NGN基础业务知识.docx

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1、NGN基础业务知识一、什么是NGN ?NGN (Next Generation Network)即下一代网络，它是电信 史一块里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。从进展的角 度来看，NGN是从传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐步迈向 以分组交换为主，它承载了原有PSTN网络的所有业务，把大量的 数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术 的新特性增加与增强了许多新老业务。从这个意义上讲，NGN是 基于TDM的PSTN语音网络与基于IP/ATM的分组网络融合的产物, 它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。 目前，对NGN的研究成为热点，在研讨下一代

2、网络体系及技术时, 应从业务需求分析与网络装备的情况，研究新一代网络体系架构。下一代网络(NGN)是以业务驱动为特征的网络，将业务从承载 网中剥离出来，灵活地构建于一个统一的开放平台上，由于平台 的开放性与标准性，未来业务的开发者可能是运营商，也可能是 第三方，从而能够使业务的种类得到极大地丰富。NGN应该是能够同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的 综合性的、全开放的网络平台体系，能够归纳为三大特点：使用 分层的全开放的网络，具有独立的模块化结构；是业务驱动的网 络，业务与呼叫操纵完全分离，呼叫与承载完全分离；是基于统 一协议的分组的网络体系。而具有这些功能的下一代网络关键技 术是软交换。部

3、件，各部件按相应功能进行划分，独立进展。使用业务与呼叫 操纵分离、呼叫操纵与承载分离技术，实现开放分布式网络结构, 使业务独立于网络。通过开放式协议与接口，可灵活、快速地提 供业务，个人用户可自己定义业务特征，而不必关心承载业务的 网络形式与终端类型。2、高速分组化核心承载核心承载网使用高速包交换网络，可实现电信网、计算机网 与有线电视网三网融合，同时支持语音、数据、视频等业务。 3、独立的网络操纵层网络操纵层即软交换，使用独立开放的计算机平台，将呼叫 操纵从媒体网关中分离出来，通过软件实现基本呼叫操纵功能， 包含呼叫选路、管理操纵与信令互通，使业务提供者可自由结合 承载业务与操纵协议，提供开

4、放的API接口，从而可使第三方快 速、灵活、有效地实现业务提供。4、网络互通与网络设备网关化通过接入媒体网关、中继媒体网关与信令网关等网关，可实 现与PSTN、PLMN、IN、Internet等网络的互通，有效地继承原有 网络的业务。5、多样化接入方式普通用户可通过智能分组话音终端、多媒体终端接入，通过接入媒体网关、综合接入设备（IAD）来满足用户的语音、数据与 视频业务的共存需求。（三）、NGN的网络进展策略1、网络建设模式从目前网络向NGN网络的过度，可使用分布建设策略。SoftSwitch是一种进展中的新技术，从标准到体系结构都在 进展中逐步成熟。国际上已有运营商使用SoftSwitch

5、技术与体系 结构建设端到端电话网，国内运营商在2002年也开始进行NGN技 术实验，预测2002下半年将开始小规模商用试验网建设。大部分运营商在NGN的进展策略上采取了分步建设方式，降 低网络风险，积存网络运营经验。建设初期先建立一个小规模商用实验网，使用单域组网结构, 总容量在5T0万端口左右。使用少量软交换设备与分布式网关在 全网或者部分地区开展小规模实验运营，进行网络业务验证，积 存网络运营经验。软交换设备对各城市进行逻辑划分成不一致的 域，支持所有城市的终端接入，域内IP电话的网内呼叫，由交换 机完成呼叫处理，在网内完成一次呼叫的建立、通话、拆线全过 程。当需要与PSTN实现互通时，则

6、每个城市的有关中继网关务必 与本地PSTN网互联。第二步在商用实验网的基础上，使用分域处理话务呼叫操纵 方法，将全国分成多个域，每个域内设立软交换设备与分布式网 关，分地域全网开展规模运营，每个区域有一套或者多套软交换 设备提供网络业务，负责保护域内路由数据。第三步在前两个阶段网络运营取得成功的基础上，结合软交 换技术，充分利用运营商网络资源，实现基于软交换技术的NGN 网络规模建设，最终形成NGN网络。2、网络互通方式在NGN的建设过程中，实现与原有网络的互通方式包含：(1) NGN 与 PSTN/ISDN/GSM/CDMA 的互通NGN与PSTN电路交换网与与核心网为电路交换的移动通信网

7、(GSM、CDMA)的互通，均可通过中继网关TMG完成。(2) NGN与七号信令网的互通NGN与七号信令网的互通通过信令网关SG完成。(3)软交换网络与现有智能网的互通当软交换网络内的用户使用智能网业务时，如卡号业务，务 必实现与智能网的互通，关键在于卡号数据；而关于800号业务, 则务必实现PSTN/ISDN用户与软交换网络用户统一使用。实现方式有两种：一种是通过TMG中继媒体网关与PSTN进行 话路互通，在PSTN接入智能网，对软交换系统没有要求；另一种 是软交换设备直接接入智能网，这种方式对软交换系统提出较高 要求，但在网络资源占用、时延等方面具有优势。3、NGN网络建设中需要关注的问题

8、NGN是一种全新的网络，其建设务必关注下列环节。NGN属于开放式标准网络，依靠于统一有用的标准、规范来 指导产品的开发与运营，充分发挥开放网络的优势。基于软交换 技术的NGN网络务必实现多运营商NGN网络之间的互通，实现与 现有网络之间的互通，并在此基础上实现跨网跨运营商的互通。 因此，网络的互联互通需要相互协商与统一考虑。作为分组网面临的一些技术问题：如IP地址分配、分组话音 QoS全程保证、网络安全等，都务必逐一解决。此外，NGN网络与 现有网络的运营模式也有很大区别，这一点非常重要。）、NGN网络的进展展望据Ovum公司预测，全球最终用户在电信与信息服务方面的开 支将从2000年占GDP

9、 3%增长到2010年的7%。按市场价值计， 十年内将从每年1万亿美元增长到每年3万亿美元。在这一总体 市场下，由最终用户带给下一代网运营商的收入在2010年将增加 到9000亿美元，是固定网总收入的一半。从2004年开始，下一 代网络的收入趋势开始逐步明朗。国外多家运营商已经进行了 NGN网络试运营，国内运营商也 正在积极进行NGN网络实验。随着产品、技术、标准与网络运营 的不断成熟，相信在不久的将来，NGN必定会成为网络建设的主 流。八、名词解释:NGN： Next Generation Network , 一种综合、开放的网络构 架，能够提供话音、数据与多媒体等多种业务。SoftSwit

10、ch：软交换，其将呼叫操纵功能从媒体网关（传输 层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫操纵功能，包含呼叫选 路、管理操纵、连接操纵（建立/拆除会话）与信令互通，从而实 现呼叫传输与呼叫操纵的分离，为操纵、交换与软件可编程功能 建立分离的平面。媒体网关：媒体网关将一种网络中的媒体转换成另一种网络 所要求的媒体格式。比如：媒体网关能够在电路交换网的承载通 道与分组网的媒体流之间进行转换。媒体网关能够处理音频、视 频或者者T. 120,也能够具备处理这三者的任意组合的能力。媒 体网关也能够进行全双工的媒体翻译。媒体网关能够演示视频/ 音频消息，实现其它IVR功能，也能够进行媒体会议。九、NGN网络的关

11、键构件软交换：有的时候也称之媒体网关操纵器，负责呼叫操纵，即 进行呼叫连接的建立、监视与拆除。其功能相当于原先电路交换 机里的呼叫处理模块所完成的功能。软交换只负责信令与呼叫操 纵，没有传输功能，也就是说，两个用户之间通信，只有在呼叫 建立与断开的时候，通过信令（或者称协议）与软交换发生交互, 其它时候，两个用户之间的语音、视频或者者其它媒体流，并不 通过软交换。接入设备：包含接入媒体网关与IAD （综合接入设备），它的 功能就是实现最终用户的接入，就像传统交换机里边的用户板。 但是，由于NGN是架构在分组网上的，因此，NGN的接入设备， 要比交换机里的用户板略微复杂一些：它除了原有的模数转换

12、功 能外，还务必能够完成通常数字信号与能够在分组网上传送的数 据包之间的格式转换；另外，它还务必能够把原先用户板所处理 的一些基本呼叫信令（比如摘机、拨号、挂机等）转换成分组网 上能够传送的协议，从而实现接入设备与软交换之间的交互。这 样，软交换才有可能接收、处理接入设备送上来的信息，操纵接 入设备，建立呼叫连接。分组传送网：在NGN里边，分组传送网是至关重要的东西，整 个NGN网络的所有信息，包含信令流与媒体流的传送转发，都依 靠于统一的分组传送网。它涵盖了原先PSTN网络中，交换机里头 的交换网板、信令网板与传输网络的作用。NGN使用分组网来实现统一的信息承载，其目的就是为了在统 一的基础

13、网络上实现多业务的融合。从目前分组网的进展趋势看, 基于IP技术的网络已经成为事实标准，因此，NGN以IP作为承 载网也基本得到业界的认同。IP的灵活、开放给NGN进展带来很 多好处，但同时，也带来了诸如QoS、安全、管理、IP地址空间 不足等诸多问题。但是说，目前传送网的技术进展，已经成为制 约或者者促进NGN进展、成熟的一个很关键的因素。中继网关与信令网关：在一个纯粹的NGN网络中，中继网关与 信令网关能够说是没有必要存在的，但是，由于NGN不可能一夜 之间取代PSTN,也就是说，在NGN的建设过程中，会有一段十分 漫长的时期，需要NGN与PSTN共存。而共存的网络，就需要互通, 中继网关

14、与信令网关就是为了实现NGN与PSTN互通的设备。所谓 中继网关，就是完成电路中继（基于PCM编码的64K链路）与分 组网上的媒体流的转换；所谓信令网关，就是完成基于电路中继 的七号信令系统与基于分组网（IP承载）的SIGTRAN信令系统的 转换。媒体资源服务器：电路交换机中，有一个专门的部件，来完成 所谓放音、收号功能，实现一些特殊的业务，比如我们常常听到 的“您所呼叫的用户正忙”。在NGN体系下，把所有交换机里边的这个部件都拿出来，形成一个公共的、独立的构件，就是 所谓的媒体资源服务器。它能够为NGN网络提供基于IP网络的媒 体资源。比起交换机里头的放音收号框，NGN的媒体资源服务器功能更

15、 强大，扩展性更强，它不仅能够提供基本的放音收号功能，更能 够提供视频资源与多媒体会议资源，实现文语转换与语音识别功 能等，为NGN的很多特色业务提供支持。业务服务器：NGN网络中，业务服务器的位置与功能类似于传 统电信网络中的智能网，其作用是为NGN网络中的用户提供增值 服务。目前这种直接由NGN增值业务服务器方式可提供的增值业 务包含:SIP预付费、WEB800. CTD （CLICKTODIAL点击拨号）、 CTF （CLICKTOFAX 点击传真）、UM （UNIFIEDMES SAGING 统一消 息）、IM （INSTANTMESSAGING 即时消息）NGN的增值业务提供上，有一

16、个重要的理念是开放的第三方业务 接口。通过这个接口，能够实现由第三方进行的增值业务开发， 从而使得个性化的业务定制成为可能。这个接口，目前的标准为 PARLAY, PARLAY本身不是个缩写，是个专用单词，原意是类似于 “赌场上加注”的意思，用在这里表示“增值”的含义。PARLAY 的基本理念，是通过封装技术，把NGN网络中的细节屏蔽掉，抽 象成各类能力集，然后通过标准的API （APPLICATION INTERFACE 应用接口）提供给第三方，使第三方在开发业务时，不必关心基 础网络的具体设备、厂家等细节，只要调用相应的API就能够开 发业务。这种第三方业务开发接口被认为是NGN最具吸引力

17、的能 力，能够完全解决传统网络业务提供能力不足的顽疾。十、对NGN技术进展趋势的几点看法（一）、引言对下一代网络（NGN）的研究目前是业界的一个热点，基本思路 是试图将包交换技术的优势与传统电信网络中的一些行之有效的 管理操纵手段有效结合起来，形成一个能够承载多种业务的、可 运行的综合网，最典型的做法是在改进后的IP网络上，利用软交 换技术提供话音、视讯与数据业务。IP技术的设计理念与传统电信网的设计理念存在巨大的差异 性，假如认为简单地利用软交换替代传统的程控交换机提供包含 话音在内的各类业务，利用分组交换的IP技术替代时分复用的电 路交换网承载包含数据在内的各类业务，就是NGN的进展方向，

18、 是非常值得商榷的，笔者以为最多只能算是实现NGN的一种雏形 或者可能性。不管软交换还是IP技术本身，都有一些重要问题有 待研究与解决，而将二者结合起来时所面临的问题就更多了。（二）、设计理念的差异1.传统电信网传统电信网的业务实施中包含两个角色：用户与运营 商。用户同意运营商提供的电信服务并为之支付费用，运营商向 用户提供服务并收取一定的费用（当然也可能是免费的）。用户终端是“傻瓜型”的，智能性位于运营商操纵的网络中。 业务的升级、拓展与提供都是由运营商操纵的，用户只能在运营 商提供的服务甚至服务特征（功能集）中被动地做出有限的选择。“业务与承载“（“业务”指高层的应用与业务，不包含诸如 I

19、nternet接入等基础设施类的“业务承载”包含接入与核心 网的承载）不分离，运营商提供话音业务的同时也提供话音业务的 承载服务，用户在购买话音业务的同时不需要关心承载服务是从 哪里来的。正由于用户使用的是傻终端，承载与业务完全由运营商操纵, 成为了传统电信网络比Internet更安全、更容易保证服务质量 （QoS）、可管理、可运营与可保护的根本原因。2.InternetInternet的业务实施中包含三个角色：用户、Internet接入 服务提供商（ISP）与内容提供商（ICP）。ISP只是将用户接入 Internet,在用户与ICP/其它用户之间提供传递比特流的承载服 务（所谓的“比特管道

20、”）。ICP在用户通过ISP已经接入Internet 的基础上，为用户提供内容服务。ISP与ICP逻辑上可由两个不 一致的实体运营（当然物理上能够合二为一），用户务必分别向ISP 交纳接入费，向ICP支付信息服务费（当然也可能免费）。在智能性的考虑上，Internet的设计理念与传统电信网正好 相反，试图将智能性尽可能地推向网络边缘，网络中尽量不保留 状态信息（当然有些信息务必保留在网络中，如路由信息）。用户 终端通常是“智能的”，如能够是计算机、个人数字助理（PDA）等, 网络尽可能的保持简单性与傻瓜性（Keep It Simpleand Stupid, KISS原理）。Internet从诞

21、生之初就是业务与承载分离的，用户的 Internet接人（承载）由ISP提供，内容服务由ICP提供，ISP与 ICP所提供的服务是相互依存的。举个例子，假如把ISP看作是 道路（基础网络资源）与租车（1P包传送）服务的提供者，把ICP看 作是购物、娱乐等服务的提供者，那么用户、ISP与ICP三者之 间的关系是：用户就是利用ISP提供的“交通”服务，从源（如家 里）到ICP所在的目的地去享受他们所提供的“购物”或者“娱乐” 服务。假如没有ISP提供的交通服务，用户就无法到达ICP提供 服务的地方；假如没有内容服务，用户就不可能去使用交通服务。 但交通服务的提供商与内容服务的提供商是两个实体，当然

22、也能作为下一代业务网络的核心技术之软交换(Softswitch)目前得到了业界的普遍支持。Softswitch思想吸取 了 IP、ATM、IN与TDM等众家之长，形成分层的全开放的体系构 架，使得各个运营商能够根据自己的需要，全部或者部分利用 Softswitch体系的产品，使用适合自己的网络解决方案，在充分 利用现有资源的同时，寻找到自己的网络立足点。二、NGN的研究范围有那些？NGN具有广泛的内涵，其研究范围相当广泛，要紧研究的内 容有：新业务及应用；网络传送的基础设施；网络体系架构；IP 网络技术；网络融合技术；互通与互操作；新型的操纵、管理与 运维机制；各网络单元；新的网络协议；网络安

23、全体系与技术； 测试技术等。ITU的专家们认为全球信息基础设施GH已经涵盖了现有网 络与未来网络的全部内涵，随着业务与技术的进展，应不断加以 扩充。ITU领导的GII标准化工作包含PSTN/ISDN、ATM. IP与基 于多协议的网络，这些领域的成果对NGN起着重要的作用。三、NGN有那些特点？NGN能够提供包含话音、数据与多媒体等各类业务综合开放 的网络构架。NGN使用开放的网络构架体系，其特点有：将传统交换机的 够结成联盟或者由同一物理实体同时提供这两种服务。由于用户使用的是智能终端，同时业务与网络分离，因此极 大地推动了 Internet的业务创新与蓬勃进展。但是，这种分离在 带来巨大好

24、处的同时，也为Internet带来了很多“致命弱点”， 使得Internet业务难以操纵、管理、运营与获得利润，安全性与 QoS难以得到保证。(三)、业务与承载分离的利弊由于“业务与承载分离”的思想不是一个新办法，Internet 承载与业务之间一直就是这样一种模型：IP层服务(承载)由ISP 提供，应用与业务由用户基于操作系统的终端提供与操纵。用户 或者ICP能够基于开放的、嵌入在终端操作系统中的标准SOCKET 编程接口，开发出任何基于IP的数据应用。目前，NGN的研究也 倡导业务与承载分离，比如以软交换为核心，配以各类网关与服 务器提供业务，由IP提供承载服务。这样，在NGN网络中，一个

25、 运营商可能是：(l)NGN承载运营商：为用户提供接入与比特流的传递服务，(2)NGN业务运营商：提供各类高层业务，如话音、视讯、WWW(3)NGN综合运营商：同时扮演承载运营商与业务运营商的角 色，对应于Internet中ISP与ICP合为一体的角色，或者传统电 信运营商的角色。NGN承载运营商要做的工作是提供“比特管道”，负责传递用 户的IP包，是所有业务运营商提供高层业务与应用的基础。从理 论上说，NGN承载运营商能够独立存在，但由于提供的是基础网 络设施服务，因此业务拓展空间与利润空间都不可能很大。假如 只做NGN承载运营商，目前ISP所面临的处境对NGN承载运营商 具有一定的启发与借

26、鉴意义。NGN业务运营商为用户提供各类高层应用，进展空间与利润 空间都非常广阔。从理论上说，NGN业务运营商也能够独立存在, 但务必是在用户已经从NGN承载运营商那里获得承载服务的基础 上进行。假如没有与NGN承载运营商的合作，NGN业务运营商有 很多问题难以处理，目前ICP所面临的很多问题，如安全、服务 质量与收费等，务必依靠ISP的支持才能够实现或者做得更好就 是明证。作为NGN业务运营商的入门门槛很低、利润却很高，作为NGN 承载运营商的入门门槛通常较高、利润却很低。因此，NGN承载 运营商很可能不愿为NGN业务运营商做“嫁衣裳”，NGN业务运营 商很可能要看NGN承载运营商的“脸色”行

27、事。因此，有可能的进展趋势是：NGN承载运营商为了获得更大 的业务进展与利润增长空间，NGN业务运营商为了获得更好的服 务与支持，二者结盟甚至合并为一家，逻辑上是两个实体而物理 上是一个实体，除非由于某些特殊的原因不同意（如政策因素）。 典型的成功案例就是短信服务中的移动运营商与ICP的合作关尽管软交换技术在业务层面提供了一种“强制式”的业务操 纵方式，但是没有考虑到业务操纵与承载层之间的“联动”问题。 假如用户已经从某NGN承载运营商那里购买了 IP承载服务，在承 载与业务分离的情况下，NGN承载运营商只明白用户正在使用的 是Internet接入服务，无从也（很可能）无权明白用户所使用的业

28、务类型，用户能够：通过非常简单的手段，直接与对端用户之间 通信，只支付承载服务费而无需支付业务服务费；选择另外一家 NGN业务运营商所提供的业务服务，导致利润更高的业务服务费 流向了其它运营商，为别人做了 “嫁衣因此，当用户业务与承载分离时，由于用户有机会分别选择 NGN承载运营商与业务运营商，不能只依靠简单的“强制式”操 纵，务必采取“吸引”用户同意同意软交换操纵的方式。这只能 靠运营商所提供的基于软交换的业务具有更好的易用性、更广泛 的可达性、良好的服务质量、更高的安全性等业务特征（属性）来 做到。软交换的组网问题，不仅是业务层面的问题，而且也存在 与承载层面的“联动”问题。（四）、通信技

29、术IP化ITU-T对NGN的定义中提出了 NGN是“基于分组的网络“，但 没有进一步说明是基于ATM的还是基于IP的分组网络。尽管业界 普遍认为应该是基于IP的，但也有一些人对NGN选择使用IP技 术做承载存在不一致的看法。笔者以为之因此选择IP做承载，并 非确实IP技术就比ATM技术先进多少，而是诸多原因综合作用的 结果：(1)往常几乎所有的数据业务已经是基于IP的，能够都是基 于IP的，这是一个市场现实。目前，基于IP的数据业务正处于 快速增长期，2003年中国的电信运营商数据业务的收入增长了 40%,业务量同比增长了 47%(人民邮电报,2004. 1. 14) o实践已 经证明：开发与

30、部署IP业务是可行的。(2)已经拥有了一定的IP技术、人才与网络基础。业界已经 存在一个支持IP业务的全球性的Internet网；已经在基于IP的 数据业务方面投入了大量的人力、物力与财力：有大量的用户、 业务开发人员、运行保护人员熟悉基于IP的数据业务。(3) IP具有一整套完善的、开放的、通过实践检验的用户编 程接口(SOCKET),为不断创建新业务提供了自由空间。(4)实践已经说明，IP技术非常适合于数据业务。如 WWW/E-mai 1/FTP/TELENET over IP已经取得了巨大成功，因此没 有必要再投入巨大的人力、物力与财力去尝试诸如 WWW/E-mai 1/FTP/TELE

31、NEToverATM,或者者WWW/E-mai 1/FTP/TELENEToverPSTN,或者者WWW/E-mai 1/FTP/TELNET over SDH/WDM 等技术的可行性了。(5)话音业务尽管目前要紧承载在ATM/SDH上，但也能够承载 在IP上，同时已经得到了正在大规模运营的VoIP网络的实践证 明。只要处理得当，目前的IP技术就足以保证话音业务的安全性 与服务质量，而随着IP技术的不断进展，必将出现性价比更好的 IP网络服务质量与安全保证技术。(6)由于业界已经基本上停止了在TDM与ATM技术方面的研 发,加大了在IP技术上的研发投入，同时由于ITU, ETSI等电信 领域的

32、国际组织在IP技术领域的介入，对IP技术电信化的投入、 研发与人才储备出现了良性循环的局面，而TDM与ATM所面临的 局面则正好相反。能够预见，随着IP技术的进展、宽带接入的普及、 基于IP的新业务的不断涌现、业务运营模式的逐步成熟，基于 IP的数据业务不但会像现在这样成为业务量的主体，未来必将会 成为业务收入的主体。(五)、IP QoS问题怀疑IP技术能够作为NGN承载技术的最要紧的理由之一是 IP的服务质量(QoS)问题。业界目前普遍认为：公用交换电话网 (PSTN)与异步传输模式(ATM)网能够保证业务的服务质量，而IP 网络无法保证服务质量。因此，本节在做1P网络的服务质量问题 分析时

33、，要紧与PSTN与ATM技术与网络做比较。1 .PSTN网络的服务质量在PSTN中，网络与业务不分离，都是由运营商提供与操纵的。 用户不能自行创建新业务，只能在运营商提供的业务类型中做选 择，同时运营商目前提供的都是以话音业务模型为核心的基本业 务与补充业务，最大特点是具有固定速率(如64kbit/s) o关于单个用户，当PSTN网络收到用户的呼叫请求时，在接续 的过程中能够推断出针对此次呼叫的端到端的网络资源是否可 用。假如可用，则同意用户接入，否则拒绝。能够做到这一点的 前提是：PSTN网络明白用户的每次请求所要求的网络资源必定都 是64kbit/s,因此能够很容易确定用户所请求的端到端的

34、网络资 源是否可用。而关于全网而言，能够以每用户每呼叫需要64kbit/s资源为 基础，统计流量与流向，结合100多年来的运营经验，做出合理 的规划与设计，在保证每用户每呼叫服务质量的前提下，提高整 个网络的资源利用率。2. ATM网络的服务质量ATM尽管具有支持流量工程，支持实时业务的可变比特率 （rt-VBR）等功能，但目前最典型的用法是提供点到点（如PVC专线） 与多点到多点（ATM网络）的业务。另外，ATM目前所支持的高层业 务几乎全是IP（IP over ATM）0高层的IP会很明确地告诉低层的 ATM,它需要多少网络资源（比如155Mbit/s, 622Mbi t/s等）,但 IP

35、却不明白它的高层应用（如WWW, E-mail）毕竟需要多少资源。 能够说是IP替ATM背上了无法保证QoS的黑锅。ATM的流量工程 与rt-VBR功能使用的非常少，原因是很清晰的。换一个角度来看ATM与IP。现在几乎所有的高层业务都 是基于IP的，IP无法保证它们的服务质量，是存在很多问题， 但换ATM毕竟行不行：把所有的高层业务移植到ATM上去，如WWW over ATM, E-mail over ATM, FTP over ATM, VoIP over ATM 等， 去掉中间的IP层，出现什么情况呢？不难想象，ATM所提供的服 务质量不可能比IP更好，而ATM在其它方面的问题(如编址、可

36、 扩展性)可能会更严重。3. IP网络的服务质量IP最初的设计就是为了承载多业务。网络与业务分离，用户 接入与IP包的传输服务由ISP提供，内容服务(如WWW,电子商 务)由ICP提供。关于单个用户而言，假如要在IP网络上保证用户的QoS,存 在下列困难：(1)可能不清晰用户使用的业务类型；(2)可能不清晰该业务的业务特征与流量模型；(3)不一致用法下的同一种业务的特征与流量模型很可能不 一致；(4)用户在一条接入链路上可能混合使用多种业务；(5)不规则网状结构，端到端的可用资源情况很难推断；(6)同一个业务流中的不一致数据包可能通过不一致的网络 路径：(7)与电话网的运营时间相比，IP网络的

37、运营时间还非常短, 运维经验少。由于全网QoS的保证是以单个用户的资源需求为基础计算、 规划与设计的，因此假如单个用户的QoS难以处理，网络资源的 优化使用就无从谈起，保证统计聚合后的全网QoS就更困难了。(六)、IP的不安全性怀疑IP技术能够作为NGN承载技术的另外一个最要紧的理由 是IP的安全性问题无法得到解决。同样的，由于业界目前普遍认 为PSTN与ATM网是相对安全的，因此部分在作IP网络的安全问 题分析时，要紧是与PSTN与ATM技术与网络做比较。1.PSTN网络的安全性与IP网络相比，PSTN网络的安全性来自于：(l)STN的终端是傻瓜型的，智能位于运营商网络中，用户网 络接口(U

38、NI)与网络一网络接口 (NNI)分离。业务的提供与操纵权 都在运营商手里，运营商网络只为自己能够识别的业务提供服务。 没有运营商网络的参与，用户很难只在客户端做改造就产生一种 新业务。运营商具有业务操纵权意味着运营商能够只提供那些他 认为是安全的业务。傻瓜型终端使得用户很难做一些需要智能终 端支持的安全攻击，使得在IP网络上常见的病毒、黑客等攻击在 PSTN上无从下手，安全性容易得到保证。(2)PSTN做IP网络的接入服务时，这时的PSTN是IP网络的 链路层(接入)技术，IP数据只是在PSTN上做透传，因此不可能 利用PSTN接入IP的机会，从IP网络攻击PSTN网。(3)安全攻击的成本问

39、题。PSTN的收费模式与终端傻瓜型的 特点等，使得客户很难有效地发起大规模的攻击(如布式拒绝服务 攻击，DDOS),由于这样做的成本很高。(4)客户的可追查性。PSTN网络对所有的终端都具有全球唯 一的、公开的编号(E. 164号码)，出现问题时容易追查到攻击者 的位置。因此，尽管利用PSTN也能够做一些类似IP网络上的攻击(如 DDOS),但是由于计费模式的原因成本很高，非智能化的终端导致 技术难度很大，很容易追踪与发现攻击者。因此，在PSTN上很少 会出现IP上大量存在的这种攻击。2. ATM网络的安全性与IP网络相比，ATM网络的安全性来自于：(1)没有直接使用ATM的终端业务,ATM网

40、络不直接面向用户， 使得客户不可能发出ATM网络能够识别或者需要识别的ATM信令 或者数据。(2)ATM的UNI与NNI是分开的。网络与用户(IP用户或者话 音用户)之间的关系是为用户提供信息的透传，ATM的信令、数据 与设备对用户不可见，用户产生的数据不可能攻击ATM网络；而 网络与网络之间的安全性是靠运营商之间的信任关系来保证的。(3)ATM提供给用户的是一个逻辑专网，是一个内部专网。用 户始终只能在自己的网络中通信，只可能攻击自己的网络或者自 己网络中的用户，攻击目标有限，而且即使发生攻击，也就很容 易追查到。3. IP的安全性与SDH, ATM, X.25等所谓的安全网络相比，所谓IP

41、网络不 安全性的要紧原因在于：(DIP网络没有UNI与NNI的区别，在IP层面是相互可见的。 运营商网络设备、协议甚至拓扑对用户可见，用户侧产生的IP信 息既有可能在用户侧终结，也可能在网络中终结，这就使得用户 侧有机会与运营商网络交换非法路由信息，也可能攻击运营商网 络的路由器与接入服务器等三层或者三层以上的设备。另外，位 于网络边缘的用户侧网络、业务与应用通常都使用TCP/UDP/IP技 术，用户之间在IP层与应用层都相互可见。这为互联互通、降低 成本等带来了很大的方便，但同时也为用户之间的相互安全攻击 对方的网络，攻击对方的应用与业务提供了方便。(2)终端的智能性与业务的多样性，加剧了识

42、别与防范安全攻 击的难度。多种业务综合承载在同一个网络上，没有建立起用户 彼此间的信任关系，导致恶意用户很容易对另外一个用户发起攻 击：被攻击的用户难以区别什么是合法的用户访问请求，什么是 恶意攻击。(3) IP技术进展很快，协议设计与软件实现中的很多缺陷或 者BUG在大规模部署使用前来不及测试与排除。如ICP/IP协议族 实现方面，特别是微软操作系统的存在的安全漏洞。(4) IP的计费模式导致攻击成本很低。(5)IP用户的身份难以确定，导致很难跟踪攻击者。(6) IP技术的宽带化等方便了大规模攻击的实施，如分布式 拒绝服务攻击。(七)、IPv6的“泡沫”尽管IPv4的设计基于上世纪70年代中

43、期的技术水平，与当 功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件能够按相应的功能 划分各自独立进展；部件间的协议接口基于相应的标准。部件化 使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商能够根据业务需要自 由组合各部分的功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化 能够实现各类异构网的互通。NGN是业务驱动的网络，其功能特点为：业务与呼叫操纵分 离；呼叫与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络，灵 活有效的实现业务的提供。业务供应商与用户能够配置与定义相 应的业务特征，使得业务与应用的提供有较大的灵活性。、NGN如何划分网络层次?NGN在功能上可分为四个层次:接入与传输层(Access layer)：将

44、用户连接至网络，集中用 户业务将它们传递至目的地，包含各类接入手段。媒体传送层(Mediaand transport layer)：将信息格式转换 成为能够在网络上传递的信息格式。比如：将话音信号分割成ATM 信元或者IP包。此外，媒体层能够将信息选路至目的地。操纵层(Control layer)：包含呼叫智能。此层决定用户收 到的业务，并能操纵低层网络元素对业务流的处理。网络服务层(Network Service layer)：在呼叫建立的基础 上提供额外的服务。将现有网络演变成下一代网络并非一日之工，而原有的网络 时非常有限的运行经验，但是基于IPv4的Internet取得的巨大 成功已经

45、证明IPv4的设计根本上是非常成功的。在上世纪90年 代设计IPv6时，有充足的理由坚持在IPv6中最大限度地保留IPv4 的特点，只增加地址长度就能够了。但根据这些年来Internet的 运营经验，应该对IPv4的其他部分也做一些“革命性”的改变。 与IPv4协议相比，IPv6协议最大的变化就是明显简化了报头的 设计，这要紧表达在：简化头的格式，所有包头都使用固定长度: 减少包处理敏感的部分，如校验与与分片处理：地址长度增加为 128bito尽管IETF已经选择将IPv6作为下一代Internet (NGI)协议, 但业内对IPv6技术仍然存在一些争议，甚至言过事实上的说法。 事实上，IPv

46、6的设计中更多的仍然是考虑任何更好的支持数据业 务的传递，对“IP电信网”中所要求的“质量保证”、“安全性”、 ，可管理性，与“业务的可运营”考虑的不多(甚至没有考虑)：(1)服务质量(QoS)保证。IPv6头在性能方面确实有一定的改 进，比如去掉了校验与字段，但这与目前研究的所谓的QoS保证 完全不是一回情况。目前，解决讦、。5的技术要紧是0153口, InterServ与多协议标记交换(MPLS),而它们同时适用于IPv4与 IPv6o换言之，IPv6将使用与IPv4相同的技术来解决QoS问题, 不可能由于使用了 IPv6,服务质量就会得到保证。(2)安全保证。IPv4与IPv6都是使用I

47、PSec协议来提供安全 性保证，区别只是IPv4对IPSec的要求是可选的，IPv6对IPSec 的要求是强制的。但IPv6对IPSec的强制性要求只是实现上的， 并不要求应用中都一定使用，由于一是没这个必要，二是都使用 会对性能产生重大影响。从这点上说二者的安全性几乎是等价的, 不存在IPv6 一定会比IPv4更安全的可能性。(3) IPv6的设计中仍然沿用了 IPv4设计之初的用于教育与科 研的目的，没有涉及Internet商业化以后，各类业务的商业运营 模式、网络管理与业务的操纵与管理等问题。(4)根据InternetSociety2003年刊登的一篇研究报告，对 IPv6还存在移动性支

48、持务必使用IPv6, IPv6更适合于无线网络, 只有IPv6支持自动配置，IPv6解决了路由可扩展性问题，IPv6 能够更好地支持快速前缀重编号，IPv6提供了对Multi-home地 更好支持的误解或者言过事实上的说法。因此，选择将IPv6作为 NGN的承载技术时，除从根本上解决了 IPv4的地址短缺问题外， 仍然面临着QoS,安全，商业模式与运营管理等一系列的问题等 待去研究与解决。IPv6技术的“电信化”，还有很长的一段路要 走。(八)、结束语传统电信网与Internet都取得了巨大的成功，但二者使用了 不一致的、甚至矛盾的设计理念。NGN作为二者结合的产物，必 定会存在取舍与平衡的问

49、题。笔者以为，NGN所倡导的“业务与 承载分离”的思想是一种进展方向，但作为这种思想核心的“软 交换”仍然有很多问题有待解决。另外，关于怀疑IP技术的人而 言，假如倒退一步，将IP技术只用于提供传统PSTN与ATM的业 务，那些所谓“QoS”问题与“安全”问题也就“自动痊愈” 了。 相反，假如想让PSTN或者ATM前进一步，利用PSTN或者ATM做 承载，提供数据(如IP)业务，很明显PSTN与ATM技术只会比现 在的IP技术做得更糟。这就是业界为什么还坚持使用“声誉不佳” 的IP作为NGN承载，希望将IP技术电信化的根本原因。IPv6仍 然只是一种设计优化用于数据通信的协议，是IETF选定的下一代 互联网(NGI)协议，但并不是理想的NGN承