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Verizon：实战NGN

2005/02/04

　　抛弃已经使用了整整100年的PSTN网络，美国第一大固网运营商Verizon在2004年1月宣布启动了NGN网络建设，告别传统的电路交换，全面拥抱分组交换技术。时隔一年，Verizon的NGN网络实战进展究竟如何？业内人士如何看待？

　　Verizon公司的美好未来，始于美国加利福尼亚州鲍德温公园一幢没有窗户的砖木结构小楼。2004年3月，这幢楼内原有的石棉地砖被统一换成了锃亮的白色地砖——这个项目标志着长期以来用于连接电话网络的传统电路交换就此让位给分组交换技术。Verizon公司的业务，乃至于人们对整个电话服务的理解，最终都将由此发生改变。

　　Verizon公司的NGN计划是在今后两年内斥资20亿美元，向分组交换技术迁移。与它的竞争对手西南贝尔和南方贝尔公司推出的VoIP服务相比，Verizon网络改造的野心要大得多了，因为那两家运营商提供的VoIP服务主要还是运行在现有的因特网上，而不是运行在新的电话网络上。这让华尔街和电信业内人士大为震惊。

　　几年后，Verizon公司的用户可能就连电话也用不着，至少用不着那些只能打电话的设备了。他们将会使用一些既可以上网冲浪、传输视频电话呼叫和静态图像，也可以传送电视节目的新型综合终端设备。人们可以用手机向孩子房间的电视发送即时信息，在电视屏幕上提醒孩子不要再玩视频游戏，该做功课了。人们可以自由控制他们的电话、个人通信网络，而如今这是根本不可能的。

　　这样的美好前景至少是Verizon公司的高层主管们如今所希望的。当然，尽管像鲍德温公园改造项目这样的工程正在如火如荼地进行当中，但Verizon的高层人士也承认，尽管他们在大把花钱，却并不完全知道将来该如何使用新网络，或者消费者最需要哪种新服务。Verizon网络服务集团总裁Paul Lacouture声称，即便仅仅是为了在变化迅速的电信行业中生存下去，Verizon公司也不得不进行这样的投资。

　　他认为，现在改用分组交换技术，意味着“我们可以让自己的网络适应未来”。

鲍德温公园的电话故事

　　作为Verizon公司该项目小组的成员，Pamela和Grant Jacoby夫妇在项目的施工过程中度过了自己的结婚纪念日。那一天，他们俩先一起共进了午餐，然后就在施工现场看着工程队撬掉旧地砖。虽然不够浪漫，“不过，能看到这样的场面，机会毕竟是很少的。”Grant说。他的妻子则在一旁大笑。

　　这座小楼的施工意义，用Grant的话来说就是：“我们由此抛弃了传统的公共交换电话网。”作为全美最大的电话公司，Verizon正在兴建全新的NGN网络。这个新网络的工作方式更加类似于因特网，可以更有效地利用交换站和物理线缆，并且以高容量光纤线路接入家庭用户。从理论上来说，一旦这些基础设施落实到位，Verizon这家旧式电话服务的老资格运营商就能够转型为一种新型的服务提供商，与Comcast等媒体巨头在电视、电话和因特网接入综合服务领域展开竞争。

　　“Verizon是美国最大的固网运营商，拥有3600万固网用户和1600万长途电话用户。当这样一个全球领先的通信服务提供商决定向分组交换迈进时，它发送给市场的信号是明确有力的——基于分组交换的下一代融合网络技术已经成熟，并已经完全可以大规模商业部署，整个电信网络已经进入从电路交换向分组交换的演进阶段。”

——北电网络大中华区总裁毛渝南

　　很多人总是把鲍德温公园的中心局当做介绍电话技术发展史的博物馆：自上个世纪初建成以来，这幢小楼先后采用过三代电话网络技术。第一代、也是寿命最长的一代，是步进交换机技术（step switch）。据说，当年步进交换机的发明者——堪萨斯城的殡葬工Almon B.Strowger认定，是总机接线员误把客户打给他的电话转给了他的竞争对手，于是他自个创造出了一种机电设备，可以根据顾客所拨的号码，自动转发呼叫。这项技术后来在1891年申请了专利。几十年来，步进交换机应用于成千上万个中心局。它可以通过一系列操作，开通电路、把呼叫转到目的地。

　　鲍德温公园的机械式步进交换机在上个世纪70年代被淘汰，取而代之的是数字交换机。如今，11排数字电路交换设备装有成千上万块扑克牌大小的电路板，横跨鲍德温公园和邻近社区部分地区、从众多家庭和企业用户那里拉出来的铜线在这里终结。对于电话网络而言，这一块块电路板就是不同用户身份的代表。

　　在类似鲍德温公园网络的电路交换网络中，某个电话呼叫在整个通话期间对某条电路即电话线拥有独享权。“只要你一拨号码，就占用了一定数量的带宽。”Verizon公司负责网络架构和技术的副总裁Stuart Elby说。“所以你也就浪费了许多网络空间。”但是，电话网络上服务于语音呼叫的那部分容量正在迅速减少，而数据流量却在不断增加，于是，电话网络的第三代浪潮—向分组交换迁移—应运而生。

　　数据包就是一组组标有地址的信息，计算机网络就可以通过一个个节点把它们转发到预定目的地。只要每个数据包能够在目的地与相邻的数据包重新结合，它怎样到达目的地本身并不重要—这就意味着，发往不同目的地的众多数据包可以同时在同一条物理线缆上传送。

　　虽然分组交换正是因特网的基础，但它却是一项比较老的技术，早在上个世纪60年代就已经开发出来。把语音转换成数据包，却是比较新的技术，直到最近，分组交换呼叫的音频质量还仍然不如电路交换呼叫的音质。就在三年前，传统电话公司的工程师大多数还对分组交换嗤之以鼻。Elby笑着说：“那时你要是敢说因特网协议（IP）将成为最重要的协议，就好比是自毁前程。”

　　“宽带加移动，这就是一场改革。通信方式正在发生巨大变化。消费电子永无止境的发明创造为消费者提供了许多工具来创建各种即时业务，通信网络又赋予这些工具改变日常生活的巨大潜力，无论用户在家中、办公室、汽车、旅馆还是路上，都能够提供高速连接。”

——Verizon首席执行官Ivan Seidenberg

分组交换：不能错失的良机

　　如今没有人再嘲笑IP了。Verizon公司最担心的，就是怕错失分组交换带来的机会。Comcast等有线电视运营商已经抓住了这个机会，除了提供整套电视节目这样的传统服务外，它们如今还在提供语音和数据服务。

　　分组交换网络不仅容量更大，运行成本也更低。单只一台100cm×60cm大小的“软交换机”，就能够容纳与排成10米长的一排数字电路交换机一样多的电话线路。这既降低了维护的工作量，更重要的是，意味着Verizon将可以合并中心局，譬如说，加州的另一个中心局可以由鲍德温公园处运行的软件进行远程管理。

　　Verizon为新型分组交换设备的首期推广项目制订了野心勃勃的工作计划。去年8月初，南加州技术小组首次在鲍德温公园中心局汇集。据首席工程师Bill McClure介绍，在去年2月的一次电话会议上，他和另一位首席工程师Curtis E. Reese才获悉：他们必须在当年的7月2日之前，完成5个地方设备改装的任务—这些设备总共要处理10万路电话线。这让习惯于一个小项目就要用去一年半载的工程师们大吃一惊。“他们说完计划后，Curtis昏了过去。”为Verizon公司效力已经32年的McClure开玩笑。“随后，我也昏了过去。”

　　“他们把这个计划告诉我后，我同样也昏了过去。”项目领导Pamela Jacoby笑着说。还好，他们很快就恢复过来了：毕竟，这个项目的意义在于它将让一个网络工程师隆重圆满地结束他的职业生涯。当然这并非易事。员工们经常两班倒，还会遇到许多出人意料的故障。鲍德温公园是改用分组交换的第一个也是最大的中心局之一。Verizon的工程师和电话设备供应商北电网络的人员每天要召开好几次临时电话会议。

　　让新设备与旧的ISDN协同工作是一个棘手问题，这也证明了把分组交换和Verizon的老式电话网络集成起来的难度。零售业和银行业的许多用户仍在通过DSL的前身ISDN技术进行网络连接，发送有关信用卡及其他交易的重要信息。在ISDN数据信道上传送的信息似乎无法转移到分组交换机上。Reese说：“我们用了三四周时间才想出了解决办法。”

　　这个小组最终没能在7月2日之前完成任务，主要是因为按照美国政府法规要求，电话公司需要提前30天通知设备变更。不过，项目的延迟倒让小组有了时间去解决ISDN故障这些技术问题。Verizon公司的第一个完全采用分组交换的中心局于2004年9月中旬启动。不过到目前为止，由于涉及到一些相关的监管法律问题，鲍德温公园的改造项目仍处于暂停状态。

　　最初所选的5处网络改造，服务的对象仅仅是Verizon公司的一小部分客户，预计NGN的推广步伐还会加快，而该公司的整个网络最快有望在5年内改造完毕。由于还有大批的交换机需要安装到位，客户要真正看到有所不同的服务，恐怕还需要一段时日。目前，Verizon正在同时开展另一个项目：把光缆从路边一直拉进家庭，目前很多地区的Verizon客户已经可以通过新的“光网络终端”，把4路电话线、有线电视服务以及30Mbps的接入速率引入家庭。

打响固网反击战

　　鲍德温公园距离Verizon纽约总部有4500公里之远，并且隔了3个时区。构建跨越这么远距离的分组交换网络，正是主管Verizon宏大NGN计划的Paul Lacouture的目标。31年前，Lacouture还是一名普通的网络工程师，供职于原来的新英格兰电话公司。这位昔日的工程师、今日的企业高层主管与加州的技术小组一样，对于公司改用分组网络难抑兴奋之情。他说：“这正是一名工程师想要做的事情。”

　　这件事情同样具有巨大的商业意义。与所有传统的电话公司一样，Verizon如今面临着巨大的竞争压力。蜂窝电话、线缆电话以及基于因特网的语音服务（比如Vonage和Skype），正在逐渐抢走传统固定电话的市场份额，住宅用户正在流失。

　　站在Verizon的角度来看，更让人担心的是，每条传统电话线路被使用的分钟数正在逐步减少。不过与此同时，Verizon的宽带和数据业务却在蓬勃发展。当2003年末，分组交换设备的安装成本终于跌到与传统电路交换设备相接近的水平后，Lacouture意识到迎接新未来的时候到了。“信息时代刚刚开始，我们有能力整合无线、语音、数据和视频业务。这是一场异常艰难的转变，但我们认为自己能够抵达成功的彼岸。”Lacouture说。多年来Verizon一直在为保持市场份额不被竞争对手瓜分而努力。“这一次，是我们反守为攻的大好机会。”

　　不过，这的确是一个艰难的抉择。如果没有真正的宽带连接，用户还是无法利用分组交换享受全动态视频之类的服务。要把光纤拉到有需要的每一户家庭或者企业用户—这可耗资不菲，中心局的改造当然也得继续下去。Verizon的骨干网大部分已经开始使用分组交换机。该公司还购买了朗讯的高端光交换机，每秒能够处理1.3～2.6太位（terabit）的数据流量。虽然这种改造项目不像把光纤拉到用户处那样费钱，但同样不便宜。

　　实际上，正是由于像Verizon这样的网络彻底改造需要巨额的投资，它的姐妹公司才大多选择了比较折中的过渡方案。譬如说，南方贝尔就认为，DLS和以太网技术为家庭用户提供的数据速率对于提供电视服务来说已经足够了。南方贝尔的计划是，把光缆铺到许多社区的路边，最后1英里则改用铜线。西南贝尔在现有服务区域内的做法也类似，为新的住宅小区则保留了“光纤到驻地”。

　　不过，Lacouture仍然坚信：铜线已走到了尽头。他认为，南方贝尔这些公司最终还是会对基础设施进行Verizon目前所从事的改造—到那个时候，Verizon就在同行中大大领先了。

　　资深电信顾问Frank Dzubeck认为，作为年收入高达670亿美元的电信业巨无霸，Verizon牢牢控制了美国的本地电话服务市场，又是美国第三大长途电话公司，还与美国最大的移动运营商沃达丰结成了伙伴关系，而NGN的技术如今也已经成熟。综上所述，Verizon具备了脱胎换骨所需要的一切要素。

NGN的成熟性

　　至少Lacouture不必为NGN技术是否可行而担忧。Verizon公司的诸多实验室、尤其是位于马萨诸塞州沃尔瑟姆的庞大研究机构的工程师们分析分组交换技术已有十多个年头。这些工程师相信，分组交换技术能够不负众望。“我们正在对这项技术的现状和稳定性进行核查。”Verizon沃尔瑟姆光传输网络架构部门主管William C. Uliasz说。

　　正是在沃尔瑟姆实验室，工程师们为分组交换技术制订了长达12000页的规范需求，帮助北电网络等生产商开发产品；这里的研究人员正在竭力测试这个世界上传输速度最快的长途网络具有怎样的最高性能—长达3000公里的光纤绕成了好几十个线卷；这里的软件开发人员编写了通用媒体通信器（Universal Media Communicator），这款面向桌面PC的程序可以让用户把来自手机的电话呼叫无缝转接到无线PDA、传统固定电话和IP电话上，用户根本用不着不挂断电话、让通话的对方等着转接。这款程序的众多特性当中还有一项特性，可以把不同的电话呼叫表示成图标。用户只要拖拉图标，就可以开始电话会议。其设计思想就是让顾客能够自由控制电话业务—譬如说，从何处接听来电?何时接听?是否接听?

　　通用媒体通信器会有多少特性最终出现在Verizon公司的实际产品中尚不得而知。眼下，该公司正使用程序，鼓励包括微软在内的传统软件公司的编程人员为Verizon的NGN网络开发应用软件。实验室的融合服务主管Michael Weintraub说：“许多人认为，上马NGN是因为人们需要扔掉公共交换电话网，但实际上，真正需要的却是走上IP发展之路。”并不是现有网络差劲，而是因为分组交换网络可以让一切服务变得更快速、更便宜、更易于使用，并且还可以扭转现有网络占据统治地位的局面。

　　人们会为分组交换网络带来的新特性付费吗？设想一下，当语音呼叫成为一大堆潜在服务当中的一项时，人们将愿意为哪些新服务掏腰包？

　　这是一个巨大的问号。运营商总是不清楚用户在何时需要何种服务。AT&T早在上个世纪60年代就率先演示了可视电话；十年前，许多电话公司还认为，ISDN是通向宽带的出路，随后又认为DSL是实现视频点播的合适的线路，但到头来，DSL的主要用途只是加快了Web浏览速度而已。

　　Verizon的Elby耸了耸肩，说：“我们总是猜错。所以我们知道，我们恐怕很难找到深受用户欢迎的杀手应用—不过至少我们会提供支持它的网络。”

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