对NGN网络技术发展趋势的几点看法

　　一、引言　　对下一代网络(NGN)的研究目前是业界的一个热点，基本思路是试图将包交换技术的优势与传统电信网络中的一些行之有效的管理控制手段有效结合起来，形成一个能够承载多种业务的、可运行的综合网，最典型的做法是在改进后的IP网络上， 利用软交换技术提供话音、视讯和数据业务。　　　　IP技术的设计理念和传统电信网的设计理念存在巨大的差异性，如果认为简单地利用软交换替代传统的程控交换机提供包括话音在内的各种业务，利用分组交换的IP技术替代时分复用的电路交换网承载包括数据在内的各种业务，就是NGN的发展方向，是非常值得商榷的，笔者以为最多只能算是实现NGN的一种雏形或可能性。无论软交换还是IP技术本身，都有一些重要问题有待研究和解决，而将二者结合起来时所面临的问题就更多了。　　　　二、设计理念的差异　　1.传统电信网　　　　传统电信网的业务实施中包括两个角色：用户和运营商。用户接受运营商提供的电信服务并为之支付费用，运营商向用户提供服务并收取一定的费用(当然也可能是免费的)。　　　　用户终端是“傻瓜型”的，智能性位于运营商控制的网络中。业务的升级、拓展和提供都是由运营商控制的，用户只能在运营商提供的服务甚至服务特征(功能集)中被动地做出有限的选择。　　　　“业务与承载”(“业务”指高层的应用和业务，不包括诸如Internet接入等基础设施类的“业务”：“承载”包括接入和核心网的承载)不分离，运营商提供话音业务的同时也提供话音业务的承载服务，用户在购买话音业务的同时不需要关心承载服务是从哪里来的。　　　　正因为用户使用的是傻终端，承载和业务完全由运营商控制，成为了传统电信网络比Internet更安全、更容易保证服务质量(QoS)、可管理、可运营和可维护的根本原因。　　　　2.Internet　　　　Internet的业务实施中包括三个角色：用户、Internet接入服务提供商(ISP)和内容提供商(ICP)。ISP只是将用户接入Internet，在用户和ICP/其它用户之间提供传递比特流的承载服务(所谓的“比特管道”)。ICP在用户通过ISP已经接入Internet的基础上，为用户提供内容服务。ISP和ICP逻辑上可由两个不同的实体运营(当然物理上可以合二为一)，用户必须分别向ISP交纳接入费，向ICP支付信息服务费(当然也可能免费)。　　　　在智能性的考虑上，Internet的设计理念与传统电信网正好相反，试图将智能性尽可能地推向网络边缘，网络中尽量不保留状态信息(当然有些信息必须保留在网络中，如路由信息)。用户终端一般是“智能的”，如可以是计算机、个人数字助理(PDA)等，网络尽可能的保持简单性和傻瓜性（Keep It Simpleand Stupid, KISS原理）。　　　　Internet从诞生之初就是业务与承载分离的，用户的Internet接人(承载)由ISP提供，内容服务由ICP提供，ISP和ICP所提供的服务是相互依存的。举个例子，如果把ISP看作是道路(基础网络资源)和租车(1P包传送)服务的提供者，把ICP看作是购物、娱乐等服务的提供者，那么用户、ISP和ICP三者之间的关系是：用户就是利用ISP提供的“交通”服务，从源(如家里)到ICP所在的目的地去享受他们所提供的“购物”或“娱乐”服务。如果没有ISP提供的交通服务，用户就无法到达ICP提供服务的地方；如果没有内容服务，用户就不会去使用交通服务。但交通服务的提供商与内容服务的提供商是两个实体，当然也可以结成联盟或由同一物理实体同时提供这两种服务。　　　　因为用户使用的是智能终端，并且业务与网络分离，因此极大地推动了Internet的业务创新和蓬勃发展。但是，这种分离在带来巨大好处的同时，也为Internet带来了不少“致命弱点”，使得Internet业务难以控制、管理、运营和获得利润，安全性和QoS难以得到保证。　　　　三、业务与承载分离的利弊　　因为“业务与承载分离”的思想不是一个新想法，Internet承载和业务之间一直就是这样一种模型：IP层服务(承载)由ISP提供，应用和业务由用户基于操作系统的终端提供和控制。用户或ICP可以基于开放的、嵌入在终端操作系统中的标准SOCKET编程接口，开发出任何基于IP的数据应用。目前，NGN的研究也倡导业务与承载分离，比如以软交换为核心，配以各种网关和服务器提供业务，由IP提供承载服务。这样，在NGN网络中，一个运营商可能是：　　　　(1)NGN承载运营商：为用户提供接入和比特流的传递服务，对应于Internet中ISP的角色；　　　　(2)NGN业务运营商：提供各种高层业务，如话音、视讯、WWW、E-mail等，对应于Internet中ICP的角色；　　　　(3)NGN综合运营商：同时扮演承载运营商和业务运营商的角色，对应于Internet中ISP和ICP合为一体的角色，或传统电信运营商的角色。　　　　NGN承载运营商要做的工作是提供“比特管道”，负责传递用户的IP包，是所有业务运营商提供高层业务和应用的基础。从理论上说，NGN承载运营商可以独立存在，但因为提供的是基础网络设施服务，因此业务拓展空间和利润空间都不会很大。如果只做NGN承载运营商，目前ISP所面临的处境对NGN承载运营商具有一定的启发和借鉴意义。　　　　NGN业务运营商为用户提供各种高层应用，发展空间和利润空间都非常广阔。从理论上说，NGN业务运营商也可以独立存在，但必须是在用户已经从NGN承载运营商那里获得承载服务的基础上进行。如果没有与NGN承载运营商的合作，NGN业务运营商有很多问题难以处理，目前ICP所面临的很多问题，如安全、服务质量和收费等，必须依靠ISP的支持才能够实现或做得更好就是明证。　　　　作为NGN业务运营商的入门门槛很低、利润却很高，作为NGN承载运营商的入门门槛一般较高、利润却很低。因此，NGN承载运营商很可能不愿为NGN业务运营商做“嫁衣裳”，NGN业务运营商很可能要看NGN承载运营商的“脸色”行事。　　　　因此，有可能的发展趋势是：NGN承载运营商为了获得更大的业务发展和利润增长空间，NGN业务运营商为了获得更好的服务和支持，二者结盟甚至合并为一家，逻辑上是两个实体而物理上是一个实体，除非因为某些特殊的原因不允许(如政策因素)。典型的成功案例就是短信服务中的移动运营商与ICP的合作关系。 　　　　虽然软交换技术在业务层面提供了一种“强制式”的业务控制方式，但是没有考虑到业务控制与承载层之间的“联动”问题。如果用户已经从某NGN承载运营商那里购买了IP承载服务，在承载与业务分离的情况下，NGN承载运营商只知道用户正在使用的是Internet接入服务，无从也(很可能)无权知道用户所使用的业务类型，用户可以：通过非常简单的手段，直接与对端用户之间通信，只支付承载服务费而无需支付业务服务费；选择另外一家NGN业务运营商所提供的业务服务，导致利润更高的业务服务费流向了其它运营商，为别人做了“嫁衣”。　　　　因此，当用户业务与承载分离时，因为用户有机会分别选择NGN承载运营商和业务运营商，不能只依靠简单的“强制式”控制，必须采取“吸引”用户同意接受软交换控制的方式。这只能靠运营商所提供的基于软交换的业务具有更好的易用性、更广泛的可达性、良好的服务质量、更高的安全性等业务特征(属性)来做到。软交换的组网问题，不仅是业务层面的问题，而且也存在与承载层面的“联动”问题。　　　　四、通信技术IP化　　ITU-T对NGN的定义中提出了NGN是“基于分组的网络”，但没有进一步说明是基于ATM的还是基于IP的分组网络。虽然业界普遍认为应该是基于IP的，但也有一些人对NGN选择使用IP技术做承载存在不同的看法。笔者以为之所以选择IP做承载，并非真的IP技术就比ATM技术先进多少，而是诸多原因综合作用的结果：　　　　(1)以前几乎所有的数据业务已经是基于IP的，可以都是基于IP的，这是一个市场现实。目前，基于IP的数据业务正处于快速增长期，2003年中国的电信运营商数据业务的收入增长了40%，业务量同比增长了47%(人民邮电报，2004.1.14)。实践已经证明：开发和部署IP业务是可行的。　　　　(2)已经拥有了一定的IP技术、人才和网络基础。业界已经存在一个支持IP业务的全球性的Internet网；已经在基于IP的数据业务方面投入了大量的人力、物力和财力：有大量的用户、业务开发人员、运行维护人员熟悉基于IP的数据业务。　　　　(3)IP具有一整套完善的、开放的、经过实践检验的用户编程接口(SOCKET)，为不断创建新业务提供了自由空间。　　　　(4)实践已经表明，IP技术非常适合于数据业务。如WWW/E-mail/FTP/TELENET over IP已经取得了巨大成功，因此没有必要再投入巨大的人力、物力和财力去尝试诸如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等技术的可行性了。　　　　(5)话音业务虽然目前主要承载在ATM/SDH上，但也可以承载在IP上，并且已经得到了正在大规模运营的VoIP网络的实践证明。只要处理得当，目前的IP技术就足以保证话音业务的安全性和服务质量，而随着IP技术的不断发展，必将出现性价比更好的IP网络服务质量和安全保证技术。　　　　(6)由于业界已经基本上停止了在TDM和ATM技术方面的研发，加大了在IP技术上的研发投入，同时由于ITU，ETSI等电信领域的国际组织在IP技术领域的介入，对IP技术电信化的投入、研发和人才储备出现了良性循环的局面，而TDM和ATM所面临的局面则正好相反。　　　　可以预见，随着IP技术的发展、宽带接入的普及、基于IP的新业务的不断涌现、业务运营模式的逐渐成熟，基于IP的数据业务不但会像现在这样成为业务量的主体，未来必将会成为业务收入的主体。　　　　五、IP QoS问题　　怀疑IP技术可以作为NGN承载技术的最主要的理由之一是IP的服务质量(QoS)问题。业界目前普遍认为：公用交换电话网(PSTN)和异步传输模