NGN问题及其发展策略思考

1.引言


　　NGN|0">NGN（下一代网络）是目前通信业界关注和探讨的一个热点话题，人们希望通过NGN来解决目前各类网络中的许多问题，如网络安全问题、QoS问题、网络融合、前后向兼容平滑演进、建立增加ARPU及纯利润率（APPU）与有效的多业务增值的可赢利商业模式, 等。从2003年下半年至2004年初ITU-SG13研究组对此进行了不少标准化工作推进，明确了一些问题，取得不少进展，特别是2004年1月和2月又召开了NGN课题报告人联合会议和研究组全会 ，推出了12个NGN标准草案，为世界各国的通信运营商和设备制造商提供网络发展和产品研发的思路和依据。但客观说来, NGN依然存在不少问题和困惑，包括其统一而明确有效的定义，其基本结构，其阶段目标与长远目标，其具体实施策略等, 国际上一些电信标准化组织和论坛对此看法亦不尽相同，甚至分歧依然相当大，不对这些问题统一基本思想或求得基本共识，或至少在指定时期内确立好国家及单位自身对此的基本共识，将直接影响下一代电信网NGTN、下一代INTERNET网NGI及下一代宽带无线NGBW等发展策略的确定和具体积极、性理、务实的实施与推进。



　　NGN在阶段务实发展的同时，确立好其目标框架及目标定义及其与分阶段实施的关系看来至关重要，否则，将可能产生一系列弊端，为此，本文即拟针对这一背景，结合我国国情，由NGN问题的产生背景与必然性及其期望框架目标出发，以NGN为目标网络, 并需有效务实地逐阶段实施的阶段性、及各子网按有总体目标驱动前提下向总目标网NGN会聚的集合性为基点，重点论述对NGN一些有争议问题的个人看法, 供分析参考。



2.NGN的概念、定义与框架目标问题


　　涉及NGN的概念与定义问题，ETSI首先作了一定的阐明。ETSI定义NGN是一种规范和部署网络的概念，通过使用分层、分面和开放接口方式给业务提供者和运营商提供一个平台，借助此平台逐步演进，从而生成、部署和管理各种新业务。而且，ETSI还认为NGN支持终端特征方面既支持现有终端，又可支持未来的"NGN感知"（NGN Aware）终端。



　　进而ITU-T第13研究组2004年2月会议经过激烈的辩论，给出了NGN的基本定义为：NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性。



　　在此基础上，ITU-T再辅以对NGN的特征、能力、宏观目标及研究领域等一系列延伸描述，以进一步加固对此定义的延伸理解。而且2003年ITU-T NGN Workshop会议上对涉及NGN的分组化传送和多（全）业务网络的理解为分组化具体体现为IP、MPLS、ATM及Ethernet；全业务网络包括电话和INTERNET接入业务、数据业务、视频流媒体业务、数字电视广播业务和移动业务。从而，NGN应是能提供各种多媒体业务的综合网络，支持固定和移动的融合、传统电信业务和广播业务的融合，是有线/无线网络元素、计算机系统、家庭外围设备、智能工具等组成的综合融合环境；NGN必须能折衷满足不用业务质量及物理接口的要求，在业务管理、网络管理、智能化、个性化服务方面均可提供完备的机制。
因此，纵观全球，尽管虽尚未对NGN给出一个统一清晰的满意定义，但对一些基本点上已达成共识：NGN是基于分组交换的网络，且大多数人认为该分组交换应为基于IP协议；网络结构分层，各层间有开放的标准接口；业务承载网与业务网彼此分离；核心传送网为高带宽光传送网；网络具有满意的服务质量保证和合理的安全保证；网络是可维护、可运营的，并且是可赢利的多业务网络；网络应支持包括终端移动性和用户移动性在内的广泛移动性等。


　　领略了上述NGN的概念、定义、基本目标的研究发展状况后即可充分理解，NGN是代表向GII目标迈进的具体实施装备的未来网络发展方向，NGN的发展是一个由现有网络按NGN概念与框架要求逐步演进完善的长期过程，无论其规划研究及装备发展均要分阶段推进，正象欧盟目前执行的五年计划FP5中的NGN项目为NGNI，在2002年底确定的新的FP6中的NGN项目为NGN2010，比目前NGNI研究项目又向前推进了一大步，增加了诸多市场与实际发展需求的新内容。而且，各国政府与全球信息/通信业各大公司均结合自身实际情况将NGN技术的发展与掌握视为增强自身经济实力与竞争能力的重要途径。而回顾NGN概念的提出, 正是IP技术的成功扩展普及同时暴露出诸多明显不足、三网融合对IP技术所寄予的期望、全球电信竞争的压力以及现代科技进步的综合产物，标志人们期望由NGN的具体实施步骤逐步向GII这一理想目标迈进，亦标志着新一代网络时代应该到来。因此，从广义角度观察，应该说，NGN是一种目标网络，这不是下一代INTERNET网，亦不是下一代PSTN电话网及下一代电信网与下一代有线电视网及广播电视网，而是一代逐步由新的分组交换传送及IP协议为基础的有机融合语音、视像、数据于一体的面貌全新的网络，它将真正使网络设施不受时间、空间和带宽的限制，充分实现网络个性化与个体化，使基于网络的虚拟世界与现实世界完美地融合，具有所谓接近零的网络时延与优良的网络端到端QoS性能，满意的网络与系统的可靠性与可用性，以及足以信赖的网络安全性，网络接入可达到普遍灵活、多样化、个性化的５W（５Ａ）方式的无缝隙宽带接入, 有跨协议、跨标准国际漫游能力, 以市场与业务驱动为导向，将呼叫控制与网络传送层及业务层完全分离, 可进行服务的快速布设与移植，可充分利用平台的分布性、开放性与标准性，积极调动运营商及第三方的天才与创造性，快速丰富业务种类与市场应用等等特征的一种理想化的网络,各类在NGN概念导引下前向演进产生的新一代网络均为NGN集合的子集。从而，对NGN的技术层面的框架目标在目前阶段至少应该作如下较高目标的期待与展望：



＊采用分层、分面的全开放式的平台体系与标准接口，具有独立的模块化的结构；



＊基于统一协议的分组型网络架构；


＊以市场与业务驱动为导向，将呼叫控制与网络传送层及业务层完全分离；


＊能提供语音、数据及多媒体等综合业务，对各种业务提供有保证的端到端QoS；



＊向用户能提供任意时间、任何地点与多样化的宽带无缝隙接入、并有足够的容量扩展潜力；


＊有适当等级的安全性；


＊足够的网络智能功能与端到端的智能网管能力；


＊有效的跨协议、跨标准国际漫游能力；


＊跨标准、跨业务运营商、跨市场的网络互联互通能力；


＊服务的快速布设与可移植性，可充分利用平台的分布性、开放性与标准性，积极调动运营商及第三方的天才与创造性，快速丰富业务种类与市场应用模式；


＊网络结构前后向兼容、保护投资与有利赢利、允许平滑演进，促使电信网、计算机网及广播电视网的三网真正融合等。



　　显然，按上述框架目标实施的NGN决不可能轻而易举地一步到位，必然是一个分阶段积极稳妥、科学求实地一步步向GII演进发展的迈长征途。因此从定义至实施策略看，制定明确、科学、稳健的长远性及各阶段性的NGN务实发展步骤依十分必要。一方面需要较满意地完成NGN的确切定义、基本框架目标、阶段实施途径等基本标准化工作；同时NGN的三大组成部分即下一代因特网（NGI）、下一代电信网（NGTN）、下一代移动网（NGMN）均按自身发展基础为起点积极按NGN基本概念、定义、目标要求制订与实施务实发展策略，并向长远有机融合迈进。例如，NGI以引入IPv6及网格技术与业务为中心，同时改进TCP/UDP等一系列相关协议使NGI在未来宽带多媒体、多业务时代首先能体现真正可管理、可赢利；NGTN以软交换等技术为核心试验探索及启动实施基于TDM的电路型的PSTN语音网络和基于ATM／IP分组型的网络向初级NGN网络的融合演进，使NGN概念期望的低建设成本、低运营花费、高创收机遇、有效的前后向兼容平滑演进及紧密用户关系与有利发挥用户积极性和创造性等优点能具体有所体现并初显芒锋；NGＭN以3G及3G演进为中心，并有机融合802.xy，包括终端、业务与应用在内，制订与2.5G有差异化的务实发展策略与商业模式，特别是WCDMA,在这些方面能取得较快的长足进展，由GPRS向WCDMA　R99/R4、再向R5/R6/R7有效推进，有效实现向NGN概念及目标迈进的全IP的NGＭN。在核心网及城域边际网支撑平台方面，一方面应充分调动与挖掘既有资源潜力，并有计划、有步骤向NGN目标方向的可有效运营的
（G）MPL（λ）S技术支持的超高带宽容量的（全）光网络核心平台及ＭSＴＰ多业务传送平台平滑演进，充分增强其MPLS VPN及IP－QoS的运作能力。广播电视网将规则政策及意识形态层面因素与新一代网络发展建设需求有机协调并适当分离实施，使广播电视网络按NGN框架目标逐步向三网有机融合方向迈进。应该说，这些起始步骤是检验NGN能否成功有效而迈出的最重要的第一步。



3. NGN的分步骤实施策略问题


　　按上述框架目标实施NGN积极稳妥、科学求实地一步步向GII演进发展的分步骤实施策略可作如下考虑:


　　A. 积极推进与防止"泡沫"的总体策略问题
科学决策依然属首要。



　　充分汲取以往".Com"、3G发展中全球范围内已出现的多方面教训，应"积极、稳妥、科学、求实"行事, 任何"过热"炒作，"过冷"悲观均不适当。就国际整体情况来看，NGN概念的诞生本身并非空穴来风、没有基础，其实IP over Everything 即为其基础，一些所谓"预NGN"（Pre-NGN）情况事实上亦已经发生，诸如VoIP、VoATM等中继网关应用及Centrex IP、MPLS IP VPN等专网、企业网解决方案等均为示例。在NGN的启动阶段,应较稳妥地迈好坚定成功启动的第一步。客观地看待与评价软交换技术的作用与存在问题，以软交换等技术为核心试验探索使NGN概念期望的低建设成本、低运营花费、高创收机遇、有效的前后向兼容平滑演进及紧密用户关系与有利发挥用户积极性和创造性等优点能具体有所体现并初显芒锋。应该说，这是检验NGN能否成功有效而迈出的最重要的第一步。不要期望NGN的初期实施装备能一步完美无缺，一些问题可留待市场应用实践中持续不断创新发展来解决，但起码必须由用户及市场来检验装备此类新的网络设施确实体现了NGN概念的基本内涵与初衷，给运营商及用户带来了实际利益与潜在好处。此次ITU-T2004年初会议上就固定网与移动网彼此融合的一些方案的提议是务实和有现实可操作参考价值的，诸如在现有固网核心网层面增加固网移动性平面FMP（Fixed　Mobility　Plane）支持IMT-2000 3G网络的移动性功能，将现有固网作为固定接入网FAN, 与FMP联手形成增强型固定网络EFN，实现连续移动终端与不连续移动终端的集成运作，显然，这一思路对我国现今迈向3G及3G演进时的固定网及移动网全业务网络按这一NGN融合思路集成组建融合的统一平台有重要现实参考价值。当然，我国国情与国外发达国家情况不尽相同，我国六大基础运营商彼此情况亦不尽相同，甚至从全业务发展角度看有很大不同，各有其自身特点，尽管均已开展软交换的试验工作，如何由局部试验至规模布局和进入业务试商用及商用均将会结合自身特点进行规划实施, 亦象国外不同国家(美国、英国、日本、韩国等)及不同大公司(Verizon、Sprint PCS、NTT DoCoMo、BT、 KT等) 在规划发展NGN方面均根据自身特点与市场需求确立其侧重点及不同发展策略一样。可以相信，明智的运营商一定会利用NGN的概念与技术创新途径充分运用其存量资产实力、积极发挥其增量资产潜力，并寻求其最佳前向演进发展途径，以求按最合理投资，取得最快速的多业务增值增强能力。而政府部门应尽早制定我国NGN的总体发展策略与规划，组织与协调制造、运营、研究部门围绕NGN技术创新、标准制定、业务与产业发展的有机联手运作，并及时出台相应管制政策，以利NGN的健康、有序发展。针对以软交换为中心的试验工作进行到一定阶段, 即将逐步面临NGN概念意义上的新一代网络真正启动的客观合理评价, 并以积极、稳妥、科学、务实为基本原则,确立好其进一步具体发展策略等，均将成为当务之急。



　　发展NGN时亦不能因为害怕"泡沫"的可能发生而影响积极创新与推进，对此2002年诺贝尔经济学奖得主弗农 史密斯（Vernon Smith）有一句名言"每个泡沫都因伟大的技术创新而引起，这些技术为人类创造了大量的长期价值"，笔者以为，在推进NGN发展时，应从V Smith的名言中吸取一定营养，尽量避免"泡沫"的发生。



B. NGN取分组交换为基础应以IP为主要考虑前提


　　如上所述，涉及NGN以分组交换传送为基础和多（全）业务网络分组化具体体现为IP、MPLS、ATM及Ethernet这两方面已获得共识，在此很明显，MPLS及Ethernet与IP是完全可以协调发展的，主要分歧仅在于IP与ATM谁更合适这一实质性认识；这依然是一个重要问题，因为它对确定NGN的发展基础与前提至关紧要。



　　笔者以为在确立NGN的基本发展策略时，基于其基本技术特征与长期市场检验与选择结果，应明确NGN取分组交换为基础应以IP为主要考虑前提，否则将实质上无益于推进以IP为基础的NGN的努力创新与积极发展，当然对此并未排斥在NGN的阶段发展过程中依然充分合理利用ATM在一定阶段上尚存在的现实有效的可能作用与价值，以及吸取ATM的某些有益理念，创建MPLS之类有效技术利器，使NGN以IP为基础的QoS控制及ＶＰＮ发展获得强有力的支撑，退一万步，如果现今ATM含义上的ATM真还可能出现奇迹般的长进，可比现今更新演进后的IP, 全局含义上更为合适，也可由市场选择作最后定音，但归根结蒂至今在这一点上并未发现有任何可能的迹象，因此认定NGN取分组交换为基础应以IP为主要考虑前提应该成为一种明智的现实选择



C. NGN以IP为基础的面向连接与非面向连接问题



　　既然确定NGN以IP为基础，实质已承认INTERNET市场成功扩展的基本事实，亦即只能亦必须保留INTERNET IP的这一非面向连接带来的一些主要好处，即如简单性、组网方便、多业务扩展灵活、结构开放、终端智能较强及较透明，优良的价位竞争力等，这是问题的一方面；另一方面是此类非面向连接带来的一系列问题，不要说政治问题与社会问题，就以技术问题与商业模式问题为例，诸如IP-QoS、安全性、网络及网管智能性、可赢利商业模式等，亦使IETF的专家们真正感觉到INTERNET已走到十字路口，或者说不切实解决这些问题，INTERNET的商业运作只能进入死胡同，这与现今电信网多业务增值扩展能力及市场价格竞争实力太差、并已深感VoIP及宽带IP视频进展的巨大压力等导致寻求摆脱电信业困境的迫切愿望一拍即合，从而导致诞生NGN的初衷。因此，尽可能保持IP非面向连接带来的一些基本优势应该作为考虑解决问题的基本出发点，在此基础上再博采众长、持续创新，特别是巧妙地吸取电信网发展面向连接的一些网络可控制性、智能性、可管理性、构建有效赢利商业模式等重要思想以弥补及克服非面向连接带来的弊端，这种处理应该说亦是一种不得已而为之的策略，即谋求性能要求和复杂性要求的一种尽可能合理的折衷。但是，将面向连接诸如ATM之类办法照搬至IP看来实难行通，因为IP核心网层面的多业务千变万化特征必然导细分颗粒的流量处理无所适从，包括INTERNET2宽带代理器BB（Broadband BROKER）及IETF对此不是没有尝试，只是以失败而告终。



　　但是，这一尝试的失败并不意味着面向连接特征措施绝对不可行，而且应该说，在NGN网络的不同层面，对于以IP协议为基础辅以不同面向连接的有效措施看来是一种控制IP-QoS的重要的可行途径, 现有的一些IP-QoS措施亦已经证明了这一可能性。无疑，信令协议是面向连接模式的重要标志，关键是要加速技术创新，寻找与创建一些在NGN网络不同层面包括信令协议在内的具有面向连接特征的与IP友好互动的协议，在IP为基础的网络中引入不同层面综合作用有效控制QoS而仍不失基本意义上的简单性、可操作性及可扩展性。对此,MPLS技术即为这类的一种典型范例。



D. 重叠网、混合网、综合网演进策略问题



　　在NGN演进式发展基本思想指导下重叠网及混合网策略是一种最简单可行的发展途径，特别是对一个大网，即如全球网、区域网及国家网之类大网，以及原有电话网、数据网及广播电视网有根深底固基础的场合，尤其是以不明显立即触动其物理网基础层为上策，而且，不同多业务网络以自身网络历史背景为基础，按NGN基本概念与结构框架目标方向努力发展、加速创新是促进NGN快速有效推进的重要途径，以INTERNET网发展演进来看，提出一些重要发展思想，诸如，网格计算、开放网格业务架构、大规模智能化INTERNET网、"100x100"项目架构（100M即1亿家庭用户上网、每户可支持100Mbps速率的网络架构）等均应值得提倡与鼓励，最终成功与否可由市场选择作结论。但是,在这一发展情况中对一些不利集中NGN决策发展的过多无实质内涵的名词游戏炒作不应鼓励、更不必提倡。本来，在笔者看来，NGN这一名词本身亦颇费解，下一代永远有下一代，到底算哪一代，只有从GII全球网观点来审视将NGN视为向GII迈进的装备实施型目标网络，一种总体集合型理想化、高效率目标网络才说得通，才真正有长远战略价值。在此意义上，任何按NGN概念与框架目标阶段发展的各类所谓NGXY的新一代网络均为NGN的子集网络，对此，正象保留GII一个目标名词一样，保留此一个NGN目标名词已够, 除非限定此NGN上限目标及有限期限，此时只能将此GII对应目标网不妨叫GIN，但看来无此必要性。由此，在这一含义上，要说组成一个纯粹意义上的高效率综合型NGN网络在较短的一定时期内几乎不可能，除非这是一个局限区域很小运作的某种网络，何况在经济全球化时代，NGN的初衷即要充分开放与全球化连接。当然，此NGN概念上的子集网络融合亦不是永恒虚无漂渺而可望不可及，例如，以电话网为例，如果将来带宽受限已不成主要矛盾，宽带IP CODEC控制时延、抖动性能已很优良，整体端到端IP-QoS、安全性、智能可管理性亦已很满意，人们对目前视为创造收入杀手锏的简单语音（Simple Voice）已不以为然，而倾向多媒体形式的高级语音（Rich Voice），简单语音从带宽资源耗费至IP电话的低廉价位可视为几近免费使用，那么，此时自然会由市场驱动导向将此目前最受青睞的电话子集网络融合至IP为基础的NGN统一平台之中。但是，这类融合会要是一个相当长的过程，特别是在全球含义上。在NGN较早、甚至较长时期内，重叠网、混合网、或即如ITU称之谓"网络联邦"的NGN，可能是较现实的实施途径。



E. 长远目标与阶段目标及NGN定义的精确、科学描述问题



　　以GII为终极目标的NGN装备性目标网络亦必须要有一个目标性的较统一合理与科学满意的精确定义才好，这应计及各类下一代子集网络的进一步发展，包括NGI的发展、下一代电信网NGTN的发展、包括IEEE 802.xy在内的3G演进范畴的下一代移动网NGMN与稍广义的下一代宽带无线网NGBWN的发展，从及下一代广播电视网NGBVN网的发展，等等，促进电信网、计算机网、广播电视网三网未来能真正逐步有效地融合。既要有务实的阶段发展基础，发挥各类下一代子集网络的创新积极性，又要有统一合理与科学满意的框架目标与精确定义作指导，稳步有序地向前演进发展；亦可避免NGN是否适用于广播电视网发展及是否适用于NGI进一步发展之类基于后向利益为基础、而无更多实质内涵的争论。



　　在这些意义上，可简单地公式化描述目标NGN表达为 :


　　NGN＝Σi (NGN－ｉ) (i=1,2….n) -----阶段性


　　＝Uj (NGXjYjZj) (j=1,2,…m) ------集合性 ……→ GII目标