中国工程院副院长 邬贺铨

下一代网（NGN）的提出背景

    数据业务的兴起特别是互联网应用的扩展从体系结构、管理理念、服务质量、商业模式等方面对传统电信网发起了冲击，互联网和移动网对固定网业务的分流日益增加，而互联网也遭遇困境，互联网可持续发展的难题在网络泡沫过后突显。移动电话的快速普及加速提升了人们对更广泛业务的移动性要求，回复到理性的宽带和多媒体业务增长给通信业带来变暖迹象的同时暴露了网络的不适应，用户对通信永远在线与无处不在的期望对网络资源的管理和利用提出了新的要求，网络的可扩展性尚难以应对通信对象从P2P(人与人)扩大到P2M(人与机器)、M2M(机器与机器)，又面临未来遍布各地的传感器联网和可嵌入各种商品和用品的无线识别(RFID)芯片联网更大的挑战战。竞争日益激烈的电信环境在拉长电信业务产业链的同时打破了原来由网络运营商包揽产业链的格局，出现了NP(网络提供商)、SP(业务提供商)和CP(内容提供商)分离的局面，以太网包括WLAN等技术从局域网扩展到城域网的应用模糊了公用网与专网以及驻地网(CPN)的边界，网络架构面临适应竞争和监管以及方便用户自由选择业务提供者的压力。由于目前网络的主要收入来源(话音)与投资重点(宽带)不一致，运营公司既顾虑升级网络的投资能否回收又担心网络不改造会流失用户特别是大客户，总之无论传统电信网还是互联网都不同程度感受到这种发展与变革的潮流，经历电信低谷而尚未完全复苏的电信运营公司把重振的希望寄托在下一代网(NGN)身上，肩负21世纪网络重担的NGN成为电信界关注的热点。与此类似的是NGI被看作新世纪的互联网。虽然迄今为止对NGN和NGI还没有公认的严格定义，但就希望达到的目标而言，NGN与NGI没有本质的不同，如果说有点区别的话，那就是NGN的概念源于电信背景的标准化组织(例如ITU-T和ET-SI)，而NGI的术语则为互联网研究部门和标准化实体(例如IETF)所提出，两者从不同的源点(对电话优化的网络和对数据优化的网络)出发朝着几乎相同的目标发展。
    ITU-T将NGN应具有的基本特征概括为以下几点：多业务(话音与数据、固定与移动、点到点与广播的会聚)、宽带化(具有端到端透明性)、分组化、开放性(控制功能与承载能力分离，业务功能与传送功能分离，用户接人与业务提供分离)、移动性、兼容性(与现有网的互通)o除此之外，安全性和可管理性(包括QoS的保证)是电信运营公司和用户所普遍关心的，也是NGN与目前的互联网的主要区别。

NGN标准化的研究领域

    越是开放体系，需要标准化的程度越高。NGN面临繁重的标准化任务，人们对NGN倾注了太多甚至过高的期望，多方面的约束条件使NGN的标准化起步维艰，连ITU都有点不知从何人手的感觉。ITU经过多年的研究组会议和一些研讨会，初步考虑从以下的领域开始研究。
    ——网络体系架构和功能体系模型。体系架构涉及寻址、选路、QoS保证、安全、计费、业务方案、商业模式和演进路线等方面。传统电信网和互联网体系架构设计思想的差异导致两网上述各方面截然不同，选择何种体系架构对能否全面实现NGN上述基本特征至关重要，设计新的网络架构方便利用现有网的一些功能模块并具有灵活的扩展能力是NGN标准化的首要任务。功能体系模型是规范网络架构的有效方法，用参考点将NGN分解为一组功能，一些参考点将被定义为接口，功能群则用于表示某些实际的物理实现。需要指出，目前已存在的服务于同一功能的协议太多，从实现和运用上难于管理，缺乏互操作性，如何选择合适的功能模块和协议是体系架构设计的一大难题。
    ——端到端的业务质量(QoS)。这是目前基于IP协议的网络面临的难题，因而端到端的QoS成为NGN跨越互联网的第一标志。标准化的工作首先从端用户对QoS的感受出发，定义电话和多媒体业务的端到端QoS类型及要求，明确对多媒体业务中的各业务成分分别登记QoS类别的方法，给出对域间低层QoS的控制(即不同域与网络间的低层QoS的“水平”关联)规范以及利用低层QoS的机理保证上层QoS(即上下层QoS机理的“垂直”协议关联)的规范。在多个异构网相连时可能涉及不同的QoS机制(例如RSVP、MPLS、Diffserv和VPN)，如何将端到端的QoS指标分解和落实到由不同的QoS措施来保证是NGN标准化的一个艰巨任务。
    ——业务平台。业务的多样性以及业务控制与承载网络分离必然要求业务平台提供开放的接口，以便借助APl(应用程序接口)和代理服务器引入第三方业务提供者。为此NGN的标准化工作需要对包括APl和代理服务器的业务控制体系重新定义，涉及到对用户移动性的支持和对跨网业务漫游及业务互连性的提供机理的规范以及对由用户控制业务客户化与属性的机理的开发。自从提出智能网概念以来业界就一直追求上述这些能力，但实现的程度距离目标甚远，尤其是在生成新业务的能力和运用的灵活性与方便性方面，更谈不到在异构网的环境下对这些能力的支持。由此可知标准化NGN业务开放平台的难度。
    ——网络管理。技术的进步和竞争的需要改变了传统的对控制面和管理面功能划分的思维定式(自动交换光网络ASON概念的提出就是一例)，重新考虑并恰当划分控制面与管理面的功能对NGN尤其必要。注意到传统电信网和互联网各自形成的对网管实现的不同要求(例如前者基于CMIP协议，后者基于SNMP协议)，而且NGN的多业务和移动性进一步增加了网管的复杂性，诸如TML(电信标记语言)等新技术和新体系概念的出现则为网管体系的技术进步提供了机遇，因此需要根据NGN的要求(支持故障管理、性能管理、客户管理、计费与记账、流量与路由管理等)，应用新技术，从基本网管业务和接口的定义人手重新规范适于NGN的网管。
    ——安全性。相对于具有封闭信令系统的电路交换网，分组网易受到外来的入侵，以开放性为特征的NGN更面临安全性的挑战，网络的安全性与网络体系、QoS、网管、移动性、计费和支付等互相关联，网络开放性不应以损伤网络的安全性来折中。除了网络安全外，信息安全更为用户所密切关注，网络功能越强，用户的行踪无时无刻尽在网络掌握之中，隐私保护问题无法回避，电子政务和电子商务的应用，更显信息保护的重要性。但安全性不应以降低使用方便性和过多增加网络成本为代价，需要综合考虑体系的开放性与安全性设计NGN组合安全体系、开发特定的安全协议和API。
    ——通用移动性。与现有移动网能力相比对NGN移动性有更高的要求，这首先表现在NGN终端的类型远不仅仅是手机，且可能涉及的接人手段和技术也是多种多样的，其次既有在运动过程中需要保持通信的用户(真正意义上的移动通信)也有仅需支持漫游但不要求移动中通信的用户(Nomadic)，再者存在终端可能需要在NGN中支持移动接人的部分和支持固定接人的部分之间切换的要求，包括异构网络环境下支持全球移动性。上述要求称为通用移动性，它包括终端移动性与个人移动性及它们的组合，即用户可以从任何地方的任何接人点和接人终端获得在该环境下可能得到的业务(包括第三方提供的业务)，不论在何处接人，用户有着相同的业务感受和操作，这些接人能力仅受所在网络的条件或需要事先预约的限制。满足上述通用移动性的要求意味着通信实现个人化，用户可以只使用同一个地址便可实现在不同位置不同的终端上接人不同的业务，至于在哪一种终端上接受和发出呼叫则基于用户的习惯和其当前所处状态。NGN需要以通用移动性为目标来标准化以下方面功能：识别与认证机理(将对使用者的识别与接人方式分离)；接人控制与授权功能；位置管理(包括几何位置与接入点)；终端与会晤地址的分配和管理；构造虚拟归属环境(VHE)和用户属性管理的能力(了解用户所处环境、使用习惯、终端配置，按用户实时状况适配业务，使用户有宾至如归的感受)。这些功能的标准化涉及网络参考体系(在NGN的固定接人部分可能也需要开发移动管理功能)、控制面与终端的接口、与应用层的接口、与传送层的接口等。
    ——网络控制体系和协议。为了支持NGN中控制功能的分布特性，需要定义作为标准化控制协议基础的参考点和对应的接口以及它们之间的功能群。这些接口包括用户与网络接口、网间接口、网络与业务／应用提供者的接口。功能群则包括媒体接入网关(例如防火墙、网络地址翻译功能、转送策略实施功能)、资源控制(例如接纳控制、接入请求处理)、接人会晤控制(例如斗争分配、用户位置管理、用户接人属性管理)、业务控制(例如用户注册、用户业务属性管理、业务请求处理、业务交互管理)。
    ——编号、命名和寻址o NGN的许多业务将需要同时支持E．164编号和IP寻址，通常需要实现E．164编号和IP地址间翻译，ENUM可以提供这方面的一些功能，但还不能满足用户和运营公司关于可靠性、安全性的要求以及端用户关心的隐私要求。

对NGN实现的路线思考

    虽然进行标准化研究时不宜过早聚焦到实现技术，但对NGN从何处来和将要走到何处以及如何发展需要有一些设想。 
    首先是NGN的演进基础。
    目前业界已经提到的有基于互联网演进、基于移动网(例如3GPP体系架构)过渡和基于电信网发展的几种路线。
    IETF专家认为NGN与互联网本质上没有区别。但基于互联网演进方式其端到端的连接性取决于互通的终端设备的能力，就像IP电话一样，从互联网呼叫PSTN比较容易，而从PSTN呼叫互联网终端很不方便，基于互联网发展的NGN也难于改变这一状况。而且目前IETF在提供保证QoS方面的几乎所有研究都仅限于单个网而不是多个网／自治域，也就是说IETF还没有找到跨过多个网保证端到端QoS的清晰的技术路线。因此有人建议NGN可以采用互联网的技术(1P或与IP友好的传送技术)但不是其机理，即不再