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NGN的挑戰

侯自強 2005/05/17

　　從概念上看，NGN 似乎是盡善盡美的，但實(shí)際上，它正面臨著(zhù)因市場(chǎng)和業(yè)務(wù)模式的變化而帶來(lái)的挑戰。

NGN的挑戰

　　自從ITU提出NGN概念以來(lái)，NGN經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)展和演化的過(guò)程。做為下一代網(wǎng)絡(luò )標準的框架，它凝聚著(zhù)電信業(yè)對下一代網(wǎng)絡(luò )的各種需求。人們對NGN的理解和定義各不相同，直到2003年，ITU才給出了NGN的明確定義。雖然市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)始出現各種號稱(chēng)NGN的軟交換產(chǎn)品，但是NGN并沒(méi)有標準，甚至沒(méi)有一個(gè)體系結構框架。2004 年，ITU決定在第三代移動(dòng)通信3GPP的IMS基礎上發(fā)展NGN。此舉不僅使NGN有了一個(gè)明確的體系結構, 也促進(jìn)了固定和移動(dòng)通信中NGN標準的融合。NGN標準的制定和發(fā)展正在步入快速發(fā)展的軌道。

　　NGN的發(fā)展基本上屬于技術(shù)驅動(dòng)。發(fā)展NGN的基本思路是明確的：基于IP技術(shù)，引入電信運營(yíng)理念，為多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )建設統一的承載網(wǎng)。并在其上提供各種模塊以及各種業(yè)務(wù)，功能要盡善盡美。Y.NGN-SRQ建議草案規范了NGN的業(yè)務(wù)范疇：

交互的實(shí)時(shí)端到端通信。支持交互式實(shí)時(shí)語(yǔ)音、高質(zhì)量視頻等。

IP電話(huà)業(yè)務(wù)。支持基于IP的與現存PSTN共存的端到端語(yǔ)音。

VPN業(yè)務(wù)。配置能夠連接網(wǎng)絡(luò )中任何指定點(diǎn)的安全的VPN。

內容傳輸業(yè)務(wù)。為大量用戶(hù)傳輸安全的、具有一定質(zhì)量保證的視頻及其他媒體業(yè)務(wù)。

移動(dòng)業(yè)務(wù)。支持不同網(wǎng)絡(luò )連接環(huán)境下，用戶(hù)或終端的移動(dòng)性。

傳感器網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)。通過(guò)提供聯(lián)網(wǎng)傳感器和無(wú)線(xiàn)識別標簽（RFID）支持一種無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。

數據通信業(yè)務(wù)。提供家庭控制、客戶(hù)支持及其他遠程設備控制環(huán)境。

公共互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)。提供向全球互聯(lián)網(wǎng)的接入。

　　從概念上看，NGN 似乎是盡善盡美的，但實(shí)際上，NGN正面臨著(zhù)因市場(chǎng)和業(yè)務(wù)模式的變化帶來(lái)的新挑戰。NGN采用傳統電信的運營(yíng)和收費模型：對各種業(yè)務(wù)提供差異性服務(wù)、基于QoS和使用量計費。但是，如果市場(chǎng)出現變化，這種業(yè)務(wù)和收費模型出現問(wèn)題，NGN的基礎將被動(dòng)搖。這正是NGN將遭遇的問(wèn)題。

　　NGN如何面對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式的沖擊？目前電信運營(yíng)商正面臨轉型（變革），NGN能否滿(mǎn)足電信變革的需求？

互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式?jīng)_擊NGN/IMS業(yè)務(wù)模式

　　目前，寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)的主要運營(yíng)模式是收取包月費用，從2003年開(kāi)始，寬帶接入采用包月制以后出現了快速增長(cháng)的局面。而移動(dòng)通信長(cháng)期以來(lái)一直采用電信按使用量計費（計時(shí)或計流量）的模式，按條收費的短信數據業(yè)務(wù)形成了價(jià)值鏈，帶來(lái)了豐厚的利潤；但是，隨著(zhù)3G的興起，移動(dòng)通信進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)階段，按使用量計費的業(yè)務(wù)成為制約其發(fā)展的主要因素。以日本為例，日本的移動(dòng)通信運營(yíng)商的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數據業(yè)務(wù)經(jīng)歷長(cháng)期徘徊之后，從2004年中開(kāi)始，DoCoMo等三大運營(yíng)商被迫先后采用3900日元包月的模式，直接導致用戶(hù)數目和流量的劇增，出現了新的發(fā)展高潮。這被稱(chēng)為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的第三波。

　　包月制和電信業(yè)長(cháng)期以來(lái)實(shí)行的按服務(wù)質(zhì)量和使用量（計時(shí)或計流量）是完全不同的，它徹底改變了電信的業(yè)務(wù)模型。為了應付這一局面，中國電信和中國網(wǎng)通都將寬帶接入的公共互聯(lián)網(wǎng)與為企業(yè)大客戶(hù)（VIP客戶(hù)）服務(wù)的可管理數據業(yè)務(wù)使用的可管理的寬帶IP網(wǎng)從物理上分開(kāi)。中國電信新建了ChinaNet2，中國網(wǎng)通則在原網(wǎng)通控股的CNCNet上發(fā)展了可管理的IP網(wǎng)。

　　目前電信業(yè)重點(diǎn)推廣的、代表了未來(lái)發(fā)展方向的NGN/IMS體系是運行在可管理的IP承載網(wǎng)上，其基礎是電信業(yè)按質(zhì)量、按使用量收費的模式，而不可能采用包月收費模式。NGN/IMS將主要用于企業(yè)大客戶(hù)（VIP客戶(hù)），而對于普通寬帶用戶(hù)而言，其業(yè)務(wù)主要運行在互聯(lián)網(wǎng)上。那么，今后的IP話(huà)音業(yè)務(wù)是運行在公共互聯(lián)網(wǎng)上還是運行在可管理的IP網(wǎng)上？目前NGN/IMS體系要求IP話(huà)音業(yè)務(wù)運行在可管理的IP網(wǎng)上，并繼續維持目前話(huà)音業(yè)務(wù)的收費模型。那么，如何面對做為增值業(yè)務(wù)運行在公共互聯(lián)網(wǎng)上的免費或包月的互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)的挑戰？盡管我國目前規定，IP話(huà)音業(yè)務(wù)是電信基礎業(yè)務(wù)，只允許電信運營(yíng)商運營(yíng)，但是在國外，比如美國等國家卻明確規定：VoIP是開(kāi)放的增值業(yè)務(wù)，而互聯(lián)網(wǎng)是沒(méi)有國界的。那么，目前可管理的數據的收入和收入增長(cháng)速度與寬帶互聯(lián)網(wǎng)相比都差得多。
　　
NGN不能完全滿(mǎn)足電信轉型的需求

　　目前電信運營(yíng)商提出的電信轉型概念是從“傳統意義上的基礎電信網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商轉變?yōu)榫C合信息服務(wù)提供商”。從這個(gè)意義上看，NGN/IMS可以提供一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)多媒體系統平臺，滿(mǎn)足綜合信息服務(wù)提供商的要求。問(wèn)題是，業(yè)務(wù)模式和市場(chǎng)需求的變化有可能使采用今天的NGN/IMS平臺的綜合信息服務(wù)提供商面對包月等互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式的沖擊，因此將無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。單純“轉型”是不夠的，需要有更深刻的變革。NGN/IMS可以為企業(yè)、大客戶(hù)和VIP客戶(hù)提供VPN服務(wù)，并在其上提供各種多媒體業(yè)務(wù)，如IP電話(huà)、視頻等。但是，面對廣大的包月的寬帶用戶(hù)，面對以包月為代表的互聯(lián)網(wǎng)運營(yíng)模式，目前的NGN/IMS是支持不了的。

　　目前的移動(dòng)運營(yíng)商在SMS和WAP的基礎上，在其內部可控制的數據網(wǎng)絡(luò )上建立了產(chǎn)業(yè)鏈。形成生態(tài)系統，不但自己獲得了豐厚的利潤，還帶動(dòng)了一些互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站和移動(dòng)ISP的盈利和發(fā)展。固網(wǎng)運營(yíng)商曾經(jīng)想學(xué)習、復制這種模式，但是沒(méi)有成功。相反，隨著(zhù)3G?移動(dòng)通信的發(fā)展，3G移動(dòng)數據業(yè)務(wù)開(kāi)始走向包月，3G移動(dòng)數據業(yè)務(wù)與固網(wǎng)寬帶義務(wù)一樣，將只是寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)的一種手段。3G移動(dòng)數據也將遵守互聯(lián)網(wǎng)規則。因此，移動(dòng)數據通信已經(jīng)建立起的“帶圍墻的花園”將被打破。3G移動(dòng)數據包月收費制不僅將沖擊SMS、WAP以及話(huà)音業(yè)務(wù)，還將動(dòng)搖IMS的基礎。

　　對于固網(wǎng)運營(yíng)商而言，目前采取的主要措施是在其可管理的IP網(wǎng)上發(fā)展軟交換，向NGN過(guò)渡。中國電信和中國網(wǎng)通等運營(yíng)商已經(jīng)進(jìn)行了多年軟交換實(shí)驗，正準備進(jìn)行商業(yè)部署。目前，軟交換IP電話(huà)的主要應用是替代傳統的電路交換機。以中國電信為例，每年有2000萬(wàn)線(xiàn)擴容和1000多萬(wàn)線(xiàn)程控電路交換機報廢并被替換。發(fā)展NGN軟交換可以降低運維成本，但是并不能增加收入、并從根本上扭轉話(huà)音業(yè)務(wù)下滑的局面。這種IP電話(huà)在成本上無(wú)法與目前已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上廣泛使用的、快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)抗衡。同樣網(wǎng)絡(luò )電視IPTV如果運行在可管理的IP網(wǎng)上，也是沒(méi)有發(fā)展前途的。

　　電信變革需要面對包月收費制的寬帶接入、互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)等互聯(lián)網(wǎng)運營(yíng)模式的沖擊，要滿(mǎn)足P2P等新一代應用的需求。NGN需要改變其目前的結構，擴大內涵以適應互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式的需求。

NGN要發(fā)展具有分布管理能力的下一代互聯(lián)網(wǎng)——NGI

　　目前NGN發(fā)展的只是基于IP /MPLS網(wǎng)的集中管理控制的電信承載網(wǎng)，采用按服務(wù)質(zhì)量和使用量收費的運營(yíng)模式。NGN需要并行發(fā)展具有分布管理能力的下一代互聯(lián)網(wǎng)，利用互聯(lián)網(wǎng)做為基層承載網(wǎng)，在其上應用層建立重疊網(wǎng)，支持P2P應用和提供分布式管理；面向廣大消費者提供固定和移動(dòng)寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，支持“機－機”的各種應用，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)無(wú)所不在的優(yōu)勢。

　　近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)上對等連接P2P應用發(fā)展迅速，MP3和視頻文件共享下載的P2P流已經(jīng)成為寬帶用戶(hù)流量的主體。基于P2P的即時(shí)通信和互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)發(fā)展迅速，對等廣播正在興起。P2P協(xié)同計算和網(wǎng)格方興未艾。而網(wǎng)絡(luò )通信的對象正在從“人－人”、“人－機”發(fā)展到“機－機”，從家庭網(wǎng)絡(luò )和傳感器/執行器網(wǎng)絡(luò )到軍事上網(wǎng)絡(luò )中心戰的全球信息網(wǎng)格GIG。NGN是從以“人－人”為主的傳統通信模式、體驗和需求演化來(lái)的，不能有效支持這種概括起來(lái)可以稱(chēng)之為“無(wú)所不在”的互聯(lián)網(wǎng)的新應用新模式

　　由于現在的互聯(lián)網(wǎng)的規模非常龐大，又分別為不同運營(yíng)商和機構擁有和管理，要想同步改變體系結構幾乎是不可能的。而等待各個(gè)子網(wǎng)逐步改變又太慢。解決這些問(wèn)題的方法是在保持現在的互聯(lián)網(wǎng)繼續工作的同時(shí)實(shí)現無(wú)縫的演進(jìn)。近年來(lái)，國際上在研究發(fā)展在互聯(lián)網(wǎng)上重疊網(wǎng)，以進(jìn)行分布式控制和支持P2P重疊網(wǎng)。與電信業(yè)發(fā)展具有集中控制的下一代網(wǎng)NGN的思路不同，這是一種分布式的控制管理，保持了互聯(lián)網(wǎng)分布自治的特性。我們稱(chēng)之為無(wú)所不在的NGI。本人正在倡導發(fā)展統一的智能結點(diǎn)重疊網(wǎng)INON，架構在互聯(lián)網(wǎng)的頂部,以無(wú)縫且持續演進(jìn)的方式構建，不但可以提供分布式控制，還可以支持P2P等各種全新的應務(wù)。智能結點(diǎn)重疊網(wǎng)做為一種概念框架可以包容前述各方面的努力，是一種正在發(fā)展中的技術(shù)。

　　我國目前實(shí)施的CNGI計劃正大規模布設IPv6骨干網(wǎng)，為發(fā)展P2P應用、建立誠信安全且具有分布管理能力的P2P網(wǎng)絡(luò )環(huán)境提供了機會(huì )。一方面，在CNGI的IPv6網(wǎng)上一開(kāi)始就實(shí)行實(shí)名制，發(fā)展建立網(wǎng)絡(luò )新秩序；另一方面，在CNGI上以無(wú)縫和持續演進(jìn)的方式建立智能結點(diǎn)重疊網(wǎng)，支持P2P應用并且提供分布式管理。CNGI發(fā)展的IPv6終端和IPv6用戶(hù)網(wǎng)（家庭網(wǎng)、傳感器網(wǎng)等）可以通過(guò)在現有IPv4有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)和城域網(wǎng)中建立IPv6隧道連接到IPv6骨干網(wǎng)的P2P平臺上。這樣就可以獲得足夠的通達能力，發(fā)展基于P2P的各種新應用。

　　作者簡(jiǎn)介：侯自強，數字信號處理、通信技術(shù)專(zhuān)家。曾經(jīng)任中國科學(xué)院秘書(shū)長(cháng)，聲學(xué)研究所所長(cháng)。現任中國科學(xué)院聲學(xué)研究所DSP工程中心研究員、廣播電影電視總局高級技術(shù)顧問(wèn)、信息產(chǎn)業(yè)部通信科技委委員、中國網(wǎng)通集團（香港）有限公司獨立非執行董事。CNGI項目專(zhuān)家委員會(huì )委員。曾獲國家科技進(jìn)步一等獎。

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