下一代網(wǎng)絡的發(fā)展及其與IPv6的關系

王瑾　包杰 2006/10/31

圖1　NGN網(wǎng)絡示意圖

　　圖中，業(yè)務層主要包括SCF、應用服務器、AAA服務器等功能。業(yè)務層通過開放的業(yè)務層接口向用戶提供豐富多彩的下一代業(yè)務。

　　控制層是NGN網(wǎng)絡的核心，主要包括軟交換設備。軟交換設備是呼叫控制的核心，完成呼叫連接的建立和釋放，以及媒體網(wǎng)關接入功能、媒體網(wǎng)關資源管理、帶寬管理、選路、信令互通和安全管理等功能。

　　傳送層指核心傳送網(wǎng)，包括提供IP包轉(zhuǎn)發(fā)的各種承載網(wǎng)功能實體。NGN采用高速分組化核心承載，不論話音、數(shù)據(jù)還是視頻，一律數(shù)字化，采用高速包交換分組網(wǎng)絡，實現(xiàn)電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合，同時支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務。

　　接入層包括各種接入網(wǎng)關、中繼網(wǎng)關、媒體網(wǎng)關、智能終端以及綜合接入設備（IAD）。各類網(wǎng)關和智能終端主要實現(xiàn)媒體流格式的轉(zhuǎn)換和傳送，從而實現(xiàn)語音分組在分組網(wǎng)的承載和傳輸。網(wǎng)絡互通和網(wǎng)絡設備網(wǎng)關化，通過接入網(wǎng)關、中繼網(wǎng)關等網(wǎng)關，可實現(xiàn)與PSTN，PLMN，Internet等網(wǎng)絡的互通，有效地繼承原有網(wǎng)絡的業(yè)務。

　　1.3　NGN的特點

　　從技術層面看，NGN具有以下基本特點：分布式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、高速分組化核心承載、獨立的網(wǎng)絡控制層、網(wǎng)絡互通和網(wǎng)絡設備網(wǎng)關化、多樣化接入、端到端QoS和透明的傳輸能力、通用移動性。

　　從業(yè)務層面看，NGN具有開放性、高效性、多用戶、多媒體、資源共享、低成本等特點。

　　1.4　NGN的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

　　NGN的概念自問世以來，就以快速發(fā)展的態(tài)勢在世界范圍內(nèi)不斷推廣、應用，其發(fā)展過程及趨勢可以歸納為以下四個階段：

　　1）起步階段（1996-1998）

　　國際電聯(lián)首先提出了H.323 VoIP協(xié)議，應用H.323體系構(gòu)建了分組長途電話網(wǎng)絡，獲得了可觀的收益，為NGN相關協(xié)議和應用的發(fā)展打下了一定的技術基礎，而且從另一個側(cè)面說明了語音1P化承載的必然性。在這個階段，國內(nèi)部分運營商也建設了長途IP電話網(wǎng)絡。

　　2）軟交換試驗階段（1999-2004）

　　自從提出軟交換概念以來，在眾多制造商和運營商的共同推動下，軟交換產(chǎn)品逐步趨于成熟，功能日益豐富，標準化過程正穩(wěn)步推進，軟交換技術開始逐步走向市場。在這期間，國內(nèi)外軟交換的實驗不斷進行，初期軟交換的實驗內(nèi)容絕大部分限于軟交換的匯接功能、簡單的多媒體業(yè)務，后期隨著軟交換技術的日益成熟，試驗逐步轉(zhuǎn)為較大規(guī)模的商用試驗，部分新運營商開始嘗試建設正式運營的NGN商用網(wǎng)絡。

　　3）規(guī)模部署階段（預計2005-2009）

　　預計在這幾年的發(fā)展中，軟交換體系將逐步完善并實現(xiàn)商用化，越來越多的運營商開始大規(guī)模部署NGN的商用網(wǎng)絡，主要集中于NGN基礎結(jié)構(gòu)的建設和現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡怎么向NGN過渡，以及采用NGN技術進行交換機的改造和替換工作。

　　4）穩(wěn)定發(fā)展階段（2010年以后）

　　在這一發(fā)展過程中，NGN的重點在開發(fā)更先進的增值業(yè)務上。在這個過程中，也可以逐步實現(xiàn)固網(wǎng)和移動網(wǎng)的融合。隨著網(wǎng)絡自身業(yè)務的完善，包括承載網(wǎng)QoS的完善，網(wǎng)絡業(yè)務逐步轉(zhuǎn)向以提供多媒體業(yè)務為特征的業(yè)務。

　　下一代網(wǎng)絡以IPv6為核心，NGN的發(fā)展很大程度上受IPv6的發(fā)展影響，所以IPv6的發(fā)展推動著下一代網(wǎng)絡的不斷進步。

2、NGN的發(fā)展與IPv6的關系

　　2.1　IPv6與NGN的關系

　　IPv6與NGN的發(fā)展密切相關。隨著電信業(yè)和Internet技術的發(fā)展，下一代網(wǎng)絡（NGN/NGI）已初具端倪，并將進一步演進和發(fā)展。ITU-T的NGN計劃（NGN 2004 Project）將下一代網(wǎng)絡看作是全球信息基礎設施（GII）的具體實現(xiàn)；ETSI將NGN定義為是一種規(guī)范和部署網(wǎng)絡的概念，通過采用分層、分面和開放接口的方式，給業(yè)務提供者和運營者提供一個平臺，借助這一平臺逐步演進，以生成、部署和管理新的業(yè)務；

　　從發(fā)展理念上分析，IPv6的發(fā)展有助于NGN業(yè)務從一個點的網(wǎng)絡向一個“面”的網(wǎng)絡發(fā)展。在IPv4網(wǎng)絡情況下，限于各種條件的限制（地址問題、帶寬問題、設備問題）在開展NGN業(yè)務時，必須對IPv4網(wǎng)絡進行優(yōu)化，而這種優(yōu)化工作必須一個點，一個點的開展。在利用IPv6開展NGN業(yè)務時，一方面IP地址空間足夠大，提供便于部署的移動IP技術，在互聯(lián)互通方面有很強的優(yōu)勢，另一方面在部署IPv6網(wǎng)絡時已經(jīng)考慮到承載綜合業(yè)務的需求，網(wǎng)絡的服務質(zhì)量和安全性方面有保證，因此IPv6的網(wǎng)絡從一開始就具備承載NGN業(yè)務的能力，也就是說，在IPv6網(wǎng)絡上開展NGN業(yè)務是一個網(wǎng)絡平“面”的問題。具體到CNGI的建設，在利用IPv6標準建立的試驗網(wǎng)絡上，通過開展NGN業(yè)務支持VoIP、視頻會議等，不僅能夠在試驗技術的同時，探索網(wǎng)絡運營的新方式，也就是如何在一個“面”的網(wǎng)絡上開展業(yè)務，如何跨越不同的行政區(qū)劃，管理范圍如何協(xié)調(diào)的問題。

　　2.2　IPv6在NGN中的應用

　　NGN已經(jīng)成為語音、視頻通信的主流技術之一，3G標準的R5階段也將是以NGN為核心網(wǎng)的業(yè)務平臺，而IPv6將對NGN的發(fā)展起著推動作用，以數(shù)字奧運理念為例，大致包括新聞中心、場館和家庭。

　　新聞中心應用：新聞中心的承載平臺為IPv6（固定的和移動的），業(yè)務平臺為NGN系統(tǒng)，通過PUSH業(yè)務接收場館中最新的比賽消息，并以電子報紙的方式散發(fā)到奧運電子報紙的訂戶手中。在新聞發(fā)布上，不僅可以通過現(xiàn)在的記者招待會的方式發(fā)布新聞，還可以采用虛擬記者招待會的方式在網(wǎng)絡上開展新聞發(fā)布的工作，也可以提供可視電話、視頻會議方式的遠程采訪工作。

　　場館應用：場館的主流應用是會場的監(jiān)控和集群通信，通過基于IPv6的寬帶無線網(wǎng)絡（WLAN、3G）對場館進行監(jiān)控，在場館中進行工作聯(lián)絡，將會方便和安全得多。比賽場館中有第一手的新聞資料，也有比賽直接相關的人、物，在加強場館與用戶的互動上，可以開展很多內(nèi)容，比如運動員與體育愛好者的互動，場內(nèi)觀眾與場外觀眾的互動，超級用戶還可以控制場內(nèi)某些攝像器材，觀看特定的比賽內(nèi)容，比如只關注姚明在比賽中的情景。

　　家庭應用：家庭應用是IPv6最難于普及的地方，除了可以開展普通的網(wǎng)絡業(yè)務外，上文中所述的電子報紙、現(xiàn)場互動等都可以吸引很多觀眾的參與，但是開展基于IP的IPTV業(yè)務則是家庭應用的最重要的應用。由于IPv4的地址有限，IPTV通常很難做到大面積的推出，在IPv6的情況下，IPTV則可以通過多播方式由電視中心直接播發(fā)到網(wǎng)絡上，并以IP的方式送到每個用戶的電視機中。

3、以IPv6為核心的下一代網(wǎng)絡（NGN）發(fā)展展望

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，全球上網(wǎng)的人數(shù)將越來越多，而IP地址資源匱乏將成為制約其發(fā)展的瓶頸。另外，隨著移動通信的迅猛發(fā)展，運營商急需尋求降低網(wǎng)絡成本，開發(fā)新業(yè)務的新途徑，只有這樣才能保證其持續(xù)發(fā)展，以便在競爭中掌握主動權(quán)。下一代網(wǎng)絡的出現(xiàn)和發(fā)展恰好提供了這樣一個重要的機遇，現(xiàn)已成為不可阻擋的發(fā)展趨勢。而IPv6代表著未來一代的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，是下一代網(wǎng)絡的核心技術，其發(fā)展前景巨大，以IPv6為核心的下一代網(wǎng)絡（NGN）必將帶領現(xiàn)代通信世界走向輝煌的明天。

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