對NGN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢的幾點看法

2019-11-05 01:20:05

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供稿：網(wǎng)友

　　一、引言
　　對下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的研究目前是業(yè)界的一個熱點，基本思路是試圖將包交換技術(shù)的優(yōu)勢與傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)中的一些行之有效的治理控制手段有效結(jié)合起來，形成一個能夠承載多種業(yè)務(wù)的、可運行的綜合網(wǎng)，最典型的做法是在改進后的ip網(wǎng)絡(luò)上，利用軟交換技術(shù)提供話音、視訊和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
　　
　　IP技術(shù)的設(shè)計理念和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的設(shè)計理念存在巨大的差異性，假如認為簡單地利用軟交換替代傳統(tǒng)的程控交換機提供包括話音在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)，利用分組交換的IP技術(shù)替代時分復(fù)用的電路交換網(wǎng)承載包括數(shù)據(jù)在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)，就是NGN的發(fā)展方向，是非常值得商榷的，筆者以為最多只能算是實現(xiàn)NGN的一種雛形或可能性。無論軟交換還是IP技術(shù)本身，都有一些重要問題有待研究和解決，而將二者結(jié)合起來時所面臨的問題就更多了。
　　
　　二、設(shè)計理念的差異
　　1.傳統(tǒng)電信網(wǎng)
　　
　　傳統(tǒng)電信網(wǎng)的業(yè)務(wù)實施中包括兩個角色：用戶和運營商。用戶接受運營商提供的電信服務(wù)并為之支付費用，運營商向用戶提供服務(wù)并收取一定的費用(當然也可能是免費的)。
　　
　　用戶終端是“傻瓜型”的，智能性位于運營商控制的網(wǎng)絡(luò)中。業(yè)務(wù)的升級、拓展和提供都是由運營商控制的，用戶只能在運營商提供的服務(wù)甚至服務(wù)特征(功能集)中被動地做出有限的選擇。
　　
　　“業(yè)務(wù)與承載”(“業(yè)務(wù)”指高層的應(yīng)用和業(yè)務(wù)，不包括諸如Internet接入等基礎(chǔ)設(shè)施類的“業(yè)務(wù)”：“承載”包括接入和核心網(wǎng)的承載)不分離，運營商提供話音業(yè)務(wù)的同時也提供話音業(yè)務(wù)的承載服務(wù)，用戶在購買話音業(yè)務(wù)的同時不需要關(guān)心承載服務(wù)是從哪里來的。
　　
　　正因為用戶使用的是傻終端，承載和業(yè)務(wù)完全由運營商控制，成為了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)比Internet更安全、更輕易保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)、可治理、可運營和可維護的根本原因。
　　
　　2.Internet
　　
　　Internet的業(yè)務(wù)實施中包括三個角色：用戶、Internet接入服務(wù)提供商(ISP)和內(nèi)容提供商(ICP)。ISP只是將用戶接入Internet，在用戶和ICP/其它用戶之間提供傳遞比特流的承載服務(wù)(所謂的“比特管道”)。ICP在用戶通過ISP已經(jīng)接入Internet的基礎(chǔ)上，為用戶提供內(nèi)容服務(wù)。ISP和ICP邏輯上可由兩個不同的實體運營(當然物理上可以合二為一)，用戶必須分別向ISP交納接入費，向ICP支付信息服務(wù)費(當然也可能免費)。
　　
　　在智能性的考慮上，Internet的設(shè)計理念與傳統(tǒng)電信網(wǎng)正好相反，試圖將智能性盡可能地推向網(wǎng)絡(luò)邊緣，網(wǎng)絡(luò)中盡量不保留狀態(tài)信息(當然有些信息必須保留在網(wǎng)絡(luò)中，如路由信息)。用戶終端一般是“智能的”，如可以是計算機、個人數(shù)字助理(PDA)等，網(wǎng)絡(luò)盡可能的保持簡單性和傻瓜性（Keep It Simpleand Stupid, KISS原理）。
　　
　　Internet從誕生之初就是業(yè)務(wù)與承載分離的，用戶的Internet接人(承載)由ISP提供，內(nèi)容服務(wù)由ICP提供，ISP和ICP所提供的服務(wù)是相互依存的。舉個例子，假如把ISP看作是道路(基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源)和租車(1P包傳送)服務(wù)的提供者，把ICP看作是購物、娛樂等服務(wù)的提供者，那么用戶、ISP和ICP三者之間的關(guān)系是：用戶就是利用ISP提供的“交通”服務(wù)，從源(如家里)到ICP所在的目的地去享受他們所提供的“購物”或“娛樂”服務(wù)。假如沒有ISP提供的交通服務(wù)，用戶就無法到達ICP提供服務(wù)的地方；假如沒有內(nèi)容服務(wù)，用戶就不會去使用交通服務(wù)。但交通服務(wù)的提供商與內(nèi)容服務(wù)的提供商是兩個實體，當然也可以結(jié)成聯(lián)盟或由同一物理實體同時提供這兩種服務(wù)。
　　
　　因為用戶使用的是智能終端，并且業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)分離，因此極大地推動了Internet的業(yè)務(wù)創(chuàng)新和蓬勃發(fā)展。但是，這種分離在帶來巨大好處的同時，也為Internet帶來了不少“致命弱點”，使得Internet業(yè)務(wù)難以控制、治理、運營和獲得利潤，安全性和QoS難以得到保證。
　　
　　三、業(yè)務(wù)與承載分離的利弊
　　因為“業(yè)務(wù)與承載分離”的思想不是一個新想法，Internet承載和業(yè)務(wù)之間一直就是這樣一種模型：IP層服務(wù)(承載)由ISP提供，應(yīng)用和業(yè)務(wù)由用戶基于操作系統(tǒng)的終端提供和控制。用戶或ICP可以基于開放的、嵌入在終端操作系統(tǒng)中的標準SOCKET編程接口，開發(fā)出任何基于IP的數(shù)據(jù)應(yīng)用。目前，NGN的研究也倡導(dǎo)業(yè)務(wù)與承載分離，比如以軟交換為核心，配以各種網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器提供業(yè)務(wù)，由IP提供承載服務(wù)。這樣，在NGN網(wǎng)絡(luò)中，一個運營商可能是：
　　
　　(1)NGN承載運營商：為用戶提供接入和比特流的傳遞服務(wù)，對應(yīng)于Internet中ISP的角色；
　　
　　(2)NGN業(yè)務(wù)運營商：提供各種高層業(yè)務(wù)，如話音、視訊、WWW、E-mail等，對應(yīng)于Internet中ICP的角色；
　　
　　(3)NGN綜合運營商：同時扮演承載運營商和業(yè)務(wù)運營商的角色，對應(yīng)于Internet中ISP和ICP合為一體的角色，或傳統(tǒng)電信運營商的角色。
　　
　　NGN承載運營商要做的工作是提供“比特管道”，負責傳遞用戶的IP包，是所有業(yè)務(wù)運營商提供高層業(yè)務(wù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。從理論上說，NGN承載運營商可以獨立存在，但因為提供的是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施服務(wù)，因此業(yè)務(wù)拓展空間和利潤空間都不會很大。假如只做NGN承載運營商，目前ISP所面臨的處境對NGN承載運營商具有一定的啟發(fā)和借鑒意義。
　　
　　NGN業(yè)務(wù)運營商為用戶提供各種高層應(yīng)用，發(fā)展空間和利潤空間都非常廣闊。從理論上說，NGN業(yè)務(wù)運營商也可以獨立存在，但必須是在用戶已經(jīng)從NGN承載運營商那里獲得承載服務(wù)的基礎(chǔ)上進行。假如沒有與NGN承載運營商的合作，NGN業(yè)務(wù)運營商有很多問題難以處理，目前ICP所面臨的很多問題，如安全、服務(wù)質(zhì)量和收費等，必須依靠ISP的支持才能夠?qū)崿F(xiàn)或做得更好就是明證。
　　
　　作為NGN業(yè)務(wù)運營商的入門門檻很低、利潤卻很高，作為NGN承載運營商的入門門檻一般較高、利潤卻很低。因此，NGN承載運營商很可能不愿為NGN業(yè)務(wù)運營商做“嫁衣裳”，NGN業(yè)務(wù)運營商很可能要看NGN承載運營商的“臉色”行事。
　　
　　因此，有可能的發(fā)展趨勢是：NGN承載運營商為了獲得更大的業(yè)務(wù)發(fā)展和利潤增長空間，NGN業(yè)務(wù)運營商為了獲得更好的服務(wù)和支持，二者結(jié)盟甚至合并為一家，邏輯上是兩個實體而物理上是一個實體，除非因為某些非凡的原因不答應(yīng)(如政策因素)。典型的成功案例就是短信服務(wù)中的移動運營商與ICP的合作關(guān)系。
　　
　　雖然軟交換技術(shù)在業(yè)務(wù)層面提供了一種“強制式”的業(yè)務(wù)控制方式，但是沒有考慮到業(yè)務(wù)控制與承載層之間的“聯(lián)動”問題。假如用戶已經(jīng)從某NGN承載運營商那里購買了IP承載服務(wù)，在承載與業(yè)務(wù)分離的情況下，NGN承載運營商只知道用戶正在使用的是Internet接入服務(wù)，無從也(很可能)無權(quán)知道用戶所使用的業(yè)務(wù)類型，用戶可以：通過非常簡單的手段，直接與對端用戶之間通信，只支付承載服務(wù)費而無需支付業(yè)務(wù)服務(wù)費；選擇另外一家NGN業(yè)務(wù)運營商所提供的業(yè)務(wù)服務(wù)，導(dǎo)致利潤更高的業(yè)務(wù)服務(wù)費流向了其它運營商，為別人做了“嫁衣”。
　　
　　因此，當用戶業(yè)務(wù)與承載分離時，因為用戶有機會分別選擇NGN承載運營商和業(yè)務(wù)運營商，不能只依靠簡單的“強制式”控制，必須采取“吸引”用戶同意接受軟交換控制的方式。這只能靠運營商所提供的基于軟交換的業(yè)務(wù)具有更好的易用性、更廣泛的可達性、良好的服務(wù)質(zhì)量、更高的安全性等業(yè)務(wù)特征(屬性)來做到。軟交換的組網(wǎng)問題，不僅是業(yè)務(wù)層面的問題，而且也存在與承載層面的“聯(lián)動”問題。
　　
　　四、通信技術(shù)IP化
　　ITU-T對NGN的定義中提出了NGN是“基于分組的網(wǎng)絡(luò)”，但沒有進一步說明是基于ATM的還是基于IP的分組網(wǎng)絡(luò)。雖然業(yè)界普遍認為應(yīng)該是基于IP的，但也有一些人對NGN選擇使用IP技術(shù)做承載存在不同的看法。筆者以為之所以選擇IP做承載，并非真的IP技術(shù)就比ATM技術(shù)先進多少，而是諸多原因綜合作用的結(jié)果：
　　
　　(1)以前幾乎所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)是基于IP的，可以都是基于IP的，這是一個市場現(xiàn)實。目前，基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正處于快速增長期，2003年中國的電信運營商數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收入增長了40%，業(yè)務(wù)量同比增長了47%(人民郵電報，2004.1.14)。實踐已經(jīng)證實：開發(fā)和部署IP業(yè)務(wù)是可行的。
　　
　　(2)已經(jīng)擁有了一定的IP技術(shù)、人才和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。業(yè)界已經(jīng)存在一個支持IP業(yè)務(wù)的全球性的Internet網(wǎng)；已經(jīng)在基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面投入了大量的人力、物力和財力：有大量的用戶、業(yè)務(wù)開發(fā)人員、運行維護人員熟悉基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
　　
　　(3)IP具有一整套完善的、開放的、經(jīng)過實踐檢驗的用戶編程接口(SOCKET)，為不斷創(chuàng)建新業(yè)務(wù)提供了自由空間。
　　
　　(4)實踐已經(jīng)表明，IP技術(shù)非常適合于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如WWW/E-mail/FTP/TELENET over IP已經(jīng)取得了巨大成功，因此沒有必要再投入巨大的人力、物力和財力去嘗試諸如WWW/E-mail/FTP/TELENET over ATM，或者WWW/E-mail/FTP/TELENET over PSTN，或者WWW/E-mail/FTP/TELNET over SDH/WDM等技術(shù)的可行性了。
　　
　　(5)話音業(yè)務(wù)雖然目前主要承載在ATM/SDH上，但也可以承載在IP上，并且已經(jīng)得到了正在大規(guī)模運營的VoIP網(wǎng)絡(luò)的實踐證實。只要處理得當，目前的IP技術(shù)就足以保證話音業(yè)務(wù)的安全性和服務(wù)質(zhì)量，而隨著IP技術(shù)的不斷發(fā)展，必將出現(xiàn)性價比更好的IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和安全保證技術(shù)。
　　
　　(6)由于業(yè)界已經(jīng)基本上停止了在TDM和ATM技術(shù)方面的研發(fā)，加大了在IP技術(shù)上的研發(fā)投入，同時由于ITU，ETSI等電信領(lǐng)域的國際組織在IP技術(shù)領(lǐng)域的介入，對IP技術(shù)電信化的投入、研發(fā)和人才儲備出現(xiàn)了良性循環(huán)的局面，而TDM和ATM所面臨的局面則正好相反。
　　
　　可以預(yù)見，隨著IP技術(shù)的發(fā)展、寬帶接入的普及、基于IP的新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)、業(yè)務(wù)運營模式的逐漸成熟，基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不但會像現(xiàn)在這樣成為業(yè)務(wù)量的主體，未來必將會成為業(yè)務(wù)收入的主體。
　　
　　五、IP QoS問題
　　懷疑IP技術(shù)可以作為NGN承載技術(shù)的最主要的理由之一是IP的服務(wù)質(zhì)量(QoS)問題。業(yè)界目前普遍認為：公用交換電話網(wǎng)(PSTN)和異步傳輸模

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