编者按:2008年,我国信息通信网络仍然将不断提升多业务承载能力,为运营商提供综合信息服务奠定坚实的基础。同时,由于网络资源是有限的,必须提高网络资源的使用效率,这也将是未来电信运营商工作的一大重心。对于电信运营商而言,网络和设备的节能降耗、网络资源的有效利用都将降低网络运行成本,提高网络运行效率,同时帮助其更好地履行作为企业公民积极建设和谐社会的责任。
节能降耗:推动通信业可持续发展
当前,我国把构建“和谐社会”作为政府的重要任务之一。对于通信产业而言,也同样面临着和谐发展的问题。目前我国已经成为世界通信大国,移动用户已经超过5亿,全国GSM载频数量接近270万。2007年业界典型室内宏基站配置为12TRX,典型功耗为1600W,那么我国相当于拥有22.5万台室内宏基站,全国每年基站耗电量接近32亿千瓦时,仅仅基站电费就接近20亿元(工业用电按照0.6元/度计算),还不包含与之相关的空调、变电、传输等功耗。按照1000克煤发出3度电来算,全国的GSM基站每年需要耗费105万吨煤。
通过技术的不断创新,进一步提升通信网络的环保、节能性能,将有助于实现网络与环境之间的和谐。我国经济持续高速增长,但同时资源的消耗、人们生存环境的破坏也在不断加剧。现在,消费者、企业和政府三方都在努力寻求可持续发展的新方略,以便在扩展经济效益和规模的同时,最大限度地减少对环境的负面影响。通信网络作为我国最重要的信息基础设施,在实际的运行中必然会涉及占地、能耗、电磁辐射等问题。以移动通信网为例,移动基站站址资源紧缺已经影响了网络的建设进度,限制了网络优化的空间,寻找新的站址资源已经成为移动运营商最迫切的任务;移动基站的能耗占移动网络能耗的大部分,特别是为了追求更远的覆盖距离、更清晰的网络信号,运营商往往要加大基站的无线信号收发功率;电磁辐射是移动网络建设过程中与环境矛盾最大的因素,也是与站址资源密切相关的问题,周边人群对于电磁辐射的敏感已经引发了一系列的纠纷。再比如调查发现,IDC用电和制冷费用正在以硬件费用8倍的速度增长,预计超过50%的IDC在2008年左右遭遇能源和制冷能力的瓶颈,因此国内外的大型数据中心已经将能耗问题看成未来数据中心发展的首要难题。与通信行业乃至全球信息产业息息相关的、作为核心部分的高性能计算机(HPC)的能耗也成为一个日益突出的热点问题。据了解,仅仅一个10亿次的计算中心每年的电费就将近400万元,相当于8万个普通家庭一个月的用电。因此,在倡导建设可持续发展的和谐社会的今天,高性能计算机的节能减排工作刻不容缓。类似的问题还有很多。
当前节能已经成为全社会的共识,也是通信网络和产品升级的方向。目前已有多个企业响应国家的号召,在产品开发和网络运行过程中重点考虑了节能的要求并在网络上应用。
例如在河南网通,通过网络资源核查,对较高冗余的用户线端口进行调整,并对部分冗余设备、板卡进行全省资源调拨处理,有效降低了能耗,减少了运维成本支出。在国家的号召下,各地运营商也纷纷采用新技术,力求在保证通信安全的情况下,实现节能降耗。例如软交换技术对PSTN的替代,不仅解决了占地、能源消耗问题,还提高了新业务开通的速度。为了履行绿色奥运承诺,北京将在新建设的奥运场馆中使用全球最先进的新一代通信网络基站,这种高覆盖率基站不但数量大大减少,还可以利用太阳能供电,同时减小体积、功耗以实现大幅降低“碳排放”的目标,和传统基站相比,新的基站节能达到70%。目前,国家体育场、水立方等场馆正在安装调试。据了解,有关部门已经投入专项资金,专门从事信息通信和电子产品的节能降耗工作。
通信领域的绿色运动是长期而无止境的,参与的各方应共同制定一个清晰的目标,这样绿色运动才会取得成功。消费者、运营商、设备服务提供商三方是一条完整的通信生态链,在这个生态链里,没有唯一的赢家,只有三方的共赢,而共赢的基础在于我们拥有绿色的家园。
可管理网络:支撑多层次服务等级
随着新技术的不断应用和网络的升级,网络资源越来越丰富。但网络资源不是无限的,必须有效加以利用。对于运营商而言,网络资源是运营商盈利的主要工具,因此如何有效使用网络资源,应该依据运营商与客户之间签订的服务等级协议。特别是在网络IP化的背景下,必须增加网络的可管理性。目前业界一致认为,下一代网络应该是可管理的宽带IP网络。
下一代的分组传送网是基于IP的可管理网络,它明显不同于现有网络的服务定义。网络提供者构造网络,但是他们不负责开发服务。用户可以在网络提供者的帮助下为自己创建和开发网络服务,所有的网络能力提供给用户,包括如何控制和管理网络单元及资源。网络能力可以划分为一系列菜单,网络能力菜单是根据SLA参数制定的,可管理的IP服务应该是:用户可以选择终端设备和应用;用户能够使用网络提供者提供的相关网络资源为自己配置网络服务(例如,VPN)。
用户能够选择一些网络的控制和管理功能。为了实现这些功能,用户要能够选择提供的控制和管理功能,并且协商网络服务质量、网络性能、安全能力的SLA。
NGN是网络发展的目标。网络要发展到最终的目标还需要在现有网络的基础上逐步演进。因此,网络的发展初期并不需要分太多的服务等级,例如目前的网络支持电信业务和Internet业务,这两类业务是不同服务等级的业务。服务质量不同,向用户的收费也不同,因此在用户通过用户侧的Client界面或物理的终端选择服务时,网络应具有服务分离点,把不同的服务请求进行分离,送到相应的网络中请求服务。
原则上,电信业务要提供端到端的服务质量,电信业务网要尽可能地靠近用户侧,因此电信业务与Internet服务的分离点也应该是尽可能地靠近用户侧。理想的方案应该是服务分离点设置在用户驻地网(CPE)或家庭网络中,用户在选择不同的服务后,就可以直接进入相应的网络得到相应的服务。
目前在各类业务中,电信可管理业务(Managed Service)是重要的组成部分。可管理业务通过向企业等客户提供基于网络的设备、应用、电信业务以及相应的管理服务,满足现代企业灵活快速的综合信息通信要求,有着巨大的市场空间。目前来讲,可管理业务的发展应该注重差异化、可感知、自服务、可运营等业务特性。
为了更好地解决下一代网络的可管理问题,国际电联提出了可管理的IP网络框架(MAN-NGN)。它的概念是基于SLA的可管理的IP网络。SLA是业务提供者与用户之间的业务协定,SLA明确了用户的要求和业务提供者的承诺,规定了提供的服务质量标准,设定了业务提供者必须完成的性能指标。
SLA中定义的网络能力都可以向用户提供,SLA以基于请求或订购的方式实现,用户也可以为每种应用指定具体的性能要求,如带宽、传递时延、丢失率等,当然,也可以不要SLA,即享受没有服务质量保证的尽力而为服务。在IP网络中应用SLA可以确保提供给用户的网络性能和可用性。迄今为止,网络运营商只能控制包括可靠性和可用性在内的网络性能。通过与用户的协商,运营商应该能够控制和管理IP网络的资源,以根据不同的应用类型和设备类型提供与所协商的SLA相一致的端到端连接性能。
MAN-NGN业务是从用户的角度来定义的,这与现存网络的业务概念有很大不同。网络与业务提供的功能相分离,网络提供者负责网络资源的调度和网络控制并提供给用户一定的网络能力,用户可以在网络提供者的帮助下开发自己的业务。MAN-NGN业务可以定义为:允许用户选择端用户(包括人、终端设备、应用);允许用户利用网络提供者提供的相关网络资源配置自己的网络业务和网络结构;允许用户通过与网络提供者协商关于QoS和包括安全能力在内的网络性能的SLA,来为自己的网络选择一些控制和管理功能。
网络扁平化:提高承载网效率
网络扁平化是电信网络发展的必然趋势,整个网络建设模式从以前的各专业网分别建设向层次化转变,这也正是NGN网络的要求。NGN不仅包含下一代核心交换网Softswitch、下一代业务平台、下一代数据承载网、下一代移动网络、下一代Internet,也涵盖了下一代接入层网络、下一代光传送网等。其中,软交换是NGN网络的核心和中枢神经,下一代承载网是骨架,下一代业务平台是血肉,而下一代接入层网络则是支撑整个生命体的毛细血管。
随着IP技术的发展,通信网络逐渐面向全IP网络发展,将形成互操作的、融合的网络结构,这将使得企业节省大量的投资,控制成本和风险,对最终用户实现各种网络的漫游和业务接入。
2008年,All-Over-IP业务部署和推广将全面IP化。由于IP技术的广泛使用和Web2.0的兴起带来了一系列新的模式,未来,All-Over-IP将会是一个加速的过程。
全IP化是网络尤其是核心网演进的必然方向,无论是业务本身,还是语音、数据和多媒体的承载方式都将实现全IP。
All-Over-IP为业务水平化部署提供了基础,使得运营商能够以较低成本快速部署大量新业务、满足用户个性化需求,长尾现象在互联网业务和电信新业务上逐渐显现。
未来将是“用户创造市场”的时代,在一个大的运营平台上,众多用户相互交流和沟通,而就在这个过程当中,彼此间产生需求,进而形成市场。基于移动互联网与互联网强强联合的技术支持,每个用户都可以随时随地创造出自己的精彩内容,如手机拍摄到的图像、视频,互联网上的Blog、TAG、SNS、RSS、wiki,这就促成了内容的多样性、丰富性。许多用户在创造内容的同时,也会提出一些个性化的需求。为了满足这些需求,必然会实现信息或资源的流通、更新和交换。由于大多数用户不是单线式对接,而是多点式交流,所以他们之间又构成了一个庞大的关系网,通过这个关系网形成的市场也必将是一个巨大的产业链。用户创造内容的同时,也就创造了市场。
随着All-Over-IP技术的成熟,内容应用不断丰富,个性化的需求使得用户占据主导地位,用户既创造内容,也进一步创造市场。
All-Over-IP带来的不仅仅是技术层面的变革,更重要的是业务模式以及由此带来的商业模式的变化。All-Over-IP客观上为传统的电信产业链进一步演变为TIME生态系统奠定了技术基础,为传统的内容提供商(CP/SP)、娱乐产业的融入创造了有利条件,从而可以激发新型增值业务的开发和推广。此外,All-Over-IP客观上激发了新的业务模式,相应也会催生新的商业模式(盈利模式),由多方业务提供以及广泛分成的模式孕育其中。
例如,当前中国运营商纷纷为即将到来的3G网络设计和部署IP承载网。这些IP网络,将作为3G或者NGN的承载层面,是开展通信业务必不可少的一环,是未来通信业继续发展的基础设施。现代通信网络的发展,是由业务需求和市场需求来决定的,而不是技术的发展。3G系统对IP承载网络的要求,也是由其业务需求来决定的。根据统计,在中国,数据通信的业务收入在整个通信业务收入中所占的比重不超过10%,显然,目前真正创收的是话音业务,这是通信业里路人皆知的真理。即使在经济发达的欧洲,在已经开通3G业务的国家里,话音业务占比仍然高达85%。因此,可以相信,未来5年的3G业务应该是这样一种格局:以话音业务为主导,数据业务迅速发展。不管是3G的无线网络,还是IP承载网络的设计,都必须考虑这个因素。根据目前网络发展的扁平化趋势,未来的IP承载网应该尽量减少网络层次。针对中国的实际情况以及3G节点部署的特点,一般来说有两种做法:一、国家网扁平化到地市;二、省网扁平化到地市所有节点。这两种结构对于准备大规模发展3G业务的运营商来说,总体上都是符合简单高效原则的。
规划与优化:完善资源配置 改进服务质量
当前,我国通信网络正处于从传统的TDM网络升级到IP网络的关键时期,新的技术不断获得应用,网络的形态、覆盖以及业务提供能力都处于不断变化的过程中。网络的建设离不开网络的规划和优化,成功的规划是网络建设的良好开端;而随着需求的变化,网络的优化有助于持续提高网络资源的使用效率,提高业务服务质量,动态地接近或实现运营商的网络和业务部署目标。展望未来,随着全网IP化进程的进一步加快,特别是移动通信网的升级换代,网络规划和优化工作将显得更加重要。
在固网领域,宽带化是固网运营商转型的重要基础,而带宽资源的配置是关键。一方面要满足不断增长的业务需求,另一方面要提高带宽资源使用的效率。为此,宽带网络的规划和优化工作成为固网运营商当前面临的一大课题。在光通信网络的建设中,智能光网络的引入和配置需要事先做好规划。传统SDH网络的规划优化完全通过人工方式完成。与传统SDH网络规划不同,由于智能光网络的动态智能、抗多重故障的特性,网络设计和路由计算的复杂度较高,需要综合考虑多方面因素。因此,智能光网络的规划优化应通过专门的规划优化工具自动完成,而采用传统的人工方式已经不能满足智能光网络网络规划优化的需求。通过规划优化工具自身的规划优化算法迅速计算出满足业务需求的最优的网络资源和业务路由。目前来看,智能光网络规划优化工具一般是由智能光网络设备厂家开发的一套专门的规划优化软件,通常是一种与智能光网络网管软件相对独立的离线工具。利用它来完成智能光网络的规划设计和网络优化。而智能光网络规划和优化在智能光网络中起着举足轻重的作用,可以视为智能光网络的“大脑”。
对于新建或扩容的智能光网络,通过网络规划帮助网络运营商来合理规划整个网络,得出网络结构、资源分配、网络拓扑、业务分布等方面的详细设计方案。对于运营中的智能光网络,由于这是一个动态变化的网络,管理人员需要实时准确地掌握网络上业务的分布情况,对于电路路由、资源预留、保护恢复方式等需要进行适当调整。通过网络优化可以对当前网络提出合理的优化方案。另外,规划优化工具具有与网管系统互联的接口,用来导出现网数据和导入规划优化设计结果。
在移动网络领域,新一代移动网络的规模商用即将到来,就业务形态而言,重心也在逐步从语音业务向移动数据业务偏移,以数据业务为重点开展网络优化项目势在必行。
传统优化项目中,无线网络环境的好坏是影响GPRS业务质量及用户感受的主要因素,主要通过对无线网络环境进行优化,达到提升业务质量及用户感知度的目的。但是,影响GPRS业务质量及用户感知度的因素不仅仅在于无线侧及传输侧,随着手机用户的迅猛发展及业务类型的多样化,不同的终端类型及移动数据业务的内容可用性也成为影响业务质量及用户感知度的重要因素。因此对于数据业务而言,为了达到更好的优化效果,需要扩展,优化外延,从自身承载网络向两端扩展到用户终端和业务应用服务器,即由以往面向设备的网络优化向面向业务优化转变。通过用户终端、网络和业务提供端全程的跟踪和优化,实现真正的端到端优化。
端到端优化注重最终用户使用数据业务时的真实体验,根据用户所感知数据业务服务质量,确定GPRS网络性能评估体系,定位影响数据业务服务质量的瓶颈,找出问题产生的区域,全面优化,以提升终端用户对数据业务服务质量的感受和提高GPRS网络性能。与传统优化项目相比较,端到端优化项目有效地弥补了传统优化项目的不足。端到端优化的最终目的就是要提高GPRS业务的质量及终端用户的感知度,以用户感知度作为衡量网络质量的标准,有助于我们从更加全面的角度开展优化项目,一切的工作都是为了提高用户感知度而服务的。因此,所有可能影响到用户感知度的因素都应该考虑在内。随着3G时代的到来,数据业务将得到前所未有的发展。随着数据业务的不断发展,手机终端及业务内容这两个影响数据业务的因素将会体现得越来越明显。因此,开展端到端优化项目的需求也将变得更加迫切。
平滑演进:多侧面确保网络转型成功
当前,面对业务转型的潮流,无论是站在电信网的角度还是站在互联网的角度,基于“一网打尽”的理念,电信网界和互联网界一直在争论网络的发展方向是NGN还是NGI,由此出现了网络技术发展的“十字路口”。如何通过“十字路口”,实现网络的可持续发展成为业界最为关注的问题之一。经过这几年的探索,业界逐渐达成共识,不管网络未来向何处发展,只有平滑演进的道路才能确保网络转型的顺利实施。
固网智能化的建设思路是通过固网用户数据的集中放置,引入用户集中数据库,增强新业务引入的灵活性,从而最大程度地提升网络的业务支撑能力,减少交换机属性触发能力不足造成的负面影响,并为实现多网络业务融合奠定良好的基础。
如果对固网智能化概念进行扩展,不局限于用TDM(时分复用)方式实现,而是采用分组交换技术,那么在智能化汇接局的选择上,将不再局限于传统TDM交换机,也可以采用软交换,这时具有SSP功能的汇接局本身就是软交换节点,从而不仅可以利用智能平台资源(SCP业务控制点和AS应用服务器)来提供传统的智能业务,还可以依靠NGN技术在全网开展丰富多彩的多媒体业务。反之,对现有PSTN进行大规模投资,也不符合网络演进的趋势,难以满足未来网络及业务发展的需求。
经过运营商近几年的试验和规模试商用证明,软交换在技术上已经成熟,快速提供业务的能力得到了验证,在CLASS4(长途链路)以上的中继汇接、长途骨干汇接层面得到了大规模的成熟商用,其建网的成本与传统交换机基本相当。
引入NGN软交换对本地网进行智能化改造,以NGN软交换为核心的平台毋庸置疑成为本地网的“重心”,即业务交换中心、用户数据中心和智能业务中心。
在移动核心网方面,运营商开始将源于3G的R4架构引入现有的第二代移动网络中,使移动核心网IP化成为一种潮流。从汇接局的IP化到移动端局的IP化,进而到核心网的全IP化,现有移动通信网更加扁平化、简单化。核心网的IP化充分挖掘了现有移动网络的潜力,实现2G网络向3G网络迁移的完全投资保护,引入了众多新业务并具备了向IMS平滑演进的能力,通过容量聚合效应提升网络效能。
在移动无线网方面,以光纤拉远、高效功放、多载频、分布式架构等为代表的新一代基站创新性技术,让运营商实现了高性能、低成本的网络部署。例如,分布式的架构摆脱了传统基站维护、升级、选址等方面的繁重负担,能够快速响应运营商需求并满足某些特定需求,大大降低了网络的建设难度。又如,为了解决日渐突出的能耗问题,新型功放技术的引入,既可以节省电费以及电源等配套设施的投资,又可以简化设备生产工艺,降低整机散热要求,增加设备的稳定性。还有以GERAN为代表的增强型2G技术在2007年异军突起。从无线接口上的数据传输速率、链路质量控制、QoS到综合业务的承载能力等方面来看,它已经完全具备一些3G技术特征,可以让现有的第二代网络进行软件升级或者更换部分载频就可以提供大多数3G业务。因此,在2007年中,现有第二代移动通信网的技术及组网上的创新,为下一步的全面网络演进积累了大量的经验,使未来网络的前向兼容能力大大提升。
同时,在数据通信跨越式发展的今天,在网络平滑演进的过程当中,IP化趋势不可阻挡。当前,“端到端的透明性”是互联网的核心设计理念。所谓端到端的透明性,就是在TCP/IP的设计中,将互联网系统中与通信相关的部分(IP网络)与高层应用(端点)分离,最大限度地简化网络的设计。随着时间的推移,这些理念被扩展到无连接的分组交换技术,它优于传统的电路交换网络,因为分组交换网络中不维护状态信息,因此只有通信终端发生故障时才会中断通信。另外一个就是业务与承载分离,IP网络中不保存与业务和应用相关的信息,终端智能化而网络傻瓜化。
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