下一代网络三大特征

从去年开始，各大运营商将IPTV作为实现战略转型的实际切入点，它已经成为未来宽带发展的杀手级应用。这种基于电信网和IP提供三网融合的IP业务是网络融合大趋势的产物。IPTV不仅可以满足电信运营商业务创新的需求，还可以改变他们的经营理念。IPTV只是众多宽带应用中的一种，而不是唯一的服务。除了IPTV，网络游戏、视频会议、远程教育、远程医疗服务、数字股票交易、电子商务和未来的数字家庭服务都可以是个人用户和大客户的服务。这些新服务应该是一系列新技术，让音视频在用户端通过流媒体无延迟播放(相对来说一般延迟会小于10s)。首先，网络的带宽是必要的。基于IP的封装业务会越来越多，接入网IP化是必然趋势。IP网络的一个特点就是业务是突发性的，信息量是突发性的，两者之间是有落差的。带宽的一般突发率是10: 1。影视流媒体一旦开始，就不会半途而废，承载IPTV业务时接入网必须满足宽带的要求。

接入网改造需要宽带网络支撑，宽带就是网络支撑。

目前，城域网和骨干网的带宽矛盾并不突出，接入网成为宽带的最后瓶颈。所谓宽带网络的带宽到底有多宽，承载率有多高才是“宽带”，没有定义，ITU-T等相关标准化组织也没有定义。有一点是肯定的，宽带应该承载所有的业务，包括数据业务和实时语音、IPTV、视频等交互式多媒体和流媒体业务。它不受网络带宽的限制，可以提供电信级的QOS和网络管理，网络可以快速恢复和保护。根据以上宽带业务，可以应用光纤和铜缆。宽带接入网的理想是FTTH，可以提供高带宽的接入方式和高清电视，可以实现对称双向传输，这是其他接入方式无法比拟的。目前，FTTH技术在中国还处于试验阶段。这是主要成本。用户很难接受，运营商投入也很大，大规模使用还需要一段时间。但需要尽可能延长光缆距离，缩短铜缆距离，即“光进铜退”。这是近期接入网的规划策略，让光纤离用户更近，缩短用户铜缆的接入距离。中国电信集团建议，从2006年开始在市区停止建设800对以上、距离1公里以上的接入铜缆，在有条件的地方(如经济发达、业务需求高的地区)，所有新建的接入铜缆长度控制在1公里以内。顺应宽带提速对铜缆的要求，结合接入网点的优化和新技术的引入，用户的铜缆接入距离越来越合理。为了缩短用户铜缆的接入距离，将市话局的DSLAM(数字用户线接入复用器)下移是可行的。结合DSLAM的下移，可以解决老局常见的线路老化现象，有效缓解提速带来的出线率和串扰问题。

铜缆xDSL的带宽潜力还没有被充分挖掘，光纤还达不到家，需要应用铜缆技术。因此，ADSL成为国内宽带接入的主导接入技术，但目前的ADSL无法适应上述宽带业务，尤其是运营商的杀手级应用IPTV。笔者曾经尝试在家里的ADSL和某设备厂商的IPTV机顶盒中应用，采用MPEG4技术标准，在电信提供的1M下行传输带宽上实现，所以画质大多不能让用户满意。如果向用户提供DVD效果的IPTV业务，使用广泛使用的编码技术，用户至少需要2Mbps(用MPEG-4或更高压缩率编码)的下行接入带宽。值得庆幸的是，目前的铜缆技术ADSL2+和VDSL，传输速率和覆盖范围有了明显的提升，增强了线路故障诊断能力，智能功耗管理特性，引入了无缝数据速率适配技术等。G.992.5的ADSL 2+标准将频谱从1.104MHz翻倍至2.208MHz，因此其下行速率大幅提升。可支持最低下行速率16Mbit/s，理论上24 Mbit/s，1.2km内速率20 Mbit/s，是兼容第一代ADSL的新一代ADSL+技术，是目前中国用户宽带接入的选择。因此，中国电信集团公司也明确表示，近几年IPTV传输的宽带接入网规划要坚持“以ADSL2+为主”的原则。VDSL(也称为ADSL2++)技术使用0.138-12MHz的频带为用户提供高速数据服务。在短距离内(几百米以内)，上行和下行速率可分别达到26Mb/s和52Mb/s。VDSL2基于铜缆，可以提供高达100M的上下行速率，还可以支持未来的三路高清电视，是满足未来住宅用户高带宽需求的关键技术。我们应该积极跟进FTTx+VDSL2的发展。众所周知，日本是世界上宣扬FTTH教最激进的国家。虽然FTTH作为宽带接入的优势技术已经广泛投入商用，但是xDSL技术仍然在宽带接入市场占据主导地位。去年8月，笔者在日本入住的酒店和高级公寓全部采用铜缆连接，即FTTC+DSL。采用的技术是50Mb/s VDSL，不仅可以支持IPTV，还可以支持两个频道的高清电视。日本乃至世界其他国家发展宽带接入的策略是挖掘铜缆资源潜力，即ADSL=>ADSL2plus=>VDSL=>VDSL2，采用无线和光纤多元化接入技术。

宽带设备要满足宽带的需求。

宽带接入网是城域骨干网业务接入控制点以下，客户CPE(不含CPE)以上的二层接入网。此外，本地DSLAM(数字用户线接入复用器)和BRAS(宽带远程接入服务器)设备也应满足改造要求。宽带接入网分为汇聚层和接入层。汇聚层是指BRAS和DSLAM或SR与园区内交换机之间的网络，主要由以太网汇聚交换机和MSTP/RPR设备组成，可以级联。接入层包括xDSL接入点DSLAM和LAN接入点(园区交换机)，以及接入点和客户CPE之间的设备和电缆，包括楼道交换机、铜缆、5类电缆和光纤。由于IPTV所需的容量是现有宽带接入容量的几倍到几十倍，IPTV业务的大规模开放将对现有网络的容量和结构提出巨大挑战。而现有网络中的老dslam和BRAS大多不具备这种能力，现有城域网中交换机、路由器和dslam的组播能力参差不齐，难以实现整体组播能力。仅仅通过单播和大容量设备相结合的方式来发展IPTV并不是一个经济的长久之计。新的IPDSLAM和BRAS已经具备组播能力和大容量，因此必须对现有网络上的大部分旧的DSLAM和BRAS进行升级，以有效支持网络的组播能力。不支持组播的接入层设备根据业务发展逐步被替换。下图为IPTV接入系统分布图。本地设备包括基于ATM和IP的BRAS和DSLAM，基于铜缆和GEPON的ADSL2+;与FTTH有联系。PPPoE和IPoEDHCP都是IPTV接入用户业务的认证方式，而在IPTV的应用环境中对wave分组的支持正是IPTV业务最需要的。因此，IP层3被处理或连接到层3交换机，集成了宽带接入服务器的BAS功能。它可以支持丰富的增值业务，不仅是组播，尤其是可控组播，即可以增强标准组播协议，提供安全控制和管理能力，从根本上解决困扰运营商组播业务发展的问题。在维护和管理上，所有级联的IP-dslam都作为一个独立的网元出现在网络管理中，并支持即插即用和级联设备的远程管理，这样级联管理的问题就可以轻松解决。运营商投入巨资建设宽带IP城域网，IP网络资源越来越丰富。在技术开发、建设成本、市场运营、效率提升等方面，以IP为核心的第三代ADSLDSLAM优势明显，国内IP架构DSLAM产品成熟。

BRAS(宽带远程接入服务器)作为宽带融合的边缘路由器，是宽带网络的灵魂之一。它的一端连接到宽带接入网，另一端连接到IP城域网，集成了宽带IP的业务和利润。它是一种网络设备，用于完成各种宽带接入方式的宽带网络用户的接入汇聚、认证、计费、控制和管理。它是宽带网络运营和管理的基石，具有组播、QoS、安全、VPN和网络管理等功能。业内也把文胸分为三代。什么是第三代文胸？是一款电信级BRAS，高端路由器IP核心架构，50G以上大容量交换矩阵，IPPacket模式无阻塞交换，I/O接口板上运行非IP协议，主要运行TCP/IP协议系统软件，可称为IPBRAS。BRAS也可以看作是宽带运营网络中的服务和控制网关。设备制造商也开发了基于IP的具有组播能力和大容量的DSLAM和BRAS设备，以配合运营商的转型。

比如华为的MA5200GBRAS就是基于NT的第五代路由器平台，可以同时提供高性能的BRAS功能和路由器特性。它采用分布式IP架构，克服了ATM平台BRAS扩展性弱、端口密度低、难以承载各种IP业务(如IPTV)的问题。采用高性能NP处理器，解决了L3平台BRAS的VLAN数有限、QoS能力弱、不支持MPLSVPN和集中处理等性能瓶颈。中兴BRAS产品的ZXUAS10800/10400核心汇聚层宽带接入服务器都具有优越的接入网IPTV组播支持性能。

接入网的集成

集成的问题是综合接入各种数据、语音和宽带业务。从某种意义上说，就是宽带和窄带接入。为了满足接入层网络的宽带业务需求，从建设的横向层面可以采取两种方式:一种方式是窄带接入网叠加窄带模块或DSLAM模式，这是目前运营商的主要接入方式；这种多业务支持策略只是设备的简单叠加，结果是同一用户、同一地理区域的客户的多业务需求只能由多种设备栈来满足。这种建设模式造成了接入层设备的多样性，需要更多的维护人员来管理设备和线路，增加了运维成本。此外，在协调运营商内部资源应对客户尤其是商业客户的多业务需求时，需要协调各种资源，叠加建设模式只能通过外部网关解决互通问题，增加了设备种类和运维成本。

综合接入提供了一种快速简单的宽带和窄带多业务接入方法。综合接入网采用综合接入设备，通过综合接入设备可以灵活方便地接入各种宽带和窄带业务以及专线业务。这种接入是一种真正融合多种业务的设备，各种业务的带宽可以灵活分配。不同业务插槽的业务接口板可以混合使用，可以根据用户需要配置不同的业务接入接口。从而将各种接入业务承载在综合接入网中，使原来几个接入网的业务承载在一个网络中，网络简化，运维成本相对较低，更容易快速响应客户需求，尤其是大客户的专线和宽带接入。利用综合接入构建接入层网络，业务互通和升级也非常方便。由于在同一设备中接入多种业务，因此可以在综合接入设备内部实现内置互通网关。从技术上来说，目前综合接入设备不仅能满足运营商低成本搭建窄带和宽带综合接入平台的需求，也能满足未来NGN接入平台的需求。总的来说，未来几年接入网建设的重点是继续满足承载基本语音业务的需求，为各类用户提供多种数据带宽。各类用户(住宅用户、各类大客户)由于特点不同，对电话业务和数据业务的需求也不同，服务水平和安全性也不同。因此，运营商需要根据各自的特点给予不同的考虑
从用户的需求来看，综合业务接入是一种趋势。具体来说，集成接入模式的优势如下:

●满足NGN网络发展的需要

NGN是一种目标网络和理想化网络，它的发展是一个现有网络按照NGN理念和框架的要求逐步演化和完善的长期过程，绝不可能一蹴而就。在2004年ITU-T的NGN会议上，经过激烈的争论，对NGN的定义得出了一个结论:NGN是基于分组的网络，可以提供电信业务；使用多种宽带能力和QoS保证的传输技术；其业务相关功能独立于其传输技术。NGN使用户能够自由地将人们连接到不同的服务提供商；NGN支持普遍流动。NGN网络采用全新的系统模式，如控制与承载分离、业务与控制分离、业务与接收分离、用户数据集中统一管理等。，使得网络具有明显的成本优势、业务优势和维护优势。所谓下一代网络(next generation network，NGN)本质上是一个定义极其宽松的术语，泛指不同于当前或上一代的网络架构，通常指以数据为中心的融合网络架构。NGN国际电信联盟被定义。我把它理解为基于分组技术的综合开放的网络架构，面向多业务、宽带、分组、开放、移动、普适、兼容、安全、可管理的网络。从大趋势来看，下一代网络全网核心层的功能结构将趋向于扁平化的两层结构，即业务层拥有统一的IP通信协议，传输层拥有巨大的传输能力。核心网的发展趋势将更倾向于传输层和业务层，分别独立发展和优化；在网络边缘，它倾向于融合多业务和多系统，允许多协议业务接入，能够以最经济的成本灵活、可靠、持续地支持所有现有和未来的业务和信号。接入层倾向于采用多样化的宽带无缝接入技术。如果我们理解NGN，网络改造将满足NGN网络发展的需要。

实验以软交换技术为核心，探索并启动了PSTN向一级NGN的融合和演进，使NGN建设成本低、运营费用低、有效平滑演进的优势得以具体体现。综合接入平台将成为宽带接入网的重要组成部分。

随着软交换架构的完善、软交换相关标准和协议的成熟以及产品的商用，越来越多的运营商开始大规模部署软交换商用网络，以应对来自外界和自身的各种挑战。采用不同的策略要求接入层既能扩展现有网络，又能平滑接入NGN网络。使用综合接入构建网络，可以在对现有网络进行最小改动和最小额外投资的情况下，顺利发展到NGN网络。基于纯IP核心的新一代综合接入设备具有带宽扩展、新业务支持、新功能升级等优势。内置物理层适配、ONU、DSLAM、AG等功能。下行提供不同的物理接口、带宽和QoS能力，提供POTS、ADSL、ADSL2+、SHDSL、VDSL、LAN、E1、IMAE1、G/EPON甚至WiMAX等多种宽带接入方式。通过上行标准接口连接到不同的业务网络，包括PSTN、互联网和NGN。综合宽带接入平台的成熟为多种业务的接入和综合业务模式的实现提供了便利，使所有业务成为可能。

目前互联网上正在使用的窄带光纤接入设备，应本着努力提高现有网络资源利用率，降低线路综合建设成本的原则，充分利用现有设备资源，满足覆盖区域内新增窄带用户的需求，提高设备安装率，加强本地网设备配置。传统的窄带光纤接入设备(V5或远端模块)可以根据业务需求适当扩展。对于新建光纤接入设备，应根据软交换发展的实际情况，采取相应的建设模式:在软交换应用条件成熟的地区，对于新建住宅小区、商业写字楼等用户集中、容量需求大的新建区域，可优先覆盖AG设备；NGNReady:内置AG功能，可以向未来的NGN网络演进，实现网络的投资保护。

对于规模小、分布散、业务需求全面的新用户，应首选IAD(综合接入设备)。为用户提供综合接入的设备，包括语音、数据和IPTV服务。在软交换应用条件不成熟的地区，新建接入设备应选择能够平滑升级支持软交换功能的宽窄带综合接入设备，支持窄带语音和xDSL宽带接入。随着网络日益向宽带化发展，综合接入解决方案是优化本地网络结构、提升网络竞争力的有效手段，是NGN演进解决方案的突破点。整合不仅在设备层面满足了多业务接入的需求，而且从市场、运维的角度带来了可持续发展的新思路，这是一个系统工程。从竞争环境、用户需求和未来网络发展来看，综合接入已经具备了良好的建设条件，必将成为当前运营商建设本地接入层网络的理想模式。因此，选择综合接入的思路来建设本地接入网是传统电信运营商的理想选择。

●开放网络基金会

网络改造能成功吗？关键是接入网能不能开好。开放可以创造新的服务，让更多的外部力量加入信息通信行业，为业务创新提供更好的基础。越开放意味着标准化的要求越高，难度也越高。运营和商业模式的创新更加灵活便捷，可以创造一些新的商机。所以转型成功的关键是开放能不能做好。近年来，数据业务逐渐成为整个电信业务的主导业务。当电信核心网和城域网向分组数据业务转型并与互联网融合时，接入网的建设也应该是一个开放的网络。开放网络的特点应该是:动态灵活的网络结构，便于各种业务和用户的高效接入。目前，新的IP业务不仅包括IPTV，还包括开放的VoIP等IP业务，这些业务也将渗透到电信宽带接入网中，将宽带接入网建成开放的宽带IP接入网。IP接入有许多新的概念、内涵和功能。如何处理也是一个艰难的选择。

服务商的服务对象是其客户的整体需求，而不是某个时期、某个部门或个人的需求。它包括信息、媒体和交互的完整性。即服务提供商提供的信息应该能够满足每个用户的各种需求，而不是片面的或有限的。因此，服务的完整性也体现了网络的开放性，信息的表达必须满足不同个体在不同场合的不同需求。服务商的服务作用于用户，用户是通过一个终端群来获得服务的，而不仅仅是通过特定的终端。该服务的提供独立于终端和物理网络，从而支持移动性和游牧性，并实现无处不在的服务。

IP网络本来就是一个开放的网络，信息封装在数据包中，它是无连接的，没有呼叫建立，也没有信令的概念。采用IP目的地址寻址，使得链路中断更加灵活高效，将传统交换机的功能模块分离成独立的网络组件。其协议接口基于相应的标准，支持多业务接入。由于基于互联网的开放服务的主要问题是缺乏对资源和用户的有效管理，因此Inte是一个难以提供可操作和可控服务的网络。因此，很大程度上，网络服务的控制体现在TCP/IP协议中，可以通过BRAS对用户数据包的逐包控制来实现。从这个方面来说，BRAS也可以看作是宽带网络中的一个控制部件。对应的NGN也是开放式结构，将传统交换机的功能模块分离成独立的网络组件；组件的协议接口基于相应的标准。软交换采用开放的标准接口，易于与不同的网关、交换机、服务器和网络触点进行通信，具有良好的兼容性、互操作性和互操作性。网络的开放性也体现了服务的完整性。

●降低综合网络建设和运营成本。

网络技术变革对接入层网络建设提出了新的要求。IPTV业务已经成为固网发展的一个亮点，现在已经呈现出网络规划建设的趋势。窄带和宽带接入网如何从原有的接入网中分离出来，两个网络如何结合，如何融合，如何考虑未来的维护和管理，都没有很好的发展思路。综合接入设备的使用可以很好地解决这个问题。一方面，综合接入网建设的思路可以根据客户需求灵活部署语音、数据、IPTV和增值业务，实现业务的快速部署。另一方面，综合接入设备既可以作为纯语音接入设备使用，也可以作为DSLAM设备使用，降低了整个网络的运维成本和运营风险。设备厂商在接口板上实现了窄带和宽带业务的融合，既能解决窄带和宽带业务的实际需求，又能满足宽带业务普及率逐步提高的要求。显然，目前宽窄带一体化接入设备的综合成本相对于窄带接入设备和宽带接入设备的单独建设有一定优势。此外，综合接入设备的引入模式应仅限于现有的DSLAM模式。设备制造商也开发和升级DSLAM以满足综合接入的要求。此外，综合信息服务提供商的基础设施演进还包括支持固定宽带接入和多种无线接入的IP网络、支持分类业务QoS的通信能力和安全能力、支持窄带业务和宽带业务的多媒体通信(交换)网络、移动性和游牧性以及业务独立性。这个基础在3GPPIMS中已经定义了，就是推动固网和移动网的融合。