2002年10月 第5期 总第11期

>> 未来我国固定电信网络演进
  趋势探讨

>> 新一代电信运营支撑系统浅析

>> 浅谈无线局域网(WLAN)

>> 关于郊区网络结构调整的建议

>> 基于H.323协议的IP视频会议
  服务质量技术

>> 城域网新解决方案及比较

>> 网络建设启示录

>> 新建综合性电信局房的有关
  空调和消防问题

>> 网管话务控制功能在北京

>> 数字蜂窝移动通信系统安全
  技术的探讨与分析

未来我国固定电信网络演进趋势探讨

张延川

  摘要:本文通过对我国现有电信网络的特点,以及对下一代基于IP技术的电信网特点等的分析,结合我国网络发展的实际情况,提出了未来我国固定电信网演进的策略和方式。
关键词:电信网络;演进;策略

1 前言

  "十五"期间,随着信息技术的发展,特别是话音分组化技术、融合网络等技术的成熟,以及IP网络宽带化建设,使得在IP网上提供话音等传统电信业务的成本急剧下降,话音有可能成为宽带IP网络的一种业务特征而出现。在这种情况下,我国的电信网络如何演进,特别是拥有庞大电话网的固定网络运营商,如何决定网络的演进策略,本文的目的即提出一些针对性策略,进行一些探讨。

2 电信网络现状

  目前,我国电信网络主要由三大网络平台构成:话音网络、数据网络和IP网络,话音网络包括公共交换电话网(PSTN)和公用陆地移动通信网(PLMN);数据网络主要包括分组通信网、数字数据网、帧中继和ATM网络;IP网络包括国际互联网和宽带IP城域网等。

  其中话音网络主要提供实时话音业务,数据网络主要提供数据传送和交互视频业务,IP网络主要提供信息交互、数据传送等业务。

  从整体上看,目前电信网络是业务和网络捆绑的结构,如图1所示。即不同的业务需要不同的业务网络来提供,各种业务网络只能共用传输层以下网络资源,具有以下特点:

  业务与网络捆绑,业务提供不灵活;
  网络基础设施的共用在最底层;
  网络设备具有一定智能,如PSTN/PLMN设备需要具备业务和网络知识;
  PSTN/PLMN开放性较差;
  设备间需要通过标准化的规程互通
  不同网络的控制协议不同。

3 下一代网络结构特点

  针对传统网络的特点,从网络的运营、业务的灵活提供出发,结合IP技术的发展,目前业界提出了两大技术趋势:媒体网关控制器加媒体网关(软交换)和纯SIP方式。

  媒体网关控制器加媒体网关方式的网络架构由国际软交换组织ISC提出,结构如图2所示。网络主要由媒体网关控制器MGC、媒体网关、信令网关、应用服务器、媒体服务器组成。

  纯SIP方式的网络架构由IETF提出,其结构如图3所示。网络主要由SIP终端用户代理、SIP代理服务器、重新导航服务器和位置服务器组成。

 

  这两种方式的比较见表1。

表1 两种分组话音结构的比较

.
软交换
纯SIP
终端
MG加PSTN的话机或MGCP/H.248终端,终端无智能
终端有SIP用户代理,可以是SIP终端或计算机,终端有智能
控制方式
集中控制模式,类似电路交换设备
分散控制模式,类似Web方式
业务模式
基本同PSTN业务
容易增加新业务,能够实现话音与互联网业务的融合

软交换 纯SIP
  终端 MG加PSTN的话机或MGCP/H.248终端,终端无智能 终端有SIP用户代理,可以是SIP终端或计算机,终端有智能控制方式 集中控制模式,类似电路交换设备 分散控制模式,类似Web方式业务模式 基本同PSTN业务 容易增加新业务,能够实现话音与互联网业务的融合

  根据以上两种技术的分析,纯SIP的方式更具生命力和发展前景,而软交换的方式更适合电信运营商目前的模式。从技术成熟度来看,这两种方式在2003年都会更加实用化。
软交换中MGCP/H.248终端方式和纯SIP方式更适应在LAN接入的宽带IP城域网上开放;软交换中大媒体网关的方式更适应替代现有的本地或长途电路交换机。

  因此软交换中大媒体网关方式是否采用主要依赖于媒体网关成本是否能够下降,与PSTN目前的电路交换机接近。

  MGCP/H.248话机和SIP话机方式能够节省窄带用户接入设备和线路,但由于终端成本较高,是否能够被大量用户接受很难确定。

  计算机上加SIP用户代理软件的方式由于成本低,方便与IP业务融合,易升级,灵活性大,而且Windows XP本身绑定SIP用户代理软件,因此该方式最具生命力。

  根据以上情况的分析,建议固定网络电信公司将发展的重点放在如何在宽带IP城域网上增加话音业务,提高增值收入方面。即在宽带城域网上发展纯SIP分组话音方式,绑定即时消息和用户状态(Presence)业务;在新建宽带LAN接入小区推广MGCP/H.248话机和SIP话机方式;软交换中大媒体网关方式主要用作宽带IP城域网上话音业务与PSTN互通方面。不建议使用软交换加媒体网关的方式替换目前的本地和长途交换机,对于新增的和需要更换的本地电话交换机要视媒体网关的成本情况而定。

  综合以上两种方式,今后电信网络将逐步向以下结构演进,即在Internet结构中增加了控制层,利用软交换/SIP代理服务器提供基于IP的语音业务,其结构如图4所示。

  下一代网络主要分为4个层次:

  应用层

  主要由提供各种业务应用的服务器组成,包括WWW服务器、E-mail服务器、智能网SCP、视频服务器、PINT服务器等。

  控制层

  主要由提供用户认证、计费、管理、策略控制、服务质量、呼叫代理(Call Agent)、SIP服务器等一系列负责网络、用户控制功能的服务器组成。

  IP传送层

  主要由提供IP传送服务的网络设备如路由器、LAN交换机等组成。

  接入和适配层

  主要由一系列网关和接入设备组成,包括与PSTN互通的信令网关、中继网关,连接2G和3G移动无线网络的无线网关,以及提供接入服务的窄带拨号服务器,提供宽带服务的宽带拨号服务器、LAN接入交换机等。

4 "十五"期间固定电信网络演进方向

  根据下一代网络的特点,考虑到固定电信网发展的实际情况,建议今后3~5年内,固定电信网络采用以下演进策略:

  不对PSTN进行大规模改造;

  在宽带IP网的基础上,建设提供融合业务的IP电信网,向宽带IP接入用户提供话音业务,如图5所示。

  根据以上发展策略,今后3~5年内,对于本地电信网络可以采用图6所示的网络模型。本地电信网络主要将由两大部分组成:包交换的宽带网络和电路交换的窄带话音网络。

  其中包交换的宽带网络分为宽带网络平台和业务中心,宽带网络平台主要由以下四部分构成:

  *宽带IP城域骨干网

  由吉比特路由器、吉比特三层交换机等高速IP路由和交换设备组成,应用基于光纤或光联网的高速IP路由技术、三层路由交换技术和多协议标记交换(MPLS)技术,提供宽带、高速的IP路由和VPN服务。

  *宽带基础数据骨干网

  由ATM宽带交换机构成,提供可突发的PVC和SVC服务,主要作为窄带和宽带专线业务承载平台。

  *多业务综合接入网

  提供各种宽、窄带业务的接入,由宽带LAN接入设备、ADSL设备、窄带接入网设备、宽带ATM多业务接入设备、媒体网关设备、光纤、五类线、双绞线等组成。

  *媒体网关

  提供传统电信网络和IP网络间媒体转换,网关主要分为两类:接入侧网关和网络侧网关。接入侧网关主要提供用户通过传统电信方式接入(如模拟、TDM)向IP包的转换;网络侧网关主要用于宽带IP城域网与PSTN/PLMN、IN/CAMEL的业务互通。

  业务中心主要包括基于IP的一定质量保证的业务中心和基于ATM的高质量保证的业务中心。
基于宽带IP城域网的业务中心包括:

  *媒体服务中心

  主要提供Internet业务以及交互式多媒体业务,包括信息浏览、电子邮件、IP TV、视频点播、网络直播、网上教育和网上医疗等。

  *数据中心

  主要提供主机托管、IP专线接入、ASP平台、电子商务平台等服务。

  *电信业务中心

  主要提供基于IP的实时语音业务,包括IP电话、IP语音智能业务、移动短消息、IP传真和移动通信业务等。

  基于宽带ATM网络的业务中心包括:

  *会议中心

  主要提供需要高质量保证的电视会议、远程医疗、远程教学等业务。

5 接入层网络的演进趋势

  "十五"期间,接入层网络的结构将如图7所示。接入层网络将主要采用FTTB或FTTC的方式,在接入层设备的采用上,将主要分为两大类:局域网接入设备和媒体网关/TDM/ATM综合接入设备。

  其中宽带接入方式主要采用xDSL和LAN布线方式,在不易布线的地方,以无线局域网方式为补充,提供宽带接入手段。

  媒体网关/TDM/ATM综合接入设备主要是窄带和数据专线接入方式,用户通过双绞线可以接入固定电话网以及拨号接入宽带IP城域网;用户通过ADSL或DDN、FR等可接入宽带基础数据网;移动通信用户通过基站设备和无线网关可接入第二代或第三代移动通信网。

  

  随着软交换和媒体网关技术的成熟,在窄带接入层设备上将综合媒体网关的功能,用户通过双绞线或无线基站接入后,可以通过媒体网关直接接入宽带IP城域网,拨号服务器也将大量被媒体网关取代,窄带用户拨号上网将在接入网被分流至宽带IP城域网。

  综合媒体网关接入设备将主要提供IP电信网的接入,包括全IP结构的第三代移动通信业务。如图8所示。

6 总结

  总结以上观点,对于我国固定电信网运营商,今后几年应采用以下网络演进策略:

  ·将发展的重点放在如何在宽带IP城域网上增加话音业务,提高增值收入方面。即在宽带城域网上发展纯SIP分组话音方式,绑定即时消息和用户状态(Presence)业务;

  ·软交换中大媒体网关方式主要用作宽带IP城域网上话音业务与PSTN互通方面;

  ·不建议使用软交换加媒体网关的方式替换目前的本地和长途交换机,对于新增和需要更换的本地电话交换机要视媒体网关成本情况而定,不对PSTN进行大规模根本性改造;

  ·接入层网络重点发展宽带接入,当窄带IP拨号业务分流需求较大时,可考虑采用网关方式。

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作者简介:
张延川 1992年毕业于北京邮电学院,同年进入邮电部规划研究院工作,现任信息产业部电信规划研究院副总工,高级工程师。