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通信产业报特别策划:发现NGN的真实动力

http://www.sina.com.cn  2007年04月06日 16:20  通信产业报

通信产业报特别策划:发现NGN的真实动力

  引言

  对于国内运营商来说,始于软交换的NGN部署并未带来可见的收益,这一点即使在软交换即将正式商用的今天仍未改变,但是,运营商们仍然非常热切地谈论着IMS这一新的NGN平台。是什么让运营商们对NGN抱着如此宽容的态度?

  这其间,可见运营商对于原有网络架构缺陷的深恶痛绝,可见运营商对于能够灵活部署、业务多元的网络的殷切期盼,也可见深处激烈竞争时代常常从心底泛起的无力。

  这些都是宽容的原因,却不足以成为NGN的真正动力,事实上,只有业务才真能称得起NGN的动力之源。沿着这一思路,NGN与NGI的融合、固定与移动的融合,开放的业务提供平台都将成为这动力之源不可或缺的要素……

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  发现NGN的真实动力

  小刘是一名资深的研发工程师,从2000年开始,他先后参与了智能网、软交换和IMS设备的开发。他告诉记者,智能网研发之初,谁都没想到由它提供的业务能够占据如此重要的位置,如预付费业务、VPN、彩铃等。而软交换和IMS研发出来之后,业界按照智能网发展的思路去预测,认为只有新的“杀手锏”业务的出现,才能真正推动网络设备的更新换代。可事实再次出乎大家的意料:新的杀手锏业务始终没有出现,而软交换却已经顺利地大规模部署,几大运营商的IMS实验网也已经初步建立。

  软交换是下一代网络(NGN)的核心网控制技术,通常业界将软交换技术的引入定义为“狭义NGN”,而“广义NGN”则是指包括接入层、传输层、核心层、应用层在内的整个下一代电信网络,甚至还包括由新型网络构架带来的新理念和新型产业模式,其目标包括移动网络与固定网络的融合(FMC)、NGN与NGI的融合,新型产业链的建立等。

  目前我国已进入软交换的大规模部署阶段,但是其还未给电信运营商带来收益。在没有杀手锏业务的情况下,运营商为什么始终对NGN坚定不移?推动NGN发展的真实动力究竟是什么呢?

  成本是第一推动力

  “软交换大幅降低了传统交换网络的成本,而成本因素也将继续推进NGN的深入发展。”信息产业部电信研究院规划设计所高级工程师杨葆莉表示,“目前各大运营商的利润空间下降很快,所以它们对设备成本的核算已经非常精细。”

  “软交换的成本约为普通交换机的三分之一,而且软交换机房占地面积小、耗电少,维护起来也比传统交换机方便。”北京邮电大学网络与交换国家实验室的一名研究人员告诉记者,“软交换能够大规模部署,其成本优势是最重要的推动力量。”

  而由软交换阶段进入IMS阶段,网络的部署成本将进一步下降。

  “软交换之所以成本低,是因为软交换将呼叫控制与承载相分离,通过模块化的结构和标准化的接口来降低整个核心网的成本。而相对于软交换,IMS对接入层接口和应用层接口进行了进一步的标准化,这一改变将进一步降低整个核心网的成本。”中国电信北京研究院技术部的一名高级工程师告诉记者。

  “接入层面的AG/IAD设备的成本占到整个网络成本70%以上。接入层面接口开放、不同厂家SS与AG/IAD能够有效互通,将使软交换网络的建设成本明显下降,而IMS正是这样一种与接入无关的技术。”杨葆莉表示。

  “对业务提供平台的标准化也是降低整个网络成本的重要环节。业务平台标准化之后,运营商将向第三方提供开放的标准化的接口,从而使SP开发业务的难度降低,周期缩短,有利于吸收更多的SP加入到业务开发中来,运营商对业务的管理更加高效。”北京邮电大学网络与交换国家实验室的一名研究人员表示。

  潜力就是动力

  “推动NGN持续发展的另一力量,来自运营商对先进技术的选择。”信息产业部电信研究院通信信息研究所副总工程师杨然表示。

  在交换机更新换代的时候,运营商会面临传统交换机和软交换这两种选择。从理论上来说,软交换代表着未来的发展方向,有利于实现网络的IP化,并且能够提供更丰富的业务,这也是运营商选择软交换的原因之一。

  “尽管目前运营商还只是将软交换用于提供语音,但运营商更看重软交换的潜力。”杨然表示,“一旦市场存在数据业务、多媒体业务的需求,运营商马上就可以提供相应的业务。”

  而这也是NGN在软交换阶段之后,继续向IMS发展的重要动力。可以预测,如果中国电信拿3G牌照,固网IMS将成为中国电信下一代网络的核心。IMS在提供多媒体业务方面很有优势,尽管目前还没有太多的业务需求,但中国电信仍然很有可能在现网上选择IMS,以达到对市场需求更快的响应速度,从而在竞争中处于领先的位置。“如果三年后中国电信没有拿到3G牌照,仍有可能在固网上实施IMS。”中国电信北京研究院负责IMS的工程师透露。

  企业应用是突破点

  “尽管软交换主要用于提供语音服务,但是软交换也提供少量的企业应用,如企业即时消息、企业OA、点击拨号等。虽然目前这些企业应用未能成为主流应用,但在这些应用中,软交换的综合业务优势得到了发挥。而企业应用也将成为未来NGN发展的重要推动力。”中国电信北京研究院另一名工程师表示。

  针对中小企业信息化,中国电信推出了“商务领航”的品牌,中国网通则推出“宽带商务”,中国联通也推出了“联通商务”。

  “与普通用户不同,企业客户需要的一个综合的解决方案,比如可能会需要综合的VPN,实现固定网和移动用户的短号互拨,或者需要将企业OA与电话、手机的呼叫绑定起来,这时新技术的优势就体现出来。”北京联通集团客户部的一名客户经理告诉记者。过去,运营商提供的企业应用非常有限的,开拓企业应用正是运营商未来转型的重要目标。

  设备商也对企业应用非常重视。2006年,思科、北电、爱立信、华为等设备提供商相继提出统一通信的概念,并取得了一定的市场成果,这个概念同样是针对企业应用提出。

  在统一通信真正得到推广后,广义NGN概念给出的目标将全部提上日程,NGN与NGI的融合、固定与移动的融合,开放的业务提供平台都将成为这一目标不可或缺的要素。而这些,也许才是NGN部署更真实的动力。

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  全球NGN实施现状

  从全球范围来看,运营商的NGN网络建设从2005年开始全面提速,越来越多的运营商发布了NGN投资计划,开始大规模向NGN升级。而NGN的先驱者在经过了几年的探索之后,不但在网络建设上向纵深方向发展,而且在业务提供上也向NGN升级,开始提供多媒体业务和各种融合业务。

  关于NGN的演进,目前主要有两种解决方案,一种基于软交换;另外一种基于IMS。目前,传统的电路交换电话网正在向以分组技术为基础的软交换演进,这种演进是逐步的、平滑过渡的。从发展趋势上来看,IMS将可能替代软交换,成为NGN架构中统一的融合平台,提供融合的业务。

  DittbernerAssociates发布的全球NGN发展报告显示,2006年第一季度全球软交换/媒体网关设备出货量达到3150万端口,是2005年同期的2倍。截止2006年第一季度末,全球安装的NGN端口数达到1.94亿。

  中国、美国、英国是向NGN过渡进程最快的三个国家,在全球已经安装的软交换端口中,中国占27.52%,美国占25.99%,英国占13.18%。在中国和美国,主导传统运营商和新兴运营商都在逐步把网络向NGN升级。

  从未来的NGN发展潜力来看,除中国和美国外,还有一些国家和地区为NGN的发展提供了相当的机遇,如日本、德国、英国、巴西、法国、意大利、印度、俄罗斯、韩国、加拿大等,主要原因是因为这些国家和地区的数字交换机仍然比较多,这些国家和地区的数字交换机端口占到全球85%的比例,而这些国家和地区部署的NGN端口比例仍然较小。(信息产业部电信研究院通信信息研究所贺宁门汝静)

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  动力之FMC:

  给全业务一双翅膀

  运营商都期望能成为所有通信业务的唯一供应商,以获取最大份额的蛋糕。为了有别于只提供固定或只提供移动业务的竞争对手,他们往往提供固定与移动捆绑的业务。但是这些提供捆绑业务的运营商也会面临一些市场劣势:即用户会期望以他们对运营商的忠诚来换取服务折扣,这就意味着捆绑业务的利润要比两个单独业务的利润之和少25%左右。

  ——知名咨询公司Gartner

  从3月份起,欧洲最大的电信运营商德国电信决定停止名为“T-One”的FMC业务,而这距其宣布推出这项服务也不过一年的时间。事实上,不仅德国电信,包括英国电信、法国电信在内的欧洲运营商在推广FMC业务上普遍遭遇困境。

  所有运营商都期望能成为用户唯一的通信业务供应商。现在,随着作为一个整体的移动运营商已经接近这一目标,固网运营商则希望通过固定/移动融合(FMC)业务挽救自己。但是,发生在FMC上的一切仿佛正在验证,通信的天然状态就是移动通信。而这也使NGN的投资回报期看起来更像夕阳下的影子,越来越长。

  需求不明下的探索

  2006年,欧洲出现了一股FMC业务兴起的风潮。英国电信、德国电信、北欧的TeliaSonera和意大利电信都推出了FMC服务,就连沃达丰、T-Mobile等专门的移动运营商也设法让用户在家中时能使用固定网络拨打廉价的移动电话。

  但是,这些尝试并不算成功。比如,英国电信的BTFusion服务面市9个月后仅发展了3万名用户;意大利电信的Unica服务也只计划在推出的半年内吸引3万用户。

  在问到为何欧洲运营商为何遭遇困境时,几乎所有专家都认为,关键在于没有切合到用户的需求。

  北京博通智信咨询公司研究总监段立坚表示,大多数的消费者使用某种业务的根本原因并不在于其技术上是否先进,他们更关注于资费、便利程度、使用习惯以及是否满足功能要求等。从客户体验方面来看,T-One业务无论在使用的便利性、资费,以及网络通话质量上,都没有表现出比现有的移动业务有更明显的优越性,因此,这项业务对消费者的吸引力也大大减弱。尤其移动资费的不断降低,使得T-One业务在资费上给予用户的优惠体验并不显著。

  除了资费的优惠外,易观国际高级分析师周屹则认为,FMC的出现只是为用户提供更多便利性,而不是满足用户新的通信需求,这也加大了FMC业务的推广难度。“事实上,对于固网运营商来说,FMC只是盘活原有资源的一种手段。”周屹表示。

  赛迪顾问电信分析师绎明宇也认可这一说法,事实上,目前,积极推动FMC发展的大多是原有的固网运营商,而这与他们试图尽量收回固网投资的思维方式密不可分。咨询公司Gartner的数据也支持这一点。从消费者的角度来看,2005-2008年期间,手机用户对这类业务的需求不如普通电话对这类业务的需求高。

  此外,资费上的优惠本身也并不为FMC所独有,绎明宇提醒道,一号通等业务,也能提供替代“超级无绳”类FMC业务的选择。德国电信本身的业务尝试也说明了这一点。其移动取代固话(FMS)服务“@Home”受到了用户的热烈追捧,推出7个月后现已有70万用户注册。该服务不用特制手机,用户使用普通的移动电话或固定电话就可享受到在家中拨打固定电话的优惠资费。

  融合程度待思量

  百纳电信分析师薛新认为,T-One业务存在的一个问题,是其一次性融合的功能太多———T-One包含了DSL、WiFi、GSM三种通信功能———而这导致了两个问题:首先,由于融合功能太多,终端的支持力度不够,在T-One推出的一年时间里,只有台湾富士康提供的一款融合终端。其次,由于终端每多一个功能模块,就会增加一块成本。而FMC业务由于需要更换终端,在业务起步期,大多由运营商提供,从而给运营商造成了更大的成本压力。

  而运营商成本压力的增大使得在开展FMC业务中的合作伙伴的投资回收变得更加困难,造成合作伙伴的积极性降低,由此,进一步加大了业务开展的难度。“衡量FMC业务的一个关键指标,是其性价比,而这包括两个层面,一个该价位能否被用户接受,一个试运营商的开展成本问题。”薛新表示。

  段立坚也支持这一观点。他认为,从业务的技术构成和成熟度来看,T-one业务是结合了手机与Wi-Fi的双模式集成解决方案,需要特定的终端,才能在室内将移动通话自动转接到固定网络上。对于消费者而言,可供选择的终端受到很大限制,另外Wi-Fi的覆盖程度,也会影响到用户的使用。这两个因素在一定程度上降低了消费者使用的便利程度,从而影响了对消费者的吸引力。

  事实上,多数FMC业务在推出时都会面临终端更换的问题。而终端往往成为影响业务推广的关键。

  企业还是个人

  目前国内的FMC业务基本上都是固网运营商推出的。比较典型的FMC业务有中国电信早期推出的“游子归家”、“一号通”、以及近期推出的“灵通无绳”业务等。这主要也是因为移动业务对固网业务的蚕食越来越来明显。对于中国移动而言,虽然也认识到FMC的未来趋势,但目前由于投资大,短期内收益比较低,基本上仍采取观望的态度。

  “由于在个人市场上面临需求不足的问题,我更看好融合类业务在企业级市场的发展,而且企业市场也正是固网运营商的优势市场。”易观国际周屹表示。他认为,企业对于降低通信开支以及集中付费、账单统一上的需求,使其更容易接受FMC业务。

  “企业市场用户量更大,更易形成终端上的规模优势,因此为FMC业务的开展提供了更多机会,但是由于企业的通信需求往往与办公系统、内部管理系统整合在一起,更复杂、更融合,因此我并不看好将企业市场作为FMC业务的启动市场。”百纳薛新则这样表示。

  Gartner分析师MartinGutberlet认为,固网运营商应谨慎地平衡面向大众市场的融合语音业务的投入,和面向现场和远程商业用户的融合业务的开发。毕竟,两种发展思路导致的结果截然不同。

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  信息产业部电信管理局副局长鲁阳

  FMC监管的四大挑战

  在通信产业报社今年1月9日举办的2007年通信技术年会上,信息产业部电信管理局副局长鲁阳就FMC的监管发表了看法。

  鲁阳指出,就目前情况而言,FMC给电信监管带来的挑战主要集中在四个方面,在维护公平的市场竞争环境方面,鲁阳认为,我国电信企业全业务经营大势所趋,这也是FMC发展的前提条件。在全业务情况下,可能会出现企业利用自身优势进行网内、网间用户的差别对待,实施不正当竞争的现象。这可能对现有电信市场造成一定的冲击,而且对于实施主体难以进行监管。

  在资源配置方面,鲁阳指出以号码资源为例,长期以来我国固定网、移动网的号码资源分别规划和核配,两类号码相对独立。在未来的号码规划和配置上,信息产业部将统筹考虑FMC带来的影响。

  在资费管理方面,鲁阳说,从FMC业务发展来看,多种业务捆绑营销的模式采用了统一的资费体系,有利于用户提高对FMC业务的感性认识;但长期以来,我国固定网、移动网业务分别执行不同的资费政策,不利于FMC的进一步发展。

  在用户服务质量和网络信息安全方面,鲁阳认为,通过WLAN等方式接入互联网的FMC业务,由于互联网自身技术的限制,可能造成用户服务质量的降低以及网络安全缺乏保障。此外,紧急服务号码的求助是否及时等问题,也需要慎重考虑。

  FMC被固网运营商推崇并非偶然。但在实践过程中,FMC新业务的开发及市场推广的成本需要运营商进行仔细的考量。

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  动力之NGN与NGI融合

  为了统一业务的未来

  NGN和NGI融合是在真正意义上为使用者创造了一个不受约束、不受限制、安全沟通和交流的通讯平台。

  2006年11月,中国移动推出了飞信业务,该业务融合语音/IVR、GPRS、短信等多种通信方式,能够实现互联网和移动网间的无缝通信服务。飞信刚一推出,立即引起业界轰动,并对腾讯的移动QQ构成威胁,一时间,一场电信运营商和互联网服务商大战一触即发。而在这场大战的背后,则是对未来电信网与互联网融合主导权的争夺,或者说对用户的争夺。

  由于IP技术已经成为未来NGN和NGI公认的承载平台,所以双方的融合趋势基本不可改变。而融合本身,则成为激发NGN架构不断丰满、业务不断成熟的动力。

  统一业务拉动两网融合

  电信网和互联网的发展滋生了用户对两网互通的强烈愿望,针对此业务需求,腾讯携手移动运营商推出了移动QQ业务,在国内首次把互联网业务延伸到电信网业务当中。

  而如果说腾讯在巨大经济收益背后看到的是客户对NGN与NGI融合带来的业务的追求,那么中移动飞信业务的推出就是基于NGN和NGI融合业务更深一层的考虑。飞信业务就是一种综合的多种业务通信平台,其覆盖了三种不同形态:完全实时的语音服务、准实时的文字和小数据量通信服务、非实时的通信服务的客户通信需求。

  “而二网融合的前景就是建立一种统一的通信应用平台。”北京邮电大学信息网络中心副主任马严在接受《通信产业报》采访时表示。由此可见,两者的争夺显然不是对某个业务的争夺那样简单。

  不过随后不久,中国移动和深圳腾讯就达成一致,共同开发飞信QQ。在这场由竞争到合作的轮回中,电信巨头和互联网巨头在一定程度上诠释了NGN和NGI的一种融合思路:融合从技术成熟度高、对现网影响小的融合方案入手。

  显然,两家公司的成功肯定了这种统一化通信平台的NGN、NGI融合思路。互联网与移动网络的融合已经得到了双赢的开局,那么固网又将何时加入这股浪潮呢?

  IPv6“定心”融合

  目前,固网运营商对NGN与NGI的融合还存在诸多顾虑,中国电信、中国网通更是建设了两套IP网络,分别用于承载未来的NGN和NGI。双网运营将保护运营商在关键业务上的投资。但是从未来的发展趋势看,融合是必然的,而融合的前提是要解决好IPv6、安全、丰富数据业务等诸多问题。

  “NGN与NGI的核心网都是走IPv6分组交换技术,”马严表示,正是IP核心网把二者从一开始就紧密联系在了一起。

  信息产业部电信研究院通信信息研究所所长宋彤也这样认为:“网络融合的驱动力源于IP技术,IP技术实际上统一了业界的标准,使不同的行业使用同一种技术,使现有的网络转型到NGN成为可能。”

  “电信网是一个要求能持续发展的网络,它要求有充足的资源和良好的可拓展性,必须由IPv6来支持。IPv6解决了地址问题,改善了网络的安全性。”信息产业部电信研究院总工程师蒋林涛这样解释Ipv6对于NGN的意义。

  而国内基于IPv6的CNGI作为我国研究开发下一代互联网技术和应用的试验平台,早在2003年国家发改委等单位牵头正式启动。

  当然,IPv6的路还很长。蒋林涛表示,“IPv6设备的性能还不及IPv4设备的性能,用这些设备来建设的IPv6网性能还不及目前IP网的性能,安全问题、服务质量问题、商业模型问题,都有待解决。电信网将建在IPv6的基础之上,但目前的IPv6网有很大的差距。”

  融合没有时间表

  即使有业务融合的拉动和IPv6技术支持,二网真正意义上的融合仍需时日,“这主要取决于二者的运营惯性。”马严表示。

  中国电信运营商经过多年发展已经形成了庞大语音服务体系,电信运营商就犹如一辆载满货物的卡车,网络的转型不可能一步到位。软交换的出现就反映了这一现实。中国移动副总李跃就表示,软交换技术可以实现灵活的组网方式,降低建网成本和运维费用,而这些都是为网络向NGN演进奠定良好的基础。

  此外,电信网是一个对安全性要求极高的网络,而虽然有诸多措施出台诸如安全认证、防火墙,但安全问题仍就是当今互联网的一大难题。

  “QoS低与其使用IPv4协议有关,目前NGI的IP的重新设计已经在为解决QoS以及其他一些新增功能等问题提供了契机,”信息产业部通信科技委副主任陈如明教授表示。根据IPv6规划设计,即使IPv6投入使用,也会存在一个和IPv4的互通阶段,所以,NGI同样面临一个“缓冲期”。而这个缓冲期的长短决定了广义NGN的爆发点。

  “CNGI项目的目标之一是期望通过示范网来引导国内信息产业的发展,CNGI不直接与短期的经济利益挂钩,而是从国家的长远的利益出发来考虑问题,从发展的眼光来指导信息产业的发展。”中国科学院在规划GNGI时的表态也充分说明了这一点。

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  精彩业务来自开放网络

  除了提供传统的用户到用户的通信以外,大量的业务是信息提供和娱乐类的业务。这些业务最吸引用户的是内容,而不是通信能力。因此,业务的种数、业务的开发和提供的速度成为运营商的核心竞争力。正是为了更轻松地面对这一趋势,运营商才在NGN的道路上越走越远。

  在传统的通信网络中,业务模式非常简单,基于通话时长的业务模式形成了价值链的“短链条”。在这个模式下,运营商作为无可争议的主导者存在,整个价值链所关注的重点是如何扩充网络的容量和增加通话市场,“简单业务规模化”是通信市场拓展的主要方向。这导致新业务的开发处于相对的次要地位。

  在NGN的构架下,业务模型开始变得复杂。赛迪顾问统计数据显示,在未来中国市场对NGN业务的几大需求中,一号通、IPCentrex、多媒体视频会议位居前三位。其他需求则包括宽带电话、软件电话、个人通信助理等。

  中国电信集团公司总工程师韦乐平认为,窄带向宽带、单一语音向数据话音多元发展是大势所趋。未来,除了提供传统的用户到用户的通信以外,大量的业务是信息提供和娱乐类的业务。这些业务的吸引用户的是内容,而不是通信能力。因此,业务的种数、业务的开发和提供的速度成为运营商的核心竞争力。

  正是为了更轻松地面对这一趋势,运营商才在NGN的道路上越走越远。

  第三方参与业务开发是必然

  信息产业部电信研究院通信信息研究所新技术新业务副主任贺宁认为,运营商只有联合设备提供商、内容服务商等共同打造全新共赢的产业链,才能不断推出新兴业务与应用,使单一的业务真正呈现多元化的发展态势,也才能真正实现向信息服务提供商的转型。而随着竞争深入,业务的开发必须改变以往用户无自由选择的情况,形成“开发用户所需,选择用户所选”的业务开发模式。

  而如此种类繁多的业务,依靠运营商自己来开发、提供、维护是不现实的。由第三方来开发新的业务成为一种趋势。这也使NGN的价值链和传统价值链相比更长,环节更多。在价值链中,运营商的使命不是为用户寻找业务,而是如何创造一个合适的土壤,让各种业务能够应运而生。

  这个新模式的重要改变是:运营商不再是面对用户的唯一环节,由于NGN产业链结构将呈现网络化和多元化趋势,产业链的其他环节也将直接面对用户,细分用户,开发有针对性的业务。业务提供更加开放、灵活。在NGN网络中,通过灵活的体系结构或业务引擎技术,开放业务平台,业务/服务提供商可以灵活、方便、高效地部署各种业务和应用,发挥各自的优势,降低业务部署成本。

  “落差”出现

  在这种急剧的转变下,NGN业务发展逐步出现了一些问题。原有网络系统支撑下的业务模式面临落差。其中最突出的有,增值业务规范及业务平台的规范没有建立,业务的实现方式不统一,业务的大规模、大范围开展存在较为严重隐患。

  在近期的NGN研讨会上,一些地方运营商代表提出,一些IPCENTREX、点对点视频等业务,一些厂商的软交换自身就可以实现,但其他厂商开发的增值业务却缺少业务平台的配合。

  其他问题还包括:软交换设备尤其是处于试验网省份的软交换设备与网管和BOSS等的接口没有规范,有地方存在软交换用户的计费困难。

  与3G业务一样,NGN需要借鉴移动增值业务发展的前车之鉴。NGN的业务计费单元由原来的语音业务转变为综合业务后,需要增加对视频及各种增值业务的支持,由单纯按通话时长计费改为按时长、流量、内容等综合计费。同时,对基于NGN的业务支撑系统也提出了新要求。这些问题中最突出的因素在于,支持第三方业务开发的接口标准制订的缓慢制约了新业务的发展。

  解决途径

  问题集中在NGN要能够快速而灵活地提供增值业务,这就需要一个新的业务提供平台,其主要作用是使第三方接口标准化,制订出的新的开放业务架构规范。

  利用传统方法开发电信网应用时,必须使用特定协议访问网络设备提供的功能。这需要开发人员具备相当充分的电信网络开发经验。而这些接口对于不熟悉电信网的IT开发人员而言显得过于复杂。ParlayX技术与WebSercvice技术结合能够方便不具备专业电信知识的IT开发人员快速开发各种基于电信网能力的业务。

  重要的一点是,ParlayX开发者开发应用服务器上的业务逻辑时,只需根据ParlayX规范定义的接口进行程序开发。于是出现了这样一种可能,NGN能够与互联网上的海量资源进行结合,方便地引导各种增值服务提供者顺利地进入通信业价值链,共同实现产业的发展。

  事实上,多元与融合地互相促进,构成了NGN发展动力的两极。正是为了具备满足多元化需求的能力,网络必须具备融合性的业务平台;正是为了能够提供融合型的业务,灵活、多元的网络才显得更加吸引人。

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  北京邮电大学信息网络中心副主任

  马严

  融合道路曲折电信惯性使然

  早在2005年,网络融合这个概念就写入到了十一五规划中,NGI与NGN的融合可谓是大势所趋,但这两年来中国电信业始终没有迎来一个重大的网络融合变革契机。对此,马严教授认为,NGN与NGI网络融合大势虽定,但由于中国传统电信产业结构庞大,传统业务要实现新的业务转型与增值,尚需一定调整、发展时间,可以说,是传统电信业的复杂结构产生的强大惯性减缓了NGN与NGI融合革命的到来,NGN和NGI融合还有一段曲折的路要走,真正的融合需要时间。

  那么推动NGN与NGI融合的源动力在哪?实际上,仅是在NGN和NGI概念区别上谈两网融合意义已经不大,NGN和NGI的核心网都会采用IP组网方式,马严教授在接受《通信产业报》采访时表示,如果要加快实现NGN与NGI的融合,IPVv4显然不能满足这个条件,那么就要积极推动IPV6IPv6的产业发展。虽然目前基于IPV6的诸多试验网在国内已经实验运行,但IPV6IPv6在我国实现商业运作还尚需进一步努力,IPV6产业链的诸多环节都要加快推进步伐。

  对于NGN与NGI的未来,马严认为:NGN与NGI融合的未来是打造一种统一的通信平台,各种通信包括语音、短信、商务、多媒体在内的多种业务都能在此平台上实现,而且此统一平台还具备很高的人工智能,各种业务能随客户要求即时转换。

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  NGN全球发展预测今年IMS将大规模部署

  信息产业部电信研究院通信信息研究所贺宁门汝静

  在软交换即将进入规模商用的同时,IP多媒体子系统(IMS)开始受到全球的关注。IMS是3GPP在Release5版本上提出的可支持IP多媒体业务的子系统,它的核心特点是采用了SIP协议和与接入的无关性,可以更好地支持多媒体业务,实现固定移动融合(FMC)。从网络演进来看,IMS可以逐步部署,不必采取昂贵的重叠方式,传统网络中的资源和应用可以继续使用。

  但目前IMS的相关技术还不够成熟,需要进一步完善。IMS技术规范的讨论和制订工作开始较早,但由于3GPPR6版本是在2004年底才发布的,运营商完全意义的IMS测试也是在2005年才开始。目前世界各地声称的众多的IMS案例,大多数是基于移动分组域(PS)的PoC应用(这些PoC案例并不是完全遵循IMS/OMAv1.0,而是基于SIP/Pre-IMS应用),或是一些基于SIP的应用或体系,真正符合IMS架构的案例非常少。

  2004年以来,全球陆续有多个运营商宣布基于IMS的网络建设策略,在下一代网络中引入IMS。IMS被一些运营商视为下一代网络的重要网元,它不仅出现在日本KDDI的“Ultra3G”、美国Sprint的EV-DO等移动运营商的3G以及未来网络的架构中,而且开始在固定及全业务运营商的NGN中占据核心位置,如BT的21世纪网络(21CN)、NTT的下一代网络、KT的宽带融合网络BcN。

  进入2006年以来,越来越多的运营商开始接受IMS,不断有运营商开始试验和部署IMS网络。按照我们的统计,截止到2006年10月,开始试验和部署IMS的运营商包括(按时间顺序排列):英国电信、法国电信、英国MMO2、芬兰Saunalahti、美国Sprint、意大利TIM、西班牙Telefonia、丹麦TDC、澳大利亚COMMANDER、北欧TeliaSonera、印尼Telkomel、葡萄牙TMN、美国Cinglar、AT&T、Qwest、BellSouth、荷兰KPN、美国Verizon、日本NTTDoCoMo、VodafoneGroup、芬兰Telenor、巴西电信等22家运营商。

  而据2006年2月Lightreading公司对来自全球60个网络运营商实施IMS的计划的调查来看,在接受调查的运营商中:已有8%的运营商在部署IMS,超过60%的运营商计划在2007年底之前开始部署IMS,19%的运营商在2007年之后部署IMS。这表明,IMS的大规模部署将从2007年开始,而真正意义上的固定移动融合(FMC)业务的大规模商用将在2007年之后。事实上,目前全球IMS的长处在于多媒体应用和业务的控制能力,可以实现固定移动融合大部分商用的IMS网络都处于初级阶段,由于市场方面的诸多因素,IMS才被运营商提前推上了前台。

  电信设备制造商也都对IMS非常热心。目前,推出了IMS商用解决方案的设备商有爱立信、诺基亚、西门子、北电网络、中兴、华为、朗讯、NEC、索尼爱立信等多家公司。实力比较强的是朗讯、爱立信、诺基亚和西门子。

  为了加速IMS的部署,一些组织和运营商开始筹划全球性IMS互操作试验。2006年10月,多业务论坛(MSF)组织了一个跨越3大洲的

  IMS互操作测试,这个互操作试验被称为GMI2006,由英国电信(BT)、沃达丰(Vodafone)、美国Verizon、韩国电信(KoreaTelecom)、ETRI、以及日本NTT与新汉普郡互连实验室(UNH-IOL)共同举办,涉及了包括北电、朗讯(合并前)、阿尔卡特、爱立信、NEC、中兴通讯等在内的全球26家主要通信设备提供商的197种通信设备。

  2006年12月1日,MSF发布IMS测试报告,认为“IMS的成熟度超过人们的预期”,但是还存在以下问题:

  1.端到端的QoS实现机制不统一。现有的实现机制都是基于RFC3312的,各厂商虽然包含了其中的内容,但是包含的内容不完整。

  2.P-CSCF没有直接的接口控制D-SBG-NE。

  3.缺乏真正的IMS终端。

  4.验证过程非常复杂。没有使用说明,而属性又很多,导致很多属性无法进行测试。

  5.在测试互联互通时,SBG趋向于UNI或NNI接口。当设置NNI以支持漫游时,SBG有时会表现出UNI的属性。因此,在漫游时就出现了问题。

  6.没有厂商支持GMI设计的最佳媒体路由的漫游功能。在所有的测试案例中,媒体随着SIP信令路径从家庭网络返回,但QoS却降低了。

  软交换技术成熟,能够解决目前电信运营商从传统的基于电路交换的电话网向基于分组交换的NGN演进的问题,是目前运营商建设NGN所采用的主要技术方案。但软交换在支持融合业务方面存在不足,不能适应未来网络和业务融合的发展趋势。IMS的长处在于多媒体应用和业务的控制能力,可以实现固定移动融合,但目前技术不够成熟,商用化还有待时日。从目前的发展趋势来看,这两种技术将在一定时期内并存。

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  国内软交换网络建设仍需改进

  -信息产业部电信研究院规划设计所杨葆莉必须要有一个标准化的业务提供平台。

  从软交换组网来看:目前软交换网络仍是各层面分裂使用,并没有组成真正意义的网络,各层面或者各个软交换网络之间仍通过PSTN进行业务互通。中国移动目前把软交换作为一个交换机使用,软交换之间也采用TDM方式互通。另外,截至目前为止,我国还没有一个运营商组织软交换跨层面的大网(只有省际层面的全国性网络),真正软交换组网技术无论是代理软交换技术、还是定位服务器LS技术都只局限于实验室。其他还应考虑IP承载网通达、IP地址统一组织及分配、业务网与承载网的统一维护/故障定位等等各方面的问题。

  从业务网及设备

  能力来看:目前不同厂家软交换设备提供业务的能力及方式有较大的差异。以前面提到的软交换特色增值业务为例,华为是将这三种业务作为类似基本业务,在软交换设备上提供;上海贝尔阿尔卡特的这三种业务是通过不同的业务平台来实现。正式由于这种差别,导致不同厂家的软交换实施网络智能化能力也有所不同,不同厂家的设备能力对业务保障也不同,如上海贝尔阿尔卡特的软交换特色增值业务用户不能同时享用传统智能业务等等。另外,软交换IAD的供电等问题都未达到电信级要求。当然,这些都是新技术、新设备发展的必然过程,但这些问题的解决对软交换下一步应用及发展都很重要。

  从软交换运维管理及支撑系统来看:目前还没有针对软交换网络成熟、完善的运维管理体系及支撑系统。这些都有待进一步研究、规范。

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  IMS仍属软交换范畴

  软交换

  软交换技术发展到今天,已经突破了传统狭义软交换的概念,不但能够继承原有PSTN的所有业务,实现PSTN网络的改造,而且具备强大的宽带多媒体业务提供能力。

  在竞争中,运营商需要简化网络结构,降低运维成本,以及满足用户对综合业务日益强烈的需求,使得网络融合的趋势不可逆转;Internet发展迅猛,成为事实上的覆盖全球的信息基础设施;基于IP构建统一网络已是众望所归;以业务驱动是下一代网络的基本要求;第一代VoIP网络的崛起与市场的繁荣,刺激新技术的出现与发展;语音业务作为最普遍的电信业务,仍是运营商业务收入的主要来源,因此在数据网络上首先提供语音业务是网络融合必不可少的第一步。这些都促进了软交换发展。

  全新的软交换体系架构增加了NGN架构新的内容(如图):

  软交换体系结构的特点如下:

  *以宽带分组数据网作为承载网络。目前得到普遍应用的是IP网络,但同样可以使用ATM网络或其他分组网。

  *标准的软交换体系架构各层功能分工明确,相互之间采用标准协议接口进行信息交互。

  *支持宽、窄带综合接入。包含POTS,ADSL,LAN,WiFi,Bluetooth,HFC等。

  *支持智能终端的接入和控制。如:HomeGa-teway,IAD,IPPhone,VideoPhone,Softphone等。

  *提供集中管理的用户数据库。便于提供号码携带、混合放号业务、固网彩铃等新业务。

  *能够提供语音、数据、视频特征的多媒体增值业务,可提供基于Parlay/OSA结构的开放业务平台,以提供融合型业务。

  *更高的QoS和安全性。提供端到端的QoS保障,除了采用DiffServ/RSVP模型提供QoS框架外,需要采取在接入和核心层面分别提供QoS机制的策略。从运行安全,数据安全,内容安全等方面保障固网3G的安全性能。具体技术涉及到设备安全管理,抗DOS攻击,协议或者通信实体的认证,IPsec以及MPLSVPN等。

  *统一的运营支撑系统一集中计费,统一网管,CRM等统一化。

  *为运营商3G网络建设提供支撑;

  *模块化架构,为网络演进打下基础。

  实践证明,软交换已经具备替代电路交换设备的能力,灵活提供业务的能力、商用成熟性已经得到验证。采用软交换技术实现电话网的演进,使电话网向分组化、宽带化、智能化的方面发展,大大提升了电话网的业务能力,符合网络的未来发展趋势。

  IMS

  IMS本质上仍属于软交换技术范畴,但它进一步发展了软交换的技术特点:

  1.业务与控制彻底分离。IMS将保留的业务放在了业务层的应用服务器中,做到了呼叫控制和业务的彻底分离。传统软交换提供了基于SIP的会话呼叫控制和基于H.248/MEGACO/MGCP的媒体网关控制的功能,IMS将这两者分离,基于SIP的会话呼叫控制由CSCF提供,完成整个网络的信令路由和呼叫控制;基于H.248/MEGACO/MGCP的媒体网关控制由MGCF提供,存在于IMS网络与传统网络互通的边界点上。

  2.用户数据与控制分离。软交换引入移动MAP协议,实现了网络移动化。IMS框架HSS和CSCF之间采用Diameter系列协议,具有强大的可扩展性和安全保证,同时为了兼容CS业务,HSS还同时支持移动MAP协议。

  3.网络更加分布化,但逻辑实体并不一定对应物理实现,符合NGN的发展方向。

  4.网络更加标准和统一。IMS全面采用IP-SIP架构,采用SIP协议,信令信息基于文本,协议简单灵活、扩展性好,网络兼容性强,易实现不同网络间的互连互通以及实现丰富的融合性多媒体业务特性。

  5.完全的端到端IP特性。IMS提供对各种接入方式的兼容。支持多种接入类型,如GSM、GPRS、3G、POTS、固定宽带接入和WLAN等。IMS只负责在数据通道建立后通过SIP协议完成主被叫双方底层数据通道的接续,从而实现各种媒体形式的呼叫通信及相关的多种多媒体业务,最大限度提供给用户移动性和利用IMS的业务能力。

  6.一致的归属业务提供能力。IMS向用户提供了虚拟归属业务环境VHE的能力,采用集中式的HSS数据库,实现用户一致的注册和业务触发功能,终端无论是漫游还是其他运营商的网络都能通过拜访本地或网络的P-CSCF接入到IMS中,从而建立用户终端与其归属HSS及S-CSCF的信令通路,由归属地的S-CSCF控制用户业务并根据用户签约数据将业务触发到本网AS或第三方的应用上,保障了业务的一致性。

  7.QoS保证策略的完善。在IMS中存在多种CSCF功能实体,在这些功能实体中,P-CSCF完成了用户终端及接入网络和IMS核心网络的隔离,使用户终端和接入网络无法直接了解IMS网络的内部结构,即使某个P-CSCF受到攻击也不会影响网络的正常工作。P-CSCF还可以进一步提供信令的NAT穿越、协议转换等由网络外围设备完成的附加功能。IMS中的I-CSCF完成了不同运营商之间IMS网络的隔离,在保证网络互通的同时使运营商之间无法了解对方的网络结构和资源情况,保证了网络的安全。

  软交换可平滑演进到IMS

  固定网络中,软交换和IMS的界限比较模糊,固定软交换没有明确区分窄带(CS)和宽带(PS/IMS),软交换从一开始就兼具了IMS的部分特征,可同时提供宽、窄带业务,随着移动网络的飞速发展以及网络融合的加快,固定软交换网已经借鉴了移动网的规划,把IMS作为发展方向,在技术框架上有了很大的发展。

  软交换实际商用实践也验证了这一点,软交换的实践能够结合和吸收当前的各种先进技术(特别是IMS)进行架构和业务的完善,充分适应宽带化、移动化和综合化的发展,软交换功能既具备窄带的功能也同时具备宽带的功能,最为关键的是在软交换的架构上引入移动的HLR,在协议上大胆引入了移动的MAP协议,使得软交换网络开放性更强,使话音业务的FMC成为了现实。可以说软交换实践已经部分地实现了IMS功能,欠缺的是在移动性管理的功能和HSS功能的完善。随着标准的成熟性,特别是IMS在固网应用的成熟性,软交换和IMS在未来的发展中将趋向于统一。随着宽带用户数量的增多和移动网络的发展,窄带用户将逐步向宽带用户迁移,最终将形成全IP的IMS网络。

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  策略分析

  向IMS演进的标准化路径

  软交换平滑升级的NGN体系架构其最大特点是结合现网各体系架构特点,逐步标准化各网络功能部分,以融合的基础,充分考虑后向兼容和保护现网投资,通过平滑演进的模式,实现面向IMS固定和移动一体化融合网络。

  当前固网软交换系统基于IMS设计理念,系统基于模块化设计,各模块硬件通用性和开放标准的架构设计,确保了各功能的灵活配置和分离,区别在于现有软交换系统集成了各模块功能,在框架标准及多媒体、移动等方面与IMS有差距。随着多媒体业务应用普及,现有固网软交换网络可通过标准化网络框架,演进形成标准的IMS架构。

  向IMS演进最主要的内容之一就是逐步完成软交换网络各控制功能模块的标准化,进一步完善网络多媒体及移动架构内容。软交换可以演进为IMS的全集网元,根据不同的组网应用,可以演进为不同的网元包括:CSCF、MGCF、AGCF、PES/PSSAPP等功能模块。

  演进涉及网络相关层面:

  1.HLR演进到HSS

  当前软交换网络HLR的协议采用主要有两种模式:MAP改造协议,实现用户数据部分上移,主要包括用户逻辑号码、物理号码及智能业务属性的上移,其他用户数据仍分散到各个端局维护;MAP全集协议,提供用户数据部分或全上移两种模式。在用户数据全上移的模式下,所有用户数据均由HLR实现集中管理和维护,可在实现网络智能化的同时实现网络移动化,方便实现FPC及与移动3G的融合。

  采用HLR平滑升级为HSS,同时支持Di-ameter和MAP协议。Diameter是IMS架构首选的AAA服务主要协议,是基于IP技术的AAA的新框架结构,提供了安全性、可扩展性、用户可移动性完善机制,提供用户数据全上移管理。HSS要求支持的主要功能包括:移动性管理功能、呼叫/会话建立支持功能、用户鉴权信息产生功能、用户身份识别功能、访问鉴权功能、业务鉴权支持功能、业务签约支持功能,用户编号采用E.164/SIPURI等多种方式。为兼容对原有CS电路域业务支持,HSS需要保留对MAP协议的支持,实现对CS域用户数据的集中管理。

  2.软交换宽带接入控制功能演进

  随着多媒体业务日益普及和应用完善,固网3G中软交换宽带控制功能将不断完善和标准化,成为CSCF、BGCF及IBCF/IWF、PSSAPP。S-CSCF作为一个registrar,proxy和useragent,主要功能包括:与HSS交互实现对用户认证,与业务平台进行交互,实现业务触发和呼叫控制,并具备用户在线和离线计费功能,产生计费记录,I-CSCF(Interrogating-CSCF),提供主要功能包括:提供S-CSCF分配,作为到其他IMS系统的联系点;提供被叫S-CSCF定位功能;提供THIG功能,隐藏IMS网络内部拓扑信息;此外,还提供Offline计费功能。P-CSCF网元是移动终端到网络的第一个连接点,建立同终端间的安全联盟(SA),实现承载、控制绑定及QoS资源的打开与关闭,同时提供SIP头压缩、Offline计费,此外P-CSCF可兼容PDF功能,采用标准的IP机制实现在承载层中的基于业务的本地策略控制,完成授权承载资源和QoS管理。

  根据组网需求,宽带控制功能同时还可以兼做SLF(SubscriptionLocatorFunction)、BGCF(BreakoutGatewayControlFunction)。

  3.PES的演进方案

  对于原有本地网络智能化窄带双绞线用户接入和业务控制,可以采取两种升级演进方案:

  方案一:延续原有软交换架构,通过Softswitch-basedPES架构实现与升级后的IMS互通融合。依然采用原有软交换的实现方式(从传统交换机移植),通过软交换窄带功能部分继续提供PSTN/ISDN仿真业务

  会话控制,并根据HSS中用户信息进行窄带用户认证,完成网络智能化窄带用户的增值业务触发。同时与S-CSCF交互,实现与多媒体用户互通,实现与升级后的IMS互通融合。软交换窄带功能部分不需要内部接口标准化,只需标准化外部接口。此时PES作为应用层一个独立的子系统存在,与IMS子系统在应用层的地位平等。

  后期根据业务发展要求,软交换窄带控制功能可进一步标准化升级为AGCF、PESAPPS等网元,会话控制功能上移到S-CSCF。

  方案二:原有软交换窄带功能直接升级PES/PSSAPPS,AGCF和MGCF。

  AGCF完成传统媒体终端的接入控制工作,实现对AG和IAD用户的接入控制,包括提供适当的拨号音模式,处理中间呼叫事件、SIP用户代理、SIP与P1参考点上模拟信令之间的信令互通等等功能。AGCF还与资源接纳控制子系统(RACS)以及网络附着子系统(NASS)进行交互,以获得相关信息。随着网络中所有双绞线用户演进为宽带用户,AGCF的硬件可改配为PSSAPP继续使用。

  4.业务平台的继承和演进

  IMS实现业务和网络的完全分离,为实现传统PSTN/ISDN的继承和仿真,IMS架构提出了PES/PSS应用服务器(LegacyPSTN/ISDNEmulation/SimulationServices),通过将目前软交换核心控制设备基本业务/补充业务逻辑功能标准化演进,可升级成为PES/PSS功能模块。

  对于传统智能业务,IMS可通过SCPIM-SSF业务交换功能模块提供INAP/CAP接口,全面继承现有网络所提供的智能业务,全面保护现网业务平台投资。

  IMS架构中,对于多媒体增值业务的提供和当前软交换网方式采取同样的思想,主要是采用应用服务器,用于向IMS用户提供各种增值业务,提供方式:基于SIP-AS提供、基于Parlay网关OSA-SCS架构提供。因此当前软交换增值业务平台可以平滑继承并进一步扩展丰富多媒体应用。交软交换符合电路交换向分组交换转型的总体发展趋势,软交换是电话网演进不可逾越的发展阶段。近期软交换网络,主要解决现有电路交换网的整体转型问题,同时能提供宽带业务应用的能力。IMS提供了基于全IP固定和无线宽带接入应用的理想FMC架构,是网络融合的发展方向。

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