陈天雄
摘要：下一代电信网必然是一个以IP技术为核心的多业务智能网络，这是技术和产业发展的必然结果。从技术上来看，传统的电信网已经不能满足电信业务进一步发展的需求，而现有的Internet网在运营管理、业务承载上存在不足。由IP技术+电信级运营要求构成的IP电信网将是下一个发展方向。从产业发展的角度看，原有技术的不足、业务环境的变化、语音业务下降、数据和综合业务的上升以及新运营商更趋向于采用新技术等因素都促使下一代电信网向IP电信网演进。
一、 电信网络的IP化已成为必然趋势
一百多年来，电信网的主要业务一直是电话业务，网络的设计都是以恒定的、对称的话路量为对象的。然而，自从Internet进入到商用领域并随着它的不断发展，特别是由于计算机的广泛应用和普及以及WEB技术的出现，数据业务呈现爆炸式增长趋势。根据美国JP摩根和麦肯锡的最新预测，美国和欧洲的数据（含专线）业务量占电信业务总量的比例将分别从2000年的61%和74%增长到2005年的93%和97%。在国内，近年来宽带数据业务无论在业务量还是业务收入上都是增长最快的领域。按此趋势，用不了几年，网上的数据业务将会超过电话业务。最终，电信网的业务将主要由数据业务构成，IP协议将成为电信网的绝对主导通信协议。100多年来的电话主业地位将最终让位给数据业务，网络业务的构成将发生根本性的变化。
另一方面，传统的电信网络每一种电信业务都是由一个基础网络来进行承载的。如PSTN业务是由PSTN网络来承载，ATM业务是由ATM网络来承载。这种方式对营运商来讲，无论是基础网络建设投资还是操作维护成本都是十分巨大的。多年来业内专家都在积极探索如何实现多网融合，IP技术的出现使得多网融合成为可能。IP网络承载语音、视频等多媒体业务已经在多个网络上提供。另外由于IP技术的开放性，各种新的增值业务都是架构在IP网络的基础上。 在这种形势下，电信网络逐渐向着IP网的方向演进和融合将是历史的必然。
二、 现有的IP网络在业务承载和运营上存在不足
面对电信业由语音业务向数据业务进行战略性转变，面对网络IP化的必然趋势，各国营运商纷纷进行IP数据网络的建设，目前已基本建成了具有一定规模，覆盖范围较广的IP数据网络。经过对各营运商几年来的IP网络建设和运营的情况分析，我们不难发现，现有的IP网络在业务承载和运营上还是存有不足，各营运商对现有IP网是否能够承载Everything怀有疑虑。
a) 在业务承载方面
IP技术出现之初，主要是为了解决当时一些昂贵的资源、设备（如服务器、打印机等）的共享问题，以及象文件传送、Email等一些简单的应用，在操作上采用尽力传送的方式。自从Internet进入到商用领域，原有的尽力传送的技术已不能满足不同用户不同应用的不同要求。于是，花花绿绿的商业社会对IP技术提出了新的要求，IP技术也在逐步的完善以满足不同的用户、不同的应用对网络的不同的要求。但由于缺乏完整的系统的考虑，现有的IP网在业务承载上还是存在不少问题。
2002年初，日本软库集团在Internet上开展BB Phone服务。由于其低廉的资费策略，吸引大量的用户。起初，由于用户相对较少，BB Phone的质量还是很好的，然后来由于用户数量的急剧增加，IP电话的服务质量受到很大的影响。因此，很多用户又回到传统的PSTN电话上。
在国内，自2001年起，各大运营商就纷纷开始了NGN网络的实验工程，实验结果不是很理想。如，2001年底老网通在杭州、江苏、广东等地进行了NGN实验，实验发现有60-70%的问题出现在承载网。
纵观IP技术的发展，这几年IP网络在QoS上有了很大的进步，但现有的IP网络大都只是在单个节点上提供相对优先权的处理。而电信网百年的发展告诉我们，没有在整网上解决业务感知和接入允许控制，就不可能真正解决端到端的业务质量问题。
此外，现有IP网络在业务承载上的不足还体现在网络业务安全性和网络管理能力不足上。由于IP技术的开放性使得IP网络业务很容易受到攻击。黑客无处不在、业务不时受到攻击等等，这些都导致用户体验无法提高，特别是商业用户顾虑重重；在网络管理问题上，传统IP网络没有定义和设计针对公众环境的管理维护体系，当网络发生故障时，无法定位或者定位不够迅速，也影响网络业务的服务质量。
b) 在业务收入方面
国际电信市场研究机构RHK曾经对Internet的商业情况进行了调查，提出了修改的RHK商务模型。修改的RHK模型表明：因特网使电信业进入怪圈——带宽增长快于业务量增长，业务量增长快于成本增长，而成本增长又快于收入增长速率。
中国数据业务的经营情况进一步印证了修改的RHK商务模型。根据信息产业部的最新数据，2003年1～5月全国通信业务收入完成2042.2亿元，比上年同期增长14.2％，其中数据通信业务完成94.5亿元，增长37.6％，占电信业务收入的比重为 5.2％,宽带用户增长了98.2万，同比增长247.4％。从这些运营数据可以看出，尽管数据通信业务的增长迅速，尽管网络的IP化趋势已经达成普遍的共识，但到目前为止数据业务仍不是运营商的主要业务收入来源，数据业务在整个电信业务收入中的比重还是很小的，还难以支撑下一代电信业务的发展，与IP网络的用户量/业务量不太相称。针对这些问题，各营运商、设备制造商、业内的专家、学者进行了广泛的调查、研究和分析思考。经过分析发现制约数据业务发展的主要因素有三：1、服务和资费模式比较单一，不利于把各种层次的消费群都吸纳到网络上来；2、缺乏成熟的商业运营模式：没有建立比较完善的宽带价值生态链把社会上的各种资源吸纳到网络上来，充实网络的内容，把客户留在网内；3、缺乏业务：缺乏用户确实感兴趣的，同时又消费得起的业务。
业务模式是IP网络赢利的关键，现有的IP网络应在业务承载和运营手段上进行完善，提升网络对业务的承载能力，保证业务承载的质量。以提升ARPU值，走出IP网络运营"量增收减"的困境。
三、 支撑下一代电信业务对IP承载网的要求
下一代网络是能够提供各种业务的综合、开放的网络。所以，下一代网络必须能够支持所有的通信业务，包括宏观范畴的公用或专用VPN业务、固定业务、移动业务和从业务特性划分的单一媒体或多媒体业务，固定比特率或可变比特率业务，实时或非实时业务，单播或组播业务等。
为了支持不断增加的多媒体业务和数据业务，适应数据流量的快速增长，要求多个网络逐步融合，形成一个以分组网络技术为核心的网络，从而提高运营商为用户提供多种服务的能力，并降低网络运营成本。下一代网络不但要支持传统电话网络与分组网络业务的融合，同时要支持传统技术如ATM、FR、SDH业务的融合。在网络结构上采用业务与控制分离，控制与承载分离，目标是使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务提供。这就对IP网络提出了更高的要求：
1、 可运营可管理。下一代网络应能够提供营运商一套方便的网络业务运营的管理手段，包括对用户的管理、对网元设备的管理、对网络资源的管理、对业务的管理等。
2、 提供多业务承载的能力。电信业的竞争是全业务的竞争，营运商希望在一个网络上提供对多种业务的承载，以降低基础网络建设开销和运营维护成本。IP承载网不仅要求能够承载现有的Internet业务、还需要承载语音、视频等多媒体业务、还需要具备诸如NGN、3G等新业务承载的能力。
3、 具有业务质量保证。IP承载网首先必须是一个高度稳定、高可用的网络，以保障业务的可靠运营。其次，它应能够保证向用户提供类似原来电信网相同甚至更好的服务质量，使业务在网络上的时延、时延抖动、丢包情况是可控的、可预测的。
4、 业务安全。IP电信网必须要具有提供端到端服务的安全性。避免或减少黑客或其他恶意攻击对网络业务的影响。从网络设备抗攻击、用户业务保护、避免非法用户业务盗用等方式保护网络业务安全。
四、 IP电信网是运营级IP网络发展的必由之路
电信网和Internet网的理念不一样：电信网是提供商业服务的，它提供的电信服务是一种商品，因而它要保证服务质量，要有足够的安全性、可靠性和能够确保售后服务能力，因此它必须有很强的可管理性和可维护性。Internet则不一样，其主要任务是实现计算机互联，并在此基础上用户可以获得一些服务（注意：这种服务不是网络运营商提供的），网络的宗旨是"如果业务能行，用户尽管使用；如果业务不行，网络概不负责"。以尽力地提供传输服务为准则，无服务质量保证，无售后服务保证，安全问题由用户自行解决。
由于理念上的巨大差距，Internet网进入商业领域，必然要遇到种种困难。IP电信网是在现有Internet网在业务承载和运营过程中遇到重重困难后提出的。它是建立在IP网络技术基础上，能够满足电信运营需求，使运营商减少投入、带来增值的通信网络解决方案。简单来说，IP电信网＝IP网络技术+电信运营需求。
如上图所示，我们把运营网络分为三层：业务控制层、承载控制层、基础网络层，网络层次分离，各有分工。业务控制层实现业务的控制；承载控制层实现对承载层资源的统一管理及控制；基础网络实现对各种业务的承载，与业务无关。 基础网络层面保持目前的组织结构、网络架构不变，通过MPLS技术进行资源隔离，划分两个不同的逻辑业务网络，一个业务网络跑有保障的、高QoS要求的电信级业务，另一个业务网络跑传统的自由的Internet业务，提供各种新业务的试验田。根据运营商业务的实际情况，两个业务网络也可以由两个独立的物理网络来承载。
为了说明方便，我们把运营网络简化为两层结构：接入层和骨干层。接入层是指用户接入到运营网络的接入网部分，包括端局。端局以上我们称之为骨干层。在骨干层，根据业务流量模型预规划每个局向的LSP虚链路及其带宽情况，以简化网络QoS部署。在接入层实现用户管理、带宽控制、实现业务的智能识别并智能映射到相应的LSP上，实现对接入网设备、资源的统一管理和调度。以简化运营商业务部署和运营维护的工作量。
在承载控制层引入CM（连接管理服务器）的概念，实现对区域网络拓扑、资源的管理，CM在收到业务平台的资源请求后根据区域网络拓扑及资源使用情况决定是否接纳呼叫，实施CAC（接入允许控制）。对跨区域的业务通过CM之间的配合实现全网的QoS的保障。
IP电信网有以下几个特征：
1） 在现有的IP网络的基础上进行演进，可以跟现有的IP网络共存，保护现有网络的投资。
2） 采用业务层与承载层分离、资源控制与基础网络分离。承载层与业务无关，满足多业务承载的要求。不仅能够提供现有的
Internet业务，而且能够提供传统的语音和视频业务实现多网融合，降低运营成本。
3） 引入资源管理和CAC控制机制，通过对网络资源的管理，以及呼叫允许控制机制提供网络QoS保证。
4） 实现用户/业务的智能识别，根据用户/业务的不同提供的服务质量。
5） 实现对网络用户、业务、资源的管理，方便网络业务的运营。
IP电信网的重要意义：
1） 整合运营商的网络资源，帮助运营商规划可运营的IP网络；
2） 强化运营网络可运营、可管理的理念；
3） 降低网络运营成本，提供综合竞争力。
IP电信网可以承载传统的PSTN业务和数据专线业务，同时支持电信级服务质量的IP新业务。IP电信网不是否定现有的IP网络，而是对现有IP网络的改造，解决IP网络QoS、安全、管理等问题。
IP电信网是运营级IP网络的必由之路。目前业界对于IP电信网的概念、发展思路等逐步达到共识。业内各标准组织纷纷行动起来，进程大大加快。如IETF提出DiffServ Bandwidth Broker体系架构；欧洲ETSI提出了NGN的端到端多媒体通讯模型；MSF研究NGN架构的QoS保证问题；PacketCable已定义了在HFC开展实时业务时的QoS方案；3GPP R5已定义了感知业务的QoS方案；等等。
凭借对电信运营业务的深刻理解，与各大运营商之间广泛的技术合作，以及在IP领域的长期的技术积累，华为公司在业界率先提出并实践IP电信网的理念，解决影响网络运营的若干关键问题。早在2000年，华为公司在IP宽带网络大力发展之初就在业界第一个推出可运营可管理城域网解决方案；在2001年针对IP业务的电信化运营趋势，在业界率先推出第五代路由器，随后又推出了HoPE（分层PE）、VPN Manager、可控组播、HGMP等技术，成为IP电信网解决方案的有机组成部分，为数据业务的全面电信化运营铺平了道路。
陈天雄 华为公司北京研究所副总工，资深技术专家。主持过华为公司核心路由器产品QuidWay NetEngine 80/40的研发工作。
----《中国通信》
|
