通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的新動(dòng)態(tài)
2005/03/16
全球的通信用戶(hù)數及通信業(yè)務(wù)量正飛速的增長(cháng)，業(yè)務(wù)種類(lèi)也從單一的話(huà)音進(jìn)展到話(huà)音，數據，視頻等多種業(yè)務(wù)。運營(yíng)商為了增加收入，在傳統業(yè)務(wù)的基礎上正不斷推出了各種增值業(yè)務(wù)。面對如此錯綜復雜的局面，不論是傳統的電路交換網(wǎng)，或是新興的IP網(wǎng)都適應不了。
通信網(wǎng)絡(luò )的新動(dòng)態(tài)是什么，如何演進(jìn)，是NGN還是NGI？本文試圖就這些問(wèn)題進(jìn)行探討。
一． 幾種核心網(wǎng)絡(luò )技術(shù)
1． 電路交換技術(shù)
電路交換是最早和最傳統的技術(shù)，公眾電話(huà)網(wǎng)（PSTN）和移動(dòng)網(wǎng)（GSM網(wǎng)和CDMA 網(wǎng)等）都采用它。它采用面向連接的方式，雙方從開(kāi)始通話(huà)到通話(huà)完畢，一直占用一條具有固定帶寬，被分配的電路。并且在電路的建立和釋放的過(guò)程中都有相應的信令和協(xié)議。電路交換方式的優(yōu)點(diǎn)是在通話(huà)過(guò)程中可以保證為用戶(hù)提供足夠的帶寬，而且實(shí)時(shí)性強，時(shí)延小，有QOS保證，交換設備成本較低。但缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò )的帶寬利用率不高，一當電路被建立后，不論通話(huà)雙方是否處于通話(huà)狀態(tài)，分配的電路都始終被占用。
2．IP技術(shù)
IP屬于分組交換技術(shù)。對每個(gè)分組根據路由信息和網(wǎng)絡(luò )情況獨自進(jìn)行傳輸和選路。采用IP技術(shù)的IP網(wǎng)是從計算機網(wǎng)絡(luò )發(fā)展起來(lái)的分布式網(wǎng)絡(luò )，面向無(wú)連接，以傳輸數據為主。IP網(wǎng)由各種計算機網(wǎng)絡(luò )，路由器及光釬鏈路組成。IP網(wǎng)采用統計復用分組交換技術(shù)，傳輸信道利用率高，傳輸速率靈活，便于各種信息傳輸，特別適于非對稱(chēng)的突發(fā)性數據業(yè)務(wù)的傳輸，在IP網(wǎng)上采用TCP/IP協(xié)議，可推出更多的應用。但在IP網(wǎng)上傳送話(huà)音和視頻時(shí)，由于缺乏時(shí)延保證，影響QOS，目前可通過(guò)引入MPLS（多協(xié)議標記交換）技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題，MPLS還能支持許多新的功能。
3．ATM技術(shù)
分組交換技術(shù)的廣泛應用與發(fā)展，以及以傳送話(huà)音為主的電路交換網(wǎng)和以傳送數據為主的分組交換網(wǎng)的各自存在。促使人們考慮采用ATM技術(shù)，它既可同時(shí)具有上述兩網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，又可同時(shí)向用戶(hù)提供包括話(huà)音，數據，圖像在內的統一服務(wù)。ATM技術(shù)將連接機制和分組機制相結合，可按用戶(hù)的需求建立物理通道，但不獨占，而且傳輸時(shí)延小，QOS有保證。但是ATM的最大缺點(diǎn)是技術(shù)復雜，價(jià)格昂貴。
二． 網(wǎng)絡(luò )的幾種特點(diǎn)
1． 網(wǎng)絡(luò )的等級
原有的電話(huà)網(wǎng)是等級網(wǎng)，如我國的電話(huà)網(wǎng)分為本地網(wǎng)和長(cháng)途網(wǎng)，長(cháng)途網(wǎng)有C1 — C4 4級，另加上國際長(cháng)話(huà)網(wǎng)。但目前隨著(zhù)各省會(huì )城市間互聯(lián)的增加與完善，交換級數的減少，網(wǎng)絡(luò )的級數也在逐步減少。網(wǎng)絡(luò )級數少，使網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單，管理更方便，可提高電路可靠性，加快接續速度。
INTERNET（互聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)）是無(wú)級網(wǎng)絡(luò )。網(wǎng)上的路由器均處在同一個(gè)層級上，網(wǎng)上的每一個(gè)用戶(hù)在接入INTERNET之后，其數據包的轉發(fā)和傳輸都是平等的。但隨著(zhù)路由器和鏈路的增加，網(wǎng)絡(luò )規模的不斷增大，尤其是采用IPv6后，目的地址數的大量增加等，將使網(wǎng)絡(luò )的管理變得越來(lái)越復雜。這時(shí)網(wǎng)絡(luò )也將分級，當然，級數仍是越少越好。
2． 網(wǎng)絡(luò )的連接
電路交換是面向連接的。分組交換中，ATM是面向連接，IP是面向無(wú)連接。面向無(wú)連接主要在QOS保證，可管理以及安全性等方面存在缺點(diǎn)。另外，信令是面向連接模式的主要標志，QOS的保證也離不開(kāi)信令的支持。因此，有人提出，未來(lái)的INTERNET要有一些面向連接的特征，基于IP協(xié)議再加上面向連接的信令的支持將成為新的動(dòng)向，如MPLS技術(shù)的采用。
3． 網(wǎng)絡(luò )的智能化
傳統電話(huà)網(wǎng)的終端很簡(jiǎn)單，智能集中在網(wǎng)絡(luò )上，主要在交換機。INTERNET的智能則分散在終端上，網(wǎng)絡(luò )是“傻瓜”，網(wǎng)絡(luò )不了解用戶(hù)的質(zhì)量要求。智能的集中或分散各有優(yōu)缺點(diǎn)，合理分配智能，將是實(shí)現QOS保證的關(guān)鍵因素。
4． 網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)
用戶(hù)總是希望能在網(wǎng)上實(shí)現各種業(yè)務(wù)的所有功能，如電路交換網(wǎng)上原來(lái)期望的從N-ISDN一直到B-ISDN的全業(yè)務(wù)（未實(shí)現）。INTENET也期望從VOIP開(kāi)始能朝全業(yè)務(wù)網(wǎng)方向發(fā)展，但是QOS保證，可擴展性，安全性等卻是不可回避的問(wèn)題。是多業(yè)務(wù)的綜合網(wǎng)還是多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)的綜合呢？電信網(wǎng)和INTERNET的機理不同，甚至相反，融合并非易事。是否可在多個(gè)網(wǎng)上進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚，實(shí)現一個(gè)號碼的綜合接入，而用戶(hù)的使用感覺(jué)仍是一個(gè)多業(yè)務(wù)的綜合網(wǎng)呢？
5． 網(wǎng)絡(luò )的管理
原有的電話(huà)網(wǎng)經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，技術(shù)成熟，網(wǎng)絡(luò )體系結構清晰，運營(yíng)模式比較完善，計費，網(wǎng)絡(luò )管理等功能較完備。而在INTERNET 方面，運營(yíng)商目前則以提供網(wǎng)絡(luò )的接入為主，用戶(hù)不用考慮采用什么方式承載就可以直接到服務(wù)器上訪(fǎng)問(wèn)瀏覽，其鑒權，認證，計費往往是通過(guò)用戶(hù)所訪(fǎng)問(wèn)的服務(wù)器來(lái)實(shí)現的；但對于用戶(hù)能得到什么樣的業(yè)務(wù)，登錄什么樣的服務(wù)器，目前的管理手段尚很缺乏。看來(lái)，加強對INTERNET業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )管理將是一個(gè)新的趨勢。
三． 網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的新動(dòng)態(tài)
- 電信網(wǎng)的IP化 — 電信網(wǎng)要充分吸取互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，吸收IP技術(shù)的長(cháng)處，能提供更多更方便的服務(wù)，但是這種IP化并不是把電信網(wǎng)改造成互聯(lián)網(wǎng)。
- IP網(wǎng)的電信化 — IP網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)要吸取電信網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在QOS保證，網(wǎng)絡(luò )管理等方面。當然，IP網(wǎng)電信化并非將原來(lái)電信業(yè)務(wù)的做法全部搬到IP上，電信網(wǎng)IP化也并非要照搬所有的IP技術(shù)，要互相借鑒，共同發(fā)展。
- 虛擬的商用互聯(lián)網(wǎng) — 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正由內容向應用轉變，要把軟件，互聯(lián)網(wǎng)和通信結合，形成一個(gè)新的虛擬的商用互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的更大效益。
- 因地制宜的采用網(wǎng)絡(luò )的等級，連接的方式，智能集中還是智能邊緣化，多業(yè)務(wù)的綜合等。及加強網(wǎng)絡(luò )的管理。
- 積極推動(dòng)下一代網(wǎng)絡(luò )的進(jìn)展 — NGN與NGI。
四． NGN與NGI
網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的新動(dòng)向集中表現在NGN與NGI。
1． NGN
NGN，又叫做下一代電信網(wǎng)絡(luò )。NGN是可以提供包括話(huà)音，數據，視頻等多媒體業(yè)務(wù)在內的綜合的開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )。NGN的網(wǎng)絡(luò )結構對話(huà)音，數據等采用基于分組的傳輸模式，采用統一的協(xié)議。NGN 是業(yè)務(wù)獨立于網(wǎng)絡(luò )的，通過(guò)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載分離來(lái)實(shí)現獨立的業(yè)務(wù)體系。NGN通過(guò)網(wǎng)關(guān)設備完成與現有網(wǎng)絡(luò )的互通，如PSTN，ISDN，GSM 等的互通，同時(shí)NGN也支持現有終端和智能終端。向NGN的演進(jìn)可以采用以軟交換為核心的重疊網(wǎng)方式，或以綜合交換機為核心的混合網(wǎng)方式。
2． NGI
隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，人們已越來(lái)越離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)，但是現有互聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題也越來(lái)越突出。如IP地址緊張，IP網(wǎng)的安全性較差，不能適應商用互聯(lián)網(wǎng)的要求等。建立以IPv6 為核心的互聯(lián)網(wǎng)的CNI已顯得非常迫切了。IPv6地址將現有IPv4地址長(cháng)度擴大4倍，由當前的32位增加到128位，使IPv6可使用的地址數達到天文數字，這將大大解決IP地址的匱乏問(wèn)題。IPv6簡(jiǎn)化了信頭，改進(jìn)了路由結構，提高了QOS，增強了安全保證，豐富了提供各種寬帶業(yè)務(wù)的功能，并且方便了管理。
3． NGN與NGI
從以上分析可看出，NGN和NGI都是在一定程度上能滿(mǎn)足，但又不能完全滿(mǎn)足市場(chǎng)需要的多業(yè)務(wù)綜合網(wǎng)，彼此都不能互相包容和替代。因此，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展將是NGN和NGI在一定階段內的共存，互聯(lián)，互通，互用。
展望未來(lái)，網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展將不是無(wú)數業(yè)務(wù)網(wǎng)的組合，也不是所有業(yè)務(wù)的唯一的綜合網(wǎng)。而是電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)，互通，互相補充，為用戶(hù)提供更廣泛的服務(wù)。
佘其炯，教授級主任高工。畢業(yè)于上海交通大學(xué)。50年代曾在越南參加電信設計與建設工作。曾在前蘇聯(lián)學(xué)習通信技術(shù)。1978年后開(kāi)始擔任碩士研究生導師。長(cháng)期從事電信行業(yè)工作，先后在郵電科學(xué)研究院、郵政科研所、原郵電部電信總局等單位任職。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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