下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

石友康 2002/07/10

下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)是目前運(yùn)營商和設(shè)備廠商都在討論的熱點(diǎn)技術(shù)，國內(nèi)外許多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商也都在探討，并正在（或考慮）建試驗(yàn)網(wǎng)進(jìn)行更深入的研究。本文主要介紹了NGN的特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)、以及有關(guān)NGN的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展等。

一．下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的特點(diǎn)

由于IP技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)將逐步成為分組骨干網(wǎng)的邊緣部分，與時同時，為了支持新的多媒體商業(yè)應(yīng)用，傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)將越來越開放，并引入許多新的功能和物理部件。因此，有必要開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來反映這種新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的基本框架。

NGN是一個廣義的概念， 它包含了正在發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方式的多種變革。一般而言，下一代網(wǎng)絡(luò)是可以提供包括話音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務(wù)在內(nèi)的綜合開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，有以下三大特征：

一是下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對話音和數(shù)據(jù)采用基于分組的傳輸模式，采用統(tǒng)一的協(xié)議。它把傳統(tǒng)的交換機(jī)的功能模塊分離成為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件，它們通過標(biāo)準(zhǔn)的開放接口進(jìn)行互聯(lián)，部件化使得原有的電信網(wǎng)絡(luò)逐步走向開放，運(yùn)營商可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，自由組合各部分的功能產(chǎn)品來組建新網(wǎng)絡(luò)。部件間協(xié)議接口的標(biāo)準(zhǔn)化可以實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)的互通。

二是NGN也是業(yè)務(wù)獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，通過業(yè)務(wù)與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載分離實(shí)現(xiàn)相對獨(dú)立的業(yè)務(wù)體系，允許業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)分別提供和獨(dú)立發(fā)展，提供靈活有效的業(yè)務(wù)創(chuàng)建、業(yè)務(wù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)管理功能，支持不同帶寬的、實(shí)時的或非實(shí)時的各種媒體業(yè)務(wù)使用，使得業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性，從而滿足用戶不斷發(fā)展更新的業(yè)務(wù)需求，也使得網(wǎng)絡(luò)具有可持續(xù)發(fā)展的能力和競爭力。

三是NGN通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)， 例如PSTN、ISDN和GSM等的互通， 同時NGN也支持現(xiàn)有終端和IP智能終端， 包括模擬電話、傳真機(jī)、ISDN終端、移動電話、GPRS終端、SIP終端、 H248終端、MGCP終端、通過PC的以太網(wǎng)電話、線纜調(diào)制解調(diào)器等。

二．下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

電信網(wǎng)絡(luò)從承載單一業(yè)務(wù)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)向承載多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一的下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)正成為不爭的事實(shí)，運(yùn)營商必須設(shè)法改變其現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，以適應(yīng)迅速增長的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。這種改變的核心是利用分布式的體系結(jié)構(gòu)，將語音和數(shù)據(jù)匯聚在同一個無縫網(wǎng)絡(luò)中，通過將接入、呼叫控制和電信應(yīng)用程序分離的三層結(jié)構(gòu)，使運(yùn)營商利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提供更靈活的適應(yīng)性和更強(qiáng)的管理能力，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的基本框架。

與目前的IP長途電話類似，當(dāng)前NGN核心技術(shù)仍然是分組話音及其控制信令，但NGN旨在真正將語音融合到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一平臺上構(gòu)筑電信級的話音大網(wǎng)，與以節(jié)省長途費(fèi)用為主要目的的IP電話有本質(zhì)區(qū)別。NGN的一個核心思想是媒體與業(yè)務(wù)分離、媒體與控制分離，從而使媒體層的設(shè)備不需要知道業(yè)務(wù)邏輯和控制智能，以降低媒體層設(shè)備的成本，并使網(wǎng)絡(luò)具備可擴(kuò)展性和快速部署新業(yè)務(wù)的能力。

下一代網(wǎng)絡(luò)在功能上可分為如下四層：
（1） 接入和傳輸層：將用戶連接至網(wǎng)絡(luò)，集中用戶業(yè)務(wù)將它們傳遞至目的地，包括各種接入手段。
（2）媒體層：將信息格式轉(zhuǎn)換成為能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳遞的信息格式。例如：將話音信號分割成ATM信元或IP包。此外，媒體層可以將信息選路至目的地。
（3）控制層：提供呼叫控制和連接控制功能，實(shí)現(xiàn)各種信令協(xié)議的互通和轉(zhuǎn)換。
（4）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層：提供增值業(yè)務(wù)邏輯、業(yè)務(wù)開發(fā)平臺和第三方可編程接口。
每個平面均包含多個網(wǎng)絡(luò)元素，主要有軟交換、信令網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用服務(wù)器、媒體資源服務(wù)器以及智能終端等。

三．國際NGN研究進(jìn)展

NGN是目前運(yùn)營商和設(shè)備廠商都在討論的熱點(diǎn)技術(shù)，也是國外許多標(biāo)準(zhǔn)化組織和論壇包括ITU-T的第11和16工作組， IETF的IP Telephony工作組、信令傳輸工作組(Sigtran)、媒體網(wǎng)關(guān)控制工作組(Megaco)，ETSI 的Tiphon，國際軟交換協(xié)會(ISC)，3GPP，3GPP2，MPLS論壇，ATM論壇，DVB，DSL論壇，PARLAY等的研究工作重點(diǎn)。ITU-T認(rèn)為NGN是全球基礎(chǔ)設(shè)施GII的具體實(shí)現(xiàn)，NGN代表了網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展趨勢，其實(shí)現(xiàn)方式是多種多樣的，網(wǎng)絡(luò)互通和業(yè)務(wù)互通是NGN研究的關(guān)鍵內(nèi)容，NGN的體系架構(gòu)將是層次化的，其控制和管理之間的界面日益模糊，在技術(shù)上將解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在的問題。NGN是全球基礎(chǔ)設(shè)施GII的具體實(shí)現(xiàn)，ITU-T 第13研究組將開始準(zhǔn)備和組織NGN標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目的實(shí)施，2002年11月將完成項(xiàng)目的定義階段。2004年全面定義有關(guān)NGN的內(nèi)涵、相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)體系模型和實(shí)施導(dǎo)則。

ITU-T和ETSI認(rèn)為， 有關(guān)NGN應(yīng)研究以下關(guān)鍵的技術(shù)領(lǐng)域：

（1）體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議：研究確定NGN網(wǎng)絡(luò)體系和參考模型；研究NGN的協(xié)議分層體系， 以體現(xiàn)NGN業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)分離的特性；研究基于GMPLS的控制和協(xié)議體系；研究光VPN的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議；考慮使用通用的參考模型來標(biāo)識運(yùn)營商內(nèi)或運(yùn)營商間支持NGN所需要的通信流程；定義與傳統(tǒng)終端所需要的互通功能；定義BICC協(xié)議用于中繼層面；確定跨越異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)如何支持端到端業(yè)務(wù)、呼叫控制和用戶移動性。根據(jù)終端軟件升級機(jī)制和版本協(xié)商等因數(shù)定義NGN類終端的功能。

（2）網(wǎng)絡(luò)控制和端到端的QoS：研究和定義QoS業(yè)務(wù)量工程要求；研究基于GMPLS/以太網(wǎng)傳送的OAM和鏈路控制協(xié)議；完成用于話音的端到端QoS等級，研究用于端到端多媒體業(yè)務(wù)QoS的等級要求及其各自媒體組件的QoS等級要求；研究如何使用網(wǎng)絡(luò)低層的QoS機(jī)制獲得高層QoS；研究運(yùn)營商間網(wǎng)絡(luò)低層QoS控制機(jī)制；研究QoS的端用戶規(guī)則；研究傳輸網(wǎng)規(guī)模對QoS的影響和接入網(wǎng)上傳輸呼叫對QoS的影響等。

（3）業(yè)務(wù)平臺：定義包括API和代理因素的業(yè)務(wù)要求和業(yè)務(wù)控制體系；完善跨越多網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)互聯(lián)和用戶漫游所需要的業(yè)務(wù)支撐和提供機(jī)制；開發(fā)支持用戶控制和客戶化業(yè)務(wù)的機(jī)制，研究用戶移動性的業(yè)務(wù)平臺的影響等。

（4）網(wǎng)絡(luò)管理：實(shí)現(xiàn)NGN網(wǎng)絡(luò)的一個重要條件是必須有一個適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)管理解決方案，由于NGN是基于開放式接口并且允許不同種類的業(yè)務(wù)進(jìn)入一個網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)管理必須在多廠商和多業(yè)務(wù)的環(huán)境下進(jìn)行，因此有必要定義適用于NGN要求的基本網(wǎng)絡(luò)管理業(yè)務(wù)和接口（故障管理、性能管理、用戶管理、計(jì)費(fèi)管理、業(yè)務(wù)量和路由管理等）；研究光網(wǎng)絡(luò)的FCAPS（故障、配置、計(jì)費(fèi)、性能、業(yè)務(wù)）模型；完善和增強(qiáng)核心網(wǎng)絡(luò)管理的體系等。

（5）網(wǎng)絡(luò)安全：NGN網(wǎng)絡(luò)的一個特點(diǎn)是開放式接口增多，安全性方面的風(fēng)險也相應(yīng)增大，因此有必要開發(fā)NGN的安全性體系和操作安全性導(dǎo)則；開發(fā)NGN所需的特定安全性協(xié)議，API和工具， 例如加密、信息摘要和數(shù)字簽名等。

（6）其它問題 ：研究會晤和呼叫管理（包括用于計(jì)費(fèi)、統(tǒng)計(jì)和故障監(jiān)視的可靠的事件記錄等），研究支持緊急呼叫業(yè)務(wù)和優(yōu)先服務(wù)的機(jī)制， 研究NGN網(wǎng)絡(luò)的編址等。

四．我國有關(guān)NGN標(biāo)準(zhǔn)研究情況

NGN技術(shù)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合，吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，形成分層的全開放的體系架構(gòu)，是一個革命性的突破, 結(jié)合新一代通信業(yè)務(wù)支撐網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)研究，將為我國通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。我國網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組和IP研究組于2000年開始制定NGN網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（1） 在NGN框架體系研究方面

已開始研究NGN框架體系，內(nèi)容包括確定NGN網(wǎng)絡(luò)體系和參考模型、NGN的協(xié)議分層體系、NGN組網(wǎng)技術(shù)、協(xié)議兼容性、NGN業(yè)務(wù)模型、NGN QoS、NGN綜合網(wǎng)管、NGN網(wǎng)絡(luò)的編址、網(wǎng)絡(luò)互通和業(yè)務(wù)互通、NGN網(wǎng)絡(luò)安全要求等。

（2） 在組網(wǎng)設(shè)備方面

已經(jīng)完成以下設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)制訂：

-軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求；
-ATM中繼媒體網(wǎng)關(guān)技術(shù)規(guī)范；
-IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)技術(shù)規(guī)范；
-綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)技術(shù)規(guī)范；
-媒體網(wǎng)關(guān)控制器技術(shù)規(guī)范；
-信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)規(guī)范；
-ATM交換機(jī)技術(shù)規(guī)范；
-高端路由器設(shè)備技術(shù)規(guī)范；
-高端路由器設(shè)備測試規(guī)范等。

目前正在進(jìn)行以下設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的制訂：

-支持多媒體業(yè)務(wù)的MG技術(shù)規(guī)范；
-支持移動業(yè)務(wù)的MG技術(shù)規(guī)范；
-軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求（修訂版）（支持多媒體和移動業(yè)務(wù)）；
-基于軟交換的應(yīng)用服務(wù)器接口技術(shù)要求；
-基于軟交換的綜合接入設(shè)備(IAD)技術(shù)要求；
-基于軟交換的媒體服務(wù)器(Media Server)技術(shù)要求；
-ATM交換測試規(guī)范；
-IP智能終端技術(shù)要求；
-軟交換設(shè)備測試規(guī)范；
-ATM中繼媒體網(wǎng)關(guān)測試規(guī)范；
-IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)測試規(guī)范；
-綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)測試規(guī)范；
-媒體網(wǎng)關(guān)控制器測試規(guī)范；
-信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試規(guī)范；
-IP智能終端測試方法；
-支持多媒體和移動業(yè)務(wù)的軟交換設(shè)備測試方法等。

（3） 在組網(wǎng)協(xié)議方面

已經(jīng)完成以下協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)制訂：

-H248協(xié)議技術(shù)要求；
-BICC協(xié)議技術(shù)規(guī)范；
-SCTP協(xié)議技術(shù)規(guī)范；
-M3UA協(xié)議技術(shù)規(guī)范；
-M2UA協(xié)議技術(shù)規(guī)范；
-M2PA協(xié)議技術(shù)規(guī)范；
-IUA協(xié)議技術(shù)要求；
-V5UA協(xié)議技術(shù)要求；
-MPLS協(xié)議總技術(shù)要求等。

目前正在進(jìn)行以下協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制訂：

-MGCP協(xié)議技術(shù)規(guī)范；
-SIP與H323協(xié)議互通技術(shù)要求；
-PARLAY協(xié)議技術(shù)要求；
-H248協(xié)議測試方法；
-MGCP協(xié)議測試規(guī)范；
-BICC協(xié)議測試規(guī)范；
-SCTP協(xié)議測試規(guī)范；
-M3UA協(xié)議測試規(guī)范；
-M2UA協(xié)議測試規(guī)范；
-M2PA協(xié)議測試規(guī)范；
-IP VPN技術(shù)規(guī)范；
-IP VPN 測試規(guī)范；
-IP Sec技術(shù)規(guī)范；
-IP Sec測試方法。

（4） 在IP v6方面

目前正在進(jìn)行以下標(biāo)準(zhǔn)的制訂：

-IP v6網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求；
-IP v6 技術(shù)要求- IP v6 ；
-IP v6 技術(shù)要求-網(wǎng)絡(luò)與地址結(jié)構(gòu)；
-IP v6 技術(shù)要求-OSPF協(xié)議；
-IP v6 技術(shù)要求-BGP協(xié)議；
-IP v6 技術(shù)要求-支持計(jì)算機(jī)移動部分等。

五． 結(jié)束語
目前雖然不少廠家推出了NGN的解決方案，國內(nèi)外各運(yùn)營商也在積極進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)，但新技術(shù)的應(yīng)用需要相當(dāng)長的時間來完善。目前NGN從信令系統(tǒng)到體系結(jié)構(gòu)都還需要逐步完善和成熟，API相應(yīng)的產(chǎn)品仍在探索之中，但積極試驗(yàn)和發(fā)展NGN已成為目前電信界考慮的重大戰(zhàn)略性趨勢。

通信世界