通信網(wǎng)絡發(fā)展的新動態(tài)
2005/03/16
全球的通信用戶數(shù)及通信業(yè)務量正飛速的增長，業(yè)務種類也從單一的話音進展到話音，數(shù)據(jù)，視頻等多種業(yè)務。運營商為了增加收入，在傳統(tǒng)業(yè)務的基礎上正不斷推出了各種增值業(yè)務。面對如此錯綜復雜的局面，不論是傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)，或是新興的IP網(wǎng)都適應不了。
通信網(wǎng)絡的新動態(tài)是什么，如何演進，是NGN還是NGI？本文試圖就這些問題進行探討。
一． 幾種核心網(wǎng)絡技術
1． 電路交換技術
電路交換是最早和最傳統(tǒng)的技術，公眾電話網(wǎng)（PSTN）和移動網(wǎng)（GSM網(wǎng)和CDMA 網(wǎng)等）都采用它。它采用面向連接的方式，雙方從開始通話到通話完畢，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程中都有相應的信令和協(xié)議。電路交換方式的優(yōu)點是在通話過程中可以保證為用戶提供足夠的帶寬，而且實時性強，時延小，有QOS保證，交換設備成本較低。但缺點是網(wǎng)絡的帶寬利用率不高，一當電路被建立后，不論通話雙方是否處于通話狀態(tài)，分配的電路都始終被占用。
2．IP技術
IP屬于分組交換技術。對每個分組根據(jù)路由信息和網(wǎng)絡情況獨自進行傳輸和選路。采用IP技術的IP網(wǎng)是從計算機網(wǎng)絡發(fā)展起來的分布式網(wǎng)絡，面向無連接，以傳輸數(shù)據(jù)為主。IP網(wǎng)由各種計算機網(wǎng)絡，路由器及光釬鏈路組成。IP網(wǎng)采用統(tǒng)計復用分組交換技術，傳輸信道利用率高，傳輸速率靈活，便于各種信息傳輸，特別適于非對稱的突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸，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)上傳送話音和視頻時，由于缺乏時延保證，影響QOS，目前可通過引入MPLS（多協(xié)議標記交換）技術來解決這一問題，MPLS還能支持許多新的功能。
3．ATM技術
分組交換技術的廣泛應用與發(fā)展，以及以傳送話音為主的電路交換網(wǎng)和以傳送數(shù)據(jù)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，它既可同時具有上述兩網(wǎng)的優(yōu)點，又可同時向用戶提供包括話音，數(shù)據(jù)，圖像在內的統(tǒng)一服務。ATM技術將連接機制和分組機制相結合，可按用戶的需求建立物理通道，但不獨占，而且傳輸時延小，QOS有保證。但是ATM的最大缺點是技術復雜，價格昂貴。
二． 網(wǎng)絡的幾種特點
1． 網(wǎng)絡的等級
原有的電話網(wǎng)是等級網(wǎng)，如我國的電話網(wǎng)分為本地網(wǎng)和長途網(wǎng)，長途網(wǎng)有C1 — C4 4級，另加上國際長話網(wǎng)。但目前隨著各省會城市間互聯(lián)的增加與完善，交換級數(shù)的減少，網(wǎng)絡的級數(shù)也在逐步減少。網(wǎng)絡級數(shù)少，使網(wǎng)絡結構簡單，管理更方便，可提高電路可靠性，加快接續(xù)速度。
INTERNET（互聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)）是無級網(wǎng)絡。網(wǎng)上的路由器均處在同一個層級上，網(wǎng)上的每一個用戶在接入INTERNET之后，其數(shù)據(jù)包的轉發(fā)和傳輸都是平等的。但隨著路由器和鏈路的增加，網(wǎng)絡規(guī)模的不斷增大，尤其是采用IPv6后，目的地址數(shù)的大量增加等，將使網(wǎng)絡的管理變得越來越復雜。這時網(wǎng)絡也將分級，當然，級數(shù)仍是越少越好。
2． 網(wǎng)絡的連接
電路交換是面向連接的。分組交換中，ATM是面向連接，IP是面向無連接。面向無連接主要在QOS保證，可管理以及安全性等方面存在缺點。另外，信令是面向連接模式的主要標志，QOS的保證也離不開信令的支持。因此，有人提出，未來的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向，如MPLS技術的采用。
3． 網(wǎng)絡的智能化
傳統(tǒng)電話網(wǎng)的終端很簡單，智能集中在網(wǎng)絡上，主要在交換機。INTERNET的智能則分散在終端上，網(wǎng)絡是“傻瓜”，網(wǎng)絡不了解用戶的質量要求。智能的集中或分散各有優(yōu)缺點，合理分配智能，將是實現(xiàn)QOS保證的關鍵因素。
4． 網(wǎng)絡的業(yè)務
用戶總是希望能在網(wǎng)上實現(xiàn)各種業(yè)務的所有功能，如電路交換網(wǎng)上原來期望的從N-ISDN一直到B-ISDN的全業(yè)務（未實現(xiàn)）。INTENET也期望從VOIP開始能朝全業(yè)務網(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題。是多業(yè)務的綜合網(wǎng)還是多個業(yè)務網(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。是否可在多個網(wǎng)上進行業(yè)務匯聚，實現(xiàn)一個號碼的綜合接入，而用戶的使用感覺仍是一個多業(yè)務的綜合網(wǎng)呢？
5． 網(wǎng)絡的管理
原有的電話網(wǎng)經過近百年的發(fā)展，技術成熟，網(wǎng)絡體系結構清晰，運營模式比較完善，計費，網(wǎng)絡管理等功能較完備。而在INTERNET 方面，運營商目前則以提供網(wǎng)絡的接入為主，用戶不用考慮采用什么方式承載就可以直接到服務器上訪問瀏覽，其鑒權，認證，計費往往是通過用戶所訪問的服務器來實現(xiàn)的；但對于用戶能得到什么樣的業(yè)務，登錄什么樣的服務器，目前的管理手段尚很缺乏。看來，加強對INTERNET業(yè)務的網(wǎng)絡管理將是一個新的趨勢。
三． 網(wǎng)絡發(fā)展的新動態(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，吸收IP技術的長處，能提供更多更方便的服務，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，尤其是在QOS保證，網(wǎng)絡管理等方面。當然，IP網(wǎng)電信化并非將原來電信業(yè)務的做法全部搬到IP上，電信網(wǎng)IP化也并非要照搬所有的IP技術，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，形成一個新的虛擬的商用互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡的更大效益。
- 因地制宜的采用網(wǎng)絡的等級，連接的方式，智能集中還是智能邊緣化，多業(yè)務的綜合等。及加強網(wǎng)絡的管理。
- 積極推動下一代網(wǎng)絡的進展 — NGN與NGI。
四． NGN與NGI
網(wǎng)絡發(fā)展的新動向集中表現(xiàn)在NGN與NGI。
1． NGN
NGN，又叫做下一代電信網(wǎng)絡。NGN是可以提供包括話音，數(shù)據(jù)，視頻等多媒體業(yè)務在內的綜合的開放的網(wǎng)絡。NGN的網(wǎng)絡結構對話音，數(shù)據(jù)等采用基于分組的傳輸模式，采用統(tǒng)一的協(xié)議。NGN 是業(yè)務獨立于網(wǎng)絡的，通過業(yè)務與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載分離來實現(xiàn)獨立的業(yè)務體系。NGN通過網(wǎng)關設備完成與現(xiàn)有網(wǎng)絡的互通，如PSTN，ISDN，GSM 等的互通，同時NGN也支持現(xiàn)有終端和智能終端。向NGN的演進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
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，人們已越來越離不開互聯(lián)網(wǎng)，但是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的問題也越來越突出。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(xiàn)有IPv4地址長度擴大4倍，由當前的32位增加到128位，使IPv6可使用的地址數(shù)達到天文數(shù)字，這將大大解決IP地址的匱乏問題。IPv6簡化了信頭，改進了路由結構，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足，但又不能完全滿足市場需要的多業(yè)務綜合網(wǎng)，彼此都不能互相包容和替代。因此，未來網(wǎng)絡的發(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，網(wǎng)絡的發(fā)展將不是無數(shù)業(yè)務網(wǎng)的組合，也不是所有業(yè)務的唯一的綜合網(wǎng)。而是電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)，互通，互相補充，為用戶提供更廣泛的服務。
佘其炯，教授級主任高工。畢業(yè)于上海交通大學。50年代曾在越南參加電信設計與建設工作。曾在前蘇聯(lián)學習通信技術。1978年后開始擔任碩士研究生導師。長期從事電信行業(yè)工作，先后在郵電科學研究院、郵政科研所、原郵電部電信總局等單位任職。
中國信息產業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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