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下一代网络的五大战术性方向

2004-01-01

提要：首先探求了下一代网络的根基概想和特点，，，，，，，，接下来别离探求了向以软互换为主题的下一代互换网的演进，，，，，，，，向以3G为代表的下一代移动通讯网的演进，，，，，，，，向以IPv6为基础的下一代互联网的演进，，，，，，，，向多元化的宽带接入网的演进以及向以光联网为基础的下一代传送网的演进和演进战术。。。。。。

关键词：下一代网络，，，，，，，，互换网，，，，，，，，移动通讯网，，，，，，，，互联网，，，，，，，，宽带接入网，，，，，，，，传送网

一、下一代网络的概想和特点

所谓下一代网络（NGN）是在网络业务量和电信表部环境险些同时产生巨大变动的前提下，，，，，，，，电信业试牟利用最新技术成就适应发展、刷新和竞争必要而提出的下一步网络发展的总体设想和思路，，，，，，，，迄今并没有什么严格的界说。。。。。。只管业内不少人往往将NGN与软互换划等号，，，，，，，，但现实上NGN拥有越发宽泛的内涵。。。。。。事实上，，，，，，，，NGN泛指一个以IP为中心能够同时支持话音、数据和多媒体业务的融合或部门融合的全业务网络。。。。。。一方面，，，，，，，，NGN不是现有电信网和IP网的单一延长和叠加也不是单项的节点技术和网络技术，，，，，，，，而是整个网络框架的刷新是一种整体解决规划。。。。。。另一方面，，，，，，，，NGN的出现与发展不是革命，，，，，，，，而是演进，，，，，，，，即在继承现有网络和业务的基础上实现的滑润过渡。。。。。。

ITU-T将NGN的重要特点综合为：基于分组传送；；；；；节造职能与承载能力、呼叫／会晤、利用／服务分离；；；；；业务提供与网络分离，，，，，，，，并提供盛开接口；；；；；支持宽泛的业务，，，，，，，，蕴含实时／流／非实时和多媒体业务；；；；；拥有端到端通明传递的宽带能力；；；；；与现有传统网络互通；；；；；拥有通用移动性，，，，，，，，即允许用户作为单幼我始终如一地使用和治理其业务而不论选取什么接入技术；；；；；提供用户自由选择业务提供商的能力等。。。。。。

由此可见，，，，，，，，下一代网络涉及的内容极度宽泛，，，，，，，，分歧专业和布景的人都在利用，，，，，，，，绝不仅限于软互换系统。。。。。。从网络角度看，，，，，，，，下一代网络现实涉及了从干线网、城域网、接入网、用户驻地网到各类业务网的所有网络层面。。。。。。若是涉及业务网层面，，，，，，，，则下一代网指下一代业务网（例如对于互换网，，，，，，，，则下一代网指软互换系统；；；；；对于数据网，，，，，，，，则下一代网指下一代互联网（NGI）；；；；；而对于移动网，，，，，，，，则下一代网指第三代（简称3G）网）。。。。。。若是涉及接入网层面，，，，，，，，则下一代网指各类宽带接入网。。。。。。若是涉及传送网层面，，，，，，，，则下一代网往往指下一代智能光传送网。。。。。。一句话，，，，，，，，泛指的下一代网现实包涵了险些所有的新一代网络技术，，，，，，，，而下述五大战术方向又是开发下一代网络的关键。。。。。。

二、向以软互换为主题的下一代互换网演进

传统电路互换机将传送互换硬件、呼叫节造和互换以及业务和利用职能结合进单个昂贵的互换机设备内，，，，，，，，是一种垂直集成的、封关和单厂家专用的系统结构，，，，，，，，新业务的开发也是以专用设备和专用软件为载体，，，，，，，，导致开发成本高、功夫长、无法适该当前急剧变动的市场环境和多样化的用户需要。。。。。。而软互换突破了传统的封关互换结构，，，，，，，，选取齐全分歧的横向组合的模式，，，，，，，，将上述三大职能间的接口打开，，，，，，，，选取盛开的接口和通用的和谈，，，，，，，，组成一个盛开的、散布的和多厂家利用的系统结构，，，，，，，，硬件分散，，，，，，，，业务节造和业务逻辑则相对集钟祝。。。。。这样能够使业务提供者矫捷选择最佳和最经济的设备组合来构建网络，，，，，，，，不仅建网成本低，，，，，，，，网络易升级，，，，，，，，并且便于加快新业务和新利用的开发、天生和部署，，，，，，，，急剧实现低成本广域业务覆盖，，，，，，，，推动话音和数据的融合。。。。。。

软互换的关键特点是选取盛开式系统结构实现散布式通讯和治理，，，，，，，，拥有优良的结构扩大性。。。。。。其利用层和媒体节造层已经与媒体层硬件分离并纳入盛开、尺度的推算环境，，，，，，，，允许充分利用商用的尺度推算平台、操作系统和开发环境。。。。。。其次，，，，，，，，选取软互换后，，，，，，，，实现了多个业务网的融合，，，，，，，，简化了网络档次和结构以及逾越分歧网络的业务配置，，，，，，，，预防了建设、守护多个分离业务网所带来的高成本和运维配置升级的复杂性。。。。。；；；；；褂，，，，，，，，选取分组互换技术后，，，，，，，，提高了网络资源利用率，，，，，，，，削减了互换机间大量网状互联中继带来的复杂性和业务网的承载成本。。。。。。再有，，，，，，，，由于软互换的价值能够遵循软件许可证方式，，，，，，，，投资额随用户数增长而增长，，，，，，，，有利于新的电信运营商或传统运营商开发新市场。。。。。。软互换的引入也使运营商能够利用其他运营商的IP网络，，，，，，，，迅速进入对方运营区发展业务而预防结算用度的限度。。。。。。最后，，，，，，，，软互换设备占地很幼，，，，，，，，不仅显著提高了机房空间利用率，，，，，，，，并且也便于节点的矫捷部署。。。。。。

选取软互换的重要弊端是技术尚不成熟，，，，，，，，不足大规模现场利用的经验，，，，，，，，出格是在多厂家互操作、实时业务的QoS保险、网络的统一有效治理以及业务天生和业务利用收入能力等方面。。。。。。

三、向以3G为代表的下一代移动通讯网演进

世纪之交，，，，，，，，移动通讯代替固话业务的景象在全球领域迅速扩大。。。。。。凭据预测，，，，，，，，全球蜂窝移动用户的总数将在2003年下半年超过固定用户。。。。。。由此可见全球电信业的发展沉点和竞争沉心已经转向了移动通讯领域，，，，，，，，中国也在产生同样的事件。。。。。。

为了最大限度地实现全球统一频段、统一造式和无缝周游，，，，，，，，启发新的频谱资源，，，，，，，，应酬中高速数据和多媒体业务的市场需要以及进一步提高频谱效能，，，，，，，，增长容量，，，，，，，，降低成本，，，，，，，，移动通讯向3G的发展是必然的趋向。。。。。。然而，，，，，，，，由于全球经济低迷、股市不振、3G派司拍卖导致的巨额债务以及2G技术的不休改进，，，，，，，，以至3G的商用过程一再推迟。。。。。。

进入2003年以来，，，，，，，，作为3G两种FDD造式的WCDMA和CDMA2000都出现出优良的发展势头。。。。。。目前，，，，，，，，全球CDMA2000用户已超过5500万。。。。。。同时，，，，，，，，在几个月内WCDMA用户已经超过160万，，，，，，，，大有急起直追之势，，，，，，，，全球已有12个WCDMA网络正式投入运营，，，，，，，，其中有的主题网已经起头执行拥有软互换结构概想的R4版本。。。。。？？？？？？？Ｄ芄蛔⒍，，，，，，，，WCDMA和CDMA2000两种造式均已根基成熟，，，，，，，，技术和业务能力相差不大，，，，，，，，两者除了在主题网信令、码片率、基站同步方式和导频结构等方面分歧表，，，，，，，，其他技术参数和机能均比力靠近，，，，，，，，在话音容量、数据容量和覆盖方面根基相当，，，，，，，，经济机能也相差不大。。。。。。近期CDMA2000在市场受骗先；；；；；远期WCDMA拥有更宽泛的设备厂家、芯片开发商和业务利用开发商支持，，，，，，，，并拥有全球周游能力蹬着势，，，，，，，，有可能逐步成为主导利用造式。。。。。。

另一方面，，，，，，，，作为3G的TDD造式，，，，，，，，TD－SCDMA的开发要显著落后于WCDMA和CDMA2000。。。。。。这一情况有其汗青原因，，，，，，，，但底子原因是该尺度没有得到全球的宽泛支持，，，，，，，，导致在资金投入和研发人力投入上处于绝对劣势。。。。。。此表，，，，，，，，TDD造式独立组建大网的成本较高、滋扰大、国际周游受限，，，，，，，，也是运营商极度关注的问题。。。。。。然而，，，，，，，，TD－SCDMA是由中国提出并占有物理层的重要专利的技术，，，，，，，，这种造式综合利用了时辰、码分和空分三种多址技术以及智能天线、结合检测和上行同步等一系列新技术，，，，，，，，在频谱效能和频谱矫捷性方面拥有天然优势。。。。。。TD-SCDMA与WCDMA造式在主题网上齐全一致，，，，，，，，无线网络部门的高层和谈也一样，，，，，，，，能够与WCDMA造式实现优势互补，，，，，，，，混合组网，，，，，，，，沉点覆盖热点地域和支持数据业务，，，，，，，，绑缚利用方式也将使其周游能力大大加强。。。。。。

除了技术成分表，，，，，，，，3G的发展还在很大水平上取决于业务、业务的部署以及业务的架构。。。。。。为了适应数据业务的发展、新型产业链和业务模式的要求，，，，，，，，以及提高新业务的天生速度，，，，，，，，开发一个盛开的横向结构的综合业务平台是拓展3G业务的关键，，，，，，，，而其中最为关键的则是执行统一配置、统一计费和统一安全治理。。。。。。必要把稳的是，，，，，，，，在业务开发方面有一个沉要的、不成忽略的根基点：在相当长的功夫内，，，，，，，，以话音和窄带数据为主的衔接业务仍将是移动运营商的重要业务收入，，，，，，，，各类内容业务只是一种不休增长的补充业务而已。。。。。。

随着3G的商用化，，，，，，，，拥有更高速度、更高频谱效能、更好覆盖和更强业务支持能力的后3G或４G技术也起头进入预研阶段，，，，，，，，并打算在2015～2020年间投入利用。。。。。。从发展角度看，，，，，，，，移动通讯的机能价值迸爪该还有很大潜力可挖，，，，，，，，随着话音压缩技术、信号处置技术、调造技术与智能天线技术的进一步发展，，，，，，，，单元话音的成本将持续成倍降低，，，，，，，，而新的数据和多媒体业务将为我们创造一个越发光耀的幼我移动世界。。。。。。

四、向以IPv6为基础的下一代互联网演进

目前在全球宽泛利用的互联网是以IPv4和谈为基础的，，，，，，，，这种和谈理论上有40亿个地址，，，，，，，，现实上思考各类成分后只有一半地址可用，，，，，，，，若是思考将来几年由于3G终端、IP电话、家庭网络等的发展所产生的对地址的加快亏损，，，，，，，，则全球互联网公用地址有可能在2008年左右就全数耗尽。。。。。。此表，，，，，，，，IPv4在利用限度、服务质量、治理矫捷性、安全性方面的内涵缺点也越来越不能满足将来发展的必要，，，，，，，，互联网逐步转向以IPv6为基础的下一代互联网险些是不成预防的大趋向。。。。。。

选取IPv6最根基的原因是其从底子上解决了IPv4存在的地址限度和重大路由表的问题以及对移动IP越发有效的支持。。。。。。IPv6使地址空间从IPv4的32bit扩大到128bit，，，，，，，，提供了险些无限度的公用地址，，，，，，，，齐全解除了互联网发展的地址壁垒；；；；；其次，，，，，，，，IPv6和谈已经内置移动IPv6和谈，，，，，，，，能够使移动终端在不扭转自身IP地址的前提下实此刻分歧接入媒质之间的自由移动，，，，，，，，还能够在全球肆意两个终端（蕴含固定和移动）之间执行路由优化；；；；；第三，，，，，，，，IPv6通过实现一系列的自动发现和自动配置职能，，，，，，，，简化了网络节点的治理和守护，，，，，，，，能够实现即插即用，，，，，，，，有利于支持移动节点以及大量幼型家电和通讯设备的利用；；；；；第四，，，，，，，，选取IPv6后能够开发好多新利用，，，，，，，，诸如P2P业务（在线游戏）、3G和家庭网络等；；；；；第五，，，，，，，，IPv6选取流类别和流象征实现优先级，，，，，，，，可实现非默认的服务质量或实时的服务等特殊处置；；；；；第六，，，，，，，，IPv6内置IPSec，，，，，，，，能够提供IP层的安全性；；；；；第七，，，，，，，，IPv6和谈内置组播职能，，，，，，，，简化了流媒体业务的提供。。。。。。简言之，，，，，，，，IPv6将成为向NGN演进的业务层融合和谈。。。。。。

有关IPv6的技术尺度已经根基成型，，，，，，，，但现实网络推动速度很慢。。。。。。重要原因是IPv4通过选取网络地址转换（NAT）等措施尚能应酬5年内的地址需要。。。。。。另一方面，，，，，，，，IP地址方式与上层和谈和网络的运作方式关系缜密，，，，，，，，执行IPv6不仅必要升级网络层和谈，，，，，，，，还必要升级利用软件或更换用户的通讯法式，，，，，，，，扭转路由器的包转发？？？？？？？？，，，，，，，，险些涉及网上所有设备，，，，，，，，不仅耗时费劲，，，，，，，，并且目前IPv6利用工具和利用软件很少，，，，，，，，用户不足利用IPv6的原动力。。。。。。

总的来看，，，，，，，，向以IPv6为基础的下一代互联网的演进已经起头，，，，，，，，但大量的网络和终端方面的工作必要跟上，，，，，，，，出格是若何执行这一沉大转型的滑润过渡战术还必要仔细钻研解决，，，，，，，，并且目前还没有公认的周全的解决规划。。。。。。中国电信已经发展了一些前期钻研和试验工作，，，，，，，，不久即将发展示场试验，，，，，，，，在现实网络前提下摸索和堆集经验，，，，，，，，索求过渡战术。。。。。。

五、向多元化的宽带接入网演进

面对主题网和用户侧带宽的急剧增长，，，，，，，，中央的接入网却仍停顿在窄带和模拟的水平，，，，，，，，并且仍以支持电路互换为根基特点，，，，，，，，这与主题网侧和用户侧的发展趋向很不协调。。。。。。显然，，，，，，，，接入网已经成为全网宽带化的最后瓶颈，，，，，，，，接入网的宽带化将成为接入网发展的重要趋向，，，，，，，，也将成为固网的最终前途，，，，，，，，因而近年来国内表宽带接入网的建设和发展速度都很快。。。。。。

然而，，，，，，，，接入网对成本、律例、业务、技术均很敏感，，，，，，，，迄今并没有一项公认的绝对主导的宽带接入技术。。。。。。从世界领域看，，，，，，，，近期内ADSL、HFC和以太网将形成鼎足之势之势并且自身仍在不休改进之钟祝。。。。。然而各类新技术依然不休涌现，，，，，，，，在相当长的功夫内接入网领域都将出现多种技术共存互补、竞争发展的根基态势。。。。。。下面介绍几种比力有发展前途的新的宽带接入技术。。。。。。

EoVDSL是一种基于以太网技术的VDSL，，，，，，，，结合了二层以太网和VDSL物理层的特点，，，，，，，，性价比力高，，，，，，，，下行速度可达100Mbit/s以上，，，，，，，，对称传输速度可达26Mbit/s；；；；；其次，，，，，，，，EoVDSL能够在现有双绞线上实现远距离传输，，，，，，，，无需新敷设5类线；；；；；再有，，，，，，，，EoVDSL的传输距离较以太网长，，，，，，，，有利于提高以太网的用户实装率，，，，，，，，并且接入设备能够集中设置，，，，，，，，降低了守护成本；；；；；最后，，，，，，，，由于EoVDSL功率密度较低以及频谱铺排方面的缘故，，，，，，，，线间串扰幼，，，，，，，，出线率较高，，，，，，，，适合密集用户利用。。。。。。EoVDSL的重要弊端是由于其二层选取以太网和谈，，，，，，，，因而以太网存在的根基问题，，，，，，，，诸如可治理性、安全性、QoS等都必要妥善处置。。。。。。此表，，，，，，，，两种线路码DMT和QAM持久的尺度之争也影响了EoVDSL的发展。。。。。。预计一旦全球标正确定，，，，，，，，EoVDSL技术将作为ADSL的补充得到宽泛的利用。。。。。。

以802.11８系列和谈为基础的无线局域网（WLAN）现实是一种无线以太网，，，，，，，，能支持较高速度（2～11Mbit/s甚至54Mbit/s），，，，，，，，组网单一，，，，，，，，受到商务用户的青睐。。。。。。为了将这种技术利用于接入网领域，，，，，，，，必须妥善解决认证计费和用户治理、用户周游、用户和网络安全、用户切换、设备和网络治理、用户接入节造等多方面的问题。。。。。。WLAN利用的主题是商务模式，，，，，，，，即到底是将其作为一种有线接入的绑缚增值业务来提供套餐业务，，，，，，，，还是将其作为独立新业务来产生现金流，，，，，，，，目前对此还没有答案，，，，，，，，笔者以为前者可能越发现实一些。。。。。。

从长远的概想看，，，，，，，，光纤接入网，，，，，，，，出格是无源光网络可能是一种比力梦想的解决规划。。。。。。最近，，，，，，，，ITU通过的新一代的无源系统结构——GPON尺度将高低行速度提高到2.5Gbit/s，，，，，，，，并选取了通用组帧法式（GFP）来更有效地支持各类数据业务，，，，，，，，使无源光网路技术更具吸引力。。。。。。从网络执行的步骤来看，，，，，，，，首先是光纤到办公室（FTTO）而后扩大到光纤到路边（FTTC）和光纤到楼（FTTB），，，，，，，，最后实现光纤到家（FTTH）。。。。。。光纤接入网技术的最大问题是综合成本太高，，，，，，，，而市场对传输速度的需要还没有那么高，，，，，，，，因而发展较慢。。。。。。最近，，，，，，，，由于技术的进取，，，，，，，，出格是低成本垂直腔面发射激光器（VCSEL）的出现和发展，，，，，，，，为光纤接入网技术的发展提供了新的驱动力。。。。。。但作为主流接入技术，，，，，，，，光纤接入网还必要解决除了设备成本以表的一系列问题，，，，，，，，蕴含组网技术、接续技术、测试技术、敷设装置技术，，，，，，，，等等。。。。。。

从网络运营的角度看，，，，，，，，持久支持和维持分歧类型的设备在统一个网络中运行是极度复杂和昂贵的。。。。。。因而，，，，，，，，面对多元化的接入技术，，，，，，，，成立一个？？？？？？？？榛峁沟墓步尤肫教ㄓΩ檬欠⒄骨飨，，，，，，，，能够简化网络结构、网管和指配，，，，，，，，削减沉复的元部件，，，，，，，，降低接入网成本，，，，，，，，；；；；；ね蹲，，，，，，，，加快业务提供功夫，，，，，，，，节约网络持久演进和技术更迭的成本。。。。。。具体执行时能够选取公共的用户线路卡、公共的盛开网络接口和网管接口以及其他一些公共子系统，，，，，，，，综合各类宽窄带接入技术、提供各类宽窄带业务。。。。。。

中国电信将宽带接入作为战术发展沉点，，，，，，，，并于2001年确定了近期以ADSL为主，，，，，，，，以太网为辅的发展战术，，，，，，，，并且近两年发展速度很快，，，，，，，，到2003年3季度，，，，，，，，宽带接入用户数已超过６00万，，，，，，，，其中ADSL占70％以上，，，，，，，，ARPU值是话音业务的2～3倍，，，，，，，，宽带接入在成为中国电信新的业务增长点。。。。。。

六、向以光联网为基础的下一代传送网演进

由于技术上的沉大突破和市场的驱动，，，，，，，，近几年WDM系统的发展极度迅猛。。。。。。目前1.6Tbit/s WDM系统已经大量商用。。。。。。日本NEC和法国阿尔卡特公司别离在100km距离上实现了总容量别离为10.9Tbit/s和10.2Tbit/s的传输容量世界纪录。。。。。。只管依附WDM技术已根基实现了传输链路容量的突破，，，，，，，，但是通常点到点WDM系统只提供了原始的传输带宽，，，，，，，，必要有矫捷的节点能力实现高效矫捷的组网能力。。。。。。现有的电DXC系统极度复杂，，，，，，，，其节点容量约莫为每2～3年翻一番，，，，，，，，无法适应网络传输链路容量的增长速度。。。。。。因而进一步扩容的但愿转向光节点，，，，，，，，即光分插复用器（OADM）和光交叉衔接器（OXC）。。。。。。

随着网络业务量持续向动态的IP业务量汇聚，，，，，，，，一个矫捷动态的光网络基础设施是不成或缺的。。。。。。其最新发展趋向是引入自动波长配置职能，，，，，，，，即自动互换光网络（ASON），，，，，，，，使光联网从静态光联网走向自动互换光网络。。。。。。ASON带来的重要益处有：允许将网络资源动态地分配给路由，，，，，，，，缩短了业务层升级扩容的功夫；；；；；急剧的业务提供和拓展；；；；；降低守护治理运营用度；；；；；光层的急剧业务复原能力；；；；；削减了用于新技术配置治理的运行支持系统软件的必要，，，，，，，，削减了人为犯错机遇；；；；；能够引入新的波长业务，，，，，，，，诸如按需带宽业务、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、光层虚构专用网（OVPN）等。。。。。。

当然，，，，，，，，实现光联网还必要解决一系列硬件和软件以及尺度化问题，，，，，，，，但其发展远景是光明的智能光网络将成为将来几年光通讯发展的沉要方向和市场机缘。。。。。。

向自动互换光网络指标的过渡重要有两种根基演进结构，，，，，，，，即沉叠模型和对等模型。。。。。。沉叠模型又称客户－服务者模型，，，，，，，，是ITU、光互联论坛和IETF等国际尺度组织和准尺度组织所支持的网络演进结构，，，，，，，，也是无数传统运营商偏好的模型。。。。。。这种模型的根基思路是将光传送层特定的节造智能齐全放在光传送层独立执行，，，，，，，，毋庸客户层过问。。。。。。其最大益处是能够实现统一通明的光传送层平台，，，，，，，，支持多客户层信号，，，，，，，，且不限造于IP路由器。。。。。。其次，，，，，，，，让客户层特定要求通过接口传送给光服务层、由光网络层来实现客户的衔接要求，，，，，，，，能够屏蔽光传送层的网络拓扑细节。。。。。。第三，，，，，，，，这种模型允许光传送层和客户层独立演进。。。。。。第四，，，，，，，，选取子网宰割后，，，，，，，，运营者既能够充分利用原有基础设施，，，，，，，，又能够在网络其他部门引入新技术，，，，，，，，不为原有基础设施所累。。。。。。最后，，，，，，，，这种模型能够利用成熟的尺度化的UNI和NNI，，，，，，，，比力容易在近期实现光网络的互操作性，，，，，，，，迅速执行网络商用化敷设。。。。。。

中国电信作为传统的电信运营商，，，，，，，，其主营的固话业务正遭逢移动和IP业务的巨大分流。。。。。。在这样的局势下，，，，，，，，中国电信急需寻找降低网络成本、增长业务收入、开发新业务的战术性新蹊径，，，，，，，，下一代网络的出现和发展刚好提供了一个沉要机缘。。。。。。为了实时把握这一沉要趋向，，，，，，，，中国电信2002年在四个城市启动执行了选取软互换系统的下一代互换网尝试工程，，，，，，，，目前已实现技术试验，，，，，，，，正进入业务试验阶段。。。。。。

中国电信对下一代网络的理解绝不限于单一的用软互换系统使互换网更新升级，，，，，，，，而是有更为长远的战术性意识。。。。。。下一代网络将是端到端的、演进的、融合的整体解决规划，，，，，，，，而不是部门的技术改进更新，，，，，，，，这将是我们将来10～15年内重要的战术转型工作，，，，，，，，目前的工作只是序曲而已。。。。。。

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