NGN的挑戰(zhàn)
侯自強
2005/05/17
從概念上看，NGN 似乎是盡善盡美的，但實際上，它正面臨著因市場和業(yè)務(wù)模式的變化而帶來的挑戰(zhàn)。
NGN的挑戰(zhàn)
自從ITU提出NGN概念以來，NGN經(jīng)歷了一個發(fā)展和演化的過程。做為下一代網(wǎng)絡(luò)標準的框架，它凝聚著電信業(yè)對下一代網(wǎng)絡(luò)的各種需求 。人們對NGN的理解和定義各不相同，直到2003年，ITU才給出了NGN的明確定義。雖然市場上已經(jīng)開始出現(xiàn)各種號稱NGN的軟交換產(chǎn)品，但是NGN并沒有標準，甚至沒有一個體系結(jié)構(gòu)框架。2004 年，ITU決定在第三代移動通信3GPP的IMS基礎(chǔ)上發(fā)展NGN。此舉不僅使NGN有了一個明確的體系結(jié)構(gòu), 也促進了固定和移動通信中NGN標準的融合。NGN標準的制定和發(fā)展正在步入快速發(fā)展的軌道。
NGN的發(fā)展基本上屬于技術(shù)驅(qū)動。發(fā)展NGN的基本思路是明確的：基于IP技術(shù)，引入電信運營理念，為多個業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)統(tǒng)一的承載網(wǎng)。并在其上提供各種模塊以及各種業(yè)務(wù)，功能要盡善盡美。Y.NGN-SRQ建議草案規(guī)范了NGN的業(yè)務(wù)范疇：
- 交互的實時端到端通信。支持交互式實時語音、高質(zhì)量視頻等。
- IP電話業(yè)務(wù)。支持基于IP的與現(xiàn)存PSTN共存的端到端語音。
- VPN業(yè)務(wù)。配置能夠連接網(wǎng)絡(luò)中任何指定點的安全的VPN。
- 內(nèi)容傳輸業(yè)務(wù)。為大量用戶傳輸安全的、具有一定質(zhì)量保證的視頻及其他媒體業(yè)務(wù)。
- 移動業(yè)務(wù)。支持不同網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境下，用戶或終端的移動性。
- 傳感器網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。通過提供聯(lián)網(wǎng)傳感器和無線識別標簽（RFID）支持一種無處不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
- 數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。提供家庭控制、客戶支持及其他遠程設(shè)備控制環(huán)境。
- 公共互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)。提供向全球互聯(lián)網(wǎng)的接入。
從概念上看，NGN 似乎是盡善盡美的，但實際上，NGN正面臨著因市場和業(yè)務(wù)模式的變化帶來的新挑戰(zhàn)。NGN采用傳統(tǒng)電信的運營和收費模型：對各種業(yè)務(wù)提供差異性服務(wù)、基于QoS和使用量計費。但是，如果市場出現(xiàn)變化，這種業(yè)務(wù)和收費模型出現(xiàn)問題，NGN的基礎(chǔ)將被動搖。這正是NGN將遭遇的問題。
NGN如何面對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式的沖擊？目前電信運營商正面臨轉(zhuǎn)型（變革），NGN能否滿足電信變革的需求？
互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式?jīng)_擊NGN/IMS業(yè)務(wù)模式
目前，寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)的主要運營模式是收取包月費用，從2003年開始，寬帶接入采用包月制以后出現(xiàn)了快速增長的局面。而移動通信長期以來一直采用電信按使用量計費（計時或計流量）的模式，按條收費的短信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)形成了價值鏈，帶來了豐厚的利潤；但是，隨著3G的興起，移動通信進入移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)階段，按使用量計費的業(yè)務(wù)成為制約其發(fā)展的主要因素。以日本為例，日本的移動通信運營商的移動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)歷長期徘徊之后，從2004年中開始，DoCoMo等三大運營商被迫先后采用3900日元包月的模式，直接導(dǎo)致用戶數(shù)目和流量的劇增，出現(xiàn)了新的發(fā)展高潮。這被稱為移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的第三波。
包月制和電信業(yè)長期以來實行的按服務(wù)質(zhì)量和使用量（計時或計流量）是完全不同的，它徹底改變了電信的業(yè)務(wù)模型。為了應(yīng)付這一局面，中國電信和中國網(wǎng)通都將寬帶接入的公共互聯(lián)網(wǎng)與為企業(yè)大客戶（VIP客戶）服務(wù)的可管理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用的可管理的寬帶IP網(wǎng)從物理上分開。中國電信新建了ChinaNet2，中國網(wǎng)通則在原網(wǎng)通控股的CNCNet上發(fā)展了可管理的IP網(wǎng)。
目前電信業(yè)重點推廣的、代表了未來發(fā)展方向的NGN/IMS體系是運行在可管理的IP承載網(wǎng)上，其基礎(chǔ)是電信業(yè)按質(zhì)量、按使用量收費的模式，而不可能采用包月收費模式。NGN/IMS將主要用于企業(yè)大客戶（VIP客戶），而對于普通寬帶用戶而言，其業(yè)務(wù)主要運行在互聯(lián)網(wǎng)上。那么，今后的IP話音業(yè)務(wù)是運行在公共互聯(lián)網(wǎng)上還是運行在可管理的IP網(wǎng)上？目前NGN/IMS體系要求IP話音業(yè)務(wù)運行在可管理的IP網(wǎng)上，并繼續(xù)維持目前話音業(yè)務(wù)的收費模型。那么，如何面對做為增值業(yè)務(wù)運行在公共互聯(lián)網(wǎng)上的免費或包月的互聯(lián)網(wǎng)電話的挑戰(zhàn)？盡管我國目前規(guī)定，IP話音業(yè)務(wù)是電信基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，只允許電信運營商運營，但是在國外，比如美國等國家卻明確規(guī)定：VoIP是開放的增值業(yè)務(wù)，而互聯(lián)網(wǎng)是沒有國界的。那么，目前可管理的數(shù)據(jù)的收入和收入增長速度與寬帶互聯(lián)網(wǎng)相比都差得多。
NGN不能完全滿足電信轉(zhuǎn)型的需求
目前電信運營商提出的電信轉(zhuǎn)型概念是從“傳統(tǒng)意義上的基礎(chǔ)電信網(wǎng)絡(luò)運營商轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合信息服務(wù)提供商”。從這個意義上看，NGN/IMS可以提供一個互聯(lián)網(wǎng)多媒體系統(tǒng)平臺，滿足綜合信息服務(wù)提供商的要求。問題是，業(yè)務(wù)模式和市場需求的變化有可能使采用今天的NGN/IMS平臺的綜合信息服務(wù)提供商面對包月等互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式的沖擊，因此將無法滿足市場的需求。單純“轉(zhuǎn)型”是不夠的，需要有更深刻的變革。NGN/IMS可以為企業(yè)、大客戶和VIP客戶提供VPN服務(wù)，并在其上提供各種多媒體業(yè)務(wù)，如IP電話、視頻等。但是，面對廣大的包月的寬帶用戶，面對以包月為代表的互聯(lián)網(wǎng)運營模式，目前的NGN/IMS是支持不了的。
目前的移動運營商在SMS和WAP的基礎(chǔ)上，在其內(nèi)部可控制的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上建立了產(chǎn)業(yè)鏈。形成生態(tài)系統(tǒng)，不但自己獲得了豐厚的利潤，還帶動了一些互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站和移動ISP的盈利和發(fā)展。固網(wǎng)運營商曾經(jīng)想學(xué)習(xí)、復(fù)制這種模式，但是沒有成功。相反，隨著3G?移動通信的發(fā)展，3G移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開始走向包月，3G移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與固網(wǎng)寬帶義務(wù)一樣，將只是寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)的一種手段。3G移動數(shù)據(jù)也將遵守互聯(lián)網(wǎng)規(guī)則。因此，移動數(shù)據(jù)通信已經(jīng)建立起的“帶圍墻的花園”將被打破。3G移動數(shù)據(jù)包月收費制不僅將沖擊SMS、WAP以及話音業(yè)務(wù)，還將動搖IMS的基礎(chǔ)。
對于固網(wǎng)運營商而言，目前采取的主要措施是在其可管理的IP網(wǎng)上發(fā)展軟交換，向NGN過渡。中國電信和中國網(wǎng)通等運營商已經(jīng)進行了多年軟交換實驗，正準備進行商業(yè)部署。目前，軟交換IP電話的主要應(yīng)用是替代傳統(tǒng)的電路交換機。以中國電信為例，每年有2000萬線擴容和1000多萬線程控電路交換機報廢并被替換。發(fā)展NGN軟交換可以降低運維成本，但是并不能增加收入、并從根本上扭轉(zhuǎn)話音業(yè)務(wù)下滑的局面。這種IP電話在成本上無法與目前已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上廣泛使用的、快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)電話抗衡。同樣網(wǎng)絡(luò)電視IPTV如果運行在可管理的IP網(wǎng)上，也是沒有發(fā)展前途的。
電信變革需要面對包月收費制的寬帶接入、互聯(lián)網(wǎng)電話等互聯(lián)網(wǎng)運營模式的沖擊，要滿足P2P等新一代應(yīng)用的需求。NGN需要改變其目前的結(jié)構(gòu)，擴大內(nèi)涵以適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式的需求。
NGN要發(fā)展具有分布管理能力的下一代互聯(lián)網(wǎng)——NGI
目前NGN發(fā)展的只是基于IP /MPLS網(wǎng)的集中管理控制的電信承載網(wǎng)，采用按服務(wù)質(zhì)量和使用量收費的運營模式。NGN需要并行發(fā)展具有分布管理能力的下一代互聯(lián)網(wǎng)，利用互聯(lián)網(wǎng)做為基層承載網(wǎng)，在其上應(yīng)用層建立重疊網(wǎng)，支持P2P應(yīng)用和提供分布式管理；面向廣大消費者提供固定和移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，支持“機－機”的各種應(yīng)用，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)無所不在的優(yōu)勢。
近年來，互聯(lián)網(wǎng)上對等連接P2P應(yīng)用發(fā)展迅速，MP3和視頻文件共享下載的P2P流已經(jīng)成為寬帶用戶流量的主體�；赑2P的即時通信和互聯(lián)網(wǎng)電話發(fā)展迅速，對等廣播正在興起。P2P協(xié)同計算和網(wǎng)格方興未艾。而網(wǎng)絡(luò)通信的對象正在從“人－人”、“人－機”發(fā)展到“機－機”，從家庭網(wǎng)絡(luò)和傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)到軍事上網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的全球信息網(wǎng)格GIG。NGN是從以“人－人”為主的傳統(tǒng)通信模式、體驗和需求演化來的，不能有效支持這種概括起來可以稱之為“無所不在”的互聯(lián)網(wǎng)的新應(yīng)用新模式
由于現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模非常龐大，又分別為不同運營商和機構(gòu)擁有和管理，要想同步改變體系結(jié)構(gòu)幾乎是不可能的。而等待各個子網(wǎng)逐步改變又太慢。解決這些問題的方法是在保持現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)工作的同時實現(xiàn)無縫的演進。近年來，國際上在研究發(fā)展在互聯(lián)網(wǎng)上重疊網(wǎng)，以進行分布式控制和支持P2P重疊網(wǎng)。與電信業(yè)發(fā)展具有集中控制的下一代網(wǎng)NGN的思路不同，這是一種分布式的控制管理，保持了互聯(lián)網(wǎng)分布自治的特性。我們稱之為無所不在的NGI。本人正在倡導(dǎo)發(fā)展統(tǒng)一的智能結(jié)點重疊網(wǎng)INON，架構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)的頂部,以無縫且持續(xù)演進的方式構(gòu)建，不但可以提供分布式控制，還可以支持P2P等各種全新的應(yīng)務(wù)。智能結(jié)點重疊網(wǎng)做為一種概念框架可以包容前述各方面的努力，是一種正在發(fā)展中的技術(shù)。
我國目前實施的CNGI計劃正大規(guī)模布設(shè)IPv6骨干網(wǎng)，為發(fā)展P2P應(yīng)用、建立誠信安全且具有分布管理能力的P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了機會。一方面，在CNGI的IPv6網(wǎng)上一開始就實行實名制，發(fā)展建立網(wǎng)絡(luò)新秩序；另一方面，在CNGI上以無縫和持續(xù)演進的方式建立智能結(jié)點重疊網(wǎng)，支持P2P應(yīng)用并且提供分布式管理。CNGI發(fā)展的IPv6終端和IPv6用戶網(wǎng)（家庭網(wǎng)、傳感器網(wǎng)等）可以通過在現(xiàn)有IPv4有線/無線接入網(wǎng)和城域網(wǎng)中建立IPv6隧道連接到IPv6骨干網(wǎng)的P2P平臺上。這樣就可以獲得足夠的通達能力，發(fā)展基于P2P的各種新應(yīng)用。
作者簡介：侯自強，數(shù)字信號處理、通信技術(shù)專家。曾經(jīng)任中國科學(xué)院秘書長，聲學(xué)研究所所長。現(xiàn)任中國科學(xué)院聲學(xué)研究所DSP工程中心研究員、廣播電影電視總局高級技術(shù)顧問、信息產(chǎn)業(yè)部通信科技委委員、中國網(wǎng)通集團（香港）有限公司獨立非執(zhí)行董事。CNGI項目專家委員會委員。曾獲國家科技進步一等獎。
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