关于NGN若干问题的思考－从VoIP到NGN

在探讨了一个NGN三C层的模式，指出了层和层之间的重要性。业务层的问题，主要是解决媒体以及个性化的处理。在NGN的三层网络模型中，业务层网络是最活跃，争论最多的研究领域，已经提出了多种分组业务网的技术，如H.323、H.248/MEGACO、MGCP、SIP、IMS等。H.323v1是1996年公布的，2000年公布了H.323v4版本，从1996年开始研究SIP，1999年的RFC2543是SIP的第一个版本，2001年修订的为第二个版本。这个技术出现有五到十年的时间了，但在网络上的应用差别很大，H.323、H.248已经广泛应用于VoIP组网和视讯多媒体组网，MGCP、SIP在企业和小型运营商VoIP组网中有应用，ISM还处在研究完善阶段。这些技术能不能成为NGN业务网的组网技术等是业界非常关注的问题。

VoIP是第一个规模应用的分组业务网，可分为三个阶段，从1996年到1999年是VoIP发展的第一阶段，主要的特点是在企业网互联网上小规模地提供不保证服务质量的语音通信，信令控制的协议主要是H.323v1/v2、MGCP。单GK、单MGCP的小业务系统，不与电信网互通，以及商用模式。

从1999年到现在，是VoIP第二阶段，主要特点是组建大规模商用的VoIP长途业务网，为公众提供有服务质量保证的长途语音通信。业务网技术体系主要是H.323V4＋H.248，个别小运营商用MGCP或SIP，多级GK多管理域组网解决了业务大网组网问题，特别建设的承载网解决了VoIP长途语音业务网的QOS问题，较完善的OSS提供了对长途语音业务。

从现在开始是VoIP发展的第三个阶段，目标是向NGN演进。这里面提到阶段的十个特征。

1.把网关向末端延伸，IP到末端提供有服务质量保证的通信业务。

2.向公众提供更丰富的语音增值业务。

3.从单一媒体通信向多媒体通信发展。

4.融合固定通信业务与移动通信业务。

5.融合电信业务与互联网业务。

6.解决组建NGN大网问题，解决网间互联互通互操作的问题。

7.解决的NGN国内媒体信号处理问题

8.新的业务网络具有强大的OSS，

9.可监管，可合法监听。

10.具有良好的商用运营模式。

我看一下要解决的十大问题，第一，由于IP到末端，在第二阶段被暂时回避了IP网络的各种问题又都显现出来，这就是QOS、安全、用户业务管理、以及IP地址不够等问题。第二阶段是电话到电话通信模式，IP只到网关，通过专门的IP承载网和运营公司内部加强管理等措施，暂时回避了IP网络的各种问题。第三阶段我们已经不能回避IP网络的各种问题，否则我们不能实现第三阶段的目标。

第一，为了向公众提供更丰富的语音增值业务，让企业、公众用户有更多的业务自主权、业务定制权、需要架构VoIP增值业务平台，要向增值业务提供商开放借口，调动各方积极性，共同把语音增值业务做大，面向用户提供个性化的语音增值服务。

第三，单一语音媒体通信不能完全满足人们的通信需求，视讯、各种数据通信、多媒体通信的需求早就存在，基于IP提供这些业务是有可能的，但要保证QOS、保证通信安全、具有良好的商业运营模式，多媒体通信特别是要求多媒体之间的一致。

第四，融合固定通信业务与移动通信业务，今后固定通信和移动通信的核心网将逐步融合，区别在于接入方式不同，用户及业务移动切换不同，而用户和业务的移动管理将融为一体，这就需要完善的融合业务网体系，用户和业务的移动管理需要统一的用户及企业数据库。

第五，融合电信业务和互联网业务，会话型的业务除了语音通信、视讯通信外，还有消息类的业务，以及多点通信、把这些会话型业务融合在一个呼叫中，需要合适的信令控制协议，第三方呼叫控制。再一次通信中，可能会使用会话、检索、分配甚至广播型的业务，这就需要多形态通信控制协议，第三方呼叫协议。

第六，关于组建NGN业务大网问题，对于中国这样人口众多地域辽阔的大国，NGN不可能靠集中的一个控制中心进行呼叫控制，需要多个呼叫控制中心，这些呼叫控制中心之间要求无缝地工作。不同运营商的NGN之间，与其他国家NGN之间，与已有业务网之间都要互联互通互操作的组大网问题。要求有NGN大网网络架构和协议体系，基本业务和增值业务都应实现互通互操作。

第七，NGN网内的媒体信号处理，很多情况下，NGN的通信业务要求对这个终端或信息中心送到媒体信号进行实时处理、编码转换、混音、分屏等再接入终端。
 
第八，强大的OSS是支持各种NGN业务和支持良好商业运营模式的重要基础设施。

第九，可监管是确保通信网络互联互通、通信市场公平有序竞争，保证用户服务质量的重要的基本要求。做不到可监管，业务网络不可能做大，形不成良好的通信市场欢迎，用户的服务质量投诉无法定位，无法跟踪。

第十，如果以上问题都能够解决，我们既可能建设好NGN网络，提供丰富多彩的业务，制定合理的咨费体系，又能够实现好的商业运营模式，获得良好的循环的价值链，从而使得整个通信产业链（用户、监管部门、运营商、设备商等）形成共赢的局面。我们现在出现很多各种分组业务网技术，已经有五到十年的时间了，为什么实际应用差别很大，一个是不同技术的差别，第二是同一个技术在自己的实际应用中表现和预想有差距，为什么有差距？这里面有一个网络基本理论的问题，就是分组业务网络完备性的问题。是处理子层负责对各个媒体流的信号处理，包括编解码、编码转换、参数协商控制等，控制信令子层负责业务的结束控制、呼叫连接控制等。应用系统子层提供增值业务、第三方业务管理等等。分组业务有三个要素，就是功能模块、通信协议和网络架构组织。功能模块如：终端、功能服务器、呼叫控制器、数据库、GK、MCU、MGC、MG、GW、BE、CS CF、交换设备等。通信协议入H.323、H.248等。还有就是网络架构就是H.323、IMS等。

看一下NGN业务网评价体系，NGN业务网的组网技术体系，应该满足分组业务网的完备性，并能够解决NGN业务网的十大问题。我们用这个评价体系来分析评价已经出现了分组业务模型。这是典型的H.323协议，是基于分组的多媒体业务系统，在这个技术体系中，有媒体处理子层的语音、视频、数据媒体编码的G.7XX等，有媒体同步的H.225.0，有H.225.0、H.245、Q.931、T.120，有第三方呼叫H.350、完善的安全H.235。在解决NGN业务网的十大问题上尚有不足，由于布设及承载层在QOS、管理和地址不够问题方面解决得不彻底，需要依靠承载层网络来增强解决。H.323的协议体系开放性较差，不易构建广泛的增值业务平台，固定移动融合强烈依赖于无线接入段的QOS机制和统一的用户业务数据库，另外会议协议过于复杂，基本不用。我们再看一下H.248，可以看成H.323协议分解，就是把原来的呼叫控制协议拿出来作为媒体网关控制器，NGC，然后把媒体处理的协议拿出来，就成NGN。原来是内部通信协议，现在成了需要制定一个公开的协议，这个公开的协议就是H.248。

SIP协议，SIP本身是会话初始同化协议，不是完备的分组业务网技术体系，SIP＋ENUM将是可能的一种呼叫控制体系，独立于承载层，不依赖于所建立的会话类型，通过Multicast支持多点会议，协议开放性较好，能够支持增值业务平台构建，运维能力比较弱，SIP是简单可扩展的协议，已经有22个扩展RFC和大量的DraftS，RFC3261是最大篇幅的RFC。SIP在解决NGN业务网的十大问题上尚有不足，SIP只是会话初始通信协议。H.323对语音、视讯业务及多点通信支持较好，互通性好，有利于这些业务的开展。而SIP对消费类业务和增值业务的支持较好，开放性好，同时作为IMS的通信协议，长远来看发展潜力大，厂商支持力度大，但标准完善程度和成熟性不够。所以两种向长期并行发展。

IMS是3GPP提出的PS域中的多媒体子系统，定义是多种功能模块，功能模块之间的通信协议采用SIP，IMS是一种网络架构，但它不对具体应用进行技术标准化，它的目的是要构建开放的业务平台。它还正在制定多媒体业务需求、虚拟归属环境、多媒体开放式服务访问应用接口、多媒体编解码、计费及操作管理维护配制等标准。目前的IMS的网络架构可以看做信令网和智能网的结合，除了话音，还希望支持多媒体业务和增值业务的功能。ETSI已经把IMS作为下一代业务网技术的基础，希望在2005年出第一个版本。在业务融合方面也有优势。但也有不足，第一，目前IMS还不是完备的分组业务网技术体系，还正在制订完善该业务网技术体系。第二，由于布设及承载层，因此QOS、安全、地址不够、用户管理、业务管理、监管合法监听都难以实现。第三，多厂商、多运营商的增值应用解决方案之间的互联互通互操作性将是重大问题。以上不足需要扩展IMS技术体系来解决，其中一个扩展就是引进SPC。中国联通在2003年年初提出了城域综合网的体系，它定义了呼叫控制模块和CCM，捆绑了H.323技术体系，CCM与SACP之间的定义了控制协议。在SACP关联业务层和承载层，提供QOS及安全保证机制，在SACP进行用户管理业务管理，解决地址不够问题，在SACP产生CDR、进行合法的监管和监听。

结论，第一，VoIP是NGN的雏形，VoIP的第三阶段将演进过渡到NGN。第二，NGN业务网的评价体系是满足分组业务网的完备性并解决NGN业务网的十大问题。H.323是完备的分组业务网技术体系，但在解决NGN业务网十大问题方面存在不足。H.248/MGCP是局部的呼叫控制协议。SIP是会话初始控制信息协议，不满足分组业务网的完备性。从会话初始控制心令的角度来看，H.323和SIP都在发展过程中他们将长期共存。IMS还正在完善标准技术体系，如果满足了分组业务网的完备性，它将是NGN业务网的重要技术体系。最后在整个NGN演进中，要注意贴近市场、明确需求、分布实现、稳步演进。