NGN的实践

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一、网络演进的驱动力

    网络演进是国内外运营商关注的重点问题，来自21世纪全球论坛的声音告诉大家网络演进的主要驱动力有以下5个方面：第一是降低网络成本，包括投资成本和运维成本，采用新技术和新设备更新传统设备；第二是优化网络资源，例如采用融合的多业务IP传送网络提供多种业务的承载能力，再例如采用处理能力和业务接口能力强的网络节点优化网络配置；第三是提高网络的抗灾和冗灾能力，使网络有更高的可靠性和保护生存能力；第四是使网络有更好的可配置和可维护能力、提高运营商的管理水平；第五是使网络有提供新业务的能力。目前，多数运营商面临的是要同时管理和维护若干个分离的网络，这样既复杂又费钱。随着固话业务收入呈下降趋势的发展，网络演进已成为运营商迫切需要解决的问题。那么摆在运营商面前的问题是网络朝什么方向演进？采用什么演进策略

    二、国外运营商网络演进策略

    网络演进是一个长期的过程，根据FORRESTER的报告，欧洲运营商网络演进需要15年的时间。Verizon下一代网络的主要策略是采用MPLS技术使IP网具备服务质量保证和业务融合的能力，并采用软交换实现长途分流和本地网电路交换机的替换。在网络演进的过程中提供两类语音业务，一类是没有管理能力的VoIP业务，即PSTN的语音终端通过网关与IP网络的PC或其他语音终端互通；另一类是具有管理能力的软交换提供的语音业务。这种业务将逐渐实现对传统交换机的替换。

    英国电信在2005年开始PSTN的演进工作，在网络的边缘层面开始进行多业务接入设备（MSAN）的引入和实施，MSAN具有支撑多业务接入的能力，能够支撑窄带语音和数据业务，具有支撑宽带传输和数据接入的能力。在电路交换层面，从现场试验入手，并于2005年开始进行电路交换的替代工作，计划将在2007年采用软交换实现50%的本地电路交换机替换。英国电信还积极做好基于SIP的IMS的引入。英国电信认为基于呼叫服务器的软交换设备主要解决电路交换机的替代，以提供语音业务为主；而基于SIP的IMS将提供宽带多媒体业务，IMS与软交换将在相当长的时间里共存。

    德国电信实行副总裁PaulReynolds明确了语音网络演进的思路是采用软交换替代和新建重叠软交换网并举的策略，强调交换机替代的经济可行因素。其演进策略分为三个步骤：第一步PSTN经过网关与IP网络互通，完成PSTN终端与IP网中PC的呼叫；第二步引入软交换，建立相应的管理平台，完成PSTN终端与IP网络中通过DSL接入的SIP终端的呼叫；第三步引入接入网关，使PSTN终端与软交换控制的接入网关连接的各种终端和IP网络中的各种终端都具有通信能力。德国电信在网络演进中强调建立综合的业务平台，并逐步增加业务能力，目前该平台具有语音、统一消息、呼叫中心、IPCentrex、会议呼叫等业务能力。

    法国电信准备从2007年开始PSTN向VoIP的演进，演进方式主要包括两种:第一种是引入一种称为VOICEDSLAM的设备，该设备是在传统DSLAM基础上集成VoIP网关功能，VoIP网关接受呼叫服务器（软交换）的控制，从而实现POTS语音接入到VoIP语音的转换；第二种是通过位于用户侧的RGW设备（下行提供Z接口接普通电话，上行以太口接ADSLMODEM）或IPPhone设备，这些设备接受呼叫服务器（软交换）的控制，从而在用户侧即实现VoIP语音的接入。在未来NGN的总体架构上，法国电信倾向于基于IMS的网络结构。法国电信希望采用一种统一功能和业务融合的核心控制架构，他们正在积极推进TISPAN的标准化进程，使得IMS的概念及早在网络中实现。

    三、国外主流运营商对IP传送网演进的思路和举措

    IP传送网及其底层传输网和接入网演进也是目前运营商普遍关注的焦点之一，国外主流运营商演进思路和举措总结如下。

    Verizon的目标是要建立具有QoS保证的IP/MPLS网络来支撑多业务的融合。采用单个MPLS核心网支撑多层重叠网络以减少维护成本，以RSVP-TE逐步代替原有的LDP，以IS-IS和BGP分别作为域内和域间的拓扑发现协议，用基于传统技术的核心汇聚转发来增强扩展性，用基于LSP的快速重路由机制实现不同等级的快速恢复，用流量工程（TE）优化资源利用率，利用IPVPN/VPLS（尤其是L2VPN）实现“Anyto Any”的传送。在QoS问题上，Verizon主张利用Diffserv和MPLS TE相结合来提供跨多个域的端到端QoS，利用边界网元进行流量控制（如监管、标记、MPLS COS映射等），内部网元进行带宽管理（如聚合排队、WRED等）。在传送网方面，Verizon提出用FTTx全面替代铜线，利用DWDM扩展现有光纤，从具有APS保护的SONET环向基于网状DWDM的传送网演进。在接入网方面，采用宽带PON技术，通过光网络终端（ONT）接入到家庭网络。

    Level3意在构建一个基于MPLS网络的IPVPN业务平台来提供多种商业服务和应用。在MPLS骨干网，Level3不提倡用轻载提供（Over-provision）的方式，认为QoS的保证必须通过严格的、端到端的优先级区分和带宽预留机制来提供，骨干网的IP路由器必须支撑COS，而不能像目前大多运营商那样，只在边缘进行COS区分。Level3指出，从PE到CE的城域网QoS的解决十分重要，成本也比较高，是后续需要研究的问题。在接入网方面，由于Level3的优势在于提供核心网络服务，因此提倡与拥有本地接入的提供商合作，利用其核心网支撑各种接入方式。

    BT把着眼点放在宽带、移动性、ICT和全局解决方案上，计划构建一个由基于MSAN的多业务光纤接入网和IP-MPLS-WDM核心网所组成的简单网络。在保证端到端的QoS问题上，BT主张要平衡过量带宽提供的开销与精确流量管理的复杂性，开发简单的流量工程模型。接入网的QoS通过基于每用户连接的带宽保证来提供，核心网的QoS通过将流量聚合为不同的QoS等级来实现。其中关键是引入带宽管理器对接入网和核心网中的每个IP会话进行QoS连接控制和带宽分配，并完成的准入控制功能。

    意大利电信阐述了基于IP/MPLS的光分组骨干网（OPB）架构，整个架构分为四部分，即智能的终端设备和有线/无线宽带接入、业务控制和应用平台、基于光和分组的多业务骨干网以及业务管理平台。OPB采用Diffserv分级保证QoS性能，采用MPLSTE提高网络可用性并获得VoIP聚合流量的统计信息。MPLSTE的设计思路是：以Full-mesh方式配置2000多条E-LSP主隧道，采用RSVP-TE作为信令，以OSPF-TE、动态路径选择、显示路径为内部机制，并通过快速重路由（FRR）获得本地保护。积极开展L2VPN、IPv4/IPv6双栈、多播MPLS VPN等技术的试验和应用，逐步将VoIP流量移植到OPB中来。意大利电信还指出，新的城域网将基于IP DSLAM和xWDM技术，城域POP要具有MPLS、QoS和安全特性，并能提供移动IP边缘（GGSN、BRAS、PE），支线POP采用二层协议来搜集流量，而接入部分则采用xDSL作为所有有线用户的接入手段。

    ECI提出了构建宽带VoIP接入网的想法，以着重发展具有移动性和呈现服务能力（presence）的高收益语音业务。宽带接入网能够动态的为每种业务分类和标记，具有带宽分配机制、QoS决策和实行能力。目前基于ATM的接入网络将向着应用IPQoS、流分类、深度的分组监测以及MPLS等技术方向发展，使得网络智能有效的分布在网络元素之间。并且，为了达到原有PSTN良好性能，将引入通用的控制平面，包括MSAG、软交换等在内的对业务感知的智能实体来保证IP的性能。

    四、国外主流运营商有关融合的发展思路

    什么是融合、怎样融合以及从何处开始融合是运营商普遍关注的问题。

    德国电信认为，下一代网络应采用分层结构，包括业务层、控制层、传输层以及用户终端；能提供多种业务类型，包括语音、数据、视频、多媒体等等；下一代网络研究的关键问题包括总体架构、接入技术、终端设备、传输技术以及业务提供平台（SDP,ServiceDeliveryPlatform）五个方面。近期，现有固网和移动网可分别采用软交换技术（Softswitch）和IMS技术向下一代固定网（Fixed NGN）和下一代移动网（Mobile NGN）演进，演进可采用重叠网（Overlay）策略或替换(Replacement)策略，不同运营商可选择不同的策略。中期，当有市场需求驱动时，下一代固定网和下一代移动网可能首先在业务层融合，以提供融合的应用业务。长期来看，二者可能在控制层和传输层融合，形成统一的核心网。

    英国电信研发机构BTExact从用户角度看待融合的概念，并在终端层面实现固定移动融合（FMC）的Bluephone计划。BTExact认为，未来用户应面对统一的网络、能够自由选择终端、统一获取所有信息，从而获得与终端和用户位置无关的统一账单服务（onebill）、统一的业务合约服务(service contracts)以及统一的用户体验(user experience)。Bluephone计划分五个步骤实施：先采用移动虚拟运营商等方式构建移动用户的基础，进而推广融合概念（比如采用双模手机实现终端融合），提供融合的客户体验（比如统一帮助界面、统一账单、统一的语音邮箱服务），并同时驱动业界的技术创新（比如推动UMA标准），最终实现无缝的融合网络。

    意大利电信将新型无绳终端（Aladino系列终端）与软交换技术结合，提供新型的固定移动融合的业务。意大利电信认为，下一代网络的目标架构应采用光网络和IP/MPLS网络提供多业务统一承载、采用IMS技术实现核心控制功能和业务提供平台功能、能提供多种网络融合的应用业务、并实现统一的运维支撑系统（OSS）。将Aladino系列无绳终端与软交换技术相结合提供固定移动融合业务是意大利电信的创举。该终端通过Wi-Fi或DECT接入固定网络，实现了终端在室内的移动性；通过与终端配套的SIM卡，为用户提供个性化的电话本服务；通过与宽带接入和软交换技术结合，为用户提供具备室内移动性和个性化服务特征的VoIP服务和短消息服务，并使得提供更为丰富的视频和多媒体业务成为可能。

    Verizon认为，向综合的多业务网络（Integratedmulti-servicenetwork）转型是必然发展趋势，在多个层面都存在融合需求，包括融合的光网络、融合的数据网络（采用IP网络作为统一数据网络）、融合的接入网络（PON）、融合的软交换网络以及与家庭网络的融合。

    Level3认为，应在IP传送层面实现融合，提供基于MPLS技术的IP服务；在控制层面实现融合，提供软交换控制服务；从而形成融合的企业数据业务平台（UtopianEnterpriseDataService Platform），满足用户的多种业务需求（包括VoIP、流媒体和视频业务等）和不同业务的分级服务质量要求。

    但也应该看到，没有一个固定的网络方案可以适合所有运营商，因为各个运营商的网络规模和拓扑结构不同、业务流量模式不同，各自的业务推进策略也不同。大规模网络运营商大多采取平滑升级、逐步演进的策略，即重叠方式，而小规模网络运营商则可能采取重新构建新型IP网络、逐渐进行业务移植的策略，即替换方式。运营商应该根据具体情况寻求适合自己的网络演进方案。

    五、应该研究的重点

    应把研究层面的事和网络实施层面的内容相区别，网络部署应采用成熟技术，而在研究层面应尽可能多地扫清在应用中的各种技术障碍，做好应用前的各种准备，包括标准、测试、互通和评估等。从运营商的角度出发还应认真做好市场分析和经济分析、业务提供、操作维护等工作。运营商在面对网络演进时需要平滑过渡的手段，并对新的网络设备提出了新的要求。对于核心网络希翼能够支撑多种流量、多种业务、具有丰富的协议、大容量和高性能。对于边缘网络则要求具有丰富的接口能力。对于业务提供需要灵活有效的业务平台和用户可接受的新型终端设备。对于网络管理和维护则需要智能化的管理体系。这些无论对标准化工作和设备供应商都提出了新的要求。同时由于各种业务都在IP承载平面融合，对网络端到端的服务质量策略、安全性要求和VPN的能力扩展等都提出了新的要求。在标准化方面，大家将认真研究基于IMS的融合架构和FMC的业务，将加强软交换与IMS的体系架构、网络和业务互通、业务平台接口和FMC终端接口和体系架构的研究工作。