运营商如何向下一代网络平滑过渡
中国网通公司 胡建文 铁通公司 李 华 2003/12/31
一、发展下一代网络的驱动力
ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ下一代网络）是目前电信领域最热门的技术之一，而且有关的试验已经在国内各运营商网络上进行。ＮＧＮ的兴起源于人们对电信业务的需求呈现出宽带化、多样化和个性化的趋势。特别是目前ＩＰ网上数据业务发展迅速，将超过现有的话音业务，而且图像、视频和多媒体业务也呈现上升趋势，而传统的以语音业务承载为主的电路交换网不能满足突发型的数据等新业务发展的需要。ＮＧＮ这种集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新网络，正是在这种需求下产生。
除上述原因外，促进国内运营商积极开展ＮＧＮ研究和商用试验网建设还存在下列因素：
（１） 南北拆分新形势也使得中国电信和中国网通急需一种新方式在对方领域快速经济地发展业务和开拓市场。而ＮＧＮ分步实施、集中维护、一张网提供综合业务节省了机房和设备投入，建设和运营经济方便，同时提高了设备实装率、缩短资金回收周期和提高了资金效率，这些优势使ＮＧＮ特别适合在新建网络中积极尝试和应用。
（２）移动业务逐步取代固话的趋势以及固话业务增量不增收的形势也迫使固网运营商寻找新的利润增长点。而ＮＧＮ业务驱动型网络的特点适合运营商开发新业务的需要。
（３） 随着技术条件的成熟，从话音和数据的融合，从传送网和各种业务网的融合到最终实现三网的融合都将成为下一代网络发展的必然趋势。
（４） ＮＧＮ技术基本成熟，同时大量新建的宽带网络使得实施ＮＧＮ成为可能。
由于向ＮＧＮ过渡是项复杂而投资巨大的工程，涉及面广、影响大，因此制定向ＮＧＮ过渡的方案和策略就显得尤为重要，需要充分准备、慎重考虑。下面就从介绍ＮＧＮ的概念、基本网络结构出发，分析探讨中国的网络运营商向下一代网络平滑过渡的方式和策略。
二、向下一代网络平滑过渡方案的探讨
发展ＮＧＮ是个漫长的过程，不可能一步到位，只能在继承现有网络的基础上分步实施和平滑过渡。
一般来说，网络过渡主要有孤岛方式和重叠网二种方式。笔者认为，现有网络向ＮＧＮ将结合这两种方式，初期以孤岛方式在局部地区新建ＮＧＮ网络，同时实现与现有网络无缝连接，骨干承载网与现有网络共用；然后在主干网建立与现有网络重叠的试验网络考察对现有接入网的支持，在条件成熟时将ＮＧＮ骨干网络逐步扩到到全网取代现有网络的主干部分；最后在条件成熟时淘汰现有网络其他部分，彻底实现
ＮＧＮ。具体向ＮＧＮ网络过渡的方式和策略如下。
第一阶段：新建满足ＮＧＮ基本要求的宽带骨干网、城域网和接入网为主
建设以宽带骨干网、宽带城域网和宽带接入网为目标的全ＩＰ宽带承载网既是ＧＩＩ（信息高速公路）的基础设施，也是发展ＮＧＮ的网络基础。因此，发展ＮＧＮ应该首先从基础承载网开始。具体可参考下列方式：
（１）采用ＳＤＨ或和ＤＷＤＭ技术结合的光网络方式建设满足ＮＧＮ基本要求的宽带骨干网承载网；以ＩＰ ｏｖｅｒ ＤＷＤＭ或 ＩＰ ｏｖｅｒ ＳＤＨ的方式实现对现有互联网业务、ＩＰ数据业务以及将来ＮＧＮ网上ＩＰ语音、视频等综合业务的承载要求；同时以ＳＤＨ方式或与ＤＷＤＭ技术结合的方式保留对现有ＰＳＴＮ业务和ＤＤＮ以及２Ｇ２．５Ｇ和ＦＲ等其他业务网的支持，在业务节点以ＯＡＤＭＡＤＭＤＸＣ方式实现对业务的上下和调度。具体见图１。
（２） 对新建城域网和小区从开始就建建设宽带的城域网和接入网。宽带城域网的建设方案有多种。其中，ＭＳＴＰ虽然经济实用，但很可能成为过渡方式在将来被淘汰，而传统的ＳＤＨ和ＩＰ
ｏｖｅｒ ＳＤＨ结合的方式可能成为临时应急方案。
（３） 为了延长网络的寿命和支持高速数据、图像、视频等新业务，作为过渡化方案对现有以支持语音业务为主的ＰＳＴＮ固定网络进行ＡＤＳＬ方式的宽带化改造。即通过对传统固网的双绞线方式接入网加装ＡＤＳＬ局端和用户端设备进行宽带化改造，使其不仅仅提供语音和低速拨号数据业务，而且可以提供高速数据上网和视频点播等新业务。目前基本采用ＩＰ
ＤＳＬＡＭ的ＩＰ ＡＤＳＬ方式对ＰＳＴＮ网进行改造，具体组网方式见图２。不过由于出线率和线对干扰等问题，并不是现有 ＰＳＴＮ网络所有的双绞线都能进行
ＡＤＳＬ改造，大约只有３０％的用户有此机会。
第二阶段：建立以软交换为核心的ＮＧＮ 试验网
软交换作为下一代网络的核心技术，在向ＮＧＮ过渡过程中起着关键作用。在现有新型宽带骨干网、分组网和宽带城域、接入网的基础上建立以软交换为核心的ＮＧＮ试验网是向ＮＧＮ平滑过渡迈出实质性的第一步。
ＮＧＮ试验网应考虑如下内容：
（１）探索ＮＧＮ提供ＩＰ方式的话音业务是否可行，以及提供ＩＰ视讯和多媒体业务的效果。
（２）进行不同厂家软交换系统协议的一致性、兼容性以及稳定性试验。
（３）进行与现有网络的互通测试，包括现有的ＳＳ７信令网、智能网、ＶｏＩＰ网络以及ＰＳＴＮ、移动网的互通试验。进行与其他运营商ＮＧＮ的互通测试。
（４）探索基于软交换的ＮＧＮ网络组织方式，是采用全平面结构，还是分区域选路结构。
（５）解决软交换系统和ＮＧＮ网的Ｑｏｓ保证问题。
（６）探索和完善ＮＧＮ网中ＯＳＳ系统、网管系统以及计费等后台支撑系统的解决方案；
（７）进行大规模、大容量网络的试验，考察ＮＧＮ对大规模用户语音及其他业务支持的可行性和方案。
只有在上述试验成功和问题解决后，才可以进行 ＮＧＮ大规模推广。
由于现有宽带ＩＰ骨干网、城域网以及接入网已经是标准的ＩＰ分组网络，在其基础上建立ＮＧＮ试验网相对简单，主要在现有宽带ＩＰ网络增加一套支持多媒体业务的Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ系统以及在接入侧增加ＩＡＤ设备连接ＰＯＴＳ话机以及ＰＣ机，就可以实现和试验基本的ＮＧＮ功能和业务。若在各个城市增加分散再放置几个中继网关ＴＧ信令网关ＳＧ，就可以实现与各地现有的ＰＳＴＮ、ＶｏＩＰ网络、ＳＳ７信令网、智能网以及移动网的互通，进行融合过渡方案试验，同时形成区域性软交换试验网。
第三阶段：实现现有电信网络向ＮＧＮ的平滑过渡
（１） 首先实现现有互联网和数据网向ＮＧＮ的平滑过渡，因为这两种网络比较接近，都主要是分组技术。
由于互联网和ＮＧＮ均是以ＩＰ分组技术为基础的，因此互联网向ＮＧＮ过渡不存在什么障碍。
数据网主要有Ｘ．２５、ＤＤＮ、ＡＴＭ、ＦＲ等。由于ＩＰ网络是ＮＧＮ的主流，而且支持多种业务以及接入速率较高和接入简单方便的优势，使得Ｘ．２５和ＤＤＮ网络在向ＮＧＮ过渡中将被ＩＰ网络的ＤＩＡ专线取代。而ＡＴＭ和ＦＲ由于质量保证业务的需要而暂时得以保留，不过目前可通过ＡＴＭＦＲ多业务平台实现。随着ＩＰ网络Ｑｏｓ的解决，ＡＴＭＦＲ将基于ＩＰ网络实现并可能被ＩＰ网络的
ＶＰＮ和ＤＩＡ 方式取代。
（２） 其次实现移动网由２Ｇ向３Ｇ的平滑过渡。
对移动通信网络来说，其下一代网络就是３Ｇ技术。目前，香港和黄、日本ＤｏＣｏＭｏ、韩国的ＫＴＦ和ＳＫ电信以及欧洲许多运营商已经开始新建３Ｇ网络。中国３Ｇ测试和试验也在紧锣密鼓地进行，明年６大运营商将进行场外试验，３Ｇ牌照似乎到了关键时刻。
作为固网运营商基本可以直接利用现有分组网络建设３Ｇ。而现有移动运营商则需考虑从已有的２Ｇ２．５Ｇ向３Ｇ升级问题，其核心网不可能一步从电路交换跨越到分组交换，为了使现有用户平稳过渡，过渡期间电路交换网和分组网必然同时并存。具体升级方案在此不做详细讨论。
（３） 实现现有ＰＳＴＮ网、ＶＯＩＰ网、ＩＮ网向ＮＧＮ过渡和融合
（ａ） 现有语音网络向ＮＧＮ过渡方案。
第一步利用软交换系统替换现有ＰＳＴＮ网络中的长途局和汇接局，用ＴＧ接入现有端局。
第二步利用ＡＧ设备取代现有ＰＳＴＮ网络中的端局。经过第二阶段演变后， ＰＳＴＮ网络已经演变为可以承载综合业务的 ＮＧＮ网络。不过，由于ＰＳＴＮ网络中的端局数量多，投资也大，而且直接面向用户，影响面广，改造时间会很长，估计需到１０年以后。
（ｂ） 现有ＶｏＩＰ网络向ＮＧＮ过渡方案
主要是将ＶＯＩＰ的ＧＫ关守用软交换系统替换或升级。
（ｃ） 现有ＩＮ网向ＮＧＮ过渡
主要是将ＩＮ网中的ＳＭＰＳＭＡＰＳＤＰ以及ＳＣＥＰ用软交换系统和ＭＧ（媒体网关）替换。
第四阶段：实现全ＩＰ骨干承载网
本阶段，将实现骨干承载网的完全ＩＰ分组化：即在骨干网以智能全光网络作为承载技术，实现全光智能交换，淘汰 ＳＤＨ等电技术；在城域网将实现ＩＰ
ｏｖｅｒ Ｏｐｔｉｃ或波分技术的全光ＩＰ网络；在接入网将以ＦＴＴＨ和ＥＰＯＮ技术为代表。总之，全网将实现端到端的全光ＩＰ分组网。
第五阶段：向ＮＧＮ过渡的其他方面问题
（１） 实现电视网和电信网等真正的“三网融合”
目前，电信网与电视网要实现融合首先存在政策许可问题。另一方面存在技术问题和用户习惯问题。从技术层面上看，通过互联网看电视与通过有线电视网看数字电视的网络技术设计理念不同，实现的技术方式不同，还原的设备也不同，两者短时间内不可能互相替代，会在相当长的时间内共同存在、共同发展。
（２） 实现网络由ＩＰｖ４到ＩＰｖ６的平滑过渡
尽管部分运营商已经开展ＩＰｖ６的实验，但要实现由ＩＰｖ４到ＩＰｖ６的过渡需要一个安全可靠的、高效的、可管理的ＩＰ网络解决方案，是个复杂漫长的过程。其中政策的影响很重要，ＩＰｖ４向ＩＰｖ６过渡巨大的升级成本和影响面之广也左右其进程，而用户终端设备的升级和协调也十分困难。因此，ＩＰｖ４向ＩＰｖ６过渡放在ＮＧＮ的最后阶段完成。
三、ＮＧＮ发展前景展望
（１）软交换技术实现了与现有通信网络的平滑接入和无缝融合，将为电信运营商适应新形势，调整电信网络结构，实现现有网络向下一代网络的平滑过渡提供了新思路。
（２）ＮＧＮ将把传统ＰＳＴＮ、移动、数据和有线电视等各种网络统一为一个以ＩＰ为基础的综合、统一、多业务网络，使多种业务承载于同一核心网络，将彻底解决多网并存，实现网络融合，减少了网络建设的重复和运维的分立。
（３）ＮＧＮ将扭转业务依赖网络的局面，为生成丰富灵活的新业务提供了实现手段。
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