方兴未艾、机会与挑战并存 （1）

NGN的概念已经提出多年，业界存在诸多不同的解释。目前比较一致的看法是：NGN是基于分组的网络，以软交换为核心，采用开放、标准的体系结构，利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术，提供话音、视频、数据等丰富的电信业务，并支持通用移动性。NGN的业务与网络相独立，允许用户自由选择不同业务提供商。

NGN的引进和建设策略

出于对新业务的渴求和对融合网络带来的低成本的考虑，世界各国运营商对NGN进行了持续的跟踪。

对于传统运营商而言，NGN是网络演进的方向，能够融合现有网络和有效提供全新的、融合的、多媒体的、移动性的新业务；对于新型运营商而言，NGN是有力的进攻武器，能有效拓展网络接入范围，克服资源不足的缺陷。

在NGN网络的引入和建设上，传统运营商除了关注网络体系对新业务的支持能力以外，更关心的是分组承载网络能否提供分组话音业务，是否具备有效的用户管理手段。因此，从市场需求出发，依据自身的特点，制定切实可行的NGN业务发展策略，对运营商具有重要的战略意义。

从发展的角度来看，NGN将从传统的基于TDM的PSTN逐步向基于IP／ATM的分组网络演进，是PSTN与分组网的融合产物。

从网络的角度看，NGN将以软交换为核心，结合媒体网关、信令网关，互联电路交换网和分组网，以实现业务层的融合和网络的统一管理。这种叠加网的演进思路将成为国内下一代网络发展的主流方向。

从设备厂商所提供的解决方案和国内市场的需求看，运营商实施部署NGN网络可采用两种引入策略：一是本地语音汇接；二是本地分组语音和多媒体应用组网。本地语音汇接是利用软交换的汇接局来替代现有的汇接局，中继媒体网关将实现TDM端局和软交换端局的汇接，完成电路交换网和分组网之间的相互转换；本地分组语音和多媒体应用组网是指在城市或小区范围内采用软交换提供话音、数据等多媒体综合业务，并支持多样化的用户接入方式，包括PRI接入、V5接入、IAD接入和各种多媒体终端设备接入。

对运营商来说，立足于现有网络并兼顾未来的发展需要，降低成本，增加利润，建设高效率、易管理且能提供多业务保证的下一代网络，是网络发展策略的最终目标。

为了更好地支持业务的发展和平滑地实现网络演进，运营商建设NGN网络可以遵循以下原则：一是叠加网原则。针对现有网络的覆盖不足，建设NGN网，实现覆盖；同时，对即将退网的设备用NGN设备替代。二是业务驱动和市场导向原则。通过NGN网络现有的增强业务能力和开放的API接口，提供满足市场需求的新业务，通过提供个性化的增值业务吸引用户，同时根据市场的需要快速引入新业务。三是网络融合原则，充分利用现有的宽带数据网资源，实现业务网络的融合。

在进行语音网的演进时要充分考虑到NGN和PSTN的关系，应该意识到NGN与PSTN在今后较长的一段时间内都会并存并互相补充。

PSTN网络稳定，可靠，投资成本低，能够提供基本语音、补充语音、数字中继、DID、Centrex等成熟的业务。

NGN则代表未来的发展方向，其技术先进，网络结构开放，能够充分利用IP网的广阔覆盖提供语音、数据、视频的融合业务。NGN也会借助PSTN成熟的智能网平台开展业务，但是，目前NGN的每线成本相对于PSTN来讲偏高，相信随着NGN网络的广泛部署，其价格会有比较可观的下降。

NGN的业务提供方式

从技术成熟度来讲，NGN设备厂商最先推出的C4解决方案已经商用。由于这种用于本地和长途汇接的方案涉及到的业务部分较少，也较少牵涉到不同厂商的互联互通，因此，技术已经非常成熟。Verizon、Sprint都部署了NGN的C4解决方案，并计划在未来几年内完成PSTN向NGN的平滑演进。

端局的建设相对要复杂许多，除了解决基本的信令接续功能外，最重要的是提供丰富的业务。目前，NGN的业务提供主要有4种方式：（1）直接由软交换提供PSTN的基本业务、补充业务以及增强语音业务，如广域IP Centrex业务等。IP Centrex可以提供PSTN和NGN用户的混合组群、跨地域的Centrex业务，是非常有吸引力的业务。现在市场上的主流NGN设备都已经可以提供这些业务，有些NGN设备还能够提供基本语音用户和多媒体用户混合组群，应用更加灵活。（2）软交换和现有SCP互通，充当虚拟的SSP；或者利用TDM充当SSP，触发SCP，实现现有的传统智能网业务，如各种卡号业务、预付费业务等。目前已经实现软交换和SCP的互通，为NGN用户提供固定预付费业务。（3）通过软交换的应用服务器实现现有的增值业务、智能业务及未来的各项业务。目前软交换提供的相关业务包括一号通、软Phone、空中会议室、视频通信等，这也是目前各运营商推出的主要NGN增值业务，充分体现了NGN提供业务的融合性、多媒体化、宽带化和移动性。（4）将应用服务器的标准业务APl接口提供给第三方开发商，由他们不断为用户开发出各种新型业务。也可以将应用服务器外租给企业集团用户，为他们提供客户定制业务；或给网络运营商提供增值业务平台。目前各运营商还没有这方面的应用，但应该看到，这是发展方向。

在业务模式方面，NGN提供了一个巨大的想象空间，除了基本语音、补充语音、基本增值业务以外，更多激动人心的应用还有待人们去挖掘、探索。有理由相信，在不久的将来，融合PSTN和Intemet，融合语音、数据、视频，融合固定和移动的新业务将出现，这将极大地改变人们的生活和工作方式，大大提高工作效率。而运营商将从中获得更多的利润。

承载网的设计

NGN承载于多业务分组网上，其QoS取决于分组网的差别化服务能力。NGN要提供与传统PSTN媲美的语音质量，其承载网必须具备QoS保证机制；此外，网络安全也必须加以保障，以免业务遭受恶意攻击而中断。

NGN的业务承载网分为ATM和IP两种。目前，国内运营商的NGN业务基本都承载在IP上。

直接在IP网上承载NGN业务，存在QoS和安全性等方面的问题，因此，需要对承载网进行

优化，以保证NGN业务的顺利开展。

NGN业务对承载网的具体要求包括：（1）业务带宽。以G.711、20ms、以太网接入为例，带宽需求为Raw BW is 95.2kbit/s uni-directional（1 Channel）+10％ interframe gap=104.72kbit/s。（2）端到端单向时延和时延抖动。VoIP业务网络单向时延小于150ms，时延抖动小于50ms。（3）丢包率。当IAD采用适当的丢包隐藏技术后，话音业务能够容忍2％的丢包率。（4）网络可用性大于99.999％，无单点故障。

总的说来，造成承载网络服务质量问题的根本原因是业务流对网络资源的争抢，所以，保证合适的带宽是保障业务QoS的重要手段。因此，在IP网络建设时，可以采用增加带宽的方式来保证服务质量；同时，根据NGN系统的业务模型来规划网络，合理配备带宽资源，并根据业务的使用频度来考虑业务对带宽的复用。

除了轻载这种思路以外，还可以采用综合业务模型（IntServ）和区分业务模型（DiffServ）来提供QoS保证。IntServ是一个基于RSVP解决IP网络QoS的业务模型，借鉴了ATM技术，即对于一般的数据通信网络仍然是无连接的；而对于需要高质量的通信，如语音等业务，网络就变成面向连接的，为每一个业务提供一条有资源保证的通道。但是该模型由于直接针对单个业务流，造成路由器的极大负担，因此，不适于应用在大规模的网络中。但是，利用RSVP协议的一些扩展，MPLS流量工程却是解决承载网QoS的一个很好的方法。DiffServ模型是通过IP报头中的ToS字节取值的不同来区分业务流的，它对每类业务流规定相应的分组转发处理方法，即“逐跳行为”（Per-Hop Behavior）。DiffServ实际上是一种相对优先级处理技术，是针对业务流种类而不是业务流本身来规定优先级的，因此具有良好的可扩展性；同时，其分类、标记和整形等复杂处理都在网络的边缘完成，核心网络设备只要完成分类和调度即可，减轻了核心网络的处理负担。

从目前的实际情况来看，DiffServ是比较容易部署的解决方案，流量工程也在城域网的局部区域大有用武之地。但需要注意的是，DiffServ需要在端到端进行部署，从接入层的二层交换机开始就必须对语音和数据流进行区分、打上标记并进行不同的队列处理；同时，必须对数据业务进行入口速率限制，防止数据业务抢占过多带宽而影响NGN业务。进行入口速率限制还能够有效防止病毒爆发导致的IP设备死机，保障NGN业务的稳定运行。

NGN业务和Internet业务需要在逻辑上进行隔离，以保证业务的安全性。目前保证安全性比较好的办法是，在城域核心网部署MPLSVPN；在接入层通过VLAN对业务进行隔离。

在骨干网可以采用两张物理网或者采用MPLSVPN方案来保证网络安全性。在物理上部署两张网，对NGN业务的QoS有更高的保障。目前中国电信已经启动了CN2计划，为商业用户以及实时性业务建设第二张骨干网；中国网通在完成融合后也形成了两张骨干网的格局，为NGN业务的开展打下了良好的基础。城域网内比较通用的承载网解决方案如图1所示。NGN系统和IP承载网之间通过多链路进行冗余备份，IP地址分配可以采用VPN内公网私用的方式进行。

从实际使用情况来看，在运营商自有网络内开展NGN业务的技术已经完全成熟，QoS也能基本满足运营要求。但是，在他网开展业务，依然会受到其他运营商网络的QoS、其他运营商的合作态度、网间互联带宽等的影响。互联互通依然是阻碍NGN业务开展的重要因素。

NGN的用户管理

NGN可以提供融合的多媒体业务，是对传统PSTN的一次技术革新。但这种革新在用户管理等方面也带来了一些新特点，因此，要实现NGN的可运营和可管理，必须解决好NGN的用户管理和控制。

NGN的用户管理涉及到多方面内容，包括如何在新的网络体系中实施有效的用户接入认证、保障用户业务安全、实施快速有效的用户维护等，这些都是必须探讨的课题。

至于设备方面，一项完善的用户管理方案不仅涉及到NGN的核心控制设备如软交换，而且还涉及到相关的OSS系统、中继网关、信令网关、媒体网关、AG、IAD、智能终端、多媒体软终端等。

其中，中继网关、信令网关、媒体网关都是系统设备，管理相对方便。下面主要根据NGN的用户接入特点，讨论1AD和AG的用户管理。

用户标识

NGN的用户终端种类繁多，除了传统的语音终端外，还有各种智能终端和软件终端，如软Phone等。NGN用户的物理接入非常方便，只需要知道软交换的相关信息而不用太关注实际的物理位置便可接入NGN并获取相关服务。换一个角度来讲，非法获取服务的可能性也相应变高。

PSTN通过设备端口来惟一标识一个用户，而NGN体系已经淡化了用户位置信息，因此，通过位置信息来标识用户的意义不大。一种可选的方法是采用IP地址，因为接入IP网络的设备必定会有一个IP地址。但作为一个IP报文路由转发依据的IP地址，在用于标识用户时不能提供安全保证，因此并非理想的解决方案。

另一种方法就是使用设备的MAC地址。从惟一性方面来讲MAC地址满足了要求，但同样也存在易于仿冒的问题，并且不便于运营，因此也不是一种理想的方法。

比较好的方式是使用设备的硬件ID。硬件ID由运营商统一分配，在IAD出厂时烧录到硬件中。由于该硬件ID无法修改，因此通过对硬件ID和mgcp domain的绑定，可以准确地识别有效用户，使得仅仅非法获取一个mgcp domain不可能盗打电话。也可以由软交换进行硬件ID的分配，在设备开户时通过1AD孵化器直接烧制在接入设备中，或采用类似SIM卡的方式将标识烧制在卡中。这种方式存在的主要问题是需要对mgcp协议进行修改，使mgcp协议增加对硬件ID的携带，并在认证过程中加入硬件ID和domain的绑定。部分软交换厂商还无法支持这种方式。目前，信产部已经完成mgcp的协议规范草案，可望在不久的将来在国内统一用户标识，解决安全认证问题。

用户业务信息安全

PSTN通过位置信息的绑定，认定用户接入的合法性。而NGN分布开放的特点决定了用户申请NGN服务必须经过一个业务注册过程，这一认证信息由用户设备和软交换设备事先协商达成一致。在注册过程中，如何保证在网络上传送的业务信息不被窃取，采用何种加密措施，是必须关注的一个问题。目前广泛采用MD5算法进行加密认证。在信产部的规范中也明确了这一点。

IAD网管

IAD在网络上的数量将随着业务的增长而快速增长。如何确保为用户提供可靠、稳定、安全的业务，对这些跨网络、大规模的IAD设备的管理，就成为一个迫切需要解决的问题。

IADMS（综合接入设备管理系统）应该具有如下功能：对接入终端设备的配置以及故障、性能、安全管理；跨网络、大规模的管理；支持端到端的配置；全网资源分析和综合；支持厂商和运营商制定的IAD MIB标准。

NGN未来发展趋势

NGN作为电信发展史上的一次革命，已来到我们身边。不论重视与否，它都将会对我们的行业发展产生巨大而深刻的影响。

如图2所示，前几年各运营商已经完成了相当多的NGN技术储备，并进行了商业试验网的建设，预计在随后的2到3年里，竞争性运营商会进行大规模的NGN部署，并在市场上强力推出NGN增值业务，抢占主导型运营商的市场；而主导型运营商将进行软交换对长途局的替换，并小规模部署软交换端局，开展多媒体及其他增值业务。在这段时间内，运营中的大部分问题包括协议互通、终端接入认证、终端网管、组大网等问题都会得到解决。在2007年后，NGN系统将真正形成规模，进入市场成熟期，届时PSTN、IP、移动网会融合到统一的NGN解决方案中。(c001)