后NGN进行时

时间:2022-10-11 11:38:25

随着用户对网络资源和新业务的需求日益增加,下一代网络已经标准化并开始逐步应用。在下一代网络的模型、架构和应用日趋清晰的今天,我们可以将眼光放得更远,看一看十几年以后的网络――后下一代网络。

网络的高速发展有目共睹。因特网的流量已经达到10年前流量的1000倍,光纤到户(FTTH)的带宽已经达到100Mb/s,有线电视(CATV)已经在世界范围内得到普及。在网络应用方面,Blog、SNS、YouTube、SecondLife和GoogleServices等基于Web2.0的技术,已经在世界范围内得到广泛的应用;基于3G手机的多种业务应用也正在被越来越多的用户接受使用。

下一代网络(NGN)正是在这样的一种背景下,走到了人们的眼前。

实际上,NGN在全球范围处于部署阶段,运营商和设备商正在为NGN进行大量投资。与此同时,国际标准化组织对NGN的标准化工作一直在紧锣密鼓地进行。NTT、BT、AT&T等技术实力比较雄厚的网络运用商,已经开始配置基于NGN的实际业务与服务。

当然,就全球范围而言,从现有网络向NGN演进将会是一个长期的过程,网络技术的诸多细节还需要在实践中不断地加以充实和完善。而从网络的历史和现状,我们还可以看到NGN在技术层面以外的三个发展趋势:第一,“无所不含”。全世界所有信息都将数字化,并可通过因特网传递;第二,“无所不在”。全世界的用户都将可以随时随地接入网络;第三,“无所不用”。在网络上,人人具有平等的权利信息,人人具有平等的权利获取信息,实现所谓的“数字民主”。

管窥Post-NGN概貌

如果我们将眼光放得更远,20年后,甚至在更远的未来,网络将会变成什么样子?不妨称之为后下一代网络(Post-NGN)。

对于NGN而言,其目标是使用基于IP技术的网络取代原有的电话网络,而Post-NGN其网络架构和主要协议将与NGN不同,业务应用的多样性和广泛性将比NGN又有很大的提高。

从2008年开始,基于下一代的网络的应用逐渐开始配置;预计在2018年后,Post-NGN也可以叫做后IP网络,将逐步得到应用。至于图中因子(IP+α)之α代表什么技术和协议,正是需要人们研究和探索的。

在世界范围内,对于Post-NGN的研究已经开始。从这些研究中,我们可以管窥Post-NGN的概貌。

在美国,正在开展两个针对后下一代网络的研究项目:网络创新全球环境(GENI)和未来网络设计(FIND)。在GENI项目中,一种新的网络的概念正在被提出和研究,在这个网络中,所有的一切都是可编程的,也就是说具备足够智能的,这是对现有网络的一种全新的挑战。FIND项目主要研究一种可递归的网络架构,并提出这种新架构的设计原则,同时探索对时延容忍的网络功能,这种研究主要是针对灾难网络和用于大文件的存储转发网络。在这些项目的研究中,也包括了对未来网络技术(包括无线网络和光网络)和网络架构以及服务架构的研究。人们可以明显地感觉到,科学家和工程师所探索的这种新的技术与架构与当前的IP网络是完全不同的。

再看欧盟框架项目FP7,这是欧盟在FP6项目基础上对后下一代网络研究的又一次重大投资,FP6项目从2002年到2006年,共投资39亿欧元,而FP7项目从2007年开始将于2013年结束,在信息通信领域的投入将达到91.1亿欧元。目前,FP7项目正致力于多域宽带网络的互联以及先进的网格应用。以目前正在开展的PHOSPHORUS项目为例,该项目致力于在现有的GMPLS的控制层面上,架构一种新的服务层面,同时原有的控制层会把用户的请求作为网络连接发起和资源预约的重要依据。这就相当于对于下一代网络中的主要技术ASON/GMPLS加以极大的扩展,以满足用户的实时需求。

在日本,正在进行一项由国家信息通信研究院(NICT)所倡导的AKARI项目,日语AKARI的意思是“黑夜中一点点光亮指向未来”。用这样的词汇为项目起名,足见组织者对于研究项目的期望。此项目主要是研究后下一代网络的架构和关键技术,并在日本全境构筑实验平台。从目前的JGN2开始,并逐步发展至JGN2+和JGN3。在未来的几年里,一些新的无线技术和光网络技术也将逐渐纳入此平台。

在韩国,进行着的一个科研项目称作“未来互联网(FI)”。

在中国,有国家自然科学基金,以及中国高技术研究发展计划(863)和国家重点基础研究发展计划(973项目)在后下一代网络方面进行研究。其中在2007年,“863”在此方向包括的主要课题有:智能感知和高性能计算技术,自组织网络和通信技术,虚拟现实技术,信息安全技术;973项目主要课题包括:大范围、高速、高性能信息网络和智能信息处理技术;自然科学基金的课题包括了:大范围网络存储系统和数据管理,新的下一代光网络中高速光信号处理技术和设备,光传感器网络和核心技术。对这些技术的研究无疑会加速后下一代网络的实际应用。

欧、美、亚各国进行的这些研究课题,都是紧紧围绕着一个主题:Post-NGN。

Post-NGN九大需求

对于Post-NGN的需求,我们可以预测归纳为以下九点:

第一,网络容量在未来的十年内将比现在增加1000倍,骨干节点的处理能力将达到1Pb/s,骨干网链路的容量将达到10Tb/s,FTTH的速率将达到10Gb/s;

第二,通信设备的数量将可以称得上是无处不在。预计将会有1000亿的相关通信设备,加上100万个信息广播站;

第三,网络上传输的内容应有尽有,其容量将从100bit到5TB甚至更高;

第四,透明、公开、简单。在Post-NGN的设计上要保证所谓的KISS(KeepItSimpleandStupid)原则,保证网络在设计上足够简单、用户端则要求足够“傻”,同时从安全性角度出发,网络应保证可控的透明性;

第五,更好的鲁棒性与可靠性,并具备隐私保护和可寻迹性等特征;

第六,无处不在。那里有人烟,那里就有网络,就有网络设备,就提供足够的网络容量,就保证完全灵活的技术支撑;

第七,具备可供技术提升的支撑性和适应性;

第八,Post-NGN的商业模式一定要能够适应和支持工信息通信行业的繁荣和社会的发展;

第九,低能量消耗。能耗专家估计预,由于信息与通信技术和设备的广泛使用,如果以现有技术计算,它所引起的耗能量比例将在十年里上升为人类总耗能量的50%。因此,考虑Post-NGN的节能问题刻不容缓。

网络将成第二生活空间

展望Post-NGN的应用,可以预计,基于光网络的网格计算、电子科研(e-Science)等新兴学科的发展将依赖和得益于未来的先进网络;人们可以因为有了后下一代网络,而享受到超高质量的娱乐内容,比如数字电影;下图展示的是传感器网络,包括高度、温度、亮度、湿度、紫外线强度、酒精含量的传感测定,在后下一代网络中的应用,人们完全可以在网络的另一端感知这些环境参数,它会使高科技充分的体现在人们的日常生活中,使人们的生活更加便利、具备更高的质量。

可以设想,当Post-NGN建成,能为我们提供无处不在的网络和充足的容量的时候。现实生活中的一物一人、一草一木都会通过传感器或者射频标识(RFID)在网络中得到映射,成为网络中的数据,又可以通过网络获取需要的服务。网络将虚拟世界和现实世界结合到一起,正如一个网站新星SecondLife的名称所描写的,网络将为我们每一个人准备好“第二生活空间”。

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