摘要：在综述了VoIP的三个发展阶段之后，分别提出了NGN业务网的十大问题、分组业务网的完备性、NGN业务网的评价体系，最后对目前已出现的分组业务网技术体系进行了评价。

　　关键词：NGN业务网、VoIP、分组业务网、评价体系

　　一、 前言

　　在NGN的三层网络模型中，业务层网络是最活跃，也是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。其中H.323v1是1996年公布的，2000年发布了H.323v4版本；从1996年开始研究SIP，1999年的RFC2543是SIP的第一个版本，2002年修订为RFC3261；MGCP是1998年的技术，在此基础上经过扩充修订，ITU-T和IETF联合制订了2000年公布的H.248/MEGACO。IMS是3GPP于2001年在R5中提出的IP多媒体子系统。这些技术在实际网络中应用差别很大。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。IMS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？对NGN业务网组网技术体系应该有哪些要求？NGN的业务层网络究竟需要解决哪些重要问题？其技术体系成熟到什么程度才是一个完善的技术体系？这些问题是业界十分关心的问题。

　　二、 VoIP的三个发展阶段

　　VoIP是最早规模应用的分组业务网络，可以分为三个发展阶段。

　　1996年到1999年是VoIP发展的第一阶段，主要特点如下：

　　在企业网和互联网上小规模地提供不保证质量的语音通信。

　　● 信令控制协议主要是H.323v1/v2，MGCP；

　　● 单GK、单MGCP的小业务系统；

　　● 不与电信网互通，或通过企业小网关作为用户接入电信网；

　　● 不具有电信运营的OSS；

　　● 不具有商业运营模式。

　　1999年到现在是VoIP发展的第二阶段，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。

　　● 业务网技术体系为H.323v4+H.248；

　　● 多级GK多管理域组网解决了业务大网组网问题；

　　● 专门的承载网（承载VPN）解决了VoIP长途语音业务网的QoS问题；

　　● 较完善的OSS提供了对长途语音基本业务和部分增值业务的支持；

　　● 具有电信运营模式；

　　● 与传统电信网实现网间互联互通互操作；

　　● 作为基本电信业务之一受政府主管部门监管。

　　从现在开始是VoIP发展的第三个阶段，目标是向NGN演进。本文提出了这个阶段的以下十个特征：

　　● 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；

　　● 向公众提供更丰富的语音增值业务；

　　● 从单一媒体通信向多媒体通信发展；

　　● 融合固定通信业务与移动通信业务；

　　● 融合电信业务和互联网业务；

　　● 解决组建NGN大网问题，解决网间互联互通互操作问题；

　　● 解决NGN网内媒体信号处理问题；

　　● 新的业务网络具有强大的OSS；

　　● 可监管，可合法监听；

　　● 具有良好的商业运营模式。

　　这十个特征也就是向NGN业务网演进过渡必须解决的十大问题。

　　三、 NGN业务网的十大问题

　　1. IP到末端提供有服务质量保证的通信业务

　　由于IP到末端，在VoIP第二阶段被暂时回避了的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（VPN）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。第三阶段我们希望通过IP到末端来提供综合业务，由于用户驻地网和用户终端都不一定由运营商控制，终端的智能性很强，QoS、安全、用户业务管理、以及IP地址不够等问题已经不能回避，否则我们不能实现第三阶段通过IP到末端提供有服务质量保证的综合通信业务的目标。我们需要新的网络模型和网络架构。

　　2. 向公众提供更丰富的语音增值业务

　　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和业务定制权，需要架构VoIP增值业务平台，要向增值业务提供商开放接口，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。

　　3. 从单一媒体通信向多媒体通信发展

　　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。问题是必须有完善的多媒体业务网体系，要保证QoS、保证通信安全、具有良好的商业运营模式。多媒体通信特别要求有媒体之间的空间时间同步机制。

　　4. 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（漫游）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业务数据库。

　　5.  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（如即时消息），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和第三方呼叫控制。另外，检索型、分配型和广播型业务有着成熟的传送控制协议，如HTTP、FTP、SMTP、PoP3和IMAP等。在一次通信中，可能会使用到会话、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和第三方呼叫控制。

　　6. 组建NGN业务大网，解决网间互联互通互操作

　　对于中国这样的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，与其他国家的NGN之间，与已有业务网之间都有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。

　　7. 解决NGN网内的媒体信号处理

　　很多情况下，NGN的通信业务要求对各个终端或信息中心送来的媒体信号进行实时处理、编码转换、混音、分屏、多媒体空间时间同步、编辑等处理之后再送给各个终端。要求有网内媒体信号处理架构及信号处理规范。

　　8. 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

　　它应支持：用户、业务的管理；安全注册、认证、授权；网管、计费、结算清算；增值业务平台，开放的第三方接口；多媒体业务网体系；统一的用户和业务移动管理数据库；多形态通信控制，第三方呼叫控制；显示用户终端、位置、通信等状态的呈现业务（Presence）等。

　　9. 可监管，合法监听

　　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环境，用户的服务质量投诉无法定位，无法追踪。合法监听是各国执法部门明确要求的功能，NGN必须实现。

　　10. 具有良好的商业运营模式

　　以上问题能够得到解决，我们既可以建设好NGN，提供丰富多彩的业务，制定合理的资费体系，又能够实现好的商业运营模式，获得良性循环的价值链，从而使得整个通信产业链：用户、监管部门、运营商、设备商、内容商、集成商、软件商各得其所，形成共赢的局面。

　　四、 分组业务网的完备性

　　各种分组业务网技术出现已经有五到十年的时间了，为什么实际应用差别很大。这里有一个网络的基本理论问题，这就是分组业务网的完备性。

　　图1  分组业务网分层模型

　　分组业务网的分层模型如图1所示。承载层网络是确保QoS、网络安全、实施用户业务管理的关键层。分组业务网由三个子层组成，媒体处理子层、控制信令子层、应用系统子层。

　　● 媒体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、多媒体的同步、混音、分屏、编辑等。

　　● 控制信令子层负责业务的接入控制、呼叫连接控制、传送控制、多媒体流通道的打开关闭控制、计费信息采集等。

　　● 应用系统子层提供增值应用、个性化应用、用户业务数据库管理、移动性管理、第三方增值应用管理等。

　　分组业务网由组网三要素：功能模块、通信协议和网络架构有机组成。

　　● 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、CSCF、交换设备等；

　　● 通信协议如：H.323（H.245/H.225.0/Q.931）、SIP、H.248/MGCP等；

　　● 网络架构如：H.323、IMS等。

　　分组业务网的完备性定义：由若干功能模块和功能模块之间的通信协议，按照一定的网络架构有机组成的网络；这个网络具有分组业务网分层模型的三个子层功能；这个网络能够独立完整地提供一种或多种业务。

　　五、 NGN业务网的技术体系

　　本文提出了一种NGN业务网评价体系：NGN业务网的技术体系应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。

　　以下用“NGN业务网评价体系”来评价分析已经出现的分组业务网技术体系。

　　1. H.323是基于分组的多媒体业务系统

　　在这个技术体系中，有媒体处理层的语音、视频、数据媒体编码的（G.7xx、H.26x、T.120）；有媒体同步的H.225.0；有呼叫及会议控制的（H.225.0、H.245、Q.931、T.120）；有支持移动（H.500系列），支持电话补充业务的（H.450系列）；有第三方呼叫（H.350）、完善的安全(H.235)、具有一定的运维能力（资源控制与管理）等。通过多级多域GK可组全球大网；与PSTN/PLMN互通解决得很好（H.246系列）。因此它是完备的分组业务网技术体系，可构成可控可管的电话业务网、视讯多媒体业务网。它被电信运营商和企业专网主要采用。

　　H.323在解决NGN业务网的十大问题上尚有以下不足：由于不涉及承载层，在QoS、用户业务管理和地址不够等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端的QoS机制和统一的用户业务数据库；H.323体系中的T.120数据会议协议过于复杂，基本不用，与互联网业务的融合需要另辟蹊径；协议体系中缺乏对Presence消息的通信支持，但已经开始研究；可监管可合法监听需要关联承载层来实现。

　　H.248只是网关分解时，MGC与MG之间的A接口协议；MGCP是媒体网关控制协议；H.248与MGCP是局部的呼叫控制协议。

　　2. SIP是一种会话初始通信协议，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（信令体系）；它独立于承载层，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，能支持增值业务平台构建（如IMS）；运维能力（资源控制与管理）比较弱；SIP是简单可扩展的协议，已有22个扩展RFC和大量Drafts；RFC3261是最大篇幅的RFC，比H.323更大。

　　但SIP只是会话初始通信协议，需要放在某种网络架构中用作功能模块间的通信协议，单独不能构成NGN的业务网技术体系。由于SIP不涉及媒体处理子层和承载层，因此NGN的十大问题不能由SIP单独解决。

　　IMS是3GPP提出的PS域中的多媒体子系统，定义了多种功能模块，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。它还正在制订多媒体业务需求、虚拟归属环境、多媒体开放式服务访问应用接口、服务质量专用体系结构、多媒体安全、合法监听、多媒体编解码、计费及操作管理维护配置等标准。如果把IMS与PSTN作一个功能类比的话，目前的IMS网络架构可以看作信令网和智能网的结合，但IMS除了话音，还希望支持多媒体业务的信令和增值业务功能。ETSI TISPAN将IMS作为下一代业务网技术的基础，2005年可望出现ETSI的下一代业务网的第一版本；IMS在增值业务平台、固定移动融合等方面有优势。

　　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的技术体系。由于不涉及承载层，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。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。以上不足需要通过扩展IMS技术体系来解决，其中一个扩展就是引入SBC（会话边界控制点）。

　　3. 中国联通在2003年制订了MISN（城域综合业务网）技术规范

　　该规范定义了CCM（呼叫控制功能模块）和SACP（业务接入控制点）；捆绑了H.323技术体系，CCM与SACP之间定义了控制协议，因此MISN是完备的分组业务网技术体系。通过在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；通过SACP进行监管和合法监听。

　　就实现呼叫控制信令子层的功能来说，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对消息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，大规模组信令网仍不成熟。两者将在相当长时间内并存发展。

　　六、 结束语

　　本文得出以下结论：

　　● VoIP是NGN的雏型，VoIP的第三阶段将演进过渡到NGN。

　　● 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是会话初始控制通信协议，不满足分组业务网的完备性。

　　● 从会话初始控制协议角度来看，H.323和SIP都在发展过程中，它们将长期共存。

　　● 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。

　　● MISN通过在网络边缘关联业务层和承载层，解决了IP到末端提供综合业务而出来的QoS、安全、用户业务管理、地址、监管和合法监听等问题。

　　● 贴近市场，明确需求，分步实现，稳健演进。(李晓明 中国联通数据部副总经理  )