作者：趙慧玲

    語音業務一直是傳統電信運營商的主要收入來源，但近幾年來，語音業務低值化趨勢越來越明顯，運營商開始全面進行電話網的技術轉型，在加快引入軟交換步伐的同時，也加大了網絡智能化的改造力度。

    然而，隨著多媒體業務需求和多網融合技術的不斷發展，IMS技術受到業界的普遍關注；同時，提供各種業務的ip承載網絡的不斷完善和演進也正受到同樣的關注。本文概要介紹了在交換領域業務網絡的技術進展和IP承載網絡的發展。

    1、網絡智能化

    固網智能化是固網運營商從現實和長遠的角度出發，為解決業務快速開放、拓展業務種類、延長設備技術和服務壽命、實施網絡演進提出的整體提升固定電話網智能化水平的系統解決方案，即將分散在交換機中的用戶數據脫離出來，統一集中到按區域劃分的用戶數據中心，使之成為整個電話網的核心網元，從而優化網絡結構，提高運營效率，帶動網絡的平滑演進。固網智能化能夠有效地解決增值業務的甄別與觸發，實現用戶數據集中治理、用戶號碼可攜帶，提供基于用戶屬性觸發業務的能力，提高運維治理效率，從而屏蔽交換機功能的差異性，增強業務提供能力，加快業務開放步伐，進一步提升市場競爭力，充分發揮現有固定網絡的潛能與優勢，最大限度地提高固定網絡的經濟效益。

    固網智能化的核心技術是在現有固定電話網中引入SHLR（智能用戶數據庫）新網元存儲用戶信息，包括號碼信息、業務信息、網絡標識等，并且具備數據擴充能力和提供號碼可攜帶的能力。SHLR保存用戶的業務號碼和物理號碼，其中業務號碼是用戶對外公布的號碼，用于主叫號碼顯示和計費；物理號碼是反映用戶實際位置的路由號碼，用于呼叫的路由接續。SHLR存儲這兩種號碼及其對應關系，交換機通過查詢獲取相應的號碼信息。交換機或軟交換設備通過擴展ISUP、MAP等協議與SHLR進行信息交互，實現用戶數據查詢和屬性觸發。SHLR中存儲用戶的簽約業務屬性，交換機或軟交換設備通過查詢獲取屬性對應的接入碼，然后觸發相應的增值業務。引入SHLR可以解決目前交換網中存在的數據分散維護困難、用戶號碼與物理位置不可分離、僅支持接入碼觸發業務等幾大技術問題。通過SHLR能夠做到用戶數據的集中治理，非凡是實現PSTN和PHS用戶數據共享，將PHS系統中的HLR分離出來，由SHLR完成PHS的HLR功能，即建立統一集中的用戶數據庫SHLR。SHLR中存儲包括PSTN、PHS網絡所有用戶的業務簽約信息和號碼信息，完成PHS移動性治理和鑒權等功能，還可以實現用戶號碼的可攜帶、彩鈴和一號通等多種業務。

    實現固網智能化有多種方案，對于采用新建“匯接局方案”實施網絡智能化的地區，應優先采用“軟交換匯接局完全訪問SHLR”方式；對于端局主流機型具備改造能力的地區，應采用“端局方案”；對于已經/可以對匯接局進行升級改造的本地網可根據自身實際情況采用電路交換方式的“匯接局方案”。

    固網智能化是電話網演進邁出的第一步，在實施過程中規模引入軟交換，以此帶動網絡的平滑演進。將來通過對用戶數據集中治理模式的不斷完善，可以建立包括軟交換、多媒體在內的統一用戶治理層面，促進PSTN、軟交換、PHS等多種業務的融合，確保網絡的可持續發展。

    2、軟交換

    軟交換技術是近年發展起來的一種新的呼叫控制技術。它以軟交換設備為呼叫控制的核心，具有分層的體系架構、基于分組傳輸、能夠提供多種接入方式等特點。在這種體系架構中，業務與控制、接入與承載彼此分離；各個網元設備之間采用標準的協議進行通信；支持標準的業務開發接口實現獨立于網絡的業務開發模式；能為用戶提供語音、數據和多媒體等各種業務。實踐證實，軟交換體系在技術上已經成熟，經濟分析可行。軟交換技術正在逐步取代電路交換技術。

    軟交換系統由多種設備組成，主要包括軟交換設備、中繼網關、信令網關、接入網關、媒體服務器、應用服務器等網絡側設備以及IAD、SIP終端等終端側設備。主要應用集中在利用軟交換提供長途匯接和本地用戶接入業務，以及為企業用戶提供綜合通信解決方案。軟交換技術已經成為運營商實現綜合業務經營、向不同業務領域滲透的重要技術手段。目前軟交換已經開始在電話網的長途和匯接層面引入。

    根據目前ITU-TFGNGN研究的NGN體系架構，已經明確PSTN/ISDN仿真作為4個業務子系統之一。目前實現PSTN/ISDN仿真有兩種方式：一種是用IMS實現PSTN/ISDN仿真，另一種是用軟交換實現PSTN/ISDN仿真。但是由于IMS實現PSTN，ISDN仿真的演進方式還不成熟，而軟交換已經比較成熟，目前運營商面臨的網絡演進問題可通過軟交換的方式來解決。

    軟交換業務提供方式有三種：由軟交換設備提供PSTN基本業務及補充業務；采用SIP應用服務器或Parlay應用服務器來提供運營商自營的新型業務；利用Parlay應用服務器通過第三方提供業務，此種方式仍處于探索階段。

    電話網是中國電信的最大網絡之一，而網絡演進是一個長期過程。因此，在電路交換向NGN演進的過程中，應注重網絡的銜接性、業務的連續性以及網絡運營治理的穩妥性。實踐證實，軟交換已經具備替代電路交換設備的能力，靈活提供業務的能力也已經得到驗證，而且軟交換符合電路交換向分組交換轉型的總體發展趨勢。在電話網向下一代網絡演進的過程中，軟交換是一個不可逾越的階段。在語音網絡引入軟交換技術，承載網絡的服務質量、不同廠商業務平臺的互通和業務應用薄弱是要害因素。在實施中，這三大技術問題已經在實踐中逐步得到解決。

    采用軟交換技術實現電話網的演進，將提升電話網的業務能力，降低成本，符合網絡的未來發展趨勢。軟交換的引入使基于電路交換的網絡轉型為基于分組的網絡，要害點在于其業務的提供是有序的，是可控制和可治理的，不同于一般的基于IP的業務；而且在其業務的種類上增加了基于IP的增值業務，使傳統語音業務又有了新生。

    近期軟交換網絡將主要解決現有電路交換網的整體轉型問題，并服務好大客戶。軟交換系統應具有支持寬帶用戶未來向IMS遷移的能力。

    3、IMS

    基于IP的網絡和業務技術給傳統電信運營商帶來了挑戰，目前電信運營商正在積極尋求能夠駕馭IP網絡的解決方案。NGN的體系架構，使運營商能夠控制和治理基于IP的網絡并具有業務治理的能力，讓網絡體系具備融合的能力，在業務層面具有靈活擴展和組合的能力，在用戶接入層面能夠進行接入控制、標識和治理。這樣一種體系架構是NGN的內涵所在。人們開始寄希望于IMS能夠給予這個承諾，并大膽開始了這種嘗試。IMS使移動和固定的融合成為可能，使基于IP的業務控制和治理成為可能；NASS和RACE使接入治理和控制成為可能。

    3GPP定義了R5、R6、R7等階段性的IMS標準：R5階段主要定義了IMS的基本框架及3G接入能力；R6具體定義了接口和功能，并且定義了WLAN接入能力，已于2004年12月份凍結；R7對移動部分做了進一步優化，并引用TISPANR1標準支持xDSL接入，定義了接入方式無關的策略控制和計費架構，考慮了VCC能力等，目前該版本尚未完成。

    TISPAN定義了R1、R2、R3等階段性的IMS標準：R1引用了3GPPIMSR5標準，并擴展支持xDSL等固定接入方式，重點研究NGN架構下的IMS、PSTN仿真子系統（PSTNEmulation system）、PSTN模擬子系統（PSTNSimulationSystem）、NASS／RACS接入子系統等，目前該版本已經完成；R2將新增FTTP接入、WiMAx接入、FMC等其他業務需求研究，目前尚在進行中；R3將新增移動性治理能力，尚未開展具體研究。

    從設備開發來看，國內外主流廠商都在進行IMS產品的開發，也提出了明確的產品計劃。這些目標能否按計劃實施，很大程度上受到標準進程和市場需求的制約。2006年應用于移動的IMS設備可以投入商用，應用于固網的IMS設備則會更晚些。

    IMS在業務能力上能夠提供基于會話的多媒體會議、一號通、號碼攜帶、Centrex、一鍵通（PoC）、呈現（PResence）、組治理（GroupManagement）、即時消息等業務。在融合和組合的業務中，IMS可以提供CSI（移動電路域與IMS域協作業務），如VideoSharing（視頻共享）、VCC（VoiceCall Continuity固網移動語音無縫切換）、混合Centrex、游戲、Web搜索與點擊撥號相結合、語音IPTV相結合等。

    移動運營商主要關注的是IMS在移動網絡的基礎上提供PoC、視頻共享等多媒體增值業務。固網運營商重點關注的是IMS向企業客戶提供IPCentrex和公眾客戶的VoIP第二線業務。而固網移動綜合運營商則更加關注通過統一的IMS核心網接入固定和移動用戶。根據2006年2月Lightreading公司對全球60個網絡運營商實施IMS計劃情況進行的調查：已有8%運營商在部署IMS超過60%運營商將在2007年底前開始部署IMS，19%的運營商在2007年之后部署IMS。事實上，全球大部分商用的IMS網絡都處于初級階段。

    軟交換技術的主要優勢是可以提供成熟的語音業務。軟交換技術已經具備了替代電路交換機的能力，并具備了一定的寬帶多媒體業務能力。IMS技術的主要優勢是其體系架構可以支持移動性治理，基于SIP，具有業務應用的靈活性并具有一定的QoS保障機制。因此，IMS在寬帶用戶的漫游治理和業務能力方面更具有優勢。此外，IMS在提供會話型多媒體業務方面的能力和標準化方面明顯優于軟交換。

    IMS體系架構增強了對基于IP流的可控和可治理性，代表了網絡的發展趨勢，但目前IMS正處于技術發展的初級階段，尚未規模商用。預計固網運營商將從2007～2008年引入IMS。IMS的引入與接入、承載、控制、業務、支撐等網絡的各層面相關，同時也對終端改造、寬帶的發展策略、運營模式帶來挑戰，因此各運營商需要因地制宜地根據需求加以選擇。

    4、IP承載網絡

    基于IP/MPLS技術建設多業務融合的承載網絡已為通信界所認同，通過建設一個相對獨立于已存互聯網的精品網絡，為商業客戶和企業客戶提供有質量保證的業務也已成為大家的共識。國外的主流運營商也采用了同樣的雙網運營的技術路線。英國電信BT、美國AT&T、韓國電信等世界一流跨國運營商都先后提出了基于IP/MPLS技術的多業務融合承載網絡的建設規劃。基于IP/MPLS技術的大容量、多業務融合承載網采用了優化的拓撲結構和路由組織、快速路由收斂、快速重路由、MPLS二層和三層VPN、QoS（服務質量）、組播、NTP（網絡時間協議）、網絡治理和安全等先進設計理念和技術，成功實現了電信級IP網絡的可擴展性、可用性、融合業務承載能力以及可治理性和安全性，可同時承載大客戶互聯網業務、二層（包括虛擬專線和虛擬局域網VPLS）及三層VPN業務、QoS業務、組播業務（如IPTV）等高附加值業務。

    目前在城域網層面主要提供寬帶撥號接入業務、Internet專線接入業務和VPN業務。由于現網主要由二、三層交換機組成，網絡結構不清楚（二、三層混用）。此外，由于網絡范圍覆蓋廣，致使設備的級聯數偏多，直接影響業務的性能?，F網設備對MPLS、組播、QoS等支持能力都較差，甚至不支持，所以網絡對新業務的支撐能力不足。

    在城域網層面，運營商積極進行城域網的優化和改造，IP城域網優化改造以業務為導向，充分滿足語音、視頻、數據業務的發展需要，使網絡具有VPN等多種業務能力，而且使網絡層次更加清楚化，通過二、三層網絡分離，構建層次清楚的三層路由網絡（城域骨干網）和二層接入網絡（寬帶接入網）。采取城域骨干網的大容量、少節點和寬帶接入網的廣覆蓋的原則，減少IP城域網的物理和邏輯級聯級數，進行網絡質量差異化能力的部署，通過在IP城域網部署區分服務機制，為不同用戶和不同業務提供不同QoS等級的差異化服務；在控制治理方面進行治理控制集中化，用寬帶接入服務器（BRAS）和業務路由器（SR）構建清楚的業務接入控制層，實現集中的業務提供和控制。

    IP城域網優化改造主要完成以下工作：

    （1）網絡層次清楚化。通過二、三層網絡分離，構建物理和邏輯層次清楚的三層路由網絡（城域骨干網）和二層接入網絡（寬帶接入網）。

    （2）網絡結構扁平化。城域骨干網的大容量、少節點以及寬帶接入網的廣覆蓋，減少了IP城域網的物理和邏輯級聯級數。

    （3）網絡質量差異化。通過在IP城域網部署區分服務機制，為不同用戶和不同業務提供不同QoS等級的差異化服務。

    （4）治理控制集中化。用寬帶接入服務器（BRAS）和業務路由器（SR）構建清楚的業務接入控制層，實現集中的業務提供和控制；同時加強全省集中的認證計費和網絡治理系統建設，提高網絡的可治理性，實現電信級業務的支撐和網絡治理。

    （5）設備要求規范化。制定并完善設備規范，明確新增網絡設備支持IP城域網業務開展所需的功能、性能、治理和互通性等要求，確保未來網絡對業務的支撐。

    城域網優化后應具備寬帶接入網、二層接入用戶隔離以及用戶標識惟一性的能力，確保用戶的可溯源性；IP城域網具備差異化服務能力，能夠提供不同的服務等級；IP城域網具備商用規模的組播能力，支持開展組播類IPTV業務；IP城域網具備多種接入方式的二、三層VPN業務能力，能夠實現物理或邏輯上的企業互連；IP城域網具備網絡層防攻擊能力，實現網絡的安全防護。

    未來IP承載網絡的發展趨勢主要體現在以下幾個方面：

    （1）網絡架構向融合多業務承載的方向發展，運營商優化改造其互聯網，以便承載多重播放業務。高等級客戶的需求演變為高帶寬，網絡能力將向高可靠性、高擴展性、高QoS、低延時和線速轉發方向提升。

    （2）網絡對用戶和業務要求具有用戶惟一性識別和業務感知能力。

    （3）網絡支持大規模商業組播能力。在超級核心節點開始逐步引入路由器矩陣技術，以降低整體網絡架構的復雜度；在核心路由器設備上，40Gbit/sPOS接口開始進入試商用階段；城域網中10Gbit/s以太網端口將會取代10 Gbit/s POS接口而成為主流接口形態；SR向綜合性、大容量和高性能方向發展，未來將支持高性能的深度包檢測能力。

    （4）電信營運商開始積極面對P2P流量對帶寬的占用，對互聯網中的流量進行引導，并積極探索電信級的IP承載網架構，逐步引入全網端到端資源治理和控制平臺。

    （5）電信級以太網新技術獲得了很大發展，拓展了運營商針對商業客戶的業務范疇。

    5、結語

    互聯網技術的發展和應用給傳統電信帶來了挑戰和機遇，電信網絡技術的發展和演進為運營商的轉型在技術方面提供了保證，網絡能力的不斷提升和演進將為業務的發展和市場的需求提供基礎。運營商也從追求規模擴張轉變為注重投資質量，從追求高新技術轉變為注重性價比高的成熟適用技術。