運營商如何向下一代網(wǎng)絡平滑過渡
中國網(wǎng)通公司 胡建文 鐵通公司 李 華 2003/12/31
一、發(fā)展下一代網(wǎng)絡的驅動力
�。危牵危ǎ危澹� Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ下一代網(wǎng)絡）是目前電信領域最熱門的技術之一，而且有關的試驗已經(jīng)在國內(nèi)各運營商網(wǎng)絡上進行。ＮＧＮ的興起源于人們對電信業(yè)務的需求呈現(xiàn)出寬帶化、多樣化和個性化的趨勢。特別是目前ＩＰ網(wǎng)上數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展迅速，將超過現(xiàn)有的話音業(yè)務，而且圖像、視頻和多媒體業(yè)務也呈現(xiàn)上升趨勢，而傳統(tǒng)的以語音業(yè)務承載為主的電路交換網(wǎng)不能滿足突發(fā)型的數(shù)據(jù)等新業(yè)務發(fā)展的需要。ＮＧＮ這種集話音、數(shù)據(jù)、傳真和視頻業(yè)務于一體的全新網(wǎng)絡，正是在這種需求下產(chǎn)生。
除上述原因外，促進國內(nèi)運營商積極開展ＮＧＮ研究和商用試驗網(wǎng)建設還存在下列因素：
�。ǎ保� 南北拆分新形勢也使得中國電信和中國網(wǎng)通急需一種新方式在對方領域快速經(jīng)濟地發(fā)展業(yè)務和開拓市場。而ＮＧＮ分步實施、集中維護、一張網(wǎng)提供綜合業(yè)務節(jié)省了機房和設備投入，建設和運營經(jīng)濟方便，同時提高了設備實裝率、縮短資金回收周期和提高了資金效率，這些優(yōu)勢使ＮＧＮ特別適合在新建網(wǎng)絡中積極嘗試和應用。
�。ǎ玻┮苿訕I(yè)務逐步取代固話的趨勢以及固話業(yè)務增量不增收的形勢也迫使固網(wǎng)運營商尋找新的利潤增長點。而ＮＧＮ業(yè)務驅動型網(wǎng)絡的特點適合運營商開發(fā)新業(yè)務的需要。
�。ǎ常� 隨著技術條件的成熟，從話音和數(shù)據(jù)的融合，從傳送網(wǎng)和各種業(yè)務網(wǎng)的融合到最終實現(xiàn)三網(wǎng)的融合都將成為下一代網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。
�。ǎ矗� ＮＧＮ技術基本成熟，同時大量新建的寬帶網(wǎng)絡使得實施ＮＧＮ成為可能。
由于向ＮＧＮ過渡是項復雜而投資巨大的工程，涉及面廣、影響大，因此制定向ＮＧＮ過渡的方案和策略就顯得尤為重要，需要充分準備、慎重考慮。下面就從介紹ＮＧＮ的概念、基本網(wǎng)絡結構出發(fā)，分析探討中國的網(wǎng)絡運營商向下一代網(wǎng)絡平滑過渡的方式和策略。
二、向下一代網(wǎng)絡平滑過渡方案的探討
發(fā)展ＮＧＮ是個漫長的過程，不可能一步到位，只能在繼承現(xiàn)有網(wǎng)絡的基礎上分步實施和平滑過渡。
一般來說，網(wǎng)絡過渡主要有孤島方式和重疊網(wǎng)二種方式。筆者認為，現(xiàn)有網(wǎng)絡向ＮＧＮ將結合這兩種方式，初期以孤島方式在局部地區(qū)新建ＮＧＮ網(wǎng)絡，同時實現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡無縫連接，骨干承載網(wǎng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡共用；然后在主干網(wǎng)建立與現(xiàn)有網(wǎng)絡重疊的試驗網(wǎng)絡考察對現(xiàn)有接入網(wǎng)的支持，在條件成熟時將ＮＧＮ骨干網(wǎng)絡逐步擴到到全網(wǎng)取代現(xiàn)有網(wǎng)絡的主干部分；最后在條件成熟時淘汰現(xiàn)有網(wǎng)絡其他部分，徹底實現(xiàn)
ＮＧＮ。具體向ＮＧＮ網(wǎng)絡過渡的方式和策略如下。
第一階段：新建滿足ＮＧＮ基本要求的寬帶骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)為主
建設以寬帶骨干網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)為目標的全ＩＰ寬帶承載網(wǎng)既是ＧＩＩ（信息高速公路）的基礎設施，也是發(fā)展ＮＧＮ的網(wǎng)絡基礎。因此，發(fā)展ＮＧＮ應該首先從基礎承載網(wǎng)開始。具體可參考下列方式：
�。ǎ保┎捎茫樱模然颉N和ＤＷＤＭ技術結合的光網(wǎng)絡方式建設滿足ＮＧＮ基本要求的寬帶骨干網(wǎng)承載網(wǎng)；以ＩＰ ｏｖｅｒ ＤＷＤＭ或 ＩＰ ｏｖｅｒ ＳＤＨ的方式實現(xiàn)對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務、ＩＰ數(shù)據(jù)業(yè)務以及將來ＮＧＮ網(wǎng)上ＩＰ語音、視頻等綜合業(yè)務的承載要求；同時以ＳＤＨ方式或與ＤＷＤＭ技術結合的方式保留對現(xiàn)有ＰＳＴＮ業(yè)務和ＤＤＮ以及２Ｇ２．５Ｇ和ＦＲ等其他業(yè)務網(wǎng)的支持，在業(yè)務節(jié)點以ＯＡＤＭＡＤＭＤＸＣ方式實現(xiàn)對業(yè)務的上下和調度。具體見圖１。
�。ǎ玻� 對新建城域網(wǎng)和小區(qū)從開始就建建設寬帶的城域網(wǎng)和接入網(wǎng)。寬帶城域網(wǎng)的建設方案有多種。其中，ＭＳＴＰ雖然經(jīng)濟實用，但很可能成為過渡方式在將來被淘汰，而傳統(tǒng)的ＳＤＨ和ＩＰ
ｏｖｅｒ ＳＤＨ結合的方式可能成為臨時應急方案。
（３） 為了延長網(wǎng)絡的壽命和支持高速數(shù)據(jù)、圖像、視頻等新業(yè)務，作為過渡化方案對現(xiàn)有以支持語音業(yè)務為主的ＰＳＴＮ固定網(wǎng)絡進行ＡＤＳＬ方式的寬帶化改造。即通過對傳統(tǒng)固網(wǎng)的雙絞線方式接入網(wǎng)加裝ＡＤＳＬ局端和用戶端設備進行寬帶化改造，使其不僅僅提供語音和低速撥號數(shù)據(jù)業(yè)務，而且可以提供高速數(shù)據(jù)上網(wǎng)和視頻點播等新業(yè)務。目前基本采用ＩＰ
ＤＳＬＡＭ的ＩＰ ＡＤＳＬ方式對ＰＳＴＮ網(wǎng)進行改造，具體組網(wǎng)方式見圖２。不過由于出線率和線對干擾等問題，并不是現(xiàn)有 ＰＳＴＮ網(wǎng)絡所有的雙絞線都能進行
ＡＤＳＬ改造，大約只有３０％的用戶有此機會。
第二階段：建立以軟交換為核心的ＮＧＮ 試驗網(wǎng)
軟交換作為下一代網(wǎng)絡的核心技術，在向ＮＧＮ過渡過程中起著關鍵作用。在現(xiàn)有新型寬帶骨干網(wǎng)、分組網(wǎng)和寬帶城域、接入網(wǎng)的基礎上建立以軟交換為核心的ＮＧＮ試驗網(wǎng)是向ＮＧＮ平滑過渡邁出實質性的第一步。
ＮＧＮ試驗網(wǎng)應考慮如下內(nèi)容：
�。ǎ保┨剿鳎危牵翁峁桑蟹绞降脑捯魳I(yè)務是否可行，以及提供ＩＰ視訊和多媒體業(yè)務的效果。
�。ǎ玻┻M行不同廠家軟交換系統(tǒng)協(xié)議的一致性、兼容性以及穩(wěn)定性試驗。
�。ǎ常┻M行與現(xiàn)有網(wǎng)絡的互通測試，包括現(xiàn)有的ＳＳ７信令網(wǎng)、智能網(wǎng)、ＶｏＩＰ網(wǎng)絡以及ＰＳＴＮ、移動網(wǎng)的互通試驗。進行與其他運營商ＮＧＮ的互通測試。
�。ǎ矗┨剿骰谲浗粨Q的ＮＧＮ網(wǎng)絡組織方式，是采用全平面結構，還是分區(qū)域選路結構。
�。ǎ担┙鉀Q軟交換系統(tǒng)和ＮＧＮ網(wǎng)的Ｑｏｓ保證問題。
（６）探索和完善ＮＧＮ網(wǎng)中ＯＳＳ系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)以及計費等后臺支撐系統(tǒng)的解決方案；
�。ǎ罚┻M行大規(guī)模、大容量網(wǎng)絡的試驗，考察ＮＧＮ對大規(guī)模用戶語音及其他業(yè)務支持的可行性和方案。
只有在上述試驗成功和問題解決后，才可以進行 ＮＧＮ大規(guī)模推廣。
由于現(xiàn)有寬帶ＩＰ骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)以及接入網(wǎng)已經(jīng)是標準的ＩＰ分組網(wǎng)絡，在其基礎上建立ＮＧＮ試驗網(wǎng)相對簡單，主要在現(xiàn)有寬帶ＩＰ網(wǎng)絡增加一套支持多媒體業(yè)務的Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ系統(tǒng)以及在接入側增加ＩＡＤ設備連接ＰＯＴＳ話機以及ＰＣ機，就可以實現(xiàn)和試驗基本的ＮＧＮ功能和業(yè)務。若在各個城市增加分散再放置幾個中繼網(wǎng)關ＴＧ信令網(wǎng)關ＳＧ，就可以實現(xiàn)與各地現(xiàn)有的ＰＳＴＮ、ＶｏＩＰ網(wǎng)絡、ＳＳ７信令網(wǎng)、智能網(wǎng)以及移動網(wǎng)的互通，進行融合過渡方案試驗，同時形成區(qū)域性軟交換試驗網(wǎng)。
第三階段：實現(xiàn)現(xiàn)有電信網(wǎng)絡向ＮＧＮ的平滑過渡
�。ǎ保� 首先實現(xiàn)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)向ＮＧＮ的平滑過渡，因為這兩種網(wǎng)絡比較接近，都主要是分組技術。
由于互聯(lián)網(wǎng)和ＮＧＮ均是以ＩＰ分組技術為基礎的，因此互聯(lián)網(wǎng)向ＮＧＮ過渡不存在什么障礙。
數(shù)據(jù)網(wǎng)主要有Ｘ．２５、ＤＤＮ、ＡＴＭ、ＦＲ等。由于ＩＰ網(wǎng)絡是ＮＧＮ的主流，而且支持多種業(yè)務以及接入速率較高和接入簡單方便的優(yōu)勢，使得Ｘ．２５和ＤＤＮ網(wǎng)絡在向ＮＧＮ過渡中將被ＩＰ網(wǎng)絡的ＤＩＡ專線取代。而ＡＴＭ和ＦＲ由于質量保證業(yè)務的需要而暫時得以保留，不過目前可通過ＡＴＭＦＲ多業(yè)務平臺實現(xiàn)。隨著ＩＰ網(wǎng)絡Ｑｏｓ的解決，ＡＴＭＦＲ將基于ＩＰ網(wǎng)絡實現(xiàn)并可能被ＩＰ網(wǎng)絡的
ＶＰＮ和ＤＩＡ 方式取代。
（２） 其次實現(xiàn)移動網(wǎng)由２Ｇ向３Ｇ的平滑過渡。
對移動通信網(wǎng)絡來說，其下一代網(wǎng)絡就是３Ｇ技術。目前，香港和黃、日本ＤｏＣｏＭｏ、韓國的ＫＴＦ和ＳＫ電信以及歐洲許多運營商已經(jīng)開始新建３Ｇ網(wǎng)絡。中國３Ｇ測試和試驗也在緊鑼密鼓地進行，明年６大運營商將進行場外試驗，３Ｇ牌照似乎到了關鍵時刻。
作為固網(wǎng)運營商基本可以直接利用現(xiàn)有分組網(wǎng)絡建設３Ｇ。而現(xiàn)有移動運營商則需考慮從已有的２Ｇ２．５Ｇ向３Ｇ升級問題，其核心網(wǎng)不可能一步從電路交換跨越到分組交換，為了使現(xiàn)有用戶平穩(wěn)過渡，過渡期間電路交換網(wǎng)和分組網(wǎng)必然同時并存。具體升級方案在此不做詳細討論。
（３） 實現(xiàn)現(xiàn)有ＰＳＴＮ網(wǎng)、ＶＯＩＰ網(wǎng)、ＩＮ網(wǎng)向ＮＧＮ過渡和融合
（ａ） 現(xiàn)有語音網(wǎng)絡向ＮＧＮ過渡方案。
第一步利用軟交換系統(tǒng)替換現(xiàn)有ＰＳＴＮ網(wǎng)絡中的長途局和匯接局，用ＴＧ接入現(xiàn)有端局。
第二步利用ＡＧ設備取代現(xiàn)有ＰＳＴＮ網(wǎng)絡中的端局。經(jīng)過第二階段演變后， ＰＳＴＮ網(wǎng)絡已經(jīng)演變?yōu)榭梢猿休d綜合業(yè)務的 ＮＧＮ網(wǎng)絡。不過，由于ＰＳＴＮ網(wǎng)絡中的端局數(shù)量多，投資也大，而且直接面向用戶，影響面廣，改造時間會很長，估計需到１０年以后。
（ｂ） 現(xiàn)有ＶｏＩＰ網(wǎng)絡向ＮＧＮ過渡方案
主要是將ＶＯＩＰ的ＧＫ關守用軟交換系統(tǒng)替換或升級。
（ｃ） 現(xiàn)有ＩＮ網(wǎng)向ＮＧＮ過渡
主要是將ＩＮ網(wǎng)中的ＳＭＰＳＭＡＰＳＤＰ以及ＳＣＥＰ用軟交換系統(tǒng)和ＭＧ（媒體網(wǎng)關）替換。
第四階段：實現(xiàn)全ＩＰ骨干承載網(wǎng)
本階段，將實現(xiàn)骨干承載網(wǎng)的完全ＩＰ分組化：即在骨干網(wǎng)以智能全光網(wǎng)絡作為承載技術，實現(xiàn)全光智能交換，淘汰 ＳＤＨ等電技術；在城域網(wǎng)將實現(xiàn)ＩＰ
ｏｖｅｒ Ｏｐｔｉｃ或波分技術的全光ＩＰ網(wǎng)絡；在接入網(wǎng)將以ＦＴＴＨ和ＥＰＯＮ技術為代表�？傊W(wǎng)將實現(xiàn)端到端的全光ＩＰ分組網(wǎng)。
第五階段：向ＮＧＮ過渡的其他方面問題
（１） 實現(xiàn)電視網(wǎng)和電信網(wǎng)等真正的“三網(wǎng)融合”
目前，電信網(wǎng)與電視網(wǎng)要實現(xiàn)融合首先存在政策許可問題。另一方面存在技術問題和用戶習慣問題。從技術層面上看，通過互聯(lián)網(wǎng)看電視與通過有線電視網(wǎng)看數(shù)字電視的網(wǎng)絡技術設計理念不同，實現(xiàn)的技術方式不同，還原的設備也不同，兩者短時間內(nèi)不可能互相替代，會在相當長的時間內(nèi)共同存在、共同發(fā)展。
（２） 實現(xiàn)網(wǎng)絡由ＩＰｖ４到ＩＰｖ６的平滑過渡
盡管部分運營商已經(jīng)開展ＩＰｖ６的實驗，但要實現(xiàn)由ＩＰｖ４到ＩＰｖ６的過渡需要一個安全可靠的、高效的、可管理的ＩＰ網(wǎng)絡解決方案，是個復雜漫長的過程。其中政策的影響很重要，ＩＰｖ４向ＩＰｖ６過渡巨大的升級成本和影響面之廣也左右其進程，而用戶終端設備的升級和協(xié)調也十分困難。因此，ＩＰｖ４向ＩＰｖ６過渡放在ＮＧＮ的最后階段完成。
三、ＮＧＮ發(fā)展前景展望
�。ǎ保┸浗粨Q技術實現(xiàn)了與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡的平滑接入和無縫融合，將為電信運營商適應新形勢，調整電信網(wǎng)絡結構，實現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡向下一代網(wǎng)絡的平滑過渡提供了新思路。
�。ǎ玻危牵螌褌鹘y(tǒng)ＰＳＴＮ、移動、數(shù)據(jù)和有線電視等各種網(wǎng)絡統(tǒng)一為一個以ＩＰ為基礎的綜合、統(tǒng)一、多業(yè)務網(wǎng)絡，使多種業(yè)務承載于同一核心網(wǎng)絡，將徹底解決多網(wǎng)并存，實現(xiàn)網(wǎng)絡融合，減少了網(wǎng)絡建設的重復和運維的分立。
�。ǎ常危牵螌⑴まD業(yè)務依賴網(wǎng)絡的局面，為生成豐富靈活的新業(yè)務提供了實現(xiàn)手段。
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