通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新動(dòng)態(tài)
2005/03/16
全球的通信用戶數(shù)及通信業(yè)務(wù)量正飛速的增長，業(yè)務(wù)種類也從單一的話音進(jìn)展到話音，數(shù)據(jù)，視頻等多種業(yè)務(wù)。運(yùn)營商為了增加收入，在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上正不斷推出了各種增值業(yè)務(wù)。面對(duì)如此錯(cuò)綜復(fù)雜的局面，不論是傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)，或是新興的IP網(wǎng)都適應(yīng)不了。
通信網(wǎng)絡(luò)的新動(dòng)態(tài)是什么，如何演進(jìn)，是NGN還是NGI？本文試圖就這些問題進(jìn)行探討。
一． 幾種核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
1． 電路交換技術(shù)
電路交換是最早和最傳統(tǒng)的技術(shù)，公眾電話網(wǎng)（PSTN）和移動(dòng)網(wǎng)（GSM網(wǎng)和CDMA 網(wǎng)等）都采用它。它采用面向連接的方式，雙方從開始通話到通話完畢，一直占用一條具有固定帶寬，被分配的電路。并且在電路的建立和釋放的過程中都有相應(yīng)的信令和協(xié)議。電路交換方式的優(yōu)點(diǎn)是在通話過程中可以保證為用戶提供足夠的帶寬，而且實(shí)時(shí)性強(qiáng)，時(shí)延小，有QOS保證，交換設(shè)備成本較低。但缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率不高，一當(dāng)電路被建立后，不論通話雙方是否處于通話狀態(tài)，分配的電路都始終被占用。
2．IP技術(shù)
IP屬于分組交換技術(shù)。對(duì)每個(gè)分組根據(jù)路由信息和網(wǎng)絡(luò)情況獨(dú)自進(jìn)行傳輸和選路。采用IP技術(shù)的IP網(wǎng)是從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起來的分布式網(wǎng)絡(luò)，面向無連接，以傳輸數(shù)據(jù)為主。IP網(wǎng)由各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，路由器及光釬鏈路組成。IP網(wǎng)采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用分組交換技術(shù)，傳輸信道利用率高，傳輸速率靈活，便于各種信息傳輸，特別適于非對(duì)稱的突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，在IP網(wǎng)上采用TCP/IP協(xié)議，可推出更多的應(yīng)用。但在IP網(wǎng)上傳送話音和視頻時(shí)，由于缺乏時(shí)延保證，影響QOS，目前可通過引入MPLS（多協(xié)議標(biāo)記交換）技術(shù)來解決這一問題，MPLS還能支持許多新的功能。
3．ATM技術(shù)
分組交換技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，以及以傳送話音為主的電路交換網(wǎng)和以傳送數(shù)據(jù)為主的分組交換網(wǎng)的各自存在。促使人們考慮采用ATM技術(shù)，它既可同時(shí)具有上述兩網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，又可同時(shí)向用戶提供包括話音，數(shù)據(jù)，圖像在內(nèi)的統(tǒng)一服務(wù)。ATM技術(shù)將連接機(jī)制和分組機(jī)制相結(jié)合，可按用戶的需求建立物理通道，但不獨(dú)占，而且傳輸時(shí)延小，QOS有保證。但是ATM的最大缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。
二． 網(wǎng)絡(luò)的幾種特點(diǎn)
1． 網(wǎng)絡(luò)的等級(jí)
原有的電話網(wǎng)是等級(jí)網(wǎng)，如我國的電話網(wǎng)分為本地網(wǎng)和長途網(wǎng)，長途網(wǎng)有C1 — C4 4級(jí)，另加上國際長話網(wǎng)。但目前隨著各省會(huì)城市間互聯(lián)的增加與完善，交換級(jí)數(shù)的減少，網(wǎng)絡(luò)的級(jí)數(shù)也在逐步減少。網(wǎng)絡(luò)級(jí)數(shù)少，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，管理更方便，可提高電路可靠性，加快接續(xù)速度。
INTERNET（互聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)）是無級(jí)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)上的路由器均處在同一個(gè)層級(jí)上，網(wǎng)上的每一個(gè)用戶在接入INTERNET之后，其數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸都是平等的。但隨著路由器和鏈路的增加，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增大，尤其是采用IPv6后，目的地址數(shù)的大量增加等，將使網(wǎng)絡(luò)的管理變得越來越復(fù)雜。這時(shí)網(wǎng)絡(luò)也將分級(jí)，當(dāng)然，級(jí)數(shù)仍是越少越好。
2． 網(wǎng)絡(luò)的連接
電路交換是面向連接的。分組交換中，ATM是面向連接，IP是面向無連接。面向無連接主要在QOS保證，可管理以及安全性等方面存在缺點(diǎn)。另外，信令是面向連接模式的主要標(biāo)志，QOS的保證也離不開信令的支持。因此，有人提出，未來的INTERNET要有一些面向連接的特征，基于IP協(xié)議再加上面向連接的信令的支持將成為新的動(dòng)向，如MPLS技術(shù)的采用。
3． 網(wǎng)絡(luò)的智能化
傳統(tǒng)電話網(wǎng)的終端很簡單，智能集中在網(wǎng)絡(luò)上，主要在交換機(jī)。INTERNET的智能則分散在終端上，網(wǎng)絡(luò)是“傻瓜”，網(wǎng)絡(luò)不了解用戶的質(zhì)量要求。智能的集中或分散各有優(yōu)缺點(diǎn)，合理分配智能，將是實(shí)現(xiàn)QOS保證的關(guān)鍵因素。
4． 網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)
用戶總是希望能在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的所有功能，如電路交換網(wǎng)上原來期望的從N-ISDN一直到B-ISDN的全業(yè)務(wù)（未實(shí)現(xiàn)）。INTENET也期望從VOIP開始能朝全業(yè)務(wù)網(wǎng)方向發(fā)展，但是QOS保證，可擴(kuò)展性，安全性等卻是不可回避的問題。是多業(yè)務(wù)的綜合網(wǎng)還是多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)的綜合呢？電信網(wǎng)和INTERNET的機(jī)理不同，甚至相反，融合并非易事。是否可在多個(gè)網(wǎng)上進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚，實(shí)現(xiàn)一個(gè)號(hào)碼的綜合接入，而用戶的使用感覺仍是一個(gè)多業(yè)務(wù)的綜合網(wǎng)呢？
5． 網(wǎng)絡(luò)的管理
原有的電話網(wǎng)經(jīng)過近百年的發(fā)展，技術(shù)成熟，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)營模式比較完善，計(jì)費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)管理等功能較完備。而在INTERNET 方面，運(yùn)營商目前則以提供網(wǎng)絡(luò)的接入為主，用戶不用考慮采用什么方式承載就可以直接到服務(wù)器上訪問瀏覽，其鑒權(quán)，認(rèn)證，計(jì)費(fèi)往往是通過用戶所訪問的服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)的；但對(duì)于用戶能得到什么樣的業(yè)務(wù)，登錄什么樣的服務(wù)器，目前的管理手段尚很缺乏。看來，加強(qiáng)對(duì)INTERNET業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)管理將是一個(gè)新的趨勢(shì)。
三． 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新動(dòng)態(tài)
- 電信網(wǎng)的IP化 — 電信網(wǎng)要充分吸取互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，吸收IP技術(shù)的長處，能提供更多更方便的服務(wù)，但是這種IP化并不是把電信網(wǎng)改造成互聯(lián)網(wǎng)。
- IP網(wǎng)的電信化 — IP網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)要吸取電信網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在QOS保證，網(wǎng)絡(luò)管理等方面。當(dāng)然，IP網(wǎng)電信化并非將原來電信業(yè)務(wù)的做法全部搬到IP上，電信網(wǎng)IP化也并非要照搬所有的IP技術(shù)，要互相借鑒，共同發(fā)展。
- 虛擬的商用互聯(lián)網(wǎng) — 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正由內(nèi)容向應(yīng)用轉(zhuǎn)變，要把軟件，互聯(lián)網(wǎng)和通信結(jié)合，形成一個(gè)新的虛擬的商用互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的更大效益。
- 因地制宜的采用網(wǎng)絡(luò)的等級(jí)，連接的方式，智能集中還是智能邊緣化，多業(yè)務(wù)的綜合等。及加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的管理。
- 積極推動(dòng)下一代網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展 — NGN與NGI。
四． NGN與NGI
網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新動(dòng)向集中表現(xiàn)在NGN與NGI。
1． NGN
NGN，又叫做下一代電信網(wǎng)絡(luò)。NGN是可以提供包括話音，數(shù)據(jù)，視頻等多媒體業(yè)務(wù)在內(nèi)的綜合的開放的網(wǎng)絡(luò)。NGN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)話音，數(shù)據(jù)等采用基于分組的傳輸模式，采用統(tǒng)一的協(xié)議。NGN 是業(yè)務(wù)獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的，通過業(yè)務(wù)與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載分離來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的業(yè)務(wù)體系。NGN通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備完成與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互通，如PSTN，ISDN，GSM 等的互通，同時(shí)NGN也支持現(xiàn)有終端和智能終端。向NGN的演進(jìn)可以采用以軟交換為核心的重疊網(wǎng)方式，或以綜合交換機(jī)為核心的混合網(wǎng)方式。
2． NGI
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，人們已越來越離不開互聯(lián)網(wǎng)，但是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的問題也越來越突出。如IP地址緊張，IP網(wǎng)的安全性較差，不能適應(yīng)商用互聯(lián)網(wǎng)的要求等。建立以IPv6 為核心的互聯(lián)網(wǎng)的CNI已顯得非常迫切了。IPv6地址將現(xiàn)有IPv4地址長度擴(kuò)大4倍，由當(dāng)前的32位增加到128位，使IPv6可使用的地址數(shù)達(dá)到天文數(shù)字，這將大大解決IP地址的匱乏問題。IPv6簡化了信頭，改進(jìn)了路由結(jié)構(gòu)，提高了QOS，增強(qiáng)了安全保證，豐富了提供各種寬帶業(yè)務(wù)的功能，并且方便了管理。
3． NGN與NGI
從以上分析可看出，NGN和NGI都是在一定程度上能滿足，但又不能完全滿足市場(chǎng)需要的多業(yè)務(wù)綜合網(wǎng)，彼此都不能互相包容和替代。因此，未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將是NGN和NGI在一定階段內(nèi)的共存，互聯(lián)，互通，互用。
展望未來，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將不是無數(shù)業(yè)務(wù)網(wǎng)的組合，也不是所有業(yè)務(wù)的唯一的綜合網(wǎng)。而是電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)，互通，互相補(bǔ)充，為用戶提供更廣泛的服務(wù)。
佘其炯，教授級(jí)主任高工。畢業(yè)于上海交通大學(xué)。50年代曾在越南參加電信設(shè)計(jì)與建設(shè)工作。曾在前蘇聯(lián)學(xué)習(xí)通信技術(shù)。1978年后開始擔(dān)任碩士研究生導(dǎo)師。長期從事電信行業(yè)工作，先后在郵電科學(xué)研究院、郵政科研所、原郵電部電信總局等單位任職。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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