[科普中國(guó)]-下一代網(wǎng)絡(luò)

下一代網(wǎng)絡(luò)（Next Generation Network），又稱為次世代網(wǎng)絡(luò)。主要思想是在一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上以統(tǒng)一管理的方式提供多媒體業(yè)務(wù)，整合現(xiàn)有的市內(nèi)固定電話、移動(dòng)電話的基礎(chǔ)上（統(tǒng)稱FMC），增加多媒體數(shù)據(jù)服務(wù)及其他增值型服務(wù)。其中話音的交換將采用軟交換技術(shù)，而平臺(tái)的主要實(shí)現(xiàn)方式為IP技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一通信其中voip將是下一代網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重點(diǎn)。為了強(qiáng)調(diào)IP技術(shù)的重要性，業(yè)界的主要公司之一思科公司（Cisco Systems）主張稱為IP-NGN

背景NGN 是“下一代網(wǎng)絡(luò)（Next Generation Network）”或“新一代網(wǎng)絡(luò)（New Generation Network）”的縮寫。那它的“上一代”網(wǎng)絡(luò)是什么？

其實(shí)，上一代網(wǎng)絡(luò)就是普通的電話網(wǎng)。自從亞歷山大·格拉漢姆·貝爾發(fā)明了世界上第一臺(tái)電話機(jī)以來，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間，人們?yōu)橹d奮。電話網(wǎng)，也就是以音聲傳導(dǎo)為目的的回線交換技術(shù)被使用。電話網(wǎng)的出現(xiàn)拉近了人們的距離，但在這個(gè)階段，只能進(jìn)行聲音的傳送。相信大家一定還記得當(dāng)時(shí)裝一部電話的費(fèi)用非常高昂，打一個(gè)電話也得措辭得當(dāng)，長(zhǎng)話短說，否則電話費(fèi)用將是一筆很大的賬單。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，以數(shù)據(jù)通信為主要目的的基于因特網(wǎng)的分組交換通信也漸漸被使用。至2000年為止，第1代以聲音為主的網(wǎng)絡(luò)通信量尚占有優(yōu)勢(shì)。而現(xiàn)今，因?yàn)閿?shù)據(jù)通信大量增加的原因，更加節(jié)省費(fèi)用的并同樣可以支持音聲傳送的分組交換傳送通信網(wǎng)絡(luò)漸漸被使用。音聲通信與數(shù)據(jù)通信相結(jié)合的一元化信息傳送的第2代網(wǎng)絡(luò)被賦予運(yùn)用。因特網(wǎng)與電話網(wǎng)相比，簡(jiǎn)單性與安全性是一個(gè)弱點(diǎn)。于是，集合了ip網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)處的下一代通信網(wǎng)絡(luò)NGN出現(xiàn)了。

NGN是從傳統(tǒng)的以電路交換為主的PSTN網(wǎng)絡(luò)，逐漸邁向以分組交換為主的網(wǎng)絡(luò)，它承載了原有PSTN網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)，把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載到IP網(wǎng)絡(luò)中以減輕PSTN網(wǎng)絡(luò)的重荷，又以IP技術(shù)的新特性增加和增強(qiáng)了許多新老業(yè)務(wù)。從某種意義上講，NGN是基于TDM（Time Division Multiplexing，時(shí)分復(fù)用）的PSTN語音網(wǎng)絡(luò)和基于IP/ATM的分組網(wǎng)絡(luò)融合的產(chǎn)物，它使得在新一代網(wǎng)絡(luò)上語音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)成為了可能。如下圖所示。

NGN的“誕生”具有劃時(shí)代的意義，它不是原有網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單延伸及疊加，也不是革命而是演進(jìn)！人們稱之為“電信史上的一塊里程碑，標(biāo)識(shí)著新一代電信網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來?！?/p>

NGN網(wǎng)路除了以上說的電話網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)以外，也包括播放網(wǎng)。以NGN為基礎(chǔ)的流媒體服務(wù)和播放服務(wù)也在被標(biāo)準(zhǔn)化，融合了前兩者網(wǎng)絡(luò)的"通信與播放的融合網(wǎng)絡(luò)"也正在被開發(fā)中。

2009年，中國(guó)傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架，向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案被采納。傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)取得積極進(jìn)展。傳感網(wǎng)在國(guó)際上又稱為"物聯(lián)網(wǎng)"，這是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域。這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)。隨著傳感器、軟件、網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)迅猛發(fā)展，傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛拓展，帶來信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。中國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也高度重視，并將此稱為傳感網(wǎng)。經(jīng)過長(zhǎng)期艱苦努力，中國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)攻克了大量關(guān)鍵技術(shù)，取得了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的重要話語權(quán)，傳感網(wǎng)發(fā)展具備了一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在電力、交通、安防等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用也初見成效。《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》和"新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)"重大專項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。9月11日，經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)，全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組建了傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組。標(biāo)準(zhǔn)工作組聚集了中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)移動(dòng)等國(guó)內(nèi)傳感網(wǎng)主要的技術(shù)研究和應(yīng)用單位，將積極開展傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制訂工作，深度參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，旨在通過標(biāo)準(zhǔn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。

基本介紹NGN是一個(gè)分組網(wǎng)絡(luò)，它提供包括電信業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，能夠利用多種帶寬和具有QoS能力的傳送技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能與底層傳送技術(shù)的分離；它允許用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的自由接入，并支持通用移動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)業(yè)務(wù)使用的一致性和統(tǒng)一性。它是以軟交換為核心的，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體業(yè)務(wù)的基于分組技術(shù)的綜合開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，代表了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。NGN具有分組傳送、控制功能從承載、呼叫/會(huì)話、應(yīng)用/業(yè)務(wù)中分離、業(yè)務(wù)提供與網(wǎng)絡(luò)分離、提供開放接口、利用各基本的業(yè)務(wù)組成模塊、提供廣泛的業(yè)務(wù)和應(yīng)用、端到端QoS和透明的傳輸能力通過開放的接口規(guī)范與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互通、通用移動(dòng)性、允許用戶自由地接入不同業(yè)務(wù)提供商、支持多樣標(biāo)志體系，融合固定與移動(dòng)業(yè)務(wù)等等特征。1

意義從意義上講，NGN是基于TDM的PSTN語音網(wǎng)絡(luò)和基于IP/ATM的分組網(wǎng)絡(luò)融合的產(chǎn)物，它使得在新一代網(wǎng)絡(luò)上語音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)成為了可能。是可以同時(shí)提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體等多種業(yè)務(wù)的綜合性的、全開放的寬頻網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)體系，至少可實(shí)現(xiàn)千兆光纖到戶。NGN能在的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提供包括話音、數(shù)據(jù)、多媒體等多種服務(wù)，還能把用于長(zhǎng)途電話的低資費(fèi)IP電話引入本地市話，有望大大降低本地通話費(fèi)的成本和價(jià)格。

發(fā)展角度從發(fā)展的角度來看，NGN是在傳統(tǒng)的以電路交換為主的PSTN網(wǎng)絡(luò)中逐漸邁出了向以分組交換為主的步伐的，它承載了原有PSTN網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)，同時(shí)把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載到IP網(wǎng)絡(luò)中以減輕PSTN網(wǎng)絡(luò)的重荷，又以IP技術(shù)的新特性增加和增強(qiáng)了許多新老業(yè)務(wù)。

NGI的術(shù)語由互聯(lián)網(wǎng)研究部門和標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)體（例如IETF）所提出，兩者從不同的源點(diǎn)（對(duì)電話優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)和對(duì)數(shù)據(jù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)）出發(fā)朝著幾乎相同的目標(biāo)發(fā)展。

在ETSI中，對(duì)NGN有這樣的定義：“NGN是一種規(guī)范和部署網(wǎng)絡(luò)的概念，即通過采用分層、分布和開放業(yè)務(wù)接口的方式，為業(yè)務(wù)提供者和運(yùn)營(yíng)者提供一種能夠通過逐步演進(jìn)的策略，實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有快速生成、提供、部署和管理新業(yè)務(wù)的平臺(tái)?！?img src="https://img-xml.kepuchina.cn/images/newsWire/FWmU5jw5VSPcpeVnSnyCQvPd6WtMxtm6Dyqm.jpg" alt="" />ITU－T將NGN應(yīng)具有的基本特征概括為以下幾點(diǎn)：多業(yè)務(wù)（話音與數(shù)據(jù)、固定與移動(dòng)、點(diǎn)到點(diǎn)與廣播的會(huì)聚）、寬帶化（具有端到端透明性）、分組化、開放性（控制功能與承載能力分離，業(yè)務(wù)功能與傳送功能分離，用戶接入與業(yè)務(wù)提供分離）、移動(dòng)性、兼容性（與現(xiàn)有網(wǎng)的互通）。除此之外，安全性和可管理性（包括QoS的保證）是電信運(yùn)營(yíng)公司和用戶所普遍關(guān)心的，也是NGN與的互聯(lián)網(wǎng)的主要區(qū)別。

NGN是傳統(tǒng)電信技術(shù)發(fā)展和演進(jìn)的一個(gè)重要里程碑。從網(wǎng)絡(luò)特征和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展上看，它源于傳統(tǒng)智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)和呼叫控制相分離的基本理念，并將承載網(wǎng)絡(luò)分組化、用戶接入多樣化等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)思路在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)。因此，準(zhǔn)確地說NGN并不是一場(chǎng)技術(shù)革命，而是一種網(wǎng)絡(luò)體系的革命。它繼承了現(xiàn)有電信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以軟交換為控制核心、以分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺(tái)、結(jié)合多種接入方式（包括固定網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等）的網(wǎng)絡(luò)體系。NGN與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

網(wǎng)絡(luò)功能從網(wǎng)絡(luò)層次上來看，NGN在垂直方向從上往下依次包括業(yè)務(wù)層、控制層、媒體傳輸層和接入層，從網(wǎng)絡(luò)功能層次上看，NGN在垂直方向從上往下依次包括業(yè)務(wù)層、控制層、媒體傳輸層和接入層，在水平方向應(yīng)覆蓋核心網(wǎng)和接入網(wǎng)乃至用戶駐地網(wǎng)。

如果將NGN和人體結(jié)構(gòu)做對(duì)比，那么各個(gè)層分別充當(dāng)了如下的角色：

l 業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)層主要為網(wǎng)絡(luò)提供各種應(yīng)用和服務(wù)，提供面向客戶的綜合智能業(yè)務(wù)，提供業(yè)務(wù)的客戶化定制。相當(dāng)于人的臉，是用戶最能直接感受到的部分。

l 控制層：控制層負(fù)責(zé)完成各種呼叫控制和相應(yīng)業(yè)務(wù)處理信息的傳送。在這一層有一個(gè)重要的設(shè)備即軟交換設(shè)備，它能完成呼叫的處理控制、接入?yún)f(xié)議適配、互連互通等綜合控制處理功能，提供全網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支持平臺(tái)。相當(dāng)于人的大腦，指揮著整個(gè)身體的運(yùn)作。

l 媒體傳輸層：媒體傳輸層主要指由IP路由器等骨干傳輸設(shè)備組成的包交換網(wǎng)絡(luò)，是軟交換網(wǎng)絡(luò)的承載基礎(chǔ)。媒體傳輸層就好比人體的血管 ，媒體包相當(dāng)于血液，正是有了血管作為承載，才能將血液傳送到身體各個(gè)部位。

l 接入層：接入層主要指與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各種接入網(wǎng)關(guān)和新型接入終端設(shè)備，完成與現(xiàn)有各種類型的通信網(wǎng)絡(luò)的互通并提供各類通信終端（如模擬話機(jī)、SIP Phone、PC Phone可視終端、智能終端等）到IP核心層的接入。接入層就好比人的四肢，做的任何一個(gè)動(dòng)作都會(huì)將信號(hào)發(fā)送給大腦。

從NGN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)我們可以總結(jié)為一句話：NGN不僅實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)提供與呼叫控制的分離，而且還實(shí)現(xiàn)了呼叫控制與承載傳輸?shù)姆蛛x。

業(yè)務(wù)能力從業(yè)務(wù)能力上看，NGN將支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體等多種業(yè)務(wù)，具有開放的業(yè)務(wù)API接口以及對(duì)業(yè)務(wù)靈活的配置和客戶化能力。

業(yè)務(wù)特點(diǎn)●多媒體化：NGN中發(fā)展最快的特點(diǎn)將是多媒體特點(diǎn)，同時(shí)多媒體特點(diǎn)也是NGN最基本、最明顯的特點(diǎn)；

●開放性：NGN網(wǎng)絡(luò)具有標(biāo)準(zhǔn)的、開放的接口，為用戶快速提供多樣的定制業(yè)務(wù)；

●個(gè)性化：個(gè)性化業(yè)務(wù)的提供將給未來的運(yùn)營(yíng)商帶來豐厚的利潤(rùn)；

●虛擬化：虛擬業(yè)務(wù)將是個(gè)人身份、聯(lián)系方式以至于住所都虛擬化。用戶可以使用個(gè)人號(hào)碼，號(hào)碼可以攜帶等虛擬業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)任何時(shí)候、任何地方的通信；

●智能化：NGN的通信終端具有多樣化、智能化的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和終端特性結(jié)合起來可以提供更加智能化的業(yè)務(wù)。2

業(yè)務(wù)方式⒈直接由軟交換提供PSTN基本業(yè)務(wù)及補(bǔ)充業(yè)務(wù)；⑵軟交換系統(tǒng)和現(xiàn)有智能網(wǎng)的SCP進(jìn)行互通，充當(dāng)SSP，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有PSTN網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)；

⒊利用應(yīng)用服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的增值業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)及未來的各項(xiàng)業(yè)務(wù)；

⒋由第三方提供業(yè)務(wù)；

⒌和ISP/ICP或?qū)Ｓ闷脚_(tái)互聯(lián)，提供SIP/ICP和專用平臺(tái)所具有的業(yè)務(wù)。

設(shè)備從設(shè)備上看，軟交換的眾多設(shè)備是通過功能分離從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中演化而來的，軟交換體系可以由多個(gè)設(shè)備提供商來提供基于開放標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，使得運(yùn)營(yíng)商能夠靈活地選擇最合適的產(chǎn)品去建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而且開放的標(biāo)準(zhǔn)也能促進(jìn)發(fā)展和節(jié)約成本。

從網(wǎng)絡(luò)管理上看，由于NGN中呼叫控制與媒體層和業(yè)務(wù)層分離，對(duì)業(yè)務(wù)和媒體層的管理邊界將更加清晰，而各層的管理也將更加集中靈活。

成本從成本上看，NGN技術(shù)是一種能夠節(jié)省費(fèi)用的技術(shù)，這主要體現(xiàn)兩個(gè)方面：基于分組的核心承載網(wǎng)絡(luò)將具有更高的帶寬利用能力；業(yè)務(wù)的產(chǎn)生、部署和管理將變得更加靈活有效，主要是一種基于商用平臺(tái)的軟件開發(fā)和管理過程，在初期價(jià)格較貴，但后期將是低成本運(yùn)作的。

關(guān)鍵技術(shù)NGN的九大支撐技術(shù)：

1.IPv6

2.光纖高速傳輸

⒊光交換與智能光網(wǎng)

⒋寬帶接入

⒌城域網(wǎng)

⒍軟交換

⒎3G和后3G移動(dòng)通信系統(tǒng)

⒏IP終端

9.網(wǎng)絡(luò)安全

傳統(tǒng)技術(shù)IPv6：作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，NGN將基于IPv6。IPv6相對(duì)于IPv4的主要優(yōu)勢(shì)是：擴(kuò)大了地址空間、提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量、服務(wù)質(zhì)量得到很大改善、安全性有了更好的保證、支持即插即用和移動(dòng)性、更好地實(shí)現(xiàn)了多播功能。

光纖高速傳輸技術(shù)：NGN需要更高的速率、更大的容量，但為止我們能夠看到的，并能實(shí)現(xiàn)的最理想傳送媒介仍然是光。因?yàn)橹挥欣霉庾V才能帶給我們充裕的帶寬。光纖高速傳輸技術(shù)現(xiàn)正沿著擴(kuò)大單一波長(zhǎng)傳輸容量、超長(zhǎng)距離傳輸和密集波分復(fù)用(DWDM）系統(tǒng)三個(gè)方向在發(fā)展。單一光纖的傳輸容量自1980至2000年這20年里增加了大約1萬倍。已做到40Gb/s，預(yù)計(jì)幾年后將再增加16倍，達(dá)到6.4Tb/s。超長(zhǎng)距離實(shí)現(xiàn)了1.28T（128x10G）無再生傳送8000Km。波分復(fù)用實(shí)驗(yàn)室最高水平已做到273個(gè)波長(zhǎng)、每波長(zhǎng)40Gb(日本NEC）。

光交換與智能光網(wǎng)：光有高速傳輸是不夠的，NGN需要更加靈活、更加有效的光傳送網(wǎng)。組網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)正從具有分插復(fù)用和交叉連接功能的光聯(lián)網(wǎng)向利用光交換機(jī)構(gòu)成的智能光網(wǎng)發(fā)展，從環(huán)形網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)發(fā)展，從光-電-光交換向全光交換發(fā)展。智能光網(wǎng)能在容量靈活性、成本有效性、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、業(yè)務(wù)靈活性、用戶自助性、覆蓋性和可靠性等方面比點(diǎn)到點(diǎn)傳輸系統(tǒng)和光聯(lián)網(wǎng)帶來更多的好處。

下一代網(wǎng)絡(luò)

寬帶接入：NGN必須要有寬帶接入技術(shù)的支持，因?yàn)橹挥薪尤刖W(wǎng)的帶寬瓶頸被打開，各種寬帶服務(wù)與應(yīng)用才能開展起來，網(wǎng)絡(luò)容量的潛力才能真正發(fā)揮。這方面的技術(shù)五花八門，主要有以下四種技術(shù)，一是基于高速數(shù)字用戶線(VDSL）；二是基于以太網(wǎng)無源光網(wǎng)（EPON）的光纖到家（FTTH）；三是自由空間光系統(tǒng)（FSO）；四是無線局域網(wǎng)(WLAN）。城域網(wǎng)：城域網(wǎng)也是NGN中不可忽視的一部分。城域網(wǎng)的解決方案十分活躍，有基于SONET/PDH/SDH的、基于ATM的、也有基于以太網(wǎng)或WDM的，以及MPLS和RPR（彈性分組環(huán)技術(shù)）等。

彈性分組環(huán)：彈性分組環(huán)是面向數(shù)據(jù)（特別是以太網(wǎng)）的一種光環(huán)新技術(shù)，它利用了大部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性不如話音那樣強(qiáng)的事實(shí)，使用雙環(huán)工作的方式。RPR與媒介無關(guān)，可擴(kuò)展，采用分布式的管理、擁塞控制與保護(hù)機(jī)制，具備分服務(wù)等級(jí)的能力。能比SONET/SDH更有效地分配帶寬和處理數(shù)據(jù)，從而降低運(yùn)營(yíng)商及其企業(yè)客戶的成本。使運(yùn)營(yíng)商在城域網(wǎng)內(nèi)通過以太網(wǎng)運(yùn)行電信級(jí)的業(yè)務(wù)成為可能。

城域光網(wǎng)：城域光網(wǎng)是代表發(fā)展方向的城域網(wǎng)技術(shù)，其目的是把光網(wǎng)在成本與網(wǎng)絡(luò)效率方面的好處帶給最終用戶。城域光網(wǎng)是一個(gè)擴(kuò)展性非常好并能適應(yīng)未來的透明、靈活、可靠的多業(yè)務(wù)平臺(tái)，能提供動(dòng)態(tài)的、基于標(biāo)準(zhǔn)的多協(xié)議支持，同時(shí)具備高效的配置能力、生存能力和綜合網(wǎng)絡(luò)管理的能力。

軟交換：為了把控制功能（包括服務(wù)控制功能和網(wǎng)絡(luò)資源控制功能）與傳送功能完全分開，NGN需要使用軟交換技術(shù)。軟交換的概念基于新的網(wǎng)絡(luò)分層模型（接入與傳送層、媒體層、控制層與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層四層）概念，從而對(duì)各種功能作不同程度的集成，把它們分離開來，通過各種接口協(xié)議，使業(yè)務(wù)提供者可以非常靈活地將業(yè)務(wù)傳送協(xié)議和控制協(xié)議結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，非常適用于不同網(wǎng)絡(luò)并存互通的需要，也適用于從話音網(wǎng)向多業(yè)務(wù)多媒體網(wǎng)的演進(jìn)。

3G時(shí)代3G和后3G移動(dòng)通信系統(tǒng)：3G定位于多媒體IP業(yè)務(wù)，傳輸容量更大，靈活性更高，并將引入新的商業(yè)模式，正處在走向大規(guī)模商用的關(guān)鍵時(shí)刻。制定3G標(biāo)準(zhǔn)的3GPP組織于2000年5月已經(jīng)決定以IPv6為基礎(chǔ)構(gòu)筑下一代移動(dòng)網(wǎng)，使IPv6成為3G必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)。包括4G在內(nèi)的后3G系統(tǒng)將定位于寬帶多媒體業(yè)務(wù)，使用更高的頻帶，使傳輸容量再上一個(gè)臺(tái)階。在不同網(wǎng)絡(luò)間可無縫提供服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)可以自行組織，終端可以重新配置和隨身佩帶，是一個(gè)包括衛(wèi)星通信在內(nèi)的端到端IP系統(tǒng)，與其他技術(shù)共享一個(gè)IP核心網(wǎng)。它們都是支持NGN的基礎(chǔ)設(shè)施。IP終端：隨著政府上網(wǎng)、企業(yè)上網(wǎng)、個(gè)人上網(wǎng)、汽車上網(wǎng)、設(shè)備上網(wǎng)、家電上網(wǎng)等等的普及，必須要開發(fā)相應(yīng)的IP終端來與之適配。許多公司現(xiàn)正在從固定電話機(jī)開始開發(fā)基于IP的用戶設(shè)備，包括汽車的儀表板、建筑物的空調(diào)系統(tǒng)以及家用電器，從音響設(shè)備和電冰箱到調(diào)光開關(guān)和電咖啡壺。所有這些設(shè)備都將掛在網(wǎng)上，可以通過家庭LAN或個(gè)人網(wǎng)（PAN）接入或從遠(yuǎn)端PC機(jī)接入。

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)安全與信息安全是休戚相關(guān)的，網(wǎng)絡(luò)不安全，就談不上信息安全。除了常用的防火墻、代理服務(wù)器、安全過濾、用戶證書、授權(quán)、訪問控制、數(shù)據(jù)加密、安全審計(jì)和故障恢復(fù)等安全技術(shù)外，今后還要采取更多的措施來加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全，例如，針對(duì)現(xiàn)有路由器、交換機(jī)、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP）、域名系統(tǒng)(DNS）所存在的安全弱點(diǎn)提出解決辦法；迅速采用強(qiáng)安全性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（特別是IPv6）；對(duì)關(guān)鍵的網(wǎng)元、網(wǎng)站、數(shù)據(jù)中心設(shè)置真正的冗余、分集和保護(hù)；實(shí)時(shí)全面地觀察了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的情況，對(duì)傳送的信息內(nèi)容負(fù)有責(zé)任，不盲目傳遞病毒或攻擊；嚴(yán)格控制新技術(shù)和新系統(tǒng)，在找到和克服安全弱點(diǎn)之前不允許把它們匆忙推向市場(chǎng)。3

面臨威脅就通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀而言，NGN可能面臨如下安全威脅。

1．電磁安全：隨著偵聽技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)處理能力的增強(qiáng)，電磁輻射可能引發(fā)安全問題。

⒉設(shè)備安全：當(dāng)前設(shè)備容量越來越大，技術(shù)越來越復(fù)雜，復(fù)雜的技術(shù)和設(shè)備更容易發(fā)生安全問題。

⒊鏈路安全：通信光纜電纜敷設(shè)規(guī)范性有所下降。在長(zhǎng)江、黃河、淮河等幾條大江大河上布放光纜時(shí)，基本都敷設(shè)并集中在鐵路橋（或公路橋）上，可能出現(xiàn)“橋毀纜斷”通信中斷的嚴(yán)重局面。

⒋通信基礎(chǔ)設(shè)施過于集中：國(guó)內(nèi)幾個(gè)主要運(yùn)營(yíng)商在省會(huì)城市的長(zhǎng)途通信局（站）采用綜合樓方式，在發(fā)生地震火災(zāi)等突發(fā)事件時(shí)，極易產(chǎn)生通信大規(guī)模中斷的局面。

⒌信令網(wǎng)安全：傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)的信令網(wǎng)曾經(jīng)是一個(gè)封閉的網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)安全。然而隨著軟交換等技術(shù)的引入，信令網(wǎng)逐漸走向開放，增加了安全隱患。

⒍同步外安全：同步網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)以及CDMA網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的重要保障。當(dāng)前大量網(wǎng)絡(luò)包括CDMA等主要依賴GPS系統(tǒng)。如GPS系統(tǒng)出現(xiàn)問題將對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)造成不可估量的損失。

⒎網(wǎng)絡(luò)遭受戰(zhàn)爭(zhēng)、自然災(zāi)害：在網(wǎng)絡(luò)遭受戰(zhàn)爭(zhēng)或自然災(zāi)害時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)遭受毀滅性打擊，導(dǎo)致鏈路大量中斷。

⒏網(wǎng)絡(luò)被流量沖擊：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)受到流量沖擊時(shí)，可能產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降甚至停止服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)流量沖擊可能因突發(fā)事件引起，也可能是受到惡意攻擊。

⒐終端安全：典型的多業(yè)務(wù)終端是一個(gè)計(jì)算機(jī)，與傳統(tǒng)的專用傻終端例如電話相比，智能終端故障率以及配置難度都大大提高。

⒑網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)安全：多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)很少基于物理端口或者線路區(qū)分用戶，因此業(yè)務(wù)被竊取時(shí)容易產(chǎn)生糾紛。

⒒網(wǎng)絡(luò)資源安全：多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，用戶惡意或無意（感染病毒）濫用資源（例如帶寬資源）會(huì)嚴(yán)重威脅網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。

⒓通信內(nèi)容安全：網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膬?nèi)容可能被非法竊取或被非法使用。

⒔有害信息擴(kuò)散：傳統(tǒng)電信網(wǎng)不負(fù)責(zé)信息內(nèi)容是否違法。隨著新業(yè)務(wù)的開展，對(duì)于有害信息通過網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散傳播的問題應(yīng)引起NGN的高度重視。4

應(yīng)對(duì)原則面對(duì)上述以及未來可能出現(xiàn)的未知的安全威脅，首先應(yīng)明確如下應(yīng)對(duì)原則：

⒈安全不是絕對(duì)的，安全威脅永遠(yuǎn)存在。

安全不是一種穩(wěn)定的狀態(tài)，永遠(yuǎn)不能認(rèn)為采用了怎樣的安全措施就能到達(dá)安全狀態(tài)。首先，付出資源、管理代價(jià)可以增加安全性，但是無論多少代價(jià)也不能達(dá)到永遠(yuǎn)、絕對(duì)的安全。其次，安全是一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài)，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)以及時(shí)間的推移，原本相對(duì)安全的措施和技術(shù)也會(huì)變得相對(duì)不安全。第三，安全技術(shù)和管理措施是有針對(duì)性、有范圍的，通常只對(duì)已知或所假想的安全威脅有效。安全技術(shù)和安全管理措施不確保對(duì)未知或未預(yù)想的安全威脅生效。

⒉安全應(yīng)作為基礎(chǔ)研究，需要長(zhǎng)期努力。

NGN安全研究范圍廣泛，包括法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理措施、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、設(shè)備可靠性、業(yè)務(wù)特性、商業(yè)模式、纜線埋放、加密強(qiáng)度、加密算法、有害信息定義等大量領(lǐng)域。因此安全研究不是一蹴而就，需要長(zhǎng)期努力。安全投入本身不能產(chǎn)生直接效益，只能防止和減少因不安全因素而造成的損失。安全研究應(yīng)當(dāng)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)研究，由國(guó)家、運(yùn)營(yíng)商和相關(guān)企業(yè)長(zhǎng)期投入，共同努力。

⒊安全需要付出代價(jià)，安全要求應(yīng)當(dāng)適度。

NGN安全是所有人都希望的，但不是所有人都能意識(shí)到為達(dá)到一定的安全標(biāo)準(zhǔn)所需要付出的代價(jià)。為安全付出的代價(jià)可能是人力、物力、財(cái)力，也可能是降低效率。因此安全要求應(yīng)當(dāng)適度，為機(jī)密性付出的代價(jià)大于因泄密可能受到的損失時(shí)該安全要求便意義不大。在日常通話中能保證機(jī)密性當(dāng)然理想，但是如需要增加幾倍的通話費(fèi)用來增加機(jī)密性（機(jī)密性通常只能增加，無法絕對(duì)確保），相信大多數(shù)用戶都無法接受。

⒋安全隱患有大有小，應(yīng)分輕重緩急。

當(dāng)前NGN上存在大量已知和未知的安全隱患。對(duì)于眾多的安全隱患，應(yīng)當(dāng)視可能造成的危害以及需要付出的成本，分輕重緩急分別解決。一般來說可能大面積影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供的安全隱患應(yīng)當(dāng)優(yōu)先解決，例如影響同步網(wǎng)安全、網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議正常運(yùn)行的安全隱患等。對(duì)于不影響業(yè)務(wù)正常開展，或者只以較小可能影響少量用戶同時(shí)需要資金人員較多的安全隱患例如無線接口用戶數(shù)據(jù)未加密等可以稍稍延后解決。

⒌安全不僅是技術(shù)問題，更重要的是管理。

絕大多數(shù)安全隱患可以通過技術(shù)手段解決，但是安全更重要的是管理。當(dāng)前技術(shù)條件下任何安全技術(shù)都是需要人來參與。完善的管理機(jī)制能最大程度上防止管理人員有意或無意的增加安全隱患的行為。通常這樣的管理機(jī)制是以日志和審計(jì)作后盾，以降低效率作代價(jià)。因此沒有完善管理機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)不可能是安全的網(wǎng)絡(luò)。此外一些通過管理可以輕易解決的問題可能需要極其復(fù)雜的技術(shù)手段才能解決。

⒍安全問題有范圍，不是包羅萬象的。NGN安全有自身的范圍界定，并不是所有的問題都會(huì)影響NGN和信息安全。隨意擴(kuò)展安全研究范圍，將大量與安全無關(guān)的課題歸結(jié)到NGN與信息安全研究中，可能會(huì)失去重點(diǎn)，不利于安全研究與安全隱患的解決。例如傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)指標(biāo)范圍內(nèi)的誤碼與安全問題無關(guān)；同樣IP網(wǎng)絡(luò)上設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的丟包率、電話網(wǎng)上掉線率范圍內(nèi)的掉線等都與NGN安全無關(guān)，用戶丟失密碼造成的損失也與網(wǎng)絡(luò)安全無關(guān)。

⒎網(wǎng)絡(luò)安全不僅僅是定性的，還應(yīng)當(dāng)定量評(píng)估。

當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有安全登機(jī)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，可以定量評(píng)估。長(zhǎng)期以來，通信網(wǎng)絡(luò)主要提供話音服務(wù)，對(duì)話音自身的信息安全以及內(nèi)容是否合法并不關(guān)心。因此主要采用業(yè)務(wù)可用性以及設(shè)備可靠性來體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全。但是當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)支撐著國(guó)家重要安全設(shè)施的正常運(yùn)行，因此網(wǎng)絡(luò)安全有必要定量評(píng)估并劃分等級(jí)。不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用應(yīng)當(dāng)有最低安全等級(jí)要求。對(duì)所有通信都提供最高安全等級(jí)固然很好，但是為此付出幾倍甚至幾十倍的成本顯然不是公眾和運(yùn)營(yíng)商所期望的。

⒏不同網(wǎng)絡(luò)上關(guān)注的安全問題應(yīng)當(dāng)各有側(cè)重。

傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)主要提供專線型的數(shù)據(jù)傳輸以及點(diǎn)到點(diǎn)的話音業(yè)務(wù)。因此傳統(tǒng)電信網(wǎng)主要關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)自身的安全以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的安全。而互聯(lián)網(wǎng)是為教育科研網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，服務(wù)可控性較差，并缺乏有效的商業(yè)模式，且其所具有的可大量傳遞數(shù)據(jù)信息并開展BBS以及點(diǎn)到多點(diǎn)、匿名發(fā)送等業(yè)務(wù)的特性也決定了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)更關(guān)注服務(wù)可控性以及網(wǎng)絡(luò)上的信息安全。

存在問題網(wǎng)絡(luò)安全NGN網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特點(diǎn)是開放性端口增多，導(dǎo)致其安全性下降。

NGN網(wǎng)絡(luò)的安全問題主要包括網(wǎng)絡(luò)安全和用戶數(shù)據(jù)安全兩個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)安全是指交換網(wǎng)絡(luò)本身的安全，即交換網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、服務(wù)器不會(huì)受到非法攻擊。需要在IP網(wǎng)上采用合適的安全策略，以保證交換網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全。用戶數(shù)據(jù)安全是指用戶的賬戶信息和通信信息的安全，即不會(huì)被非法的第三方竊取和監(jiān)聽。則要求有相應(yīng)的安全認(rèn)證策略保證用戶賬戶信息的安全，同時(shí)無論是用戶的賬戶信息還是用戶的通信信息的安全均需要IP網(wǎng)的安全策略作為保證。

承載網(wǎng)的QoSIP、ATM都是可供選擇的技術(shù)，其中ATM的QoS問題解決得比較徹底，對(duì)實(shí)時(shí)性較高的業(yè)務(wù)會(huì)比較有利。但是，它由于是面向連接的技術(shù)，信令比較復(fù)雜，另外，ATM的問題很多并沒有解決。因此，未來的承載網(wǎng)采用IP的可能性極大。但是，IP網(wǎng)本身亦有許多問題需要解決，如服務(wù)質(zhì)量QoS如何保證?分組數(shù)據(jù)網(wǎng)是為傳送非實(shí)時(shí)、突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的，能否為下一代網(wǎng)絡(luò)所承載的話音及視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供所需的QoS服務(wù)保證，是下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展所面臨的主要問題。

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通隨著NGN技術(shù)本身在不斷發(fā)展，協(xié)議本身也需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求不斷完善和補(bǔ)充。個(gè)廠家采用的協(xié)議不行同，而設(shè)備要在今后幾年實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，這是關(guān)鍵問題。互聯(lián)互通至少包括3個(gè)方面的內(nèi)容：水平互通、垂直互通以及信令網(wǎng)間的互通。

軟交換技術(shù)沒有一個(gè)國(guó)際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)組織，協(xié)議主要參照ITU-T和IETF定義的協(xié)議，但是針對(duì)實(shí)際的應(yīng)用，很多國(guó)家和運(yùn)營(yíng)商都在技術(shù)規(guī)范上做了補(bǔ)充定義。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)委員會(huì)從2001年起開始制定軟交換系統(tǒng)相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，主要包括設(shè)備規(guī)范、協(xié)議規(guī)范、接口規(guī)范和業(yè)務(wù)相關(guān)規(guī)范等，共完成相關(guān)規(guī)范59個(gè)。

與軟交換相比，IMS標(biāo)準(zhǔn)化和開放性程度相對(duì)高，國(guó)際上多個(gè)機(jī)構(gòu)和組織都在進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究和定義。從標(biāo)準(zhǔn)的成熟程度來看，移動(dòng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)比較成熟。3GPPR6認(rèn)為是移動(dòng)網(wǎng)可以用的標(biāo)準(zhǔn)。3GPPR7標(biāo)準(zhǔn)從2005年3月啟動(dòng)，在引入新業(yè)務(wù)，如CSI、VCC、E2EQoS、PCC、IMS拓展到固網(wǎng)領(lǐng)域等方面開展更深入的研究。

業(yè)務(wù)開發(fā)NGN的業(yè)務(wù)層是對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、ISP、ICP、ASP和用戶完全開放的，他們都可以在NGN的業(yè)務(wù)層上創(chuàng)建業(yè)務(wù)、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù).最典型的是IP電話，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供電話到電話的IP電話服務(wù)，ISP、ICP、甚至用戶可以開展PC到PC的IP電話服務(wù)，能夠快速、靈活地提供豐富的業(yè)務(wù)，這是NGN的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，但廠家能夠提供的業(yè)務(wù)多集中為基本語音業(yè)務(wù)及補(bǔ)充業(yè)務(wù)、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)、PINT業(yè)務(wù)、多媒體終端之間的同步瀏覽、統(tǒng)一消息、多媒體會(huì)議等，究竟什么業(yè)務(wù)才是運(yùn)營(yíng)商真正帶來收益的業(yè)務(wù)，并未出現(xiàn)特別值得提出的業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)資源有限，即使到了NGN時(shí)代也如此。要使NGN有序、有效地發(fā)揮作用，管理是十分重要的方面。NGN的網(wǎng)絡(luò)管理有兩個(gè)內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)資源的管理和用戶的管理。網(wǎng)絡(luò)資源管理同的電信網(wǎng)的網(wǎng)管功能基本相同，具有五大管理功能，性能、配置、故障、安全、計(jì)費(fèi)。它也是采用網(wǎng)元管理、網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)管理的分層管理模型。其中NGN的網(wǎng)絡(luò)的安全管理、NGN中端到端的QoS管理、四級(jí)網(wǎng)絡(luò)和眾多運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)管理都是NGN的網(wǎng)絡(luò)資源管理的重大課題。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

孔祥杰 - 副教授 - 大連理工大學(xué)軟件學(xué)院