摘要：文章介绍了中国联通的多业务统一网络平台，包括多业务服务质量(QoS)保障的融合的承载平台、融合的软交换核心控制架构、多业务QoS保障的城域综合业务网络和基于IPv6的网络承载技术。依据中国联通在下一代网络(NGN)方面的实践，文章对多业务统一网络平台的先进性、效果与效益进行了总结，并指出了存在的问题。文章指出：由于未来NGN技术将向基于IP多媒体子系统(IMS)的NGN方向继续演进，同时网络承载层技术将逐步从IPv4过渡到IPv6，因此中国联通将积极探索基于IMS的NGN网络架构与组网模式，努力开展面向IPv6的应用实验与推广工作，特别是移动IPv6业务的开发和推进。

　　关键词：下一代网络；网络平台；IP多媒体子系统；IPv6协议

　　Abstract:This paper looks into China Unicom′s QoS guaranteed, unified multiservice platform with regard to the integrated service bearing platform, converged and Softswitch-based architecture, metropolitan area integrated services network, and IPv6-based network bearing technologies. On the basis of China Unicom′s practice on NGN, it summarizes the advanced nature, effect and profit of the unified multiservice platform and points out problems existed with the platform. It is noted that, since NGN will further evolve towards the IP Multimedia Subsystem (IMS) based networks and network bearing layer technologies will transit from IPv4 to IPv6, China Unicom will actively probe into the IMS-based NGN architecture and networking modes, and make great efforts on the trial application and promotion of IPv6, especially on the development and publicity of mobile IPv6 services.

　　Key words:NGN; network platform; IMS; IPv6 protocol

　　1 电信运营网络发展面临的问题

　　1.1 面临的问题与挑战

　　下一代网络(NGN)是相对于运营商前期和目前部署网络的一个新的概念，是通信业界对能够满足未来业务和用户需求的网络的一个统称。NGN并不拘泥于某种特定的技术体制或某种特定的网络系统。从电信网络发展和NGN概念的提出背景来看，目前电信网络的发展面临3个主要问题：

　　(1)网络建设模式问题

　　传统电信网络只能提供单一业务，即每当提供一个新业务就需要新建设一个网络，随着新业务的增加，网络也越建越多。这种建设模式不仅造成巨大的重复建设和投资浪费，而且在运营过程中需要投入大量的人力财力来进行多个网络的管理和维护，使得电信运营公司的运营成本大大增加。如果能够建立一个统一的网络来提供多个业务，并且能够统一管理和维护，将从根本上解决网络重复投资和运营的问题，建立新的电信网络运营机制和盈利模式。

　　(2)网络服务质量问题

　　互联网的出现给广大用户带来了丰富的内容信息，并且越来越广泛地深入到社会的各个领域。但是由于IP协议的特点，目前的互联网还是一个不可控制、不可管理、不能保障服务质量的网络。带宽的增长永远无法满足用户需求和业务的要求，而且由于无法区分用户和业务，往往使不同用户和业务享受同样的服务质量，造成网络价值难以体现。这使得因特网无法找到一种可良性发展的运营模式。例如：IP宽带电话的兴起与热买，得益于几乎无偿使用、不限量地使用电信网络的资源，其结果是直接导致传统长途语音电话业务大量分流，多家全球电信运营公司收入大幅持续下滑，直至被收购。这预示着传统网络技术已经不能够适应目前市场发展的需要。

　　(3)业务提供模式问题

　　传统的业务开发模式是“垂直型”的，与下层网络结合紧密，这样就导致了业务的开发与网络结构相关，不同的网络可能需要发布不同的版本；不同的网络之间，业务交互困难，业务融合难度大；业务实现复杂，开发周期长，投资效益低，不利于第三方开发。因此如何方便、快捷提供新业务新应用已经成为电信技术发展和电信网络进步过程中亟待解决的问题。

　　以上问题的出现，不仅反映了电信网络建设和运营模式需要改变，同时，新的技术也亟需进行研究以适应网络融合和演进的电信网未来发展趋势。

　　1.2 问题的解决  

　　为了解决以上问题，全球信息通信与IT界的多个组织和研究机构从不同技术思路和层面多方面进行了探索和研究，如以ITU-T为代表的电信组织提出的NGN的概念，以IETF为代表的计算机组织提出的NGI的概念，其目的都是“推动公平竞争，鼓励私有投资，定义网络体系和功能架构以满足不同电信管制需求；提供开放网络接口，保证广泛业务提供；推动多元文化和语言要求，以及促进世界范围内的广泛合作。”

　　虽然人们对NGN的理解和解释都不尽相同，但是对NGN的概念都有如下共识：

　　“NGN是基于分组技术的网络，能够提供包括电信业务在内的多种业务；在业务相关功能和下层传送功能分离的基础上，能够利用多种带宽、有QoS支持能力的传送技术；能够为用户提供无限制地接入到多个运营商的可能；能够支持普遍移动性，从而确保用户一致的、普遍的业务提供能力。”

　　所谓的“包括电信业务在内的多种业务”是指除现有的电信业务和互联网业务外，包括有线电视网(CATV)、高清晰度电视等在内的其他业务。这与前段时间提出的通信、计算机和消费电子(3C)和近期国外提出的“三栖业务”都是相同目标的不同说法。

　　为了实现一个网络平台承载多种业务，几十年来通信界一直在不断探索与努力。70年代基于电路交换的ISDN(综合业务数字网)，80年代基于ATM的B-ISDN(宽带综合业务数字网)都是为了实现网络融合为目标，但都未成功。90年代提出的基于路由器的互联网，也曾试图提供所有电信业务，但也未达到预期的目的。下一代网络的提出是追求以上目标的继续，以实现融合网络条件下综合业务的提供。

　　1.3 下一代网络的基本特征

　　尽管对下一代网络定义不尽相同，但是业界对下一代网络的基本特征有着共同的认识，即融合与开放。融合与开放并不是抽象的概念，具体到电信网络中，融合与开放有其具体的含义。

　　(1)融合

　　从网络的分层结构上来看，融合指4个层次的融合，即：

　　传送层的融合——在统一的基于SDH、DWDM的光网络上借用MSTP、ASON等控制、接入机制实现大容量、多业务、多节点的统一接入和统一传送。

　　承载层的融合——在基于分组的承载网络上，通过IP、MPLS、VPN、InterServ/DiffServ等技术和机制，实现QoS、流量工程和资源的有效利用等。

　　业务的融合——业务核心控制的融合，在开放的业务平台上，能够实现业务的统一开发和控制；目前，在软交换和IMS的架构中，都对此进行了详细的研究。

　　运营支撑的融合——维护、管理、计费的统一和融合，实现基于业务、用户、服务质量等多重因素的统一的运营支撑系统。

　　(2)开放

　　开放既包括业务的开放也包括网络的开放。

　　业务的开放主要指通过业务与网络分离，使业务开发与业务控制相互独立，从而使业务运营更加开放。基于OSA/ParleyAPI的开放业务接口的研究就是业务开放性研究的主要组成部分。

　　网络的开放性主要指通过网络控制与承载分离，使网络控制独立于具体的承载网络和承载技术。同时进一步实现不同网络之间的互连互通的开放性。不久前3GPP将原本属于自定义的网关GPRS支持节点/服务GPRS支持节点(GGSN/SGSN)与IP多媒体子系统(IMS)之间的Go/28接口开放，就是未来3G核心网络更加开放的标志。

　　1.4  中国联通下一代网络的探索

　　中国联通一直把实现和推进下一代网络发展和演进作为公司的技术发展战略，在网络的融合和综合业务的提供上进行了大量的创新和实践工作：

　　(1)创造性地将IP路由技术、ATM流量控制工程以及运行、管理和维护(OAM)技术通过多协议标记交换(MPLS)技术进行无缝地融合，实现了电信级的IP服务质量，完成网络承载层的融合与统一。

　　(2)在多域网络体系架构、多厂家环境设备互连互通、三网融合、固定移动融合等方面对基于软交换的电信网络的网络体系架构、功能、性能、扩展性等进行了全方位的探索，找到了一条电信网络核心控制层融合的统一的网络发展和业务提供模式。

　　(3)将骨干网的服务质量(QoS)特性通过城域网延伸到用户端，创新地设计出了基于CCM(呼叫控制管理)+SACP(业务接入控制点)的城域网络体系架构，使终端用户可以通过“一根线”就可以使用包括话音、数据在内的有服务质量保障的综合业务。

　　(4)逐步实现从IPv4网络到IPv6网络的过渡和演进，通过建设基于IPv6的骨干网络，积极推进相关城域网、接入网的建设，探索IPv6相关应用和业务，特别是移动IPv6业务的研发和推广。

　　2 中国联通多业务统一网络平台

　　统一多业务平台简而言之就是“多个业务，一个承载平台”。与传统的建网模式不同，在这个统一的分组化的网络平台上承载着中国联通IP电话网、互联网、CDMA2000 1x移动数据网、宽带视讯网以及ATM/FR、电路仿真等业务网络，能够提供包括话音、数据、视频会议、可视电话等在内的多种业务类型。

　　实现一个承载业务种类众多，质量要求高低不同，地域覆盖广泛，用户数众多的网络，要求：

　　在一个数据网上承载大量的语音、视频等实时性很强的业务。

　　在一个网络平台上提供各种不同质量要求的业务。

　　解决网络的扩展性、可靠性。

　　实现全程全网的统一管理、灵活调度。

　　从当时的技术情况看，还没有哪一种组网技术能够完全满足这些要求，甚至没有任何经验和技术标准可以遵循和借鉴。

　　通过综合研究ATM技术、路由器技术以及结合ATM技术和路由器技术优点的MPLS技术，最终确定采用ATM+IP+MPLS的技术方案，通过MPLS(多协议标签交换)技术将ATM和IP两者融合，利用两者的技术优势，解决容纳多种业务，尤其是容纳对QoS有不同要求的各种业务问题。

　　图1是多业务统一网络平台的网络示意图。

　　2.1  多业务QoS保障的融合的承载平台

　　为了能够在一个电信级的网络上提供有服务质量保障的业务，使网络即稳定又具有扩展性，且业务的提供更加开放和灵活，中国联通统一多业务平台采取了多项创新性的技术方案，包括：

　　(1)电信级IP网络的实现

　　首次提出了将ATM、IP、MPLS多个技术有机融合的方案，同时吸纳了IP技术在灵活性和ATM技术在流量工程方面的优点，采用MPLS技术将IP和ATM技术进行融合，解决了利用IP技术实现所有电信业务的服务质量保障问题。

　　IP技术特点之一就是具有高速转发特性，而ATM技术则有非常良好的QoS机制以及流量工程机制。通过改造传统的ATM交换机，在ATM交换机上增加IP的功能，使IP/MPLS设备同时具有接入控制、队列控制、流量带宽控制等QoS控制机制，同时具有高速转发性能。这样使IP骨干网上各种业务的服务质量保障成为可能。

　　目前中国联通的统一多业务平台的骨干核心层由经过改造的具有服务质量功能的太比特级IPv4/IPv6路由器组成，而网络边缘设备是由多个具备IP/MPLS功能的IP/ATM设备组成。

　　(2)可控可管IP网络的实现

　　由于IP的天然特性，在IP网络中很难实现网络的可控可管性，而ATM技术具有非常强大的二层OAM功能和流量控制机制。通过使用虚拟路由和IP/MPLS技术，解决了ATM不适应大量IP应用的问题，并对开放式最短路径优先(OSPF)算法进行完善扩充，解决了适应大量IP类应用网络的服务质量问题。同时在路由器中增加OAM和流量控制工程等功能，使IP网络成为一个可管理、可控制、并有服务质量保证的网络，为下一代网络核心网建设和网络的运营维护提供了一种切实可行的技术保证。改造后的设备不仅端口密度增加，转发效率提高，支持的虚拟专用网(VPN)数量增加，同时成本还有所降低。