OpenVINOTM,给你看得见的未来!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » NGN问题及其发展策略考虑

共1条 1/1 1 跳转至

NGN问题及其发展策略考虑

菜鸟
2003-04-07 03:06:00    评分
陈如明 一、引 言 如众所知,随着“.COM”的全球“泡沫”效应的负面影响,“宽带泡沫”问题以及作为宽带移动通信关键一步的第三代移动通信IMT-2000(3G)是否亦属“泡沫”问题,已成为信息/通信业界的热门话题。同时,围绕NGN问题的辩论与讨论,首先揭示了以IP为基础的新一代网络QoS性能的改进及由目前TDM/SDH/ATM为主导的网络向新一代IP网络平滑演进的一系列问题。然而,NGN这一名词本身就令人费解,NGN到底应该如何进行明确有效r 定义,其基本结构是什么,其阶段目标与长远目标是什么,它与众所周知的GII概念与目标是什么关系,它对积极推进中的新一代以IP为基础(甚至所谓全IP)的宽带无线接入、宽带移动通信、宽带无线Internet及移动IP有什么关系与影响等一系列问题均发人深思。 另一方面,处于2.5G及3G+/4G夹缝中的3G处境艰难,并引起不少质疑。对此3G市场到底何时能真正展开,规模多大,持续期多长,2.5G的演进期将会持续多久,会否对3G的及时引入带来新的挑战,而且,速率增强型的宽带无线接入与cdma2000 1X EV-DO/DV和HSDPA/HSUPA均在积极谋划与推进,在速率含义上它们均已超越3G而步入3G+或4G,今后由2.5G持续运行到一定时期,一步到位直跳至全IP的3G﹢或4G会否显得更合适等问题,人们心存疑虑。这一系列疑虑不解与含糊思路直接影响对NGN及3G的决策与发展。因此,如何分析与看待NGN,宽带无线及3G的前景与宽带无线Internet/移动IP的发展问题,以及如何借助NGN解决低成本的网络前后向兼容演进、增加ARPU及纯利润率与有效的多业务增值等问题,对NGN的发展及2.5G→2.75G→3G→3G+→4G的演进策略及宽带无线的发展策略应如何思考及确定,已成为重要的研究课题。笔者拟针对这一背景,在分析探讨NGN(下一代网络)问题的一些背景与争议的基础上,紧密结合中国国情,重点就NGN框架目标的展望及发展策略问题谈几点个人看法,供分析参考。 二、背 景 (1)无缝隙覆盖全球个人多媒体通信需求的驱动掀起了上世纪末期GII的热潮。而以TCP/IP协议为基础的蜘蛛网式密布互联的网状网Internet以E-mail及VoIP为切入点,广受欢迎,迅速普及,表现出强大的生命力。Internet/Intranet/Extranet,IP及其支持下的WWW(World Wide Web,即万维网)的飞速发展,导致人们普遍认同此即为反映未来GII发展态势的一个具体缩影。 (2)随着数字传输、数字信号处理及高级软件工程技术的进展,对于一向令人头疼、处于低效率运作结构状态的三网分立局面,人们普遍认为,统一、普及的IP协议可成为三网融合的基础,再借助一系列新的技术进展有可能一步步真正实现三网的融合,而IP协议亦有可能真正成为固定与移动融合的粘接剂,这对未来全球个人通信及GII的实施至关重要。而且,自上世纪80年代开始,PC机控制软件与计算硬件分离形成的多厂商竞争环境推进了市场发展的成功启示,促使人们认真考虑未来网络的发展亦应走这一道路。 (3)“.COM”泡沫的破灭、"宽带泡沫"的疑问、3G发展的迷茫、传统电信业务盈利下滑等多种因素,促使传统运营业与制造业急需寻找出一种前后向演进平滑、能灵活剪材并适应市场用户需求的新一代网络结构与多业务增长点。 (4)尽管Internet的问世,可说是信息/通信发展史的一大辉煌,但其原始目标主要考虑军事应用及提高抗干扰能力,这往往是以牺牲网络带宽为代价,而且其初期应用范围较狭窄,亦未充分暴露出其网络结构及协议的一系列毛病。事实上,无目标连接、尽力而为(Best Effort)的原始TCP/IP协议并非十全十美,有其突出的长处,也有其明显的弱点。既然很想利用IP为基础的网络,亦明知TCP/IP网络的上述弱点,但又找不出一种更好的网络结构,现实作法即是集思广益,博采众长,找出各种已改进的IP为基础的网络结构的新概念、新思路及新技术的实施途径, 使之尽快满足市场需求,并创造新的增值效益。 (5)结合上述PC机的发展经验以及随着软交换技术及软件无线电技术的诞生与改进,无论是有线网,还是无线网,均可采用分层全开放模式及独立的模块化结构,实施业务驱动,使业务与呼叫控制及呼叫控制与承载完全分离,以便凭着优良的性能价格比,兼顾前后向兼容过渡方式,平滑有效地向新的以IP为基础的网络演进与增值。这些技术已可望成为较现实的新一代网络,即所谓NGN的核心支撑技术。在此意义上,谋求尽快统一相应的全球标准,并取得与原先提出的GII的协调与融合。 尽管在定义、结构等方面均有明显含混不清的地方,理解也不尽相同,但NGN问题依然成为有关组织、全球各大传统与新兴运营商、制造厂家与研究开发部门和政府相关部门共同关注的热点。 三、有关争议评述 纵观ITU-T,ETSI,IETF,ITU-R,TINA,OAM等组织对NGN问题的已有研究基础、进一步研究意向及其基本论点不难发现,其最根本的分歧在于,对现有Internet网结构及其TCP/IP协议的强项与弱点的评价与看法有较大差距,从而涉及到NGN的演进/发展是否应该以IP为基础,以及NGN应否全IP化的问题。 应该说,IETF这一IP协议及IP网研究的权威机构对现有Internet网络及IP协议的缺陷与不足亦有足够的认识。2002年6月召开的Internet协会年会亦提出了明确的主题"因特网的十字路口"。年会专家委员会列举了Internet网下一步发展面临的十大技术问题,即身份识别技术、保护IPR技术、保护个人隐私技术、新一代Internet通信协议IPv6技术、下一代Internet网结构的网格技术、无线Internet技术、将传统电话网与Internet网融合的技术、更有效地在网上传输的视频技术、防止垃圾邮件的过滤技术及网络安全技术。Internet如果无法在网络安全、个人隐私及IPR保护方面取得突破,Internet网将无法成为一种真正可信的商业工具。当然,IETF认为,在采取改进IP协议,缩短路由及传输时迟,提高传输效率及质量,实施有效的全球大容量移动扩展,访问与漫游,提高网络安全性及改进网络管理能力等一系列有效途径与措施后,新的IP网将能担当起NGN重任。 TINA的观点很明确,认为NGN不应该是“全IP化的网络”,而应该是一种以中间件(Middleware)为基础的网络。TINA支持ITU-T建议Y.130的ICA(信息通信结构,Information Communication Architecture),认为Internet及其IP网存在三大缺陷,即安全失控、QoS无保障及网管弱智,因而全IP化即使用IPv6也不能有本质的改进,必须从中间件层入手,才能真正取得隔离功能及解决安全问题。“IP决定一切”将违背分层网设计“应用决定一切”的公认理念,造成事实上的本末倒置,必须有结构的进化,才能有功能突破。TINA支持以ICA为基础向NGN的演进。 ITU-R 3G/ 3GPPx (3GPP / 3GPP2)倡导的2G→2.5G→2.75G→3G→3G+→4G的演进策略及2.5G与3G的商用化正在一步步向前推进。增强型2.5G及4G的启动工作已开始。与此同时,传输速率高达11Mbit/s及更高的WPAN(Bluetooth/IEEE802.15.3/UWB)及WLAN(IEEE802.11系列及ETSI的HiperLAN系列)等有移动业务能力的宽带无线手段,包括宽带地面固定无线接入、宽带卫星接入及相应的FSO自由空间光宽带接入等在内,将通过相应的中间适配层融合于4G IP核心平台上进行联合工作,并逐步实现从接入至核心网络平台的所谓全IP运作。 因此,3G网络的演进策略已明确定位于以IP协议为基础的IP网络甚至未来全IP(ALL IP)结构,软交换、软件无线电、智能天线、时空多维处理,包括(x)-OFDM(y)技术在内的高效率编码调制、自适应信号处理及多用户联合统计检测,包括动态资源管理在内的整套自适应无线QoS改进的参数控制,以及移动IPv6等将成为其重要技术支撑。 OMA的基础来自开放移动结构组织(Open Mobile Architecture Initiative)及WAP论坛。其主要目标是创建一种公共的产业结构,推进业务互操作及促进采用开放指标与标准。该组织于2002年6月12日宣布成立。OMA认为,欲增加ARPU及加速业务发展应确保用户的跨终端、跨市场、跨操作者的互操作性。投资商亦只对基于开放及可互操作的标准有信心。应对消费领域及商务领域用户提供跨移动网及Internet网域的可无缝隙互操作业务。对指标确定的基础将基于市场需求。而且,OMA将致力于网络与终端的中间件层平台的开放标准工作。确信,OMA将会对3G及NGN的务实演进发展作出有益的贡献。 四、宽带无线及3G的演进 从广义的无线(Wireless)通信概念看,无线的宽带化及其宽带资源将呈现出无限广阔的发展空间。但鉴于无线空间传输介质的不稳定性与时变特征,即使借助最先进的自适应信号处理技术,在本世纪中可预见的将来仍难奏效。虽然从物理网络安全角度出发,聪明的网络设计师仍不会忘记大容量多转发器宽带卫星及宽带多波道微波无线电在突发事件环境中对光纤传输平台的必要补充支持的战略作用,但核心传输平台技术依然是光纤。因此,宽带无线的主要作用在于接入和应用层面。可以说,从个人全球多媒体无缝隙连接及愈来愈多、愈来愈显得重要的个性化要求含义上看,未来NGN及GII的接入与应用层面,必将是宽带无线的世界。 宽带无线的重头戏是以3G为中心的宽带移动通信,其演进发展沿1G→2G→2G+(2.5G,2.75G)→3G→3G+→4G→…方式前进。一般说来,这是一种前、后向兼容式的演进。以3G为中心的前后向兼容体制标准的演进轨迹为: GSM→WAP/x-HTML-GPRS/EDGE(IS-136→EDGE)→WCDMA→HSPA(HSDPA/HSUPA)…→ (4G)…- FDD; IS-95A(IS-95A+)→IS-95B→cdma2000 1X →cdma2000 1X EV-DO→cdma2000 1X EV-DV(cdma2000 3X?)…→ (4G)…-FDD; GSM→TD-SCDMA(UTRA-TDD?)→ETD-SCDMA/TD-LAS?…→ (4G)…-TDD。 对应的传输速率演进轨迹为: 9.6kbit/s→14.4kbit/s→56/64kbit/s→114/153kbit/s→308/384kbit/s→2.0Mbit/s→2.4Mbit/s→5.2/6.0Mbit/s→≥10/20Mbit/s…→…(4G,高速移动→>20/30Mbit/s~100Mbit/s;接近固定→≥156Mbit/s ~1000Mbit/s)。 对宽带无线而言,按这类轨迹发展NGN及GII并无什么争议,主要争议在于3G何时真正来临,能持续多长时间,是否真正有效,甚至是否亦会成为“泡沫”,以及3G与3G+/4G的关系是什么?是否有必要将4G的250km/hr高速移动下的速率必须定义为100Mbit/s。 五、框架目标展望及发展策略考虑 (1)对NGN是否应为全IP化网络之争的看法 根据前面对NGN背景的探讨可看出,IP网的飞速发展,巨大的市场及全球覆盖的现实,人们很容易认同在IP协议基础上进一步演进提高,以较好地融合现有网络,平滑地向期望中的NGN发展这种观点。另一方面,E-mail,WWW浏览及VoIP等业务的普及与飞速扩展,导致IP网的全球覆盖、全方位命名与服务,其开放性及可经济有效地支持多业务运行的特点,使人们感到它与GII的构想甚为相似,认为可以采取IP协议支持核心网平台进行未来网络的融合与演进。在此基础上,若要实现各类网络层面最经济有效的互联,网络终端、PAN,LAN,MAN及WAN当然均以IP化为好,这便导致“NGN应是全IP化网络”观点的提出。相反,TINA观点中明确指出,IP网的三大缺陷确是事实,必须改变网络层结构,以中间件层为基础才能真正向NGN演进,从而提出了“NGN不应该是全IP化网络”的观点。看来,这两种观点均有其理由及可取之处,但应避免偏激,否则难以取长补短,取得现实有效的融合与推进。一方面,想要完全抛开现存IP网而推向NGN是缺乏基础的,不现实的。另一方面,希望用今天的IP网一统天下显然不切实际,显得过分乐观与理想化,今天的IP网协议必然与未来NGN协议有很大差异。尽管还会有不少相似之处,但研究和发展NGN必须认真分析这些差距的根源,找出有效的解决办法才行。应该承认, 对NGN而言,即使可以提出“IP为基础”或“全IP化”中“IP”的概念与含义,但它们确实不是原先意义上的IP,原先意义上的IP的一系列缺陷导致无法实施所期望的NGN的基本目标。ITU则应抓紧这一机会,博采众长,全面协调,合理保留与使用IP协议的合理成份,并重视一切有益的概念与现实途径,使NGN的新协议与现实装备的可行性均获得长足提高,从而不负众望。对NGN与GII的关系首先应作出明确合理的阐述,NGN的定义亦必须合理,并划分必要的阶段。其次,除应对网络结构进行纵向层面的优化外,对其横向层面,甚至多维层面也应协调,指出其优化结构的导向。 (2)NGN的框架目标展望及分阶段推进策略 对NGN框架目标可作如下展望: ●采用分层的全开放式的平台体系与标准接口,具有独立的模块化的结构; ●基于统一协议的分组型网络构架; ●以市场与业务驱动为导向,将呼叫控制与网络传送层及业务层完全分离; ●能提供语音、数据及多媒体等综合业务,对各种业务提供有保证的端到端QoS; ●能向用户提供任意时间、任何地点与多样化的宽带无缝隙接入,并有足够的容量扩展潜力; ●有适当等级、合理及必须的安全性; ●有足够的网络智能功能与端到端的网管能力; ●具备有效的跨协议、跨标准国际漫游能力; ●有跨标准、跨业务运营商、跨市场的网络互联互通能力; ●有服务的快速布设与可移植性,可充分利用平台的开放性与标准性,积极调动运营商及第三方的天才与创造性,快速丰富业务种类与市场应用模式; ●网络结构前后向兼容、保护投资、允许平滑演进,促使电信网、计算机网及有线电视网的三网真正融合。 显然,按这样的框架目标实施的NGN决不可能轻而易举地一步到位,必然是一个分阶段、积极稳妥、科学求实地一步步向GII演进发展的漫长征途。 NGN概念的提出表达了期望实现三网逐步融合并迈向GII的有效途径的初衷。它不是下一代Internet网,更不是下一代PSTN电话网及有线电视网,而是以全新IP协议为基础,有机地融语音、视象、数据于一体的面貌全新的网络,它将真正使网络设施不受时间、空间和带宽的限制,充分实现网络个性化,使基于网络的虚拟世界与现实世界完美地融合起来。接近零的网络时迟与优良的端到端QoS性能,满意的网络与系统的可靠性与可用性,以及足以信赖的网络安全性,使网络接入可实现普遍灵活、多样化、个性化的5W(5A)方式的无缝隙宽带接入。一般认为,实现这一宏伟目标大致要经历以下几个阶段,而且后续阶段的相关任务在前导阶段中或许已在探索或局部实施。 (1)启动阶段。在此阶段应较好地解决启动问题,坚定地迈好成功的第一步。一方面要尽快完成NGN的确切定义、基本框架目标、阶段划分、实施途径等标准化工作,同时以软交换等技术为核心,试验探索及启动实施基于TDM的电路型PSTN语音网络和基于ATM/IP分组型的网络,向初级NGN网络的融合演进,降低NGN的建设成本和运营花费,使高创收机遇、有效的前后向兼容、平滑演进及紧密用户关系、发挥用户积极性和创造性等优点,能有所体现。应该说,这是检验NGN能否成功而迈出的最重要的第一步。 (2)解决QoS问题阶段。在此阶段中,应较好地解决SDH或WDM上以IP为基础的网络的QoS保证,甚至较好地解决全IP网络端到端的QoS保证,使以IP为基础的平台上运作的NGN网络真正能达到电信级的业务质量要求。 (3)解决安全性问题阶段。这是目前Internet/IP存在的要害问题,应调动一切有益的网络结构概念、网络安全技术,包括充分利用中间件结构概念与软件技术,真正获得满意的网络安全解决办法,否则基于网络的电子业务及网络托管等的实施,均为一句空话。 (4)互操作阶段。这是在充分开放标准的基础上,真正实现有效的跨协议、跨标准国际漫游及跨标准、跨业务运营商、跨市场的网络互联互通的必须步骤。 (5)综合协调全网智能管理及业务运行阶段。真正摆脱目前Internet/IP网络的弱智管理状态,包括资源管理在内,充分利用一整套自学习、自适应智能管理技术,实现全网多业务、多模式运行时的高度自适应、智能化管理,确保全网运作的应变能力及满意的可靠性与可用性。 应该说,上述阶段不是机械的物理式划分,而是网络层次内涵上的阶段划分。而且,每一阶段的实施均应贯彻无缝隙前后向兼容演进原则,有机地保持各类业务运行的连续性,并不断创造与增加可赢利的新业务。 在发展我国NGN时,注意下述策略考虑是有益的: (1)从网络核心至边际,甚至接入传送承载层面上充分发挥光的作用,否则所谓无限带宽、零时延及光速网络经济等无从谈起。从网络的统一平台协议及QoS保证、安全控制与智能管理角度的应用服务层面考虑,应博采众长,集各家精华,建立一个尽可能令人满意的全新的IP,以不负众望,不违反NGN推进的初衷。从全球无缝隙覆盖个人多媒体通信个性化要求及宽带接入层面考虑,应充分发挥无线,特别是移动通信的作用,否则光速经济时代的个性化业务特色与网络托管业务等均为空中楼阁,不可能实现。 (2)软交换、软件(定义的)无线电、中间件以及系统、网络与设备的自适应智能控制等整套软件工程技术将是发展NGN的精髓。如上所述,NGN概念以及将原本不灵活且结构僵化的网络结构推向NGN概念,亦是结合计算机领域PC机发展经验的结果。采用分层及全开放模式,并具独立的模块化结构,实施业务驱动,可使业务与呼叫控制及呼叫控制与承载完全分离, 从而具有最大限度的网络结构与业务应用的灵活性。而就“中间件”这一名词而言,虽不是一个新词,但不断赋予了新的含义。在不断发展的网络环境中,无论是硬件平台还是软件平台,都不可能完全统一。为能更好地开发和应用在异构分布式平台上运行的应用软件,迫切需要一种基于标准的、独立于计算机硬件及操作系统的开发和运行环境,于是“中间件”技术便应运而生。目前,中间件技术已与操作系统及数据库并驾齐驱,成为基础软件领域的三驾马车。可以预料,对NGN及宽带无线与3G/4G等宽带移动而言,中间件技术亦将成为其解决多平台、多业务环境中安全控制及应用业务增值发展的重要手段。 (3)无论NGN、宽带无线还是3G,均有巨大的潜在经济价值与发明创造空间存在,且NGN与未来GII目标相沟通,更为重要。传统运营商、新兴运营商、长途通信批发公司、移动运营商、骨干ISP以及有实力的国内外制造厂商等都瞄准与寄厚望于NGN。对此,我国相关政府主管部门应密切关注此事,无论对标准化工作、相关试验探索及初期应用工作,均应象3G那样予以高度重视和积极支持,在国际与国内均接近同样起跑线水平的有利条件下,充分利用我国诱人的市场潜力,加强政府的宏观组织协调作用,搞好我国自主知识创新及加入WTO新环境下与外国朋友的真正有效的多赢合作。 (4)鉴于NGN从定义、基本框架目标及结构装备等开始,都有很多不确定因素存在,因此在目前“NGN热”之际, 特别应避免不切实际的“炒作”与一烘而上。即使就软交换技术而言,也是一种发展中的新技术,其协议兼容性、标准及产品成熟性、多媒体业务的有效软交换、媒体网关与软交换的网络调配与综合管理以及软交换的现有网管能力等方面仍有不少问题存在,如何确定目前软交换的应用定位及渐进发展步骤等,均应谨慎从事。因此,发展NGN一定要坚持“积极、稳妥、科学、求实”的基本发展原则,以便将发展建设的投资风险降至最小,否则将违背NGN概念的初衷。 摘自 中国电信



关键词: 问题     及其     发展     策略     考虑     全球     以及     宽带         

共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]