下一代网络的研究

有关下一代网络(NGN)的体系架构和内涵是目前国内外关注的热点。2001年4月ITU－T SG13( 多协议及IP网络研究组)和SG16(多媒体通信研究组)在日内瓦联合举办了IP网络和MEDIACOM －2004国际研讨会。会议就下一代网络专题开展了深入的讨论。SG13于2001年5月在Caracas 召开了2001～2004年研究期首次会议，有关NGN是本次会议的热点。

　　1 有关NGN的研究

　　下一代网络的研究是目前的热点，在研讨下一代网络体系及技术时，应从业务需求的分 析入手，考虑网络装备的情况，研究新一代网络体系架构。NGN具有广泛的内涵，其研究范 围相当广泛，主要研究的内容如下：

• 新业务和应用的研究；
  
• 网络传送的基础设施；
  
• 网络体系架构的研究；
  
• IP网络技术的研究(IPv4，IPv6，QoS)；
  
• 网络融合技术的研究；
  
• 互通和互操作的研究；
  
• 新型的控制、管理和运维机制；
  
• 各网络单元的研究(Home，Access，Edge，Core)；
  
• 新的网络协议的研究；
  
• 网络安全体系和技术的研究；
  
• 测试技术的研究。

　　ITU的专家们认为，全球信息基础设施(GII)已经涵盖了现有网络和未来网络的全部内涵 ，随着业务和技术的发展，应不断加以扩充，而不应重新启动新的项目。ITU领导的GII标准 化工作包括PSTN/ISDN、ATM、IP和基于多协议的网络。这些领域的成果对NGN起重要的作用。

　　2 下一代网络的特点及发展目标

　　下一代网络是可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架，有三大特征。

　　(1)下一代网络体系采用开放的网络体系构架。其特点是将传统交换机的功能模块分离 成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展；部件间的协议接口基 于相应的标准。部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要自由 组合各部分的功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。
　　(2)下一代网络是业务驱动的网络。其功能特点是业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分 离。分离的目标是使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置 和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型。业务和应用的提供有 较大的灵活性。
　　(3)下一代网络是基于统一协议、基于分组的网络。现有的信息网络，无论是电信网、 计算机网还是有线电视网，都不可能以其中某一网络为基础平台来构建信息基础设施。但近 几年随着IP的发展，人们真正认识到电信网络、计算机网络及有线电视网络将最终汇集到统 一的IP网络，即人们通常所说的三网融合。IP协议使得各种以IP为基础的业务都能在不同的 网上实现互通，人类首次具有了统一的为三大网都能接受的通信协议，这从技术上为NII奠 定了最坚实的基础。IP协议已经成为信息产业界的最热门话题，它几乎成为信息网络的代名 词，它将最终演化为当今世界各国极力推行的NII和GII的核心。

　　从其发展的过程来看，互联网有许多方面与构想中的GII有着惊人的相似之处，如覆盖全球，全方位命名，全方位服务，开放型系统，可支持视频、音频多种业务等。专家预测，互联网的未来发展必然会促使行业之间互相渗透、重组和新生，通信、广播、计算机和数字技术等会如同凤凰涅磐， 互联网在下一世纪的社会经济发展中将起到越来越重要的作用。

　　NGN的发展目标是能够提供各种业务的综合、开放的网络。NGN必须能够支持所有的通信业务，包括宏观的公用或专用VPN业务、固定业务、移动业务和从业务特性划分的单一媒体 或多媒体业务，固定比特率或可变比特率业务，实时或非实时业务，单播或组播业务等；由于不同业务的服务质量要求不同，NGN还必须提供相应的服务质量保证机制；随着移动网的迅猛发展和个人通信需求的日渐高涨，移动性(终端移动性和个人移动性)的要求也越来越强烈，所以NGN必须能够支持移动/漫游特性、终端可携性等移动通信要求；NGN在商业等领域 的应用，还要求NGN提供绝对可靠的通信保密机制来保证通信的安全性。

　　3 网络分层

　　下一代网络在功能上可分为如下4层(参见图1)：

图1 下一代网络的分层结构图

• 接入和传输层(Access and Transport Layer)：将用户连接至网络，集中用户业务将它们 传递至目的地，包括各种接入手段。
• 媒体层(Media Layer)：将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。例如：将话 音信号分割成ATM信元或IP包。此外，媒体层可以将信息选路至目的地。
• 控制层(Control Layer)：包含呼叫智能。此层决定用户收到的业务，并能控制低层网络 元素对业务流的处理。
  
• 网络服务层(Network Service layer)：在呼叫建立的基础上提供额外的服务。
  

　　但将现有网络演变成下一代网络并非一日之工，而原有的网络与新网络将并存相当长的 时间，所以新网络需要能够和原有网络互通，这要求新的网络体系能够完成以下功能：

• 采用TDM传输网和SS7信令网互通；
  
• 与现有的业务(如智能网提供的业务)互通；
  
• 与现有的PSTN网络体系融合。
  

　　网络分层的优势如下：

• 可支持多种业务；
  
• 由于业务(包括普通和增值业务)与承载资源无关，使得网络结构非常灵活；
  
• 网络资源可共享；
  
• 可支持任何类型的传输(ADSL、SONET、SDH、WDM、 radio ……)。

　　4 软交换技术

　　软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务呼叫控 制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。软交换可认为是实现传统程控交换机 的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业 务所需要的呼叫控制功能不同，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控 制。相信未来的软交换应该是尽可能简单的，智能尽可能地移至外部的业务和/或业务层。

　　4.1 软交换的基本功能

　　软交换主要完成以下功能：

　　(1)媒体网关接入功能

　　该功能可以认为是一种适配功能，可以连接各种媒体网关，如PSTN/ISDN IP中继媒体网 关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等，媒体网关接入功能完 成H.248协议功能，同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应业务。

　　(2)呼叫控制功能

　　呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放；提供控 制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等，可以说是整个网络的灵魂。

　　(3)业务提供功能

　　由于软交换在网络从电路交换向分组网演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；应该可以与现有 智能网配合提供现有智能网提供的业务，提供可编程的、逻辑化控制的、开放的API协议， 实现与外部应用平台的互通。

　　(4)互连互通功能

　　目前，H.323和SIP是分组网内两大相互竞争的协议，其中H.323协议为ITU－T制定的标 准，SIP协议为IETF制定的标准，两者均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等 功能。H.323协议采用了ISDN的设计思想，使用Q.931协议完成呼叫的建立和释放，明显地带 有电信网可管理性和集中的特征。目前，H.323协议已经在网上得到广泛应用，与SIP比较， H.323更为成熟，因此目前中国各运营商的IP电话网均选用该协议。而SIP协议具有简单、扩 展性好以及和现有的Internet应用联系紧密的特点，该协议比较容易实施，近期，特别是在 美国得到快速发展。同时SIP将在第3代移动通信核心网和智能业务中得到广泛应用。支持多 种协议是软交换的主要特点之一，因此软交换应可以同时支持这两种协议。

　　(5)网守功能

　　即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。

　　(6)操作维护功能

　　主要包括业务统计和告警等。

　　(7)计费功能

　　具有采集详细话单的功能。

　　4.2 软交换技术发展情况

　　目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案，各运营商也在积极进行相关的试验，但新技术的应用需要相当长的时间来完善。在新兴运营商积极探索分组承载网络是否能够提供话 音业务的可行性时，传统运营商正在思考这种新的架构是否能够提供新的业务。目前所存在的主要问题是：

• 国际上尚无大型网络的组网和运营经验；
  
• 协议尚未做到兼容，标准还在发展之中；
  
• API没有成熟的产品；
  
• QoS没有最终的解决方案；
  
• 目前主要的解决方案只提供语音业务，新的业务正在积极开发和试验中；
  
• 多媒体业务尚需进一步开发；
  
• 网络安全、第3方提供业务的模式、业务可管理等仍存在问题。
  

　　以上问题的存在并不会阻碍新技术的应用，相反，运营商会与设备供应商一起冷静地解 决这些问题，并积极进行试验，不断加以完善。

　　4.3 软交换论坛简介

　　软交换论坛又称国际软交换协会(ISC ，International Softswitch Consortium)，成 立于1999年5月，目前有近150个成员。ISC是运营商和设备供应商交流需求和动态的场合， 国际上大多数知名的电信设备制造商均为该协会成员，如阿尔卡特、朗讯、CISCO、西门子 、富士通、诺基亚、爱立信、北方电讯等，另外还有一些电信运营商，如美国的Level 3、Q west、AT＆T、日本的NTT等。

　　软交换论坛包含5个工作组，负责网络架构、协议制定等技术工作，它们分别是：

• 业务应用工作组(Service Application)，负责业务功能制定、协调，以及API标准的应用 ；
  
• 网络结构工作组(Network Architecture)，负责软交换网络功能架构的制定；
  
• 设备控制工作组(Device Control)，负责软交换间以及软交换与其它网络设备间控制协议 的制定、补充以及增强，例如：MGCP、MEGACO和设备的兼容性等等；
  
• 网络管理工作组(Session Management)，负责网络管理的结构和协议制定；
  
• SIP工作组(SIP)，负责SIP协议在软交换网络中的应用和增强。　　
  

　　4.4 中国有关软交换标准的研究

　　中国网络与交换标准研究组在1999年下半年就启动了软交换项目的研究，出台了“软交 换设备总体技术要求” 。该标准规范了软交换在网络中的位置，明确了其功能要求、业务 要求、操作维护与网管要求、协议与接口要求、计费要求和性能指标；规定了与IP电话及智 能网的互通要求等。该标准的研究历时近两年，是运营企业、制造企业和科研机构共同协作 所取得的成果。软交换系列标准的形成将对指导厂商的设备研发和网络应用起到积极作用。 关于软交换的研究工作，中国与世界同步。 由于标准的研发早于市场的应用，其多项指标 仍有待试验的验证和在实践中不断加以完善。此外，网络与交换研究组也在积极制定有关信 令网关和媒体网关及相关协议的技术规范。

　　5 IP网络业务和现状

　　(1)业务

　　现有的IP网络主要提供尽力而为的数据业务，并与Internet、Intranet和Extranet 连 接，这些业务通过接入服务器，如窄带接入服务器(NAS)、宽带接入服务器(BAS)等，聚集非 持久连接用户的业务流，送至IAP/ISP；另外，提供IP传送业务，在IP网络的持久连接用户 之间将他们的业务传给与Internet直接相连的站点；此外，在IP网络上还开展一些话音业务 ，如呼叫等待、Centrex IP和VoIP等。

　　总的说来，IP网络基于IPv4协议，提供的业务只有尽力而为的数据业务，没有对业务进 行分类，所有业务没有区别地公平共享网络资源，只是通过提供充足的网络资源保证一定的 QoS。

　　(2)IP网络现状

　　目前IP网络的结构从拓扑结构上看可分成接入、边缘和核心3部分。

　　边缘路由器聚集和集中用户业务流，主要通过两种接入服务器来集中用户业务流：面向窄带网络应用的NAS；面向宽带网络应用的BAS。对于窄带固定用户，通过PSTN/ISDN经NAS接 入IP网；对于窄带移动用户，通过GSM网络经NAS接入IP网。一般说来，NAS通过NNI与接入网 相连，这时，信令通过SS7网络传送，由信令网关处理。目前，有两种类型的NAS，即面向数 据的NAS和面向话音的NAS。面向数据的NAS提供纯IP业务接入，而面向话音的NAS即IP电话网 关，则提供VoIP业务接入。宽带固定用户可通过ADSL、LAN或有线电视网等，经BAS接入IP网。

　　用户在访问IP业务前，必须经过ISP/IAP的认证。为此，NAS和BAS需向RADIUS代理服务 器发送认证请求，RADIUS代理服务器再将认证请求发给ISP/IAP的RADIUS服务器，RADIUS服 务器负责对用户进行收费、拒绝或接受请求并给予回答。

　　边缘部分包括边缘和边界路由器。边缘和边界路由器中有与接入网、内部服务器、ISP/IAP和Internet相连的接口模块。它们集结业务量，执行一些边缘功能，如数据包分类、业 务流调节、外部路由协议处理和基于网络的VPN处理。核心部分由核心路由器组成，核心路 由器负责转发集结的固定用户业务流和进行路由选择。

　　在某些国家，可能应用了MPLS技术来支持流量工程，实现基于网络的IP VPN。如果在IP上提供话音业务，需要用到软交换。软交换负责注册用户、处理呼叫请求、控制IP电话网关 、与传统的POTS/ISDN交换机交互和必要时与SCP交互。

　　6 现有IP网络的特点及不足

　　现有的IP网络具备NGN网络的一些特点：

• 传输资源与AAA服务器和呼叫控制分离；
  
• 在限定范围内业务具有可携性；
  
• 基于分组传输方式来支持各种业务(数据和话音)。
  

　　现有的IP网络的缺陷如下：

• 不能保证某些业务或应用的QoS；
  
• 地址不足；
  
• 软交换上无增值业务所需的业务控制服务器(Service Control Server)；
  
• 尚未实现跨网的业务可携性等。
  

　　7 IP网络向NGN目标的演进

　　(1)控制平面功能结构

　　NGN在功能上可分为4个平面：接入平面、传输平面、控制平面和业务/应用平面。其中 ，控制平面是整个网络的核心。控制平面在逻辑上将承载资源和业务处理分开，使得NGN具 有业务独立于承载资源的特点。控制平面的功能结构由两部分组成：

• 业务控制，分析来自业务的请求；
  
• 资源控制，从逻辑上组织和监控用户平面的资源。
  

　　业务控制和资源控制又分成业务访问功能(ASF)和统一业务(US)功能、资源访问功能(AR F)和资源控制(RC)功能。

　　业务访问功能，提供访问业务的会话(如访问菜单)，对用户进行认证和改变业务轮廓，它知道用户的业务轮廓，也知道可用的业务，根据业务要求与统一业务会话；统一业务功能 ，执行业务请求，将业务请求转换成资源请求；资源访问功能，提供资源批发，提供访问资 源控制的途径；资源控制功能，根据资源访问功能提供的参数(速率、传输时延、地址等)和 网络的资源现状，计算出合适的路由，利用信令协议分配标识符，执行路由和路径算法。

　　总之，业务控制功能执行提供访问业务的途径(如菜单、认证等)，通过它可以改变用户 业务轮廓，将业务请求命令转换成资源请求命令，而资源控制功能则通过路由选择和交换/ 转发功能建立、释放和改变连接。

　　(2)由VoIP向NGN目标演进

　　VoIP以其价格经济的商业优势得到了迅猛发展，利用分组网络来传递话音有许多益处：

• 语音数字化和语音压缩可以节省带宽；
  
• 只在通话时才发送语音包；
  
• 统计复用方式可提高带宽利用率。

　　目前有两套VoIP机制：H.323(ITU)和SIP(IETF)。H.323非常类似传统的电话协议(如呼叫处理过程类似Q.931)，而SIP则更像一个Internet范畴的协议(所有消息均采用文本方式表示)。SIP以其简单、灵活的特性，很可能成为未来IP电话的标准(UMTS选择的是SIP)。

　　VoIP虽然比传统电话经济，但服务质量并不能与传统电话相媲美，而且业务也不够丰富。为此，VoIP网络向NGN目标演进必须解决QoS的问题和业务提供的问题。

　　QoS问题的解决，可以通过在IP网络上应用一些QoS机制，这就要求必须能够控制传输元 素如NAS、BAS和网关的承载资源，也就意味着必须在VoIP结构中引入Softswitch/MGC和策略 服务器。Softswitch/MGC通过控制协议如Megaco/H.248来控制网关资源和QoS机制(整形、策 略应用、标签分配)，而策略服务器通过COPS或其它协议控制NAS或BAS。

　　对于业务的提供，有两种可能性：

• 使用INAP/IP接口，重用现有的智能网资源。就提供传统的IN业务来说，这可能是比较好 的选择；
  
• 利用API或专用协议，通过应用服务器方式开发新的多媒体业务。
  

　　目前，这两种可能性都在研究之中。

　　(3)IP网络和UMTS

　　由ETSI提出的UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)是欧洲致力发展的 第3代移动通信系统。GSM的核心网分为分组交换域(PS)和电路交换域(CS)。

　　在3GPP的UMTS R5中，CS域是传统的GSM移动交换机(MSC)向NGN演进的目标：将MSC分解成负责传输的网关移动交换机(GMSC)和负责呼叫控制的移动交换机服务器两部分；PS域基于两个平台：SGSN和GGSN，SGSN含无线接入网的接口模块，GGSN与IP骨干网相接。

　　在UMTS R5中，引入了Internet 多媒体子系统(IMS)。IMS主要由呼叫状态控制功能(CSCF，Call State Control Function)和媒体网关控制功能(MGCF，Media Gateway Control Fu nction)组成。

　　通过引入与IMS相关的PS域，UMTS R5可提供VoIP业务。CSCF负责接纳控制、接入呼叫和 与归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)进行通信。HSS为一个用户数据库，主要 存储用户的移动信息和业务轮廓。MGCF为控制网关，实现PSTN和IP网的互连。3GPP的UMTS R 5中选用的是SIP协议。从功能角度来看，严格地讲，除去与移动有关的方面，CSCF就是一个 SIP服务器。UMTS R5中提出了由PS域向NGN演进的方案，即扩展SGSN和GGSN服务器的一些控 制功能。3GPP2考虑用IP网络进行移动管理，移动IP是“全IP”解决方案的关键。
　　(4) 移动IP网络

　　显然，无论是UMTS还是固定网，移动性都是实现NGN目标的关键，移动IP提供的机制可 保证IP层的宏观移动性，移动IP的主要目标是：

• 当从一个IP子网转移到另一个IP子网时，保持通信连接；
  
• 每个移动终端附用一个IP地址，全网范围内有效。

　　移动IP体系由3个主要构件组成：

• 移动节点的移动性功能。此功能负责移动检测(由一个IP子网进入另一个IP子网)，向归属 代理(HA)或外部代理(FA)注册，终端必须含此功能；
  
• 归属代理(HA)功能，与移动终端的归属子网相连接的路由器必须含此功能。HA负责更新信 息，存储移动终端的位置信息，将发给移动终端的起始归属位置的数据发给移动终端当前所 在位置；
  
• 外部代理(FA)功能，与移动终端的访问子网相连接的路由器必须具备此功能，FA负责注册 来访移动终端，提供如将数据路由至来访移动终端的功能。
  

　　总之，通过移动IP，使得IP网络能实现宏观移动性，而通过SIP或H.323体系，使得IP也可支持电话业务。

　　(5)虚拟归属环境

　　由负责UMTS 网络及业务的ETSI 3GPP项目组定义的虚拟归属环境(VHE，Virtual Home Environment)的目标是，实现跨越不同网络和不同终端的个性化业务的可携性。VHE保证不论 UMTS用户处于何种网络，使用何种终端，也不论身处何地，始终向UMTS用户提供同样的个性 化功能、用户接口能力和业务。在任何情况下，用户可享用的具体配置仅受限于USIM能力、 终端设备和所使用的网络或预定的业务。

　　VHE通过由业务提供商，网络运营者和终端设备所提供的一套能力集建立。实际上，可将VHE看作一个分布式用户轮廓，业务的提供者拥有业务轮廓概述，并可在终端设备、USIM 、网络运营者和业务提供商间分配。因此，网络运营商不必永久存储与用户VHE有关的信息 。VHE的主要优点如下：

• VHE使用户感受到始终如一的服务，即使在其他网络漫游时也感觉不到任何差异；
  
• VHE为网络运营者带来了灵活性，使得不用变动底层的网络基础设施，就可在不同网络上 提供定制化的业务；
  
• VHE为业务提供商提供一套灵活的业务创建组件，可开发与网络和终端能力相适配的业务 。
  

　　为了建立一个全球化的适用于各种IP体系结构的VHE，欧洲电信提出了一个适用于全IP 核心网络体系架构的通用模型，此抽象模型概述了在全IP网络上提供VHE业务的功能要求， 可映射到当前研究的各个体系中。

　　VHE业务的控制基于开放业务系统(OSA)。在OSA体系架构中，应用通过标准化的接口使 用网络能力，使得应用独立于网络技术，从而实现了业务和资源的分离。

　　(6)QoS支持

　　下一代IP网络需要能够支持QoS。目前IP网络主要提供尽力而为业务，但随着新业务的引入(如话音、视频会议等)，迫切需要提供QoS保证，并提供满足不同应用需要的QoS等级。

　　支持QoS是一个非常复杂的问题，主要原因列出如下：

• QoS是一个端到端的要求，涉及源端至目的地通路上的所有设备，而且有可能跨越多个行 政管理域；
  
• QoS涉及传输平面的每一层，需要传输、控制和管理平面互相协调；
  
• 不同的机制和程序使用的时间标度不同；
  
• QoS由许多参数表征，这些参数有的很难准确测量，有些需经较长时间才能测到。
  

　　此外，IP协议的无连接特性使得支持IP网络的QoS变得更加复杂。

　　有一种方案可以完美地解决QoS问题，就是增加网络带宽。随着光纤技术的迅猛发展， 特别是DWDM的应用，使得此方案大有前景，但短期内还不太适合，原因如下：

• 宽带宽离不开宽交换，但就目前来说，这些宽带资源都太昂贵；
  
• 接入网的资源宽带化不易实现；
• 由于种种因素，如应用的发展速度很快等，网络容量不好计划。

　　为此，为支持IP网络的QoS，提出了许多概念和机制，典型的IP QoS体系有综合业务模 型(IntServ)、差分业务模型(DiffServ)等。

　　综合业务模型将业务分成3种类型：尽力而为型、质量保证型和负载受控型。其主要由 业务流分类、资源预留、接纳控制和分组调度4部分组成。

　　差分业务模型是一种基于分类的业务模型，DiffServ根据网络支持的策略为路由器设定 多种每一跳(PHB)，不同的PHB可采用不同的排队策略、丢包策略、路由规则以及资源分配和 预留策略，通过这些策略和不同业务的相应服务等级，以及多种PHB提供不同的服务质量。

　　但这两种IP业务模型均不能完全满足QoS要求。

　　MPLS技术通过为数据流定义不同的颗粒度，借助于支持QoS的协议，根据业务流QoS要求的不同分配不同的标记，可以实现QoS支持。MPLS还可应用于流量工程、路径保护和VPN领域。

　　MPLS流量工程引入了与显式标记交换路径(LSP，Label Switched Path)有关的属性，如 业务量参数属性、优先级属性、抢先权属性、弹性属性和策略属性等。通过为每个节点预留 资源而建立LSP，LSP路由需要对IGP协议进行扩展，以支持约束路由。其在两个层次上实现 接纳控制：网络边缘对LSP中的IP流的接纳控制和对传输路径中的LSP的接纳控制。

　　经过扩展，MPLS流量工程可支持差分业务，此时，流量工程按类实现，每一类的信息均 与LSP有关，由信令协议、IGP扩展协议和约束路由过程对信息进行处理。

　　通过扩展MPLS信令，使其包含时分、波长和空间交换等，为高带宽的综合IP/MPLS/DWDM 网络奠定基础。

　　前面谈到几种传输层的QoS问题的解决方案，与QoS有关的许多其他问题尚未涉及，如：

• QoS的应用；
  
• QoS 策略的管理和实施；
  
• 通过静态、动态或程序方式控制QoS；
  
• 在网络层和用户层对QoS的监控；
  
• 不同QoS等级的结算和计费；
  
• 跨域的QoS问题。
  

　　总的说来，完善的QoS支持非常复杂，但随着网络的演进，这个问题必须解决。

　　(7)向IPv6演进

　　由于Internet的爆炸式增长，IPv4地址资源越来越紧张。IPv4最初设计时并未考虑在公 网上普遍应用，目前的广泛应用使得其中的许多缺陷暴露出来，为此，IPv4也做了一些改进 ，一些技术，如无类的域间路由(CIDR)或网络地址转换器(NAT)，在一定程度上减缓了地址 问题。

　　为了满足大规模应用的要求，IPv6被提出以解决IPv4的缺陷(不仅是地址问题)。IPv6改 进了许多功能，如：

• 单播和组播地址空间扩大；
  
• 任意广播地址；
  
• 分层路由的集体寻址；
  
• 宿主地址自动配置；
  
• 网站编号容易；
  
• 支持QoS的流标识；
  
• 分组格式改进，提高转发性能；
  
• 组播支持(显式范围)；
  
• 提供支持补充能力的扩展头；
  
• 提供分组认证和加密机制保证安全。
  

　　IPv6协议将在未来扮演一个重要的角色。但是，在公网和专网上应用着大量的IPv4设备 ，两种协议将并存很长一段时间。为帮助过渡，IPv6设计时嵌入了许多过渡机制。

　　8 结论

　　现有网络在提供业务方面存在着许多问题，大多数的网络都是专用网络，只能提供一类 业务。随着网络体系结构的演变和宽带技术的发展，传统网络向NGN的演进势不可挡。下一 代网络的目标是能够灵活、多样地支持现有业务和新业务，为用户提供个性化的服务，但有 许多技术问题尚需继续研究。

[摘要] 文章概述了目前有关下一代网络的研究进展和研究的重点领域，介绍了下一代网络的特 点及其发展目标，描述了IP网络的现状，简述了软交换存在的问题，最后从移动性、QoS以 及向IPv6的演进等方面讨论了如何向下一代网络的目标演进。

[关键词] 下一代网络 软交换 移动性 IPv6

[Abstract] Based on the brief introduction to the research advances of the next generat ion network (NGN) and key areas of this research, the paper describes NGN's char acteristics and its development goal, analyzes the current status of IP network, and then presents some problems existed in softswitching. At the end of the pap er, how to realize NGN is discussed in consideration of its mobility, QoS and e volution towards IPv6.

[Keywords] Next generation network Softswitching Mobility IPv6