下一代交换网络技术

下一代网络是以软交换为核心的，能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。NGN是在传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈出了向以分组交换为主的步伐的。

下一代通信网络对用户、运营商和业务提供商都是一种非常理想的网络结构,因此成为全球通信行业共同关注的焦点,各种国际标准化组织和一些专项技术论坛都在积极组织、推进各种设备接口和信令协议的标准化。但是也必须清醒地认识到实现下一代通信网络尚有许多技术问题需要解决,在其发展过程中会受到许多不可预知因素的影响。首先作为传输层的IP网需要提供可控制的、各种不同级别的QoS,以保证实时话音和实时多媒体业务的质量。其次业务层上 API的标准化和可用性程度直接关系到下一代通信网络的业务开发模式和管理模式,因此API标准制定不仅涉及到技术和实现方式问题,还会受管制政策和各种利益集团相互竞争的影响。另外下一代通信网本身的安全性和用户信息的安全性、控制层的可控制范围、网络维护管理方式等都要采用新的技术来实现,并需要实践的检验。中国电信作为国家主体电信企业将密切跟踪研究下一代网络技术的发展,积极参与下一代通信网络相关规范标准的制定工作,并与一些通信设备厂商合作, 针对有发展前途的技术和设备,结合业务需求和现有网络的状况适时地开展试验工作,为下一代通信网络建设进行探索并积累经验。

也许只需要3 -5年，我们将目击互联网完成如下几个方面的变革： ■ 技术：从离散走向统一；从一维走向三维；从窄带走向宽带；从固定走向无线；从com时代走向net时代；网络拓扑结构伸展的同时，巨大潜能将得到释放。 ■ 生活：从“学习时代”走向“消费时代”；从“读网时代”走向“用网时代”；网络从进入生活开始变成生活的一部分。 ■ 商业：从鼠标+水泥到网络辛迪加再到网络巴扎，企业从信息化建设开始走向网络化协作。 ■ 经济：从边缘走向核心；从表层渗入深层；网络经济与传统经济从带动时代走向融合时代。 在网络变革的背后，辉映着一个个深邃、睿智、跳脱、沉稳、激进、犀利的思想之间的碰撞…… 互联网周刊专稿2001年是网络经济或者说新经济浮华尽去的一年，在股市的喧嚣和震荡之后，留给所有人的是一段难耐而又难得的冷静：进入商业化发展阶段的互联网在经历了技术创新、模式创新乃至经济创新的浮躁之后欲向何方去？也许我们该把注意力从“进入螺旋”的com那收回来，重新审视互联网过去、现在和未来的变化曲线。 我们依然生活在一个急速巨变着的网络时代，以摩尔定律的速度飞快延伸和壮大着的互联网正在与社会、经济、政治和文化从相互包容走向融合。半年前当互联网之父 Vinton G Cerf（现任ICANN主席）和Internet2主席Doug Van Houveling来到中国时，北京青年报用“布道”来表达对互联网先驱们的尊重，但仅仅时隔几个月，采用第三代宽带光纤IP技术的网通宽带实验网就开通并进入商业化运作。宽带接入，无线互联，IDC，ASP，电子市场等一个个充满生命力的的商业模式正在围绕一个更加强壮，可靠，智能，普及和趋于统一的IP网络计算构架和模式展开，同时以互联网为支点的产业纵向分化和横向整合也在每时每刻地进行着。 也许只需要3～5年，我们将目击互联网完成如下几个方面的变革： 技术：从离散走向统一；从一维走向三维；从窄带走向宽带；从固定走向无线；从com时代走向net时代；网络的拓扑结构伸展的同时，巨大潜能将得到释放。 生活：从“学习时代”走向“消费时代”；从“读网时代”走向“用网时代”；网络将从进入生活开始变成生活的一部分。 商业：从鼠标+水泥到网络辛迪加再到网络巴扎，企业将从信息化建设开始走向网络化协作。 经济：从边缘走向核心；从表层渗入深层；网络经济与传统经济从带动时代走向融合时代。 就在我们呼唤与网络变革同步的时候，我们至少应该记得一点，互联网刚刚驶离出发点五米，更惊心动魄的变革尚未到来，在这之前，互联网所能改变的和所要改变的永远会超出一个人、公司、国家、民族的眼界。 为了更加清楚地辨识我们在这场变革中所处的位置，也为了把握飞速转换的机遇和秩序，我们人为地为互联网发展的线性轨迹在不同阶段打上参照标识，互联网周刊这次专题系列报道，就是试图为通往未来几年的网络经济的快车道制作一个融会了技术、应用和电子商务等领域IT精英的卓越见识的立体交通标识——第三代互联网，这个标识的位置可能会有误差，但却可以让你绝对地感知身边正在发生着的第三代互联网变革的速度和方向。 如果说前一个标识——第二代互联网的内涵还主要局限于I2、NGI和宽带在学术上和网络多媒体方面的巨大潜力。我们将要讨论的第三代互联网则是超越宽带和无线概念的下一代互联网技术、应用、服务和商业模式的综合体系，以及为了迎接这个可以预见的综合体系我们需要在未来几年内遵循或打破的网络规则。 IT业：巨擎牵引的产业变革 继Intel、微软、思科、IBM、康柏等IT巨擎在2000年下半年先后作出重大战略调整之后，一个新的名词频繁见著于各大IT媒体：第三代互联网。然而如今大多数互联网服务业和传统行业的企业对此依然是一头雾水。究其原因主要有两个：来自IT业的声音不统一；和媒体报道不深入。这两个 因素加起来给用户的感觉就是：第三代互联网离我们还远着呢。 如果用户对第三代互联网的实质意义没有正确理解，那就谈不上准备更谈不上推动。从产业的角度讲，无论是“电子商务回归本质”也好，“互联网是网中之网”也好，IT业正在加快向以互联网为中心的产业调整，定位于服务传统产业的互联网服务业也已浮出水面，三大产业的纵向分化和横向整合也在产业的互动之中悄然进行。站在这样一个时代转折的风口浪尖，有识之士已经认识到，必须采取“立足中间、服务两端”的立场，与IT业的巨擎达成充分沟通，共同把握这场由技术创新引发的，以改变和融合为主要特征的下一代网络革命。因为我们知道，如果互联网服务业和传统企业无法理解正在发生着的第三代互联网变革，那所有的net、第三代、无缝宽带都将成为毫无意义的IT噱头。 两个四十亿美元的相同涵义：引领第三代互联网变革 在互联网从第二代向第三代迈进时，变革将从IT产业开始向下游产业递推。基础设施供应商、系统集成商、ISV、SP（解决方案供应商）都将试图因循适合自身情况的第三代策略，这方面最典型的例证无疑要算同时扮演以上各种角色的IBM了。作为Eserver战略的后继环节，IBM不久前推出了按客户需求定制计算和存储能力的解决方案。为此，IBM前后投入了40多亿美元。从投资力度上，我们同样可以看出，IBM的Eserver战略决非许多人揣测得那样，只是一种品牌策略。其实，从根本上将，IBM的Eserver与惠普的Superdome在某种程度上达成了共识：不再单独强调软件、硬件甚至系统平台，而是以客户为中心开放封闭技术构架，调整经营理念，积极寻求合作伙伴——甚至是昔日的竞争对手，以期向客户提供强大的IT基础设施、降低客户的采购成本、加快客户的电子商务系统部署、提高客户进入市场时间、有效支持客户目前和潜在的业务需求、满足客户应用的个性化和端到端需求。通过投资、外包、咨询、VAR来寻求客户利益的最大化。同时，也带动了互联网服务产业的发展。 在IBM推出Eserver战略后不到两个月，康柏发动了耗资40多亿美元的全球品牌战略——激发灵感的科技，在中国区的发布会上，康柏大中国区总裁俞新昌揭示了康柏的第三代互联网理念：“致力于建设更强大的Internet环境，重新定义Internet体验，和Internet访问方式，并在Internet环境与用户交汇之处，无限延伸网络前沿，营造随时随地的，新一代“三维互联网应用模式”。 作为最大的计算机设备厂商之一，康柏曾一度被认为难以跟上Internet速度。然而康柏从去年下半年开始爆发出的活力让人不得不另眼看待康柏的首席执行官，“技术狂”Capellas的独到理念：永不停歇的技术创新依然是激发产业和经济变革的灵感源泉。康柏中国公司的曾北伟先生对此补充道：“有人把IT巨头的一些前瞻理念归于一种刺激市场、销售和股票的Hype。这种理解十分片面，大家都知道，Sun和SGI都是做工作站出身，但今天在IT业里SGI与Sun的分量已是相去甚远。除了管理决策的问题之外，Sun对网络计算的超前感悟是Sun成功的主要原因。” 技术变迁：统一与融合 在第三代互联网已浮出冰山一角的形式下，一方面飞速变换的市场条件和客户需求对IT服务商的应用开发和集成速度提出了更高的要求，对开放构架和统一技术标准的呼声也随之高涨。另一方面，互联网的纵向发展和横向扩张需要借助标准的融合与统一。同时，网络的开放性和外部性决定了那些传统的专有、封闭系统已经无力支撑起日趋统一、智能、强调互 *** 作性的互联网基础设施。无论是康柏、惠普、IBM还是Oracle、微软都已先后发布了各自面向下一代互联网的转型战略。在认识这些策略时，我们发现围绕开放构架和统一标准的争夺将从根本上影响下一代互联网的应用模式和产业格局。一切正如福特公司的T型车一样，一个好的标准将促进一个企业甚至产业的壮大，而一个不合时宜的标准则会起到相反的作用。 从惠普和IBM的近期的一些举措中，我们可以看到：“IT标准的制定已经从主机时代的厂商主导和两层构架时代的技术创新主导发展到了互联网时代的客户主导，统一标准和开放构架已经成为下一代互联网的大势所趋。”——康柏大中华区总裁 俞新昌 在对放构架标准的策略上，HP一度走在了业界的前面：“today we work in the net,tomorrow the net works for us"惠普不但提出电子化服务的理念，还推出E-speak作为电子化服务的构架标准——后来这个标准归入IBM发起的B2B标准UDDI，也进一步表明了HP推广统一标准的决心。IBM一年来在开放标准构架的推动上也是不遗余力：先是联手英特尔和SCO发起Montery计划，意在消除IA和RISC两大主流硬件构架之间的“数字鸿沟”。然后宣布软硬件全线“拥抱”Linux，从Linux手表到S/390大机，从DB2数据库到Websphere电子商务中间件——全线产品兼容Linux并在Linux应用开发上投入大量资金。此外IBM在Java上的投入甚至超过了Sun。IBM副总裁和存储系统部执行官Linda Sanford对此的看法是："很明显，IBM致力于推进开放式标准正是为了满足分销商和客户的需要。电子商务的变革需要的是开放性和客户第一。面临互 *** 作性问题的各个公司已经意识到，互 *** 作性会成为它们通向其成功道路上潜在的障碍"。 尽管有业界泰斗的鼎立推动，我们依然得正视这样一个问题：纯粹的“开放”与“统一”只是一种理想化的结果，IT业内围绕开放构架、统一标准的意见分歧和竞争将长期存在下去。典型的如Java或者说现在的Sun ONE与MicrosoftNET形成的对峙，但我们也看到象XML、UDDI这样的由第三方组织或IT企业联盟制定的统一标准和浮现中的互联网服务业将能把这些分歧和竞争的影响阻隔在用户的门外。

下一代网络在功能上可分为媒体/接入层、核心媒体层、呼叫控制层和业务/应用层四层， 接入层的主要作用是利用各种接入设备实现不同用户的接入，并实现不同信息格式之间的转换。

核心媒体层主要完成数据流（媒体流和信令流）的传送，一般为IP或ATM网络。

控制层是下一代网络的核心控制设备，该层设备一般被称为软交换机，主要完成呼叫控制、业务交换、协议转换、认证与授权、地址解析功能等功能。

应用层的作用就是利用各种设备为整个下一代网络体系提供业务能力上的支持。

NGN是“下一代网络(Next Generation Network)”或“新一代网络(New Generation Network)”的缩写。NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。 基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性。 4G通信技术是指第四代通信技术，目前日本的NTT DoCoMo公司已经表示，4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内，该网络集结了试验基站和移动终端，同时NTT DoCoMo公司还表示，4G通信服务将于2010年推出，网络的下载速度可以达到100Mbps，上载速度为20Mbps。美国AT&T公司推出的4G通信网络的试验，据说可以配合目前的EDGE进行无线上传，并通过OFDM技术达到快速下载的目的。美国AT&T公司声称大约还需要五年，这项技术才能发布；再有十年左右的时间，4G才能真正投入到商用阶段。在去年二月份，欧洲的四家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无线研究论坛(WWRF)，以研究3G以后的发展方向。WWRF预计4G技术将在2010年开始投入应用。我国也有自主研发的LTE(LONG TERM ENVOLOTION)技术，现已在上海世博园应用，并在香港成功试商用。速度达到100MBPS。 目前的4G技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G能为我们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信将是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。 与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，目前的移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点，它的最大数据传输速率达到100Mbit/s，简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比目前的通信费用低。 4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。