本文要害字:FMCLAN信令DSL增值业务Sip可视电话数据通信IP电话路由器IMS传感器交换机WLANQoSNGN
摘要本文对ITU-T针对NGN进行的多个方面的研究工作进行了介绍，包括所提供的业务、业务能力、框架体系架构、服务质量、安全、网络演进等方面，并给出了将来的研究计划。
要害词NGN业务体系架构服务质量安全网络演进
1、前言
NGN从概念上讲是一个基于分组传送的，能够提供语音、数据和多媒体综合服务的，保证服务质量、保证安全、综合各种接入方式、能够使得第三方方便地提供给用的一个理想通信网。目前很多国际和区域性的标准化组织都在进行研究，很多国家的运营商也在积极地部署NGN，但目前的研究和网络的部署都是一个阶段性的能够提供部分业务和部分能力的NGN。随着研究的不断深入和设备能力的日益完善和增强，将来所建设的NGN将能够提供更多的业务。
NGN是一个庞大的体系，需要从多个方面和多个层次进行研究，并且很多问题是需要进行长时间研究的，因此ITU-T对NGN的研究类似于其他一些复杂领域的研究方式，分阶段进行研究，目前正在进行广泛深入研究的属于阶段1，并在对阶段2等后续的阶段进行研究。版本计划之间的关系，可以从提供的业务、能力等进行划分，表1是一个简单的总结。
表1 研究版本的划分
内容
Release 1
Release 2
Release 3
业务
语音、数据、多媒体
流媒体
业务能力
游牧
漫游
接入方式
xDSL
WLAN
WiMAX
服务质量
NASS、RACS
过负荷和拥塞控制
完成时间
2006
2007年
2009年
2、Release1研究的成果
NGNRelease1的研究成果主要包括业务、业务能力、功能体系架构、服务质量、安全、网络演进等。
2.1业务
NGNRelease1对业务进行分类，同时也对具体的业务流程、场景、实现方式等进行规定，目前将NGNRelease 1所提供的业务分为了6类：
●多媒体业务。NGNRelease1同时支持实时的会话型通信（不仅仅是语音）和非实时的通信业务，包括端到端（用户到用户）用多于一种媒介来提供的业务。典型的多媒体业务包括实时会话型语音业务、消息类业务、点对点交互式多媒体业务、内容提供业务、通过PUSH能力提供的业务、广播／多播业务、企业的主机和转售业务、信息类业务、基于位置的业务、呈现和通用通知业务。
●PSTN/ISDN仿真业务。此类业务主要是为了支持NGN对PSTN/ISDN的替代，向连接到NGN的传统的PSTN/ISDN终端提供原有的业务，使得用户具有与传统PSTN/ISDN业务的相同体验。
●PSTN/ISDN模拟业务。此类业务是向NGN终端提供类似于PSTN/ISDN的业务，包括PSTN/ISDN的基本业务和补充业务，但不一定是全部，同时也包含基于SIP的业务。
●Internet接入服务。能够向NGN用户提供到公共Internet的接入，使得用户能够享受到Internet端到端的服务，且对于NGN来讲是透明的。
●公共业务。这里所说的公共业务主要是指从政府的角度需要提供的业务，主要包含以下几种：合法监听、紧急通信、支持残疾人用户、保护用户的私密性、用户可以自由地选择网络／业务提供者。
●其他业务。还有一些业务是由NGN提供的基于分组网络的多种数据业务，包括虚拟专用网业务、数据提取应用、数据通信业务、在线应用、传感器网络业务、远端控制／远端操作业务。
2.2业务能力
为了支持以上这些业务，需要NGN具有基本能力和业务支持能力。基本能力是指底层能力和／或业务和用户应用通用的能力；业务支持能力是指可以由业务和用户应用直接接入和／或使用的能力。
业务支持能力包括开放的业务环境、清单的治理能力、策略的治理能力、业务引擎的支持、PSTN/ISDN仿真业务的支持、公共业务的支持等。
基本能力包括连接能力、媒体资源治理能力、接入传送能力、互操作和互通能力、路由能力、基于QoS的资源和话务治理能力、结算、计费和账务能力、号码、命名和寻址能力、识别、鉴权和授权能力等。
2.3功能体系架构
在NGN版本1阶段将要支持PSTN/ISDN的仿真业务、多媒体业务、PSTN/ISDN模拟业务，因此定义了NGN的总体架构，如图1所示，包含两个层面：业务层面和传送层面。
图1 NGN的总体架构
传送层面包含接入传送功能、核心传送功能、传送控制功能等，同时为了和其他网的互通，还包含网关功能。在传送控制功能当中包含网络附属设备的控制功能、资源和许可控制功能以及传送层用户属性数据库功能。
业务层面包含业务控制功能、业务用户属性数据库和应用/业务支持功能，并通过API访问应用。
在业务层面的业务控制功能可以进一步细化成不同的业务组成，图2示出了业务层和传送层的具体配置：包含PSTN/ISDN模拟的IP多媒体业务组成、PSTN/ISDN仿真业务组成、流媒体业务组成和其他多媒体业务组成。
图2 NGN传送层面和业务层面的具体配置
（1）IP多媒体业务组成
IP多媒体业务组成部分使用基于SIP的控制。这些业务包括多媒体会话业务，例如语音、可视电话或PSTN/ISDN模拟和一些非会话的业务，例如签约／通知呈现的信息。同时IP多媒体业务组成支持Release1的移动性要求。目前主要的实现方式是基于SIP的IMS体系架构。
（2）PSTN/ISDN仿真业务组成
PSTN/ISDN仿真业务是指模拟PSTN/ISDN来支持通过网关连接到IP网络的传统终端，能够提供所有的PSTN/ISDN业务且保持相同，从而保证终端用户不知道他们没有联接到基于TDM的PSTN/ISDN。
相反地，PSTN/ISDN模拟是指向先进的终端（例如IP电话）提供类似于PSTN/ISDN的业务。IP多媒体业务组成部分能够提供这样的模拟业务。
PSTN/ISDN仿真业务组成可以有两种实现方式：基于呼叫服务器和基于IMS。
（3）流媒体业务组成
NGN能够提供流媒体业务，例如内容提供业务、多媒体组播业务或广播业务以及PUSH业务等。目前还没有规定具体的体系架构。
（4）其他多媒体业务组成
其他多媒体业务组成包括数据提取应用、数据通信业务、在线应用、传感器网络、远端控制业务等。目前还没有规定具体的体系架构。
（5）用户属性数据库
在图2的结构中一个比较重要的部分是用户属性数据库功能，包括传送层的用户属性数据库和业务层的用户属性数据库，即在NGN中需要不同的业务组成拥有共同的用户属性数据库，只有这样才能够利用统一的网络提供不同的业务。用户属性数据库功能支持业务层面的统一的业务和控制功能，同时也支持传送层面的网络接入附属功能。
（6）网络附属子系统（NASS）
NASS提供接入层注册功能以及用户终端初始化功能，使用户终端能够接入到NGN业务，NASS提供网络级标识和鉴权、治理接入网IP地址空间以及对接入会话进行鉴权，同时向用户终端提供NGN业务／应用子系统的接触点，如P-CSCF地址。
NASS主要功能包括：为终端动态分配IP地址和其他配置参数；用户鉴权，在分配IP地址之前或在分配IP地址过程中；对网络接入进行认证，基于用户属性；接入网络配置，基于用户属性；位置治理。
（7）资源许可控制子系统（RACS）
RACS负责策略控制、资源预留和接纳控制，同时还提供对边界网关所提供服务的控制，包括私网地址穿越功能。
RACS向应用层提供基于策略的传送控制功能，使应用层能够请求对传送资源进行预留，并且不需要了解底层传送网络。RACS根据运营商的策略对应用层的资源请求进行评估并预留相应的资源，使运营商能够执行接纳控制并设置独立的承载媒体流策略。
2.4服务质量
NGN是一个能够保证服务质量的网络，因此服务质量是NGN研究中的一个重要内容。目前重点研究的内容包括服务质量的总体研究和RACS等。
NGN服务质量的总体研究目前有一个输出文件：“NGN端到端QoS框架的要求和架构”，此文件给出了NGN端到端QoS的总参考模型，从此模型可以看出，不同的层面都有控制和治理功能，并且在传送层面分为接入网和核心网络的控制和治理。
同时还有一个澄清三个概念的文件：“NGN服务质量和网络性能的概述”，在此文件中对网络服务质量、网络性能和服务质量体验这三个概念进行了定义。
目前RACS是服务质量课题研究的一个重点，具体的功能如前所述。
2.5安全
安全是目前各种网络面临的一个非常重要的问题，尤其对于NGN来讲，要求NGN是一个能够保证安全性的网络，因此ITU-T一直在对安全性进行研究，目前已经有一个输出文件“NGN安全性的导则”。在此文件中对NGN的安全性关联模型和涉及的三个平面和四个层面进行了描述。三个平面的安全性要求如下：
●端用户平面的安全性。端用户平面的安全性主要是接入的安全性和用户使用业务提供者网络的安全性。
●控制平面的安全性。控制平面的安全性是指能够通过网络有效地提供信息、业务和应用。比较典型的是涉及机—机之间的信息交流，答应机器（例如交换机或路由器）能够确定如何最好地选路或在底层传送网络之间交换话务。典型的信息是指控制或信令信息。
●治理平面的安全性。治理平面的安全性是指能够保护对网络单元、传送设施、后台系统（操作支撑系统、商用支撑系统、客户信息系统等）所进行的运行、治理、维护和提供的功能。
NGN的体系架构可以分为业务层面和传送层面，业务层面又可以分为应用层面和业务层面，传送层面又可以分为分组层面和链路层面。这四个层面的具体安全性要求如下：
●应用层面。应用层面提供基于网络的应用，并由业务提供者的用户来访问。这些应用包括Web浏览、E-mail、基本的文件传送应用等。应用层的安全是为了保护用户和网络。
●业务层面。业务层面的业务包括域名业务、增值业务、QoS等。在业务层面提供的安全性是为了保护业务提供者和用户。
●分组层。IP是提供NGN业务和传统业务的最基本的协议，在分组层的安全性是为了保护IP分组包。
●链路层。链路层负责在网络设施之间的帧数据的传送。链路层的安全性要求是保护链路帧。
2.6网络演进
NGN的研究是为了能够向用户提供更加丰富的业务，而目前的各个网络都提供着不同的业务。这些网络都将逐步地向NGN演进，而在这些网络当中，目前演进需求最为迫切的是现有的PSTN/ISDN。ITU-T给出了PSTN/ISDN向NGN演进的多种可能的方案，希望能够给业界一些启示。
PSTN/ISDN向NGN的演进主要对以下几个方面进行了研究：PSTN/ISDN仿真的演进方案、PSTN/ISDN模拟的演进方案、业务层面的演进方案等。
3、Release2的研究
目前对Release2的研究主要应该包括未来承载网络的研究、流媒体系统的研究等。现在比较有成果的是未来承载网络的研究。NGN的主要问题是服务质量，而服务质量问题主要是集中在分组承载层面，对能够满足NGN的业务要求的未来的基于分组的网络进行研究，希望能够提出几种可选的解决方案。
该课题的研究首先明确了未来分组承载网（FPBN）在NGN框架体系中的位置，然后提出对FPBN的需求。目前提出的需求如下：
●能够提供面向连接和无连接的业务；
●能够有效地支持点对点、点对多点、多点对多点的业务；
●至少能够支持面向连接模式中的QoS；
●能够答应从当前面向无连接的网络向面向连接的网络的平滑演进；
●能够与现有的面向无连接的网络和面向连接的网络互通和共存；
●能够根据业务的要求检测设施和设备出现故障和性能降低，并能够恢复；
●能够进行统计复用提高效率；
●能够支持合法监听；
●能够通过监视网络使用和性能的参数来支持计费功能；
●能够提供区别紧急和重要程度的能力；
●能够支持紧急业务。
4、将来的研究计划
ITU-TFGNGN已经完成了大部分的Release1的文件，应该说NGN的Release1的内容已经取得了阶段性的成果，为NGN后续的研究奠定了基础。
ITU-T已经成立了一个NGNGSI（globalstandardinitiative），希望能够将NGN涉及的内容以联合课题的方式继续进行研究，主要涉及的研究组是SG13（NGN的领导小组）、SG11（信令的领导小组）、SG19（移动的领导小组），在有些课题方面还会涉及SG2（编码和寻址）、SG12（服务质量）、SG16（流媒体）等。从2006年1月份开始ITU-T将采用在同一时间、同一地点联合召开相关课题会议的方式进行（例如SG11/13/19同时召开全会），希望能够继续对NGN的信令、FMC、Release2、Release3等联合进行研究。目前已经定义了10个领域，希望在今后以每年4次会议的频次对NGN的相关问题进行研究，包括项目协调和范围、业务需求、能力和场景、体系架构、QoS和网络性能、控制和协议、治理和OAM、安全性、号码、命名和寻址、计费和结算、互通和演进。在后续的工作中将主要对下面的问题进行研究：
（1）NGNRelease1相关文件的细化、完善和补充
虽然目前已经输出了很多Release1的文件，但是由于还有很多不完善的方面，例如多种接入方式如何接入到核心网络，网络体系架构中的各个组成部分（包括PES、PSS、RACS、NASS、终端用户功能等）的具体的可实施功能，相关能力的需求等，都需要进一步地完善和补充，同时为了能够很好地指导业界进行NGN业务的提供、网络的建设和实施。还需要制定一些相关业务的流程和实施方案，因此还有很多的工作要做。
（2）NGN的信令需求和协议
目前此方面的工作已经开展，希望在2006年底能够制定NGN第一阶段的信令协议集。目前还是主要集中在QoS方面的一些信令的需求和具体的协议上，而NGN业务对信令的新需求以及对现有协议的增强等研究工作也已经开始启动。
（3）FMC
FMC作为目前全球讨论的一个热点，在2006年将对此问题进行讨论，包括具体的需求、能力、相关的业务实例等。
（4）NGNRelease2、Release3的业务需求和业务能力在NGN的架构下，还有流媒体子系统、WLAN的接入方式、承载网等相关问题需要在Release 2以及后续的阶段进行研究，包括业务需求、体系架构、信令需求等方面。
作者：刘多
