NGN对于运营商的影响和现状分析_电信_NGN及软交换_融合通信

NGN对于运营商的影响和现状分析

范琨 2006/09/06

　　网络发展对于运营商的影响

　　目前，全世界电话用户大约22亿多，固定电话和移动电话各占一半，移动电话略多，因特网用户数（包括无线互联网用户数）5亿。预计，电话用户数发展速度：移动通信用户即将超过固定电话用户。互联网用户数在4-5年时间后，将超过固定电话用户数。历来，网络的发展对于运营商影响极大，因为运营商几乎所有的业务都是依靠网络进行的。这些影响是：原有网络能否满足用户的需要，是运营商能否取得稳定收入的决定性因素；新的网络的诞生，将从老的网络中抢走大量用户，使得运营商的利润大量转移。例如移动网络的诞生和发展，使得固话用户流失，收入下降。小灵通对于移动通信也有极大的影响，在老的网络上开展新的业务或者增值业务，将使得运营商增加大量的业务和利润。网络业务发展停滞，运营商就将“下课”。

　　下一代网络的定义

　　想象一下，在2008年8月，奥运会在北京开幕。家住南京的小王一早就打开电脑，在上了一会网之后，一点鼠标就打开了客厅的大屏幕电视，电视画面上还只有一些广告。于是他决定先打个电话与北京的朋友聊天，拿起电话，拨过几个号码，电视屏幕上真的出现了朋友的身影。只要拨打一个号码，就能让对方家里的电话、办公室电话、手机都响起来；再装上一个不到千元的机顶盒，就能在电视上和千里之外的朋友一起娱乐；拿起电话机，能听到朋友发来的电子邮件……

　　这就是下一代网络——NGN（NextGenerationNetwork的缩写），NGN是一个基于IP的全新通信网络，融合了语音、数据、多媒体等多种业务。通俗地说，以往电话、上网、电视三种信号要走三条线路，通过NGN，一条网线就能全部搞定。这个是从技术和业务开展的角度来看的。根据其他不同的角度，答案还有不同的：

　　从通信网络的发展来看，下一代网络是更加简单，组网更加灵活，网络的构架更加方便，可以提供更加宽带的，效率更高，质量更好，更加安全的网络。

　　从运营者的角度来看，电信业务由于适应经济和社会发展，在取得高速度、高利润之后，由于用户的ARPU值增加缓慢，甚至降低，导致运营商的利润下降，也就是说，在运营商仅仅靠提供简单的业务已经不能产生足够的效益情况下，运营商寄希望于下一代网络的发展，希望获取更大的利润。

　　现有电信网存在的问题

　　现在电信网的运行环境

　　当前电信业务的发展有以下几个特点：新业务层出不穷，数据业务发展迅速，业务量迅速膨胀。计算机技术的发展和计算机互联需求的增加，使得基于IP和ATM的分组交换数据网日益发展壮大，且这种分组交换网适合各种类型信息的传输，而且网络资源利用率高。特别是在过去的几年里，管制的解除和因特网业务量的激增，导致电信业经历了一些根本性的变化。电信运营商的竞争越来越激烈，这时传统运营商最关心的问题是如何降低运营成本包括最初的设备投资和运作费用，同时网络业务从单纯语音明显地转移到语音和数据业务的混和上来，电信网无论在技术上还是业务提供上都面对诸多问题。

　　传统PSTN网络的问题

　　对于传统的PSTN网来说，传统的电路交换技术是整个现代通信网络的基础，为通信的发展做出了不可磨灭的贡献。但是其缺点我们也应该看出：

　　第一：分等级的时分复用方法对于每种业务的每个呼叫都需要交换机为其指定带宽，对那些突发的、非对称的数据为主的业务而言，传输和交换速率低且成本较高。

　　第二：作为面向连接的技术，每一节点与任意其他节点都必须建立直接的连接，N个节点要求建立N2个连接，当网络的规模发展到一定程度后，N2连接的管理也将成为很大的问题。

　　第三：采用电路交换的方式每个呼叫占用一个单独的64K的话路，在整个通信过程中均不释放，这种通信方式造成了通信资源的巨大浪费。

　　第四：业务的开发过程缓慢。

　　城域网发展面临的问题

　　现在，城域网的建设正在如火如荼的展开，各地均建成了高速率、大容量的城域网，山东电信已经建成了以2.5G链路相互链接的城域网。但是城域网的建设和宽带技术的引用只是提高了网络传输的数率，网上内容没有什么改变。因此，要开发城域网、留住用户并发展用户，就一定要有丰富多彩的应用，就必须进行新业务的开发。语音业务就是其中一种。最先，IP电话是作为长途电话的替代品出现的，随着城域网的建设，用户只需要一台计算机就可以在城域网内部进行IP电话的互通，而不需要另外的付费。如何利用现有的城域网资源进行新的IP电话的业务开发和提供，在IP城域网和PSTN网络之间进行互通，以及如何开发基于IP电话功能的增值服务形成新的业务收入来源，就成了解决“城域网没有实质的宽带内容提供给用户”这个问题的关键。

　　下一代网络的产生

　　下一代通信网络是集话音、数据、传真和图像通信（视频业务）为一身、能够满足人们各种需求的多功能通信网络。能够完成和实现这一需求的网络技术，从目前看来，是以软交换为核心的下一代网络（NGN）技术。这是由于：

　　在IP技术比较好地解决了各种不同特性的信号在网络上以共性进行传输的技术问题后，IP技术作为今后通信技术的核心，已经被业内的专业技术人员公认，并为实践所证明。因此，全球通信业务和数据联网协议正在快速的向IP汇聚，在整个电信行业，基于IP技术的电信业务在整个电信业务中所占的比重在逐步上升，并且最终将取代电路交换技术成为通信技术的主流。在这种形势下，底层的传输技术必将向最佳支持IP技术的方向融合，这是通信技术发展的一个必然的趋势。

　　在光纤上直接传输IP数据包的方法，按照目前的传统作法，仍然是对于IP数据包采取分成若干帧结构的方法。这需要确定相应的帧结构。现在已经采用的帧结构有两种：SDH帧结构（IP/SDH/WDM）和以太网帧结构（IP/Ethernet/WDM），这也是当前宽带网网络接入的两种重要形式。

　　为了实现IP分组SDH上的传输，实现宽带交换，在SDH上又叠加了完成交换功能的ATM层。

　　尽管目前电信行业力推的宽带网接入是ADSL这样一种在传统的双绞线上进行改造的技术，但是建立在主干网络上的、与网络的发展方向趋同的SDH和以太网这样两种在光纤上直接传输IP数据包的方法，无疑是最具发展前途的。尤其是采用以太网帧结构的技术，由于网络的主干传输和接入技术在许多方面是相同的，这就使得其分组所需要的网络状态信息比较少，对于落地或者再生的分组通常不必使用再生设备，成本相应较低，加上使用的是异步协议，对于分组的延时和抖动不太敏感，是有很大的前途的。从长远看，用于交换的ATM层和用于传输的SDH层将会消失，其功能将逐渐并入IP层和WDM/OTN层。

　　现有运营商对向下一代网络的演进的研究及发展策略

　　关于向下一代网络演进的两种主要观点

　　向下一代网络的演进主要是现在传统的基于电路交换方式的PSTN网的演进，考虑到传统运营商的投资，将现在承载着的PSTN网完全替换是不可能的，过渡到基于分组交换的下一代网络将是一个漫长的过程，在多度方案的选择上有以下两种观点。

　　节点融合方案

　　该方案仍基于现有的电路交换网骨架，提高交换节点的处理能力，同时支持主张这种策略的主要理由是电话业务仍然会继续发展，因此需要采用新一代的交换机来进一步改进电路交换网，提高交换节点的效率，扩大交换节点的容量。当然这种交换机还能支持ATM／IP业务的发展，便于网络向分组化方向演进。这种交换机在外部可以支持STM、ATM和IP网，即不同业务量各走各的网，只是业务节点在物理上融合成一体：其内部交换矩阵则采用ATM、ATM/STM或ATM/STM/IP，可以将网关集成在内。采用新型交换机后可以卸载原有电话业务量，承载新增业务量和所有数据业务量，从而最终完成向分组网的过渡。

　　网关方案

　　主张这种策略的理由是，现有电路交换网在传输电话业务方面是基本胜任的，而且是电信公司的主要收入来源。因而最好不要去处碰它，让其独立发展；对于日益增长的数据业务特别是IP业务可以通过建立一个重叠的分组化网（ATM网或IP路由器网）来解决。两个网的业务节点独立、并行发展，其间通过各种网关和网关控制器实现互联互通，实现业务层融合，统一提供管理和加快扩展业务。等到数据业务逐渐成为网络的主要业务后再考虑将电路交换网上的电话业务逐渐转移到分组化网上来，最终形成一个统一的网。这种网络演进思路基点在于网络和业务的融合，而不在于节点的融合，允许不同的网络按各自的最佳方向独立演进，不受限于节点结构。

　　现有运营商公布对下一代网络的发展策略

　　早在2003年底，根据公开招标结果，中国5大基础电信运营商（中国电信、中国联通、中国网通、中国移动、中国铁通）分别承建各自的核心骨干网，并通过网络交换中心实现互联互通。

　　其中，中国电信的下一步策略主要包括：现网过渡；业务开发；NGN示范网筹建以及产业合作。在NGN建网方面，中国电信已经完成所有企业内部项目立项程序，并依托NGN网络形成电信级的示范网，最终使NGN网络成为中国电信新的试验床。

　　中国联通一直积极致力于下一代移动互联网的研发以及建设。在此次NGN示范网的建设中，按照发改委和工程院的要求，中国联通将分两阶段开展七个节点核心网络建设；在核心网建设的同时，开展接入网建设和相关的业务开发与应用示范，并为科研机构提供开放的研究开发平台。具体的策略包括技术跟踪战略、应用推进战略、运营研究战略及网络过渡战略。

　　中国网通在下一阶段的主要工作包括开展IPv6相关技术与应用的研究与试验，和开展基于2008年数字宽带奥运的应用。其中包括：IPv4向IPv6过渡机制研究与试验；大规模组播服务研究与试验；基于IPv6的内容分发系统的研究与开发，和针对奥运会期间的通信需求，中国网通将重点围绕如IPv6视频组播、基于IPv6技术的奥运场馆监控系统等展开相关业务应用及业务模式的研究与试验。

　　中国移动的NGN试验将计划在IP核心网络引入IPv6试验。重点对IPv6网络规划和建设、移动网络引入IPv6、IPv6的引入对业务的影响和新业务的开发、IP网络的关键技术在IPv6引入之后的影响、对网络运营的影响等方向进行研究。同时，中国移动将积极参与前瞻性、基础性的科研实验。

　　对下一代网络展望

　　现在，国内的运营商都面临着电信网络的重新部署和建设，选择一个可持续发展的、有竞争力的网络模式将事关企业的生死存亡。可以说，NGN的出现为网络的发展指明了方向。

　　与3G终端相比，NGN终端几乎不存在绝对的瓶颈。对于终端的量是否匮乏取决于终端厂商与NGN建网的供求关系，一旦形成规模型的产业链，一旦需求量增长，从芯片厂商开始的一系列上下游都将得以理顺。

　　3G的压后使得NGN成为新一轮的投资热点，信息产业部电信研究院雷震洲教授表示，NGN在国内真正的启动在2005年，而大规模建设则要待到2010年。对于NGN与3G发展的关系，雷震洲说，“二者并不冲突，而是必然将走向融合。”因为他们具有一个共同的目标，就是提供下一代服务或者是新的宽带服务。

　　目前，政府正在组织包括信息产业部电信研究院等相关单位，制定下一代网络的总体发展策略，加快对下一代网络演进策略的研究，启动和加强下一代网络体系架构和标准化的研究、关键技术和管制政策的研究，以及建立下一代网络的试验环境。

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