张涛 韩敏之
摘 要：简要介绍了城域网及软交换技术，重点探讨了利用软交换技术构建城域网的业务。
关键词：城域网 下一代网络 软交换
一、引言
从目前情况看，各运营商均加快了数据网络平台建设的步伐，以光纤加以太网技术为特征的城域网建设在国内大规模兴起，为用户提供了极为丰富的带宽资源。但缺乏有力业务支撑的城域网，不能为运营商带来收益、投资回收困难。另一方面，缺乏用户基础的业务提供，也使得用户规模裹足不前，宽带难以融入生活。作为一种业务解决方案，软交换的出现无疑给目前城域网面临的窘境带来了生机，宽带城域网的业务提供应该采取一种务实态度，在不同阶段开发出适应当前用户需要的业务，使运营商获得良好的投资回报。
二、城域网结构及主流解决方案
对城域网的定位，中国电信的专家认为它是国家骨干网和省级宽带多媒体网络在城市范围内的延伸，主要是为企业、居民提供IP数据业务。宽带城域网是目前竞争的焦点，它可以作为企业用户、行业用户的承载，同时也可对中小客户进行专线服务，从中国电信的角度来看，主要是在宽带城域网上，通过各种手段，为用户提供高速的上网业务。对于整个宽带城域网的网络分层架构，基本上可分为骨干层、汇聚层、接入层三个层面（见图1），中国电信的整个IP城域网也是根据这一原则分为了三个层面。它的主要功能是给汇聚层提供高容量的业务承载与交换通道，实现各叠加网的互联互通，骨干层具有高带宽传输能力、高容错性能、高密度和高速率接入等特性，一般来说，城域网的骨干层通过骨干路由器与骨干数据网相连；汇聚层主要是给业务接入点提供业务的汇聚、传输、管理和分发处理，构成网络的主体，汇聚层在网络结构中发挥承上启下的作用，从现状来看，主要采用以太网、ATM网等来构建汇聚层；接入层则是利用传输介质实现与用户的连接，并进行业务收集和带宽的分配，它是网络结构的末梢，直接面向最终用户，这一部分的网络设计是否成功，直接影响宽带IP城域网的正常运营和经济效益，目前，较成熟的接入技术有拨号接入、ISDN接入、以太网接入、ADSL接入、HFC接入、DDN接入、光纤接入以及固定无线接入等。
宽带城域网的主要特点为：提高网络带宽利用率和安全性；提供开放、兼容和灵活的业务接口；快速、低成本业务部署及增强综合管理能力，这些特点正是城域综合业务传送网所要解决的核心问题。
从城域光网络的情况来看，目前基本上归纳为四大类：一是基于SDH的城域光网，SDH有很多优点，但也有一定的局限性，为了适应整个网络特别是城域网的发展，近几年SDH也在不断地发展和演变，会更加适应城域网的发展方向；二是WDM，在城域网中，不仅利用了WDM终端设备，也利用了WDM光的交叉连接和光复用设备，比如利用OADM很方便组成城域光网；三是基于数据的Metro IP光网，基于数据的城域光网，一种是基于以太网，一种是现在比较热门的弹性分组数据环网；四是智能城市光网络，从城域网的业务和接口多样性的特点来看，需要网络智能化，城域网流量的不确定性需要网络能动态分配资源，自动建立连接，这种需求正好是自动交换光网络能够提供的功能。
城域网可提供不同业务接入、汇聚和传输等功能，可采用无线及有线的接入方式。从目前的发展方向看，城域网主要是以宽带光传输为开放平台，通过各种网关实现话音、数据、图像多媒体业务的接入，提供各种增值业务以及智能业务。
三、软交换技术
下一代网络将以IP网为骨干，在各种网络相互融合的基础上，以一种统一的方式灵活地提供业务。下一代网络从功能上可以分为业务/应用层、控制层、媒体层和接入传输层（见图2）。
Softswitch（软交换）是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而Softswitch是与业务无关的，这要求Softswitch提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。软交换设备处于下一代网络的控制平面。下一代网络是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载媒体分离，实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性，从而满足用户不断发展更新的业务需求。也使网络具有可持续发展的能力和竞争力。
四、宽带域域网上的业务实施战略
1．利用软交换构建城域网的业务
运营商建网的目的，最终是为了盈利，但是目前宽带城域网还没有一种比较明确的盈利模式。过去电信的盈利都是依赖具体通话时长，盈利模式十分简单明确。现在，无论是新运营商还是传统的运营商都在寻找宽带的盈利模式。城域网的发展要靠业务发展来带动，可发展的业务主要有以下几种：传统拨号业务、宽带接入业务、组播类服务，此外还有文件传输、远程教育、远程医疗等。
目前电信业务的收益主要还是语音方面，因此城域网运营商一直希望能够拥有自己的市话交换系统，但是由于发展时间原因，城域网运营商在基础建设上没有优势，尤其是用户环路设施更加缺乏。软交换是城域网运营商发展语音、视频、无线等业务的明智选择，因为软交换与传输和承载无关，因此，运营商可以利用已有的以太网和Cable系统，软交换采用开放的协议，因此许多终端厂商都能提供用户终端设备，而且终端的种类丰富。运营商可以给企业用户使用IP-PBX或者是能够与原有PBX相连的接入网关，对最终用户有两种方式可以考虑，一是IP用户终端，包括IP电话机（SIP/MGCP/H.323）和驻地网关（提供一个端口和传统电话相连）；另一种是用户继续使用传统电话机通过在小区的接入网关接入网络。
2．城域网上提供语音业务的方案
城域网主要是提供数据业务，但语音业务仍是当前国内各运营商利润的主要增长点。在建设宽带城域网实现数据业务的同时，在已建好的数据网上承载话音业务以避免重铺电缆，以较低的成本实现二网（数据与语音）的融合，并朝着三网融合迈进。依托宽带城域网，运营商只需在其核心节点西，置包括软交换控制设备、应用服务器（AS）、媒体网关（MG）、信令网关（SG）在内的网络设备，在网络边缘根据不同需要配置不同的接入设备，就可以灵活提供本地VoIP业务。网络设备的容量、接入设备的布局可以根据实际的用户规模灵活选择，减少一次性投资成本过大所带来的投资风险。
在宽带城域网建设初期，对于集团用户可以利用基于Softswitch技术的VoIP网络，为用户提供本地的VoIP业务。考虑到业务提供的经济性，一般由运营商在核心机房配置Softswitch、TG（中继网关）、SG，在用户驻地网则根据不同的网络资源，选择IAD（综合接入设备）、智能终端等不同的接入设备，直接接入终端用户，以便充分利用Sofiwitch的处理能力及可靠性机制。在Softswitch系统中，Softswitch作为控制设备提供基本的呼叫控制，并提供基本语音业务以及呼叫前转等简单的补充业务，另外，通过Softswitch与SCP的交互，用户还可以继承传统智能网的智能业务。如果用户需要复杂的IP智能业务及综合业务，则需要配置应用服务器。当园区网的VoIP用户需要与PSTN用户互通时，中继网关TG、信令网关SG是必需的，它们在Softwitch的控制下分别完成媒体与信令的转换。
因为软交换方案的出现，即使是基本的电话业务，用户和运营商也都有了多种选择的机会。比如新建住宅小区，开发商只需一次（城域网）布线，就可以为用户综合提供语音、数据业务；另外，运营商不必对现有交换机进行扩容，就可以利用软交换方案分流新增用户。需要特别提及的是，软交换的语音解决方案除了在资费上带来的好处以外，它还带来IP网上特有的功能，比如利用Web页面自行定制业务属性，选择个性电话铃声、选择服务质量等级、选择电话的呼叫权限等。另外，软交换解决方案还可以提供点击拨号、点击传真、Web 800等IP增值业务，这都是传统固话所不能提供的。
3．城域网上提供多媒体业务
对于多媒体业务来说，尽管城域网上目前已提供视频点播、远程教学、远程医疗等多媒体业务。但其业务功能相对简单，不能提供真正的音频、视频即时混合的、互动的、多方参与的多媒体业务，如多媒体会议电视。因此宽带城域网上复杂多媒体业务的提供也有赖于软交换解决方案的实施。考虑到目前的市场发展程度，大规模提供多媒体业务的时机尚不成熟，而且多媒体业务对终端的要求较高，在现阶段可以针对集团客户和高端用户，分别提供多媒体会议电视和视频电话。一方面占领高端市场、提升服务质量和品牌，另一方面也起到市场示范作用。
五、结束语
利用软交换构建城域网的业务解决方案的一大优势就是接入方式多样、组网灵活、扩展性好，用户可以根据实际需要，灵活配置，这无疑给目前宽带城域网的业务提供增加了更多的可操作性。总之，宽带入户，并不意味着生活的宽带化、信息化；只有依赖于软交换解决方案强有力的业务支撑，宽带城域网才能真正走进千家万户的生活。
摘自《数据通信》
|