NGN：在兼收并蓄中推动融合大潮

NGN最基本的技术思想就是以IP分组交换技术替代传统的电路交换技术，以IP网络作为通信网统一的传送平台，以IP数据报作为各种媒体信息统一的封装载体，并在这样的网络上引入电信网行之有效的网络控制和运营管理技术，从而达到向用户提供安全可靠、有质量保证的信息通信服务的目的。由此可知，NGN将充分利用作为计算机网络基础的IP技术实现媒体信息跨网络的端到端传送，其区别于计算机网络的主要技术特征是全程全网有效的网络控制、灵活的业务提供和可靠的运营管理，由此体现电信网和计算机网技术的有机结合。

目前，通信界以IMS为基础提出了NGN的国际标准。考虑到固定网络的特点，NGN标准对IMS做了必要的扩展，包括对宽带固定接入方式的支持，优先考虑的是xDSL和WLAN的接入；支持固定用户接入认证、地址分配等特定管理功能的网络接入控制功能（NACF）；支持服务质量（QoS）保证的网络资源和接纳控制功能(RACF)。除此以外，IMS本身也在不断更新，其中一个重要的内容就是基于策略的QoS控制和基于流的计费功能，前者主要通过引入策略控制机制以及会话控制层和承载控制层之间的关联解决IP多媒体通信业务的QoS有效控制问题，后者主要提供对于多媒体业务流的多种策略方式的灵活计费机制，以提高网络的收益。两者的综合称为策略控制和计费（PCC）功能，其目的是使NGN进一步成为一个可靠、可管理和可盈利的网络。

NGN面临的挑战

以IMS为基础架构的NGN代表了当前通信网演进的方向，反映了业界对于未来融合的信息通信网络的构想，也是电信行业新一轮发展的期望所在。但是，在当今信息技术快速更新的时期，NGN正受到计算机界积极推进的下一代因特网(NGI)的严峻挑战。NGI人士认为注重网络控制的IMS架构不符合分布处理的原则，基于ParlayAPI的业务方式过于复杂，甚至断言最终IMS将会由于不堪重负而失败。NGN人士则认为Internet不注重网络控制和管理，缺乏商业运营模型，完全无序的自组织协同享用服务的方式最终将使网络无法运行。客观地说，两者采用的技术和模型都有其各自的特点，也有其各自的问题，在相当长的时期内两者将互相竞争、同时并存，在竞争中互相渗透、不断演化。因此，我们认为，NGN的技术远未定型，必须深入分析其自身存在的问题，认真思考Internet带来的挑战，寻求更适用的创新技术和方案。

仔细分析IMS技术，可以看出它还有许多局限性。首先，其网络架构的确是实现了承载和业务控制的分离，通过在IP网络之上构建一层控制层，在保证媒体信息IP传送的同时，支持必要的通信业务控制。但是其业务控制并没有从根本上摆脱传统电信网的控制模式，在很大程度上类似于原来的交换机，主要适合于会话型业务，对于C/S型业务、广播型业务、内容传递型业务等的支持都比较勉强。其次，基于Parlay/OSA的业务提供架构的确实现了会话控制和业务提供的分离，并且实现了网络的开放，但是这样的开放其实是传统智能网业务控制接口的开放，并不涉及业务层本身的分布式开放技术，业务触发方式也类似于原来的交换机触发方式，因此依靠IMS架构本身还难以灵活地实现不同网络的业务融合。再次，基于策略的QoS控制的确提供了业务控制层和承载层之间的垂直交互接口，也允许运营商实施策略控制，但是它并没有考虑承载层本身如何进行QoS控制的问题。NGN标准虽然为此增设了RACF功能模块，但是也没有考虑如何实现。这是有待研究解决的一个极其重要的课题。另外，SIP协议虽然已在IP网中广泛使用，并成功应用于VoIP业务控制，但是作为NGN网络信令来说尚有缺陷，特别是用于多点多媒体通信业务控制还有不少问题。针对上述问题，已有人在研究改进技术，例如在IMS的基础上增设中间件，提供会话类型和其他类型的合成业务；在IP网络中引入面向连接的技术思想，解决可扩展的承载层QoS解决方案。ITU-T主管多媒体系统研究的第16研究组则提出了H.325研究计划，旨在SIP和H.323的基础上，结合下一代媒体编码技术，提出新的多媒体业务系统架构。这些研究都反映了业界对于NGN技术架构的新的思考，其结果都可能会影响NGN的发展轨迹。

NGN若干研究方向

从更宽的角度考虑，NGN应该是一个面向未来的、支持多种技术和接入方式的可扩展的网络。未来的NGN将是一个包含多种接入技术和组网方式的异构网络（heterogeneousnetwork），应能支持基于多种技术的泛在接入。在这样的异构网络环境下，NGN技术架构究竟应该是怎样的，是一个有待深入研究的问题，目前各国学术界热点研究中的泛在网络就包含这方面的内容。可以肯定的是基于3G环境确定的IMS架构是一定要更新的。

NGN值得进一步研究的另一个重要问题就是如何提供能自动适配环境的自适应业务。尽管IMS体系架构实现了面向第三方的开放式控制，已成为目前NGN业务提供的主流技术，但是它很少考虑智能终端的情况，尤其是没有考虑用户智能、网络资源层智能以及业务层智能的协作，表现为所提供的业务都是基于预先设定的静态逻辑和静态数据，没有对环境的自适应能力，因此业务缺乏智能性、融合性和多样性。未来的NGN应支持业务对以下三个环境的自适应能力。首先是自适应用户环境。为用户提供满意的个性化服务应该是NGN业务的一个重要目标，在传统通信网中，由于终接的都是没有智能的盲终端，因此用户只能通过简单的操作发出指定的业务请求，然后由网络提供预先规定的服务。在NGN中，终接的大都是智能终端，它们可以有自行配置数据、指示复杂要求甚至执行简单逻辑的能力，因此业务体系结构必须支持根据用户偏好、终端能力、所在位置和所处环境自适应提供最合适的服务的能力。其次是自适应网络环境。业务的服务质量除了业务逻辑本身以外，在很大程度上取决于网络环境。目前的业务都是在预先规定的网络条件下提供的，如果网络条件不能满足要求，业务请求就被拒绝。对于未来的NGN，在业务启动过程中，用户和网络之间应有更强的协调机制，允许一定程度的降质启动，以提高业务请求成功率；在业务执行过程中，如果网络条件发生变化，业务层应该有能力指示网络层进行相应的调整，以尽力保证业务的正常进行。这就需要增加现在网络尚没有的反馈机制。第三是自适应业务环境。目前的IMS架构注重于业务提供的开放性，并没有研究业务如何有效地创建；结构中包含的分布计算环境也只是为了解决远程业务逻辑对象的位置无关性，并不涉及分布式业务创建机制。随着新的分布计算技术的出现，特别是WebServices技术的出现，必须十分重视将这些新的分布计算技术融入到NGN业务的创建中，以支持不同业务之间的合作、业务综合和业务分布式创建，这对于实现通信网和Internet的业务融合有非常重要的意义。

如前所述，NGN的发展必须直面应对NGI的竞争，尤其是，近年在Internet上迅速扩张的P2P技术不但对现有通信网造成大量的负荷冲击，而且对基于IMS的NGN模型提出了强有力的挑战。P2P是在IP网络上构建的、按照自组织方式提供端到端业务的重叠网，其结点既可以是一般网络结点，也可以是ad-hoc自治结点，其无中心的自组织方式给出了提供信息网络业务的新模式。正因为如此，P2P技术受到学术界的高度重视，In－ternet上很快开发出了许多基于P2P的业务。典型的技术应用包括基于Napster技术的MP3下载、基于BT技术的文件下载、基于Skype技术的IP电话和基于Coolstreaming技术的网上视频直播，这些应用的成功使用赢得了市场对P2P技术的广泛认同。但是，无序的P2P技术的广泛应用却给电信运营商带来了很大的问题。由于目前运营商宽带接入采用的大多是简单的包月制计费方式，因此P2P用户将最大限度地“贪婪”使用网络带宽资源，以极其低廉的价格获取极其丰富的信息服务。据统计，我国电信宽带网络白天约30%的带宽、夜间约70%的带宽被P2P流所占用。对于运营商来说，如此高的流量将造成扩容的巨大压力，却并没有为其带来相应的收益。为此，国内外许多运营商都在设法对P2P流予以阻截。然而从技术上说，P2P确实具有众多优势。它采用无中心结构，从根本上避免了可能的网络瓶颈；利用终端互助协同提供业务，可用资源随着业务用户规模的增长而同步增长，具有良好的可扩展性；当网络局部发生故障时可自动调整拓扑和路由，具有良好的健壮性；可充分利用网络和终端的空闲资源，具有很高的性价比。所有这一切都使P2P技术的发展成为不可阻挡的趋势。因此，通信业界必须转换思路，简单的阻截不但难以完全做到，而且反而会疏远用户，丢失高端客户，积极的策略应该是认真研究可控、可管理的P2P技术和模型，并将其引入至NGN业务体系中来。P2PCDN和P2PSIP就是当前正在研究中的两项技术。

NGN的未来

NGN这一名词已经提出将近十年，通信界经过将近十年的努力终于制订出NGN的第1阶段国际标准，但是究竟NGN将继续如何发展，人们还在继续探索之中，这就是NGN的现状。从理论上说NGN的目的是建立一个统一的、融合的网络，然而实际上提出NGN是表示业界还正在寻求一种未确定的新的网络技术。目前认同的是采用IP为基础网络技术，但是并没有将其称为“IP通信网”，因为尽管IP具有良好的全球互联性，其本身尚有许多不足之处，并不能满足所有信息服务的要求，人们还在不断研究IP的改进甚至替代。所以说，NGN名词本身蕴含表示未来通信网的基础技术并未定型，在转型时期更多地将表现为一个包容多种技术的异构网络，而并非一个统一的网络。可以确定的是，目前NGN应该以IP为核心，其业务控制和提供将以IMS架构为基础。但是同样可以确定的是，IP技术用于通信服务还需要改进，特别是有QoS保证的可扩展的IP承载网技术需要深入研究；IMS更不是NGN业务控制唯一的技术架构，业界热点关注的FMC和IPTV业务等都有非IMS的解决方案。因此，目前的NGN标准还是初步的，NGN技术和模型必须进一步研究，必须考虑支持异构网络环境，尤其是必须应对Internet的巨大挑战。