下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及其與IPv6的關(guān)系

王瑾　包杰 2006/10/31

圖1　NGN網(wǎng)絡(luò)示意圖

　　圖中，業(yè)務(wù)層主要包括SCF、應(yīng)用服務(wù)器、AAA服務(wù)器等功能。業(yè)務(wù)層通過(guò)開(kāi)放的業(yè)務(wù)層接口向用戶提供豐富多彩的下一代業(yè)務(wù)。

　　控制層是NGN網(wǎng)絡(luò)的核心，主要包括軟交換設(shè)備。軟交換設(shè)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(guān)接入功能、媒體網(wǎng)關(guān)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(shí)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(luò)，實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合，同時(shí)支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)。

　　接入層包括各種接入網(wǎng)關(guān)、中繼網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)、智能終端以及綜合接入設(shè)備（IAD）。各類(lèi)網(wǎng)關(guān)和智能終端主要實(shí)現(xiàn)媒體流格式的轉(zhuǎn)換和傳送，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音分組在分組網(wǎng)的承載和傳輸。網(wǎng)絡(luò)互通和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)關(guān)化，通過(guò)接入網(wǎng)關(guān)、中繼網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)與PSTN，PLMN，Internet等網(wǎng)絡(luò)的互通，有效地繼承原有網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)。

　　1.3　NGN的特點(diǎn)

　　從技術(shù)層面看，NGN具有以下基本特點(diǎn)：分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、高速分組化核心承載、獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)控制層、網(wǎng)絡(luò)互通和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)關(guān)化、多樣化接入、端到端QoS和透明的傳輸能力、通用移動(dòng)性。

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

　　1.4　NGN的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

　　NGN的概念自問(wèn)世以來(lái)，就以快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)在世界范圍內(nèi)不斷推廣、應(yīng)用，其發(fā)展過(guò)程及趨勢(shì)可以歸納為以下四個(gè)階段：

　　1）起步階段（1996-1998）

　　國(guó)際電聯(lián)首先提出了H.323 VoIP協(xié)議，應(yīng)用H.323體系構(gòu)建了分組長(zhǎng)途電話網(wǎng)絡(luò)，獲得了可觀的收益，為NGN相關(guān)協(xié)議和應(yīng)用的發(fā)展打下了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，而且從另一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了語(yǔ)音1P化承載的必然性。在這個(gè)階段，國(guó)內(nèi)部分運(yùn)營(yíng)商也建設(shè)了長(zhǎng)途IP電話網(wǎng)絡(luò)。

　　2）軟交換試驗(yàn)階段（1999-2004）

　　自從提出軟交換概念以來(lái)，在眾多制造商和運(yùn)營(yíng)商的共同推動(dòng)下，軟交換產(chǎn)品逐步趨于成熟，功能日益豐富，標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程正穩(wěn)步推進(jìn)，軟交換技術(shù)開(kāi)始逐步走向市場(chǎng)。在這期間，國(guó)內(nèi)外軟交換的實(shí)驗(yàn)不斷進(jìn)行，初期軟交換的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容絕大部分限于軟交換的匯接功能、簡(jiǎn)單的多媒體業(yè)務(wù)，后期隨著軟交換技術(shù)的日益成熟，試驗(yàn)逐步轉(zhuǎn)為較大規(guī)模的商用試驗(yàn)，部分新運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始嘗試建設(shè)正式運(yùn)營(yíng)的NGN商用網(wǎng)絡(luò)。

　　3）規(guī)模部署階段（預(yù)計(jì)2005-2009）

　　預(yù)計(jì)在這幾年的發(fā)展中，軟交換體系將逐步完善并實(shí)現(xiàn)商用化，越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始大規(guī)模部署NGN的商用網(wǎng)絡(luò)，主要集中于NGN基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建設(shè)和現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡(luò)怎么向NGN過(guò)渡，以及采用NGN技術(shù)進(jìn)行交換機(jī)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(guò)程中，NGN的重點(diǎn)在開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的增值業(yè)務(wù)上。在這個(gè)過(guò)程中，也可以逐步實(shí)現(xiàn)固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的融合。隨著網(wǎng)絡(luò)自身業(yè)務(wù)的完善，包括承載網(wǎng)QoS的完善，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)逐步轉(zhuǎn)向以提供多媒體業(yè)務(wù)為特征的業(yè)務(wù)。

　　下一代網(wǎng)絡(luò)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(dòng)著下一代網(wǎng)絡(luò)的不斷進(jìn)步。

2、NGN的發(fā)展與IPv6的關(guān)系

　　2.1　IPv6與NGN的關(guān)系

　　IPv6與NGN的發(fā)展密切相關(guān)。隨著電信業(yè)和Internet技術(shù)的發(fā)展，下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN/NGI）已初具端倪，并將進(jìn)一步演進(jìn)和發(fā)展。ITU-T的NGN計(jì)劃（NGN 2004 Project）將下一代網(wǎng)絡(luò)看作是全球信息基礎(chǔ)設(shè)施（GII）的具體實(shí)現(xiàn)；ETSI將NGN定義為是一種規(guī)范和部署網(wǎng)絡(luò)的概念，通過(guò)采用分層、分面和開(kāi)放接口的方式，給業(yè)務(wù)提供者和運(yùn)營(yíng)者提供一個(gè)平臺(tái)，借助這一平臺(tái)逐步演進(jìn)，以生成、部署和管理新的業(yè)務(wù)；

　　從發(fā)展理念上分析，IPv6的發(fā)展有助于NGN業(yè)務(wù)從一個(gè)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)向一個(gè)“面”的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。在IPv4網(wǎng)絡(luò)情況下，限于各種條件的限制（地址問(wèn)題、帶寬問(wèn)題、設(shè)備問(wèn)題）在開(kāi)展NGN業(yè)務(wù)時(shí)，必須對(duì)IPv4網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，而這種優(yōu)化工作必須一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)的開(kāi)展。在利用IPv6開(kāi)展NGN業(yè)務(wù)時(shí)，一方面IP地址空間足夠大，提供便于部署的移動(dòng)IP技術(shù)，在互聯(lián)互通方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，另一方面在部署IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)已經(jīng)考慮到承載綜合業(yè)務(wù)的需求，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和安全性方面有保證，因此IPv6的網(wǎng)絡(luò)從一開(kāi)始就具備承載NGN業(yè)務(wù)的能力，也就是說(shuō)，在IPv6網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展NGN業(yè)務(wù)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平“面”的問(wèn)題。具體到CNGI的建設(shè)，在利用IPv6標(biāo)準(zhǔn)建立的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)開(kāi)展NGN業(yè)務(wù)支持VoIP、視頻會(huì)議等，不僅能夠在試驗(yàn)技術(shù)的同時(shí)，探索網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的新方式，也就是如何在一個(gè)“面”的網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展業(yè)務(wù)，如何跨越不同的行政區(qū)劃，管理范圍如何協(xié)調(diào)的問(wèn)題。

　　2.2　IPv6在NGN中的應(yīng)用

　　NGN已經(jīng)成為語(yǔ)音、視頻通信的主流技術(shù)之一，3G標(biāo)準(zhǔn)的R5階段也將是以NGN為核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)平臺(tái)，而IPv6將對(duì)NGN的發(fā)展起著推動(dòng)作用，以數(shù)字奧運(yùn)理念為例，大致包括新聞中心、場(chǎng)館和家庭。

　　新聞中心應(yīng)用：新聞中心的承載平臺(tái)為IPv6（固定的和移動(dòng)的），業(yè)務(wù)平臺(tái)為NGN系統(tǒng)，通過(guò)PUSH業(yè)務(wù)接收?qǐng)鲳^中最新的比賽消息，并以電子報(bào)紙的方式散發(fā)到奧運(yùn)電子報(bào)紙的訂戶手中。在新聞發(fā)布上，不僅可以通過(guò)現(xiàn)在的記者招待會(huì)的方式發(fā)布新聞，還可以采用虛擬記者招待會(huì)的方式在網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展新聞發(fā)布的工作，也可以提供可視電話、視頻會(huì)議方式的遠(yuǎn)程采訪工作。

　　場(chǎng)館應(yīng)用：場(chǎng)館的主流應(yīng)用是會(huì)場(chǎng)的監(jiān)控和集群通信，通過(guò)基于IPv6的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（WLAN、3G）對(duì)場(chǎng)館進(jìn)行監(jiān)控，在場(chǎng)館中進(jìn)行工作聯(lián)絡(luò)，將會(huì)方便和安全得多。比賽場(chǎng)館中有第一手的新聞資料，也有比賽直接相關(guān)的人、物，在加強(qiáng)場(chǎng)館與用戶的互動(dòng)上，可以開(kāi)展很多內(nèi)容，比如運(yùn)動(dòng)員與體育愛(ài)好者的互動(dòng)，場(chǎng)內(nèi)觀眾與場(chǎng)外觀眾的互動(dòng)，超級(jí)用戶還可以控制場(chǎng)內(nèi)某些攝像器材，觀看特定的比賽內(nèi)容，比如只關(guān)注姚明在比賽中的情景。

　　家庭應(yīng)用：家庭應(yīng)用是IPv6最難于普及的地方，除了可以開(kāi)展普通的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)外，上文中所述的電子報(bào)紙、現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)等都可以吸引很多觀眾的參與，但是開(kāi)展基于IP的IPTV業(yè)務(wù)則是家庭應(yīng)用的最重要的應(yīng)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(guò)多播方式由電視中心直接播發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上，并以IP的方式送到每個(gè)用戶的電視機(jī)中。

3、以IPv6為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)（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(lái)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(dòng)通信的迅猛發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商急需尋求降低網(wǎng)絡(luò)成本，開(kāi)發(fā)新業(yè)務(wù)的新途徑，只有這樣才能保證其持續(xù)發(fā)展，以便在競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)。下一代網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展恰好提供了這樣一個(gè)重要的機(jī)遇，現(xiàn)已成為不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)。而IPv6代表著未來(lái)一代的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，其發(fā)展前景巨大，以IPv6為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）必將帶領(lǐng)現(xiàn)代通信世界走向輝煌的明天。

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