首頁>>>技術>>>融合通信

下一代網絡三大特征

范忠禮 2006/04/29

　　去年以來，各大運營商把IPTV看成實現戰(zhàn)略轉型提供切實可行的切入點，成為寬帶未來發(fā)展的殺手級應用，這種基于電信網和IP提供三重業(yè)務捆綁（Triple Play)的IP業(yè)務是網絡融合大趨勢下的產物，IPTV不僅能夠滿足電信運營商業(yè)務創(chuàng)新的需求，而且可以為電信運營商轉變經營思路， IPTV只是眾多寬帶應用中的一項，而不是僅有的唯一的業(yè)務，除了IPTV外，網絡游戲、視頻會議、遠程教育、遠程醫(yī)療業(yè)務、數字股票交易、電子商務以及將來的數字家庭都可為個人用戶、大客戶用戶的業(yè)務，這些新業(yè)務都應是通過流媒體在用戶端進行無延遲(相對而言，一般延遲會在10s以下)播放的讓音頻和視頻一系列新技術，首先網絡的帶寬必需滿足寬帶業(yè)務要求�；贗P封裝業(yè)務將越來越多，接入網的IP化是發(fā)展必然趨勢，IP網絡的特點之一是業(yè)務突發(fā)性，突發(fā)的信息量，中間有間隙，一般帶寬突發(fā)率為10：1，而影視的流媒體一旦啟動，不會中途停止，接入網承載IPTV 業(yè)務也必需滿足寬帶的要求。

　　接入網轉型需要寬帶化網絡支撐

　　寬帶化是網絡支撐

　　當前，城域網、骨干網光纖化后帶寬矛盾已不突出，而接入網已經成為全網寬帶化的最后瓶頸。所謂的寬帶網絡的帶寬到多“寬”，承載多高的速率算是“寬帶”沒有定義，ITU-T和其它相關的標準化組織也沒定義，有一點是無疑的，寬帶應承載所有的業(yè)務，包括數據業(yè)務和實時語音、IPTV、視頻等交互式多媒體、流媒體業(yè)務，不因網絡帶寬而受限 ，能提供電信級的QOS和網絡管理，網絡恢復、保護迅速，滿足這種網絡要求的是寬帶化的網絡。按照上述的寬帶業(yè)務，光纖、銅纜都可應用，接入網寬帶化的理想是FTTH，FTTH這種能夠提供高帶寬的接入方式及HDTV，并能夠實現對稱的雙向傳輸，這是其他接入方式與其無法相比的。目前我國對于FTTH技術還處在試驗階段。主要是成本的問題。用戶難以接受，運營商有投入大,大規(guī)模使用還有待時日. 但要盡量延伸光纜的距離，縮短銅纜距離,即“光進銅退”這是接入網近期的規(guī)劃策略，使光纖更加接近用戶，縮短用戶銅纜的接入距離。中國電信集團建議城市地區(qū)從2006 年開始停建800 線對以上且距離1km 以上的接入銅纜，有條件的地方（例如經濟發(fā)達、業(yè)務需求大的地區(qū)）所有新建的接入銅纜長度應控制在1km 以內。配合寬帶升速對銅纜的要求，結合接入網點優(yōu)化及新技術的引入，使用戶銅纜接入距離日趨合理。為縮短用戶銅纜的接入距離，比較可行的辦法是局端DSLAM（數字用戶線接入復用器）下移。結合DSLAM 的下移，可以解決老局普遍存在的線路老化現象，并有效緩解升速引起的出線率和串擾問題。

　　銅纜xDSL的帶寬潛力還沒挖盡, 光纖不能到家，銅纜技術還要應用, 因此 ADSL成為我國寬帶接入的主導接入技術,但目前的ADSL又不能適應上述寬帶業(yè)務，尤其是運營商的殺手級應用IPTV，筆者曾在家中的ADSL加某設備制造商的IPTV 機頂盒試應用，采用MPEG4技術標準，是在電信提供的1M的下行傳輸帶寬上實現的，因此其畫面質量大多不能令用戶滿意。如果為用戶提供DVD效果的IPTV業(yè)務，利用現有廣泛使用的編碼技術，用戶至少需要2Mbps(使用MPEG-4或更高壓縮率的編碼)的下行接入帶寬。值得欣慰的是現在的銅纜技術的ADSL2＋和VDSL在傳輸速率和覆蓋范圍方面有明顯提高，增強了線路故障診斷能力，具有智能功耗管理特性、引入了無縫數據速率適配技術等， G.992.5的ADSL2+標準將頻譜加倍，從1.104 MHz 擴展至2.208MHz ，所以其下行速率大大提高，它支持的凈數據速率最小下行速率可達16Mbit/s，理論上可達到24Mb/s ，1．2km內速率可達20Mbit／s，能與第一代ADSL兼容的新一代ADSL+技術，是目前銅纜技術在我國用戶普遍是寬帶接入的最佳選擇，因此中國電信集團公司也明確了近幾年的IPTV傳輸各地寬帶接入網的規(guī)劃應堅持“以ADSL2+為主”的原則。VDSL(也叫ADSL2++)技術利用0.138-12MHz頻段，為用戶提供高速數據業(yè)務，在近距離(幾百米范圍內)，上下行速率分別最高可達26Mb/s和52Mb/s ，而 VDSL2基于銅纜可提供高達100M 的上下行速率傳還可支持未來的三個通道的高清電視HDTV，是未來滿足住宅用戶高帶寬需求的關鍵技術。應積極跟蹤FTTx+VDSL2 的發(fā)展，大家知道日本是世界上推進FTTH最激進的國家, 雖然FTTH作為寬帶接入的一種優(yōu)勢技術已經被廣泛投入商用，但xDSL技術的寬帶接入市場中仍占有主導地位，去年8月筆者到日本分別下榻的酒店和高級的公寓住宅都還是銅纜的接入,即FTTC+DSL,采用的技術是50Mb/s 的VDSL,不但可支持IPTV,還可支持兩個信道的HDTV, 日本乃至于世界各國發(fā)展寬帶接入的策略都是挖盡銅纜資源潛力，即ADSL=>ADSL2plus => VDSL => VDSL2,并采用了無線、光纖多元化的接入技術。

　　寬帶設備要適應寬帶的需求

　　寬帶網接入網除了與介質所在選擇用戶端設備外，另外在局端DSLAM（數字用戶線接入復用器）和BRAS（寬帶遠程接入服務器）設備上同樣要適應轉型的要求，寬帶接入網是城域骨干網業(yè)務接入控制點以下、用戶CPE以上（不含CPE）的二層接入網絡，層次上劃分為匯聚層和接入層。匯聚層網絡是指BRAS 到DSLAM 或SR 到園區(qū)交換機間的網絡，主要由以太匯聚交換機和MSTP/RPR 設備組成，可級聯組網。接入層包含xDSL 接入點DSLAM和LAN 接入點（園區(qū)交換機），以及接入點到用戶CPE 之間的設備和線纜，包括樓道交換機、銅纜、五類線和光纖等。由于IPTV所需要的容量是現有寬帶接入容量的幾倍到幾十倍，大規(guī)模開放IPTV業(yè)務對于現有網絡的容量和結構都將形成很大的挑戰(zhàn)，但是現有網上的大多數老的DSLAM和BRAS不具備這個能力，現有城域網上的交換機、路由器和DSLAM的組播能力參差不齊，難以實現全程全網的組播能力。開展IPTV僅僅靠單播和大容量設備結合不是一個經濟的長遠解決方案，新的IP DSLAM和BRAS已經具備組播能力和較大的容量，必須現有網上的大多數老的DSLAM和BRAS都能升級有效地支持網絡的組播能力才行。對無法支持組播的接入層設備根據業(yè)務發(fā)展逐步進行替換。下圖1為IPTV的接入系統(tǒng)分布圖 , 局端設備有BRAS和基于ATM和IP的DSLAM,接入有基于銅纜的ADSL2+和基于FTTH的GEPON；PPPoE 和IPoE DHCP都是IPTV接入用戶業(yè)務的認證方式，在IPTV的應用環(huán)境中對組波的支持又恰恰是IPTV業(yè)務最需要的，因此，處理，而且還對IP層三進行處理或上連三層交換機處理，并將寬帶接入服務器BAS功能集成進來�？芍С重S富的增值業(yè)務，不但支持組播，尤其是支持可控組播，即對標準組播協議進行增強，提供安全控制和管理能力，從根本上解決了困擾運營商組播業(yè)務開展的難題。在維護管理上，所有級聯IP－DSLAM在網管上表現為一個獨立網元，并且支持級聯設備的即插即用、遠程管理，使級聯管理問題迎刃而解。各運營商在寬帶IP城域網的建設上投入很大，IP網絡資源越來越豐富。從技術發(fā)展、建設成本、市場經營和提高使用效率上看，采取IP內核的第三代ADSL DSLAM都有著明顯的優(yōu)勢，而且國內IP架構DSLAM產品已成熟。

　　BRAS（Broadband Remote Access Server寬帶遠程接入服務器）作為進行寬帶匯聚的邊緣路由器，是寬帶網絡的靈魂之一。它一側連接寬帶接入網絡，另一側連接IP城域網絡，集寬帶IP的業(yè)務和贏利于一身， 是用來完成各種寬帶接入方式的寬帶網絡用戶的接入匯聚、認證、計費、控制、管理的網絡設備，是寬帶網絡可運營、可管理的基石外，還有組播、QoS、安全性、VPN和網管等功能。業(yè)界也把BRAS 分為三代，什么是第三代BRAS 呢？ 它是采取高端路由器IP內核架構，擁有超過50G的大容量交換矩陣，IP Packet方式的無阻塞交換，在I/O接口板可運行非IP協議，主要運行TCP/IP協議系統(tǒng)軟件的電信級BRAS，可稱為IP BRAS。也可將BRAS看作寬帶運營網絡中的業(yè)務和控制網關，設備制造商也研發(fā)了具備組播能力和大容量的基于IP的DSLAM和BRAS設備，配合運營商的轉型。

　　例如華為的MA5200G BRAS是基于NT的第五代路由器平臺，可以同時提供高性能的BRAS功能和路由器特性：采用分布式IP體系架構，克服了ATM平臺BRAS的擴展性能弱、端口密度低、難以承載多種IP業(yè)務（如IPTV）的問題；采用高性能的NP處理器，解決了L3平臺BRAS的VLAN數量有限、QoS能力弱以及不支持MPLS VPN和集中式處理的性能瓶頸問題；中興通訊BRAS產品ZXUAS 10800/10400核心匯聚層寬帶接入服務器、　都具有優(yōu)越的接入網IPTV組播支持性能。

　　接入網的綜合化

　　綜合化的問題就是對各種數據、語音、寬帶業(yè)務的綜合接入，從某種意義講是寬、窄帶接入，為了滿足接入層網絡寬帶業(yè)務的需求，從建設的水平層次上看可采用兩種方式：一種方式窄帶模塊或者窄帶接入網疊加DSLAM方式，解決寬帶數據業(yè)務的接入，這是運營商目前的主要的接入方式；這種多業(yè)務支持策略只是設備的簡單疊加，其結果是對同一用戶、同一地理區(qū)域的客戶的多業(yè)務需求，只能采用多種設備堆疊來滿足，這種建設方式造成接入層設備多樣性、需要更多的維護人員對設備和線路進行管理，從而提高了運營和維護成本；另外，在協調運營商內部資源響應客戶特別是商業(yè)客戶的多業(yè)務需求時，需要協調多方面的資源，而疊加建設方式只能通過外置網關來解決互通問題，從而增加了設備種類、運維成本進一步增加。

　　而綜合接入提供了一種快速、簡單的寬窄帶多業(yè)務接入的方法，接入網綜合化是采用綜合接入設備，各種寬、窄帶業(yè)務、專線業(yè)務可以通過綜合接入設備，實現靈活方便的接入。這種接入是一種真正融合多種業(yè)務接入的設備，對各種業(yè)務的帶寬可以靈活調配，業(yè)務槽位不同的業(yè)務接口板可以混插、依據用戶的需求配置不同的業(yè)務接入接口，這樣多種接入業(yè)務都承載到了綜合接入網絡中，使原來的幾個接入網絡的業(yè)務承載在一個網絡中，網絡得以簡化，運維成本相對來說更低，且更容易快速響應客戶、特別是大客戶專線和寬帶接入的需求。采用綜合接入建設接入層網絡，業(yè)務互通和升級也很便捷，由于多種業(yè)務接入在同一設備內，在綜合接入設備內部就有可能實現內置的互通網關。在技術上，綜合接入設備現階段既能滿足運營商低成本構建窄帶和寬帶一體化接入平臺要求，又能滿足將來過渡到的NGN的接入平臺的需要，普遍意義上看，今后幾年接入網的建設重點一是繼續(xù)滿足承載基礎話音業(yè)務的需要，一是需要向各類用戶提供各種數據帶寬。各類用戶（住宅用戶、各類大客戶）因其特點各異而對于電話業(yè)務和數據類業(yè)務需求具有不同的要求，對服務水平和安全性也不盡相同，因此運營商需要根據用戶各自的特點給予不同的考慮。從用戶的需求看綜合業(yè)務接入是一種趨勢，具體地講綜合接入模式的優(yōu)勢如下：

　　順應NGN網絡發(fā)展需要

　　NGN是一種目標網絡和理想化的網絡，其發(fā)展是現有網絡按NGN概念與框架要求逐步演進完善的長期過程，決不可能輕而易舉地一步到位。在2004年ITU-T的NGN會議上，經過激烈辯論，NGN的定義才有了定論：NGN是基于分組的網絡，能夠提供電信業(yè)務；利用多種寬帶能力和QoS保證的傳送技術；其業(yè)務相關功能與其傳送技術相獨立。NGN使用戶可以自由接人到不同的業(yè)務提供商；NGN支持通用移動性。NGN網絡采用了全新的體系模型，控制和承載分離、業(yè)務和控制分離、業(yè)務和接人分離、用戶數據的集中統(tǒng)一管理等多種新型技術，使得網絡具有明顯的成本優(yōu)勢、業(yè)務優(yōu)勢和維護優(yōu)勢等，所謂下一代網絡（NGN），實質上是一個具有極其松散定義的術語，即泛指一個不同于當代或前一代的網絡體系結構，通常是指以數據為中心的融合網絡體系結構。對NGN國際電信聯盟下了定義。我把它理解為多業(yè)務、寬帶化、分組化、開放性、移動性、泛在性、兼容性、安全性、可管理的網絡基于分組技術的綜合開放的網絡架構，從總體趨勢上看，下一代網絡整個網的核心層功能結構將趨向扁平化的兩層結構，即業(yè)務層上具有統(tǒng)一的IP通信協議，傳送層上具有巨大的傳輸容量。核心網的發(fā)展趨勢將更加傾向于傳送層和業(yè)務層而獨立發(fā)展，并分別優(yōu)化；而在網絡邊緣則傾向于多業(yè)務、多體系的融合，允許多協議業(yè)務接入，能以最經濟的成本和靈活、可靠且持續(xù)支持一切已有的和將有的業(yè)務和信號。接入層趨向于采用多元化的寬帶無縫接入技術。如果我們理解了NGN,網絡轉型就順應NGN網絡發(fā)展需要。

　　以軟交換技術為核心試驗探索及啟動實施PSTN向初級NGN的融合演進，使NGN期望的低建設成本、低運營開銷、有效的平滑演進等優(yōu)點能具體有所體現。綜合接入平臺將是寬帶接入網的重要組成內容。

　　隨著軟交換體系架構的完善、軟交換相關標準和協議的成熟以及產品的商用化，越來越多的運營商為了應對外界和自身的種種挑戰(zhàn)，開始有規(guī)模地部署軟交換商用網絡。采用不同的策略，要求接入層不僅能完成現有網絡的延伸，還要能夠平滑接入NGN網絡。 采用綜合接入建網，可以在對現有網絡改動最小、增加額外投資最少的前提下順利的向NGN網絡發(fā)展。新一代的綜合接入設備基于純IP 內核，具有帶寬擴展、新業(yè)務支持、新功能升級等優(yōu)點。內置物理層適配、ONU、DSLAM、AG 等功能。下行提供不同的物理接口、帶寬及QoS能力，提供POTS、ADSL、ADSL2+，SHDSL、VDSL、LAN、E1、IMA E1、G/EPON 甚至WiMAX 等多種寬帶接入方式。上行通過標準接口連接到不同的業(yè)務網絡，包括PSTN、互聯網及NGN。綜合寬帶接入平臺的成熟為多種業(yè)務接入及綜合業(yè)務模式的實現提供了便利，使得全業(yè)務成為可能。
　　
　　當前網上正在使用的窄帶光纖接入設備應本著努力提高現網資源利用率，減少每線綜合建設成本的原則，盡量利用現有設備資源滿足覆蓋區(qū)域內的新增窄帶用戶需求，提高設備實裝率，加強本地網內設備的調配。傳統(tǒng)窄帶光纖接入設備（V5 或者遠端模塊）可以根據業(yè)務需求適度進行擴容。對于新建光纖接入設備，應根據軟交換發(fā)展實際情況采用相應的建設模式：在軟交換應用條件成熟的地區(qū)，對于新建的住宅小區(qū)和商業(yè)辦公大樓等用戶集中、容量需求量大的新增區(qū)域，可優(yōu)先考慮采用AG 設備覆蓋；NGN Ready：內置AG功能，能演進到未來NGN網絡，實現對網絡的投資保護。

　　對于規(guī)模比較小、分布分散且有綜合業(yè)務需求的新增用戶，宜優(yōu)先采用IAD（綜合接入設備）。設備，為用戶提供包括語音、數據和IPTV業(yè)務在內的綜合接入。在軟交換應用條件不成熟的地區(qū)，新建接入設備宜選擇能夠平滑升級為支持軟交換功能的寬窄帶綜合接入設備，同時支持窄帶語音和xDSL 寬帶接入等。網絡日益向寬帶化方向發(fā)展的狀況，綜合接入解決方案是目前優(yōu)化本地網結構提升網絡競爭力的有效手段，是NGN演進解決方案得切入點。綜合接入不光是在設備層面上滿足了多業(yè)務接入的需求，同時從市場、運維等角度而言，也帶來了一個可持續(xù)發(fā)展的新思路，是個系統(tǒng)工程。從競爭環(huán)境、用戶需求和未來網絡發(fā)展等各要素來看，綜合接入已經具備了良好的建設條件，必將成為當前各運營商建設本地接入層網絡的理想模式。因此，選擇綜合接入的建網思路是目前傳統(tǒng)電信運營商建設本地接入網絡的理想選擇。

　　開放式的網絡基礎

　　網絡轉型能不能成功？關鍵就是接入網能不能很好的開放，開放可以創(chuàng)造新的業(yè)務，使得更多的外部力量加入到信息痛通信行業(yè)里，為業(yè)務創(chuàng)新提供更好的基礎。越開放意味著標準化的要求越高，難度也就越高。運營創(chuàng)新和商業(yè)模式的創(chuàng)新更為靈活、方便，可以創(chuàng)造一些新的商業(yè)機會。所以轉型能不能成功關鍵就是開放能不能做好。近年來，數據業(yè)務已經逐漸成為整個電信業(yè)務的主導業(yè)務。當電信核心網、城域網正在面向分組數據業(yè)務轉型，與互聯網走向融合，接入網的建設也應是開放的網絡，開放式網絡的特征應是：動態(tài)的、靈活的網絡結構，便于多種業(yè)務、各類用戶的高效接入，目前的IP新業(yè)務不僅只IPTV，還包括將開放VoIP等IP業(yè)務將也滲透到電信寬帶接入網中，把寬帶接入網建設成為開放式的寬帶IP接入網。IP接入出現了許多新的概念，包含了許多新的內涵，增加了許多新的功能。如何應對也是一個艱難的抉擇。

　　服務提供商的服務對象是其客戶的整體需求，而不是某個時期、某些部門或個體的需求。它包括了信息的完整性、媒體的完整性和交互的完整性。即，服務提供商提供的信息應該是可以滿足各個用戶的各種需要的，而不是局部的，受限的。

　　因此，服務的完整性也表現為網絡的開放性,信息的表達必須滿足用戶中的不同個體在不同場合的不同需要。服務提供商的服務是作用在用戶上的，用戶通過一個終端群獲得業(yè)務的提供，而不是僅僅通過某個特定的終端。這種服務的提供獨立于終端，也獨立于物理網絡，從而支持移動性和游牧性，實現無所不在的服務。

　　IP網絡本來就是一個開放的網絡，信息封裝在分組中、面向無連接，沒有呼叫建立、不存在信令的概念，靠IP目的地址尋址，對鏈路中斷有更大的彈性、效率高，將傳統(tǒng)交換機的功能模塊分離成獨立的網絡部件;部件的協議接口基于相應的標準，支持多業(yè)務的接入，由于基于因特網的開放業(yè)務主要問題是缺乏對資源和用戶的有效管理，Inte是一個難以提供可運營級、可控制的業(yè)務的網絡。因此對網絡業(yè)務的控制在很大程度上體現在對TCP/IP協議上，這一點可以通過BRAS對用戶數據包的逐包控制來實現，從這一方面來理解，BRAS也可以看作是寬帶網絡中的控制部件。與之對應的 NGN也是開放式結構，將傳統(tǒng)交換機的功能模塊分離成獨立的網絡部件;部件的協議接口基于相應的標準 ，軟交換采用開放式標準接口，易于和不同網關、交換機、服務器、網絡接點通信，并且兼容性、互操作性、互通性好。網絡的開放性也表現為服務的完整性.

　　降低綜合建網及運營成本

　　網絡的技術轉型，對接入層網絡建設提出了新的要求。IPTV業(yè)務已經成為固網發(fā)展的一個亮點，現在已呈現出網絡規(guī)劃建設趨勢，如何與原有接入網絡分離的窄帶、寬帶接入網絡，兩個網絡怎么結合、如何融合及以后維護管理怎么考慮，都沒有很好的發(fā)展思路。而利用綜合接入設備可以很好地解決這一問題，一方面采用綜合接入建網思路，可以按照客戶所需靈活布放語音、數據、IPTV和增值業(yè)務，實現業(yè)務的快速布放；另一方面綜合接入設備既可以充當純粹的話音接入設備又可以充當DSLAM設備，降低整個網絡的運維成本和運營風險。設備制造商已將窄帶和寬帶業(yè)務合一接口板實現，既可以很好地解決了當前窄帶和寬帶業(yè)務的現實需要，又能滿足逐漸提高的寬帶業(yè)務普及率的要求。顯然目前寬窄帶綜合接入設備的綜合造價與窄帶接入和寬帶接入設備分別建設相比已具有一定的優(yōu)勢。此外，綜合接入設備引入機型應限制在目前已有的DSLAM 機型內較好。設備制造商也研發(fā)增加升級的DSLAM滿足綜合接入，另外綜合信息服務商的基礎設施的演進也包含支持固定寬帶接入和多種無線接入的IP網絡，支持分類業(yè)務的QoS的通信能力和安全能力，支持窄帶業(yè)務和寬帶業(yè)務的，支持移動性和游牧性的，支持業(yè)務獨立的多媒體通信(交換)網絡，這個基礎已經在3GPP IMS中得到了定義，是推動固網和移動網絡的融合。

計算機世界網(www.ccw.com.cn)


相關鏈接:
思科寬帶服務助力中國電信運營商轉型 2006-04-21
OKI推出適合下一代網絡(NGN)的運營商級通信服務器 2006-04-20
NGN的運營商角色定位 2006-04-18
國際電信聯盟將起草與制訂全球IPTV標準 2006-04-17
NGN藍圖逐漸清晰 2006-04-17

相關頻道:  電信_與_融合通信           文摘   行業(yè)_電信_新聞   技術_融合通信_新聞