是一個技術多變的領域,但設備供給商之間的競爭以及新老業務提供商之間的競爭將推動接入網的FMC。
目前設備制造商與電信運營商對IMS都非常熱心。實現IMS一方面是運營商為提供下一代服務在基礎設施方面的一個戰略步驟,另一方面又為設備供給商帶來新的創收機會。芬蘭運營商EriCSSonAB公司的IMS技術現被大約25家運營商用來做試驗。Nokia公司與TeliaSoneraAB公司正在合作開發基于IMS的業務和網絡解決方案。西門子的IMS系統被法國電信用來在其英國子公司Orange的網上進行試驗。朗訊則與日本ISP公司eaccess合作開發基于IMS的業務。Nortel網絡公司與Motorola、IBM等公司組成團隊提供整套的IMS硬件和軟件產品。Alcatel的IMS設備將提供美國T-Mobile公司使用。世界上的主要運營商幾乎都把IMS系統看作生成和控制高價值實時IP應用(如會議電視、彩信、多玩家游戲和VoIP等)的重要設備。國外某些傳統運營商正在推出一些初期的融合業務。例如,英國電信(BT)計劃2005年春天推出名叫Bluephone的融合業務,將使用藍牙/蜂窩融合話機,在室內使用BT的網絡,在室外使用Vodafone的網絡,室內、外呼叫無縫切換,藍牙通信范圍為25m,速率700kb/s,2005年底或2006年初,將轉為采用WiFi技術。法國電信為企業用戶提供名叫BusinessEverywhere的業務,使用一種軟件接口,用戶可以通過通用分組無線業務(GPRS)、WiFi、數字用戶線(DSL)或者電路交換線路乃至今后的UMTS連接到公司的虛擬專用網(VPN)。美國Verizon公司推出的VerizonOne/Verizon Iobi業務,在固網、移動電話和PC之間進行統一傳信和呼叫治理,可以在任何時間把E-mail、話音郵件、短消息業務(SMS)直接傳到用戶想要傳的設備上。
IMS雖然現在被看好,但是仍有許多不確定性,因為實現基于IMS的FMC不僅僅是技術問題,它涉及網絡的融合、業務的融合、治理的融合、運營的融合和管制的融合,面臨一系列的挑戰,現在很難精確猜測它的具體進程。
向FMC過渡肯定是一個長期的過程,設備供給商和業務提供商首先必須把注重力集中在特定市場的特定融合需求上,在戰術上采用能夠滿足這些需求的技術,從戰略上則需要有一個高度靈活的通用平臺,能夠適應新出現的各種要求。
2.機對機應用
下一代服務的另一特征是無所不在。無所不在的服務意指要把通信服務的對象從人擴展到任何一件東西。屆時,網絡技術無所不在,計算機和通信設備將遍布所有地方,甚至你在散步時,身上就有一個“人體域網”(BAN)。通信方式不僅是人與人之間,而且還包括人-機之間和機-機之間的通信。能夠上網的設備或器具將比現在廣泛得多,包括從電視機到mp3播放機,再到電子報刊、電冰箱等,甚至于首飾大小的佩帶式應用設備,無處不在。它們如同互聯網上的計算機一樣工作,形成機對機(M2M)的通信方式。
無所不在的意義遠不止用戶可以隨時隨地上網,而是用戶可以隨時隨地感知網絡的存在與網絡帶給他的方便。例如,當你打開電視機時,燈光自動減弱;當電話鈴響起時或你拿起話機預備打電話時,電視機自動靜音;當你走向電梯時,電梯就自動為你調用。
一個分布式溫度傳感器網絡可以控制一個取暖系統,節省開支;一個交通治理系統可以在不同街道根據不同交通流量動態調節紅綠燈。凡此種種,不勝枚舉。換言之,無所不在服務要靠大量的機對機應用來實現,所以在發展NGN時必須要考慮機對機應用這一走向。ITU在描述未來業務時認為,NGN應是一個電信級和企業級的全業務網,能滿足新的通信需求。需支持的業務包括電話與其他傳統業務、高速互聯網接入及其應用、視像(VoD和流媒體等)、多媒體與數字電視廣播,具有能與傳統業務互通的移動性和游牧性,既可為人又可為大量的機器服務。其中首次強調了要為大量的機器服務。
M2M通信可以應用于各個領域、各個角落。例如,生物信息傳遞、異地備份、Web緩存、多播饋送、新聞饋送、信息批處理、數據庫同步、網格計算、多媒體電子信箱、地-空數據庫映射、數據庫挖掘以及大量的監視和控制都是機對機應用的用武之地。未來,大量的機對機應用將使地球披上一層“通信外殼”,負責監控城市、公路和環境,隨時將測量數據輸入網絡進行處理,像皮膚一樣保護地球。
為了促進機對機應用的發展,需要給所有移動物體賦予無線通信功能,給所有難以安裝固定線路的地方賦予無線通信功能,給所有執行命令、驗證和控制功能的器具(包括用戶隨身配件)賦予無線通信功能。可以用來支持機對機應用的無線通信技術有多種,這里需要非凡提及的是IEEE802.15.4(也稱ZigBee)和射頻標識(RFID)。
IEEE802.15.4屬于低速率短距離的無線個人域網,其明顯特點是低速率、低功耗、低成本、自配置和拓撲靈活。速率可以低至9.6kb/s,不支持話音,主要支持消耗功率最少,一般在個人活動空間(半徑10m或更小)工作的簡單器件。
由于上述特點,IEEE802.15.4作為一個全球標準,不僅打開了大量新應用之門,而且還能給許多現有的應用增加價值,為實現無所不在的網絡創造條件。在現實世界中,可以發現在許多場合實際上低速率應用比高速率應用更貼近我們的日常生活。因而不能一味追求高速率,而忽視低速率應用。
RFID是用來描述可以通過射頻進行傳感的器件的一個術語,通常指的是利用射頻來閱讀一個小器件(稱作標記)上的信息。RFID標記答應利用無線電波對多個標記成批閱讀和進行遠程閱讀,近年來引起了廣泛的關注。RFID的意義遠遠超過取代條形碼。同一標記除了包含防盜功能外,還可以用來證實物品的歸屬,提供隱藏的認證,加速購物,節省柜子和地板空間以及減少整個供給鏈各個環節所需的時間。RFID目前被廣泛應用于配送治理。
隨著薄、小、低成本RFID的問世,將來RFID標記不僅會被嵌入幾乎所有的物件中取代條形碼,而且還會越來越多地集成于網絡之中,用于銷售發行、信息配送、道路與交通、食品、金融、醫療與藥物、環境保護、老年人與殘疾人保護、消防與災難預防、教育與文化、娛樂與生活等各種領域,成為無所不在網絡社會的一個基本工具,使全社會的人,包括兒童、成年人、老年人和殘疾人,都能通過網絡積極地參與社會生活,為構建和諧社會作出貢獻。
隨著RFID和傳感器等的大量使用以及網格計算等高級應用的推廣,目前處于早期階段的機對機應用將逐漸趨于成熟。假如由EPCGlobal公司推出的TheInternetofThings(有時稱作產品互聯網或T2T)之夢得到實現的話,將來在互聯網上將有數萬億件東西互相通信,一年要用數萬億標記(每一標記具有唯一的電子識別號碼)。所以,在未來某一天,由機器產生的流量必將超過人-機應用和人-人應用產生的流量,甚至可能占據全部流量的絕大部分。這樣的發展方向應當在NGN進程中予以高度關注。
新聞熱點
疑難解答