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NGN對于運營商的影響和現狀分析

范琨 2006/09/06

　　網絡發(fā)展對于運營商的影響

　　目前，全世界電話用戶大約22億多，固定電話和移動電話各占一半，移動電話略多，因特網用戶數（包括無線互聯網用戶數）5億。預計，電話用戶數發(fā)展速度：移動通信用戶即將超過固定電話用戶。互聯網用戶數在4-5年時間后，將超過固定電話用戶數。歷來，網絡的發(fā)展對于運營商影響極大，因為運營商幾乎所有的業(yè)務都是依靠網絡進行的。這些影響是：原有網絡能否滿足用戶的需要，是運營商能否取得穩(wěn)定收入的決定性因素；新的網絡的誕生，將從老的網絡中搶走大量用戶，使得運營商的利潤大量轉移。例如移動網絡的誕生和發(fā)展，使得固話用戶流失，收入下降。小靈通對于移動通信也有極大的影響，在老的網絡上開展新的業(yè)務或者增值業(yè)務，將使得運營商增加大量的業(yè)務和利潤。網絡業(yè)務發(fā)展停滯，運營商就將“下課”。

　　下一代網絡的定義

　　想象一下，在2008年8月，奧運會在北京開幕。家住南京的小王一早就打開電腦，在上了一會網之后，一點鼠標就打開了客廳的大屏幕電視，電視畫面上還只有一些廣告。于是他決定先打個電話與北京的朋友聊天，拿起電話，撥過幾個號碼，電視屏幕上真的出現了朋友的身影。只要撥打一個號碼，就能讓對方家里的電話、辦公室電話、手機都響起來；再裝上一個不到千元的機頂盒，就能在電視上和千里之外的朋友一起娛樂；拿起電話機，能聽到朋友發(fā)來的電子郵件……

　　這就是下一代網絡——NGN（NextGenerationNetwork的縮寫），NGN是一個基于IP的全新通信網絡，融合了語音、數據、多媒體等多種業(yè)務。通俗地說，以往電話、上網、電視三種信號要走三條線路，通過NGN，一條網線就能全部搞定。這個是從技術和業(yè)務開展的角度來看的。根據其他不同的角度，答案還有不同的：

　　從通信網絡的發(fā)展來看，下一代網絡是更加簡單，組網更加靈活，網絡的構架更加方便，可以提供更加寬帶的，效率更高，質量更好，更加安全的網絡。

　　從運營者的角度來看，電信業(yè)務由于適應經濟和社會發(fā)展，在取得高速度、高利潤之后，由于用戶的ARPU值增加緩慢，甚至降低，導致運營商的利潤下降，也就是說，在運營商僅僅靠提供簡單的業(yè)務已經不能產生足夠的效益情況下，運營商寄希望于下一代網絡的發(fā)展，希望獲取更大的利潤。

　　現有電信網存在的問題

　　現在電信網的運行環(huán)境

　　當前電信業(yè)務的發(fā)展有以下幾個特點：新業(yè)務層出不窮，數據業(yè)務發(fā)展迅速，業(yè)務量迅速膨脹。計算機技術的發(fā)展和計算機互聯需求的增加，使得基于IP和ATM的分組交換數據網日益發(fā)展壯大，且這種分組交換網適合各種類型信息的傳輸，而且網絡資源利用率高。特別是在過去的幾年里，管制的解除和因特網業(yè)務量的激增，導致電信業(yè)經歷了一些根本性的變化。電信運營商的競爭越來越激烈，這時傳統(tǒng)運營商最關心的問題是如何降低運營成本包括最初的設備投資和運作費用，同時網絡業(yè)務從單純語音明顯地轉移到語音和數據業(yè)務的混和上來，電信網無論在技術上還是業(yè)務提供上都面對諸多問題。

　　傳統(tǒng)PSTN網絡的問題

　　對于傳統(tǒng)的PSTN網來說，傳統(tǒng)的電路交換技術是整個現代通信網絡的基礎，為通信的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。但是其缺點我們也應該看出：

　　第一：分等級的時分復用方法對于每種業(yè)務的每個呼叫都需要交換機為其指定帶寬，對那些突發(fā)的、非對稱的數據為主的業(yè)務而言，傳輸和交換速率低且成本較高。

　　第二：作為面向連接的技術，每一節(jié)點與任意其他節(jié)點都必須建立直接的連接，N個節(jié)點要求建立N2個連接，當網絡的規(guī)模發(fā)展到一定程度后，N2連接的管理也將成為很大的問題。

　　第三：采用電路交換的方式每個呼叫占用一個單獨的64K的話路，在整個通信過程中均不釋放，這種通信方式造成了通信資源的巨大浪費。

　　第四：業(yè)務的開發(fā)過程緩慢。

　　城域網發(fā)展面臨的問題

　　現在，城域網的建設正在如火如荼的展開，各地均建成了高速率、大容量的城域網，山東電信已經建成了以2.5G鏈路相互鏈接的城域網。但是城域網的建設和寬帶技術的引用只是提高了網絡傳輸的數率，網上內容沒有什么改變。因此，要開發(fā)城域網、留住用戶并發(fā)展用戶，就一定要有豐富多彩的應用，就必須進行新業(yè)務的開發(fā)。語音業(yè)務就是其中一種。最先，IP電話是作為長途電話的替代品出現的，隨著城域網的建設，用戶只需要一臺計算機就可以在城域網內部進行IP電話的互通，而不需要另外的付費。如何利用現有的城域網資源進行新的IP電話的業(yè)務開發(fā)和提供，在IP城域網和PSTN網絡之間進行互通，以及如何開發(fā)基于IP電話功能的增值服務形成新的業(yè)務收入來源，就成了解決“城域網沒有實質的寬帶內容提供給用戶”這個問題的關鍵。

　　下一代網絡的產生

　　下一代通信網絡是集話音、數據、傳真和圖像通信（視頻業(yè)務）為一身、能夠滿足人們各種需求的多功能通信網絡。能夠完成和實現這一需求的網絡技術，從目前看來，是以軟交換為核心的下一代網絡（NGN）技術。這是由于：

　　在IP技術比較好地解決了各種不同特性的信號在網絡上以共性進行傳輸的技術問題后，IP技術作為今后通信技術的核心，已經被業(yè)內的專業(yè)技術人員公認，并為實踐所證明。因此，全球通信業(yè)務和數據聯網協議正在快速的向IP匯聚，在整個電信行業(yè)，基于IP技術的電信業(yè)務在整個電信業(yè)務中所占的比重在逐步上升，并且最終將取代電路交換技術成為通信技術的主流。在這種形勢下，底層的傳輸技術必將向最佳支持IP技術的方向融合，這是通信技術發(fā)展的一個必然的趨勢。

　　在光纖上直接傳輸IP數據包的方法，按照目前的傳統(tǒng)作法，仍然是對于IP數據包采取分成若干幀結構的方法。這需要確定相應的幀結構。現在已經采用的幀結構有兩種：SDH幀結構（IP/SDH/WDM）和以太網幀結構（IP/Ethernet/WDM），這也是當前寬帶網網絡接入的兩種重要形式。

　　為了實現IP分組SDH上的傳輸，實現寬帶交換，在SDH上又疊加了完成交換功能的ATM層。

　　盡管目前電信行業(yè)力推的寬帶網接入是ADSL這樣一種在傳統(tǒng)的雙絞線上進行改造的技術，但是建立在主干網絡上的、與網絡的發(fā)展方向趨同的SDH和以太網這樣兩種在光纖上直接傳輸IP數據包的方法，無疑是最具發(fā)展前途的。尤其是采用以太網幀結構的技術，由于網絡的主干傳輸和接入技術在許多方面是相同的，這就使得其分組所需要的網絡狀態(tài)信息比較少，對于落地或者再生的分組通常不必使用再生設備，成本相應較低，加上使用的是異步協議，對于分組的延時和抖動不太敏感，是有很大的前途的。從長遠看，用于交換的ATM層和用于傳輸的SDH層將會消失，其功能將逐漸并入IP層和WDM/OTN層。

　　現有運營商對向下一代網絡的演進的研究及發(fā)展策略

　　關于向下一代網絡演進的兩種主要觀點

　　向下一代網絡的演進主要是現在傳統(tǒng)的基于電路交換方式的PSTN網的演進，考慮到傳統(tǒng)運營商的投資，將現在承載著的PSTN網完全替換是不可能的，過渡到基于分組交換的下一代網絡將是一個漫長的過程，在多度方案的選擇上有以下兩種觀點。

　　節(jié)點融合方案

　　該方案仍基于現有的電路交換網骨架，提高交換節(jié)點的處理能力，同時支持主張這種策略的主要理由是電話業(yè)務仍然會繼續(xù)發(fā)展，因此需要采用新一代的交換機來進一步改進電路交換網，提高交換節(jié)點的效率，擴大交換節(jié)點的容量。當然這種交換機還能支持ATM／IP業(yè)務的發(fā)展，便于網絡向分組化方向演進。這種交換機在外部可以支持STM、ATM和IP網，即不同業(yè)務量各走各的網，只是業(yè)務節(jié)點在物理上融合成一體：其內部交換矩陣則采用ATM、ATM/STM或ATM/STM/IP，可以將網關集成在內。采用新型交換機后可以卸載原有電話業(yè)務量，承載新增業(yè)務量和所有數據業(yè)務量，從而最終完成向分組網的過渡。

　　網關方案

　　主張這種策略的理由是，現有電路交換網在傳輸電話業(yè)務方面是基本勝任的，而且是電信公司的主要收入來源。因而最好不要去處碰它，讓其獨立發(fā)展；對于日益增長的數據業(yè)務特別是IP業(yè)務可以通過建立一個重疊的分組化網（ATM網或IP路由器網）來解決。兩個網的業(yè)務節(jié)點獨立、并行發(fā)展，其間通過各種網關和網關控制器實現互聯互通，實現業(yè)務層融合，統(tǒng)一提供管理和加快擴展業(yè)務。等到數據業(yè)務逐漸成為網絡的主要業(yè)務后再考慮將電路交換網上的電話業(yè)務逐漸轉移到分組化網上來，最終形成一個統(tǒng)一的網。這種網絡演進思路基點在于網絡和業(yè)務的融合，而不在于節(jié)點的融合，允許不同的網絡按各自的最佳方向獨立演進，不受限于節(jié)點結構。

　　現有運營商公布對下一代網絡的發(fā)展策略

　　早在2003年底，根據公開招標結果，中國5大基礎電信運營商（中國電信、中國聯通、中國網通、中國移動、中國鐵通）分別承建各自的核心骨干網，并通過網絡交換中心實現互聯互通。

　　其中，中國電信的下一步策略主要包括：現網過渡；業(yè)務開發(fā)；NGN示范網籌建以及產業(yè)合作。在NGN建網方面，中國電信已經完成所有企業(yè)內部項目立項程序，并依托NGN網絡形成電信級的示范網，最終使NGN網絡成為中國電信新的試驗床。

　　中國聯通一直積極致力于下一代移動互聯網的研發(fā)以及建設。在此次NGN示范網的建設中，按照發(fā)改委和工程院的要求，中國聯通將分兩階段開展七個節(jié)點核心網絡建設；在核心網建設的同時，開展接入網建設和相關的業(yè)務開發(fā)與應用示范，并為科研機構提供開放的研究開發(fā)平臺。具體的策略包括技術跟蹤戰(zhàn)略、應用推進戰(zhàn)略、運營研究戰(zhàn)略及網絡過渡戰(zhàn)略。

　　中國網通在下一階段的主要工作包括開展IPv6相關技術與應用的研究與試驗，和開展基于2008年數字寬帶奧運的應用。其中包括：IPv4向IPv6過渡機制研究與試驗；大規(guī)模組播服務研究與試驗；基于IPv6的內容分發(fā)系統(tǒng)的研究與開發(fā)，和針對奧運會期間的通信需求，中國網通將重點圍繞如IPv6視頻組播、基于IPv6技術的奧運場館監(jiān)控系統(tǒng)等展開相關業(yè)務應用及業(yè)務模式的研究與試驗。

　　中國移動的NGN試驗將計劃在IP核心網絡引入IPv6試驗。重點對IPv6網絡規(guī)劃和建設、移動網絡引入IPv6、IPv6的引入對業(yè)務的影響和新業(yè)務的開發(fā)、IP網絡的關鍵技術在IPv6引入之后的影響、對網絡運營的影響等方向進行研究。同時，中國移動將積極參與前瞻性、基礎性的科研實驗。

　　對下一代網絡展望

　　現在，國內的運營商都面臨著電信網絡的重新部署和建設，選擇一個可持續(xù)發(fā)展的、有競爭力的網絡模式將事關企業(yè)的生死存亡。可以說，NGN的出現為網絡的發(fā)展指明了方向。

　　與3G終端相比，NGN終端幾乎不存在絕對的瓶頸。對于終端的量是否匱乏取決于終端廠商與NGN建網的供求關系，一旦形成規(guī)模型的產業(yè)鏈，一旦需求量增長，從芯片廠商開始的一系列上下游都將得以理順。

　　3G的壓后使得NGN成為新一輪的投資熱點，信息產業(yè)部電信研究院雷震洲教授表示，NGN在國內真正的啟動在2005年，而大規(guī)模建設則要待到2010年。對于NGN與3G發(fā)展的關系，雷震洲說，“二者并不沖突，而是必然將走向融合。”因為他們具有一個共同的目標，就是提供下一代服務或者是新的寬帶服務。

　　目前，政府正在組織包括信息產業(yè)部電信研究院等相關單位，制定下一代網絡的總體發(fā)展策略，加快對下一代網絡演進策略的研究，啟動和加強下一代網絡體系架構和標準化的研究、關鍵技術和管制政策的研究，以及建立下一代網絡的試驗環(huán)境。

中國移動通信

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