一、軟交換的市場應用現狀
當今,人們對電信業務的需求已不再局限于簡單的語音通信,而是呈現出寬帶化、多樣化和個性化的新需求。傳統的通信網主要提供話音業務,而今后的通信網將主要以傳送數據和多媒體業務為主。現有的傳統電路交換技術對于未來以突發性數據為主的業務而言,肯定是不能適應的。
20世紀90年代中后期,貝爾試驗室最早提出軟交換技術思想,并制造了第一臺原型機。由于美國于1998年、歐洲于1999年相繼出現了數據網流量超過電話網流量,這為軟交換在全球的商用預備了條件。上世紀末,發達國家陸續開始部署、試驗軟交換系統,并獲得了一定的經驗和教訓。2001年,全球最有潛力的中國市場出現了軟交換熱潮,各大制造商、運營商和科研機構紛紛致力于軟交換的研制、生產和試驗。從2002開始,軟交換技術在中國逐步進入發展時期,部分運營商的軟交換網絡已經開始商用。
目前無論是電信運營商還是設備制造商都在不斷地探討下一代網路的特點和市場新增長點。在國內,中國網通、中國電信、中國鐵通、中國聯通、中信實業、中國衛通等運營商均十分重視軟交換技術的發展,逐漸在國內東南沿海城市開展基于軟交換技術的下一代融合網絡的試驗。在國外,北美地區的運營商也已較早開始了軟交換網絡建設部署:地方貝爾運營公司(PBOC)中,有67%的運營商已經有軟交換部署,包括Verizon、Qwest、SBC等公司;有43%的長途交換運營商也部署了軟交換系統,包括SPRint、Century、Frontier/Citizens等。另外,香港新電信、韓國電信、葡萄牙電信、伊朗電信、墨西哥電信、英國電信、埃及及巴西電信等均對軟交換給予了極大的關注,并開始了其軟交換項目實施計劃。
二、軟交換的應用特點
以“分離交換和控制”為核心思想的軟交換打破了傳統的電信網絡結構,為數據和話音的融合并催生大量新業務做好了充足預備。在電信市場開放競爭不斷加深的今天,軟交換被賦予“下一代網絡核心”的歷史意義。軟交換技術有希望解決困繞電信運營商的諸多難題,為電信業的發展開創一個新局面。軟交換網絡的應用前景具體表現在以下幾個方面。
1.生成豐富靈活的新業務,為電信運營商滿足用戶需求,贏得更大經濟效益提供了實現手段。軟交換網絡將使電信網與互聯網不斷融合,而互聯網具有多種新業務的催生能力,這必然為網絡經濟效益的增長提供了源泉。
2.徹底解決多網并存,扭轉業務依靠網絡的局面,為電信運營商降低運營成本,在市場競爭中取勝提供了保證。軟交換實現了業務、呼叫和承載的徹底分離,把傳統PSTN、移動、數據和有線電視等各種網絡統一為一個以ip為基礎的綜合、統一、多業務網絡,這不但徹底扭轉了特定業務依靠于特定網絡的局面,使多種業務承載于同一核心網絡,減少了網絡建設的浪費,而且改變了網絡運維分立的不利情況,大大降低電信運營商的運營成本,為其在激烈的市場競爭中取勝提供了保證。
3.簡捷、方便地承載原有PSTN業務,為電信運營商適應新形勢,調整電信網絡結構提供了新思路。
三、軟交換網絡建設的優勢
軟交換網絡基于寬帶分組數據網,采用分組包交換、支持多業務融合的下一代網絡,它是基于TDM的語音網絡和基于IP/ATM的分組網絡融合的產物,它使得在新一代網絡上實現語音、視頻、數據等綜合業務成為可能。軟交換網絡實現了與現有通信網絡的平滑接入和無縫融合,適應電路交換網向寬帶化、數據化演進的要求;它能兼容現有 PSTN/ISDN 的基本業務和新業務,提供全開放的業務平臺,支持綜合網絡業務的快速生成和提供,同時支持傳統IN業務。
與傳統TDM技術相比,采用軟交換技術建設的新一代網絡具有如下優勢。
1.網絡結構清楚簡潔,是完善的下一代網絡結構體系;2.目前已經在各個運營商進行了充分的網上實驗和測試,其中語音業務的各項指標及穩定性與PSTN網絡相當甚至更優;3.可提供多媒體業務和移動業務等綜合業務平臺;4.提供實時的、綜合的、基于策略的網絡治理模式,還提供集中遠程網絡治理維護功能;5.相比于PSTN網絡建設投入過程中本地網、匯接局、長途局、信令網、同步網等多類項目的投入,軟交換只需要一次性投入,同時,該系統各網元設備的占地比PSTN設備少很多,大大節省了設備投入與機房占地,工程實施也更加經濟方便,這對新興電信運營商建設優質優價的網絡尤為重要;6.在后續網絡建設過程中相關機房建設、維護治理等追加投入資金減少;7.終端接入設備可根據網絡的實際建設規模投入,為保證85%以上的高實裝率提供可能;8.業務收益將逐年增加,并且隨著新業務的增長會更多的追加投入。業界專家的分析與猜測表明,采用軟交換技術的設備回收周期最長為3-4年,而采用3G則回收周期需要8年。
四、新興運營商軟交換網絡建設建議
在當前電信改革的環境下,軟交換技術為新興電信運營商提供了網絡發展的新思路,綜合分析各地電信市場的現狀和網絡技術發展現狀,目前建議的建設思路如下。
首先,利用軟交換技術建設小規模軟交換商用網絡實現對通信市場的滲透,以寬帶長途智能業務作為網絡初期業務滲透切入點,同時利用軟交換提供的豐富的大客戶接入手段為大客戶提供數據和多媒體語音綜合解決方案,通過自建、合作等手段,搶占集團、商業用戶及中高檔小區數據及語音市場;利用軟交換開放的無極網絡架構,以較少的投資,小規模的網絡容量,在寬帶數據網覆蓋到的地方形成全省區域的業務覆蓋;利用軟交換網絡擴容靈活快速、平滑升級的特點,簡單快捷地逐步擴大網絡。
其次,不斷完善優化網絡結構,擴大網絡覆蓋面,建成NGN綜合業務平臺,逐步提供多樣化、個性化、高附加值的新型增值業務,以此吸引用戶并擴大網絡收益。與此同時逐步實現網絡與其它網絡的互聯互通,包括H.323網絡、智能網以及將來的移動網及其他運營商之間的對等互通。
五、軟交換網絡建設總體方案
軟交換新一代多媒體語音綜合業務網應采用標準開放的協議與接口,軟交換系統建設應遵循信產部和相關ITU-T標準和技術要求。
1.方案設計要求
采用軟交換方案的前提是新興電信運營商必須具備一張覆蓋所轄區相關城市的IP寬帶數據骨干網及城域網。該網絡必須具備提供各種用戶接入環境下的綜合接入能力。網絡必須提供電信級運營保證,具備高的可靠性和穩定性,具備功能強大的網絡運營支撐系統,包括強大的網絡治理能力及完善的計費營帳體系。
2.網絡總體規劃模型設計
目前NGN業務一般首先在一個區域率先開展,但在網絡規劃初期,就必須制訂統一軟交換網絡整體構架,使區域軟交換網最終能夠融合于全國的NGN大網中。
(1)未來運營商全國范圍大規模組網架構
各國家級運營商在利用Softswitch技術組建下一代網絡時,初期可以在幾個中心城市設立Softswitch控制單元,形成全國有限幾個大區域覆蓋的Softswitch網絡結構。 隨著網絡的不斷壯大,可在各省相關中心城市設立Softswitch,形成以地市為中心的區域覆蓋。在Softswitch擴展到一定規模后,可以增加專門的路由服務器(RS)為指定一組Softswitch提供路由服務,由RS提供域中路由尋址處理。
(2)新興運營商軟交換網絡架構規劃
在新興電信運營商軟交換多媒體語音綜合業務網的建網初期,由于城域網覆蓋范圍及用戶發展的容量較小,在整個網絡設置一套Softswitch控制設備即可滿足用戶需求。在軟交換電話用戶增長到一定數量的時候,再將中繼網關、信令網關分散放置,直接與各地PSTN互通,形成以省為單位的軟交換網絡。此外,為保證系統安全,可以將軟交換系統分域安裝,兩個Softswitch域的域內用戶在正常情況分別由各自域的Softswitch來治理和控制,待某個域的Softswitch發生故障或恢復時,可按策略自動切換。
3.組網結構示意圖
軟交換各系統側設備在數據城域網上的具體安裝位置從理論上講可分散放置在網絡的任意邊緣,但考慮到網絡治理運營,一般集中放置在中心機房。具體接入數據網時,應充分考慮各路由方向的業務流量。網絡結構拓撲如圖1所示。
4.不同環境用戶的接入設計
由于新興運營商寬帶接入資源缺乏,除有必要建設管線資源發展用戶接入網外,另一方面應利用多方合作,借助各種用戶接入資源規?;瘮U大網絡,這就要求軟交換網絡必須能夠適應各種用戶接入環境,提供綜合的接入能力。要求軟交換系統適用于現有不同寬帶接入環境,如:FTTX+LAN方式、雙絞線方式、無線方式及同軸電纜HFC方式。
用戶對于接入方式和接入終端的選擇將取決于該用戶的特點及電信運營商實際數據網覆蓋條件。對于高檔商業用戶、政府機關、企業等可以在IAD后連接IP電話機、多媒體終端開放業務。IP電話機通過10Mbit/s以太網口和城域數據網相連,可以提供語音業務。多媒體一體化終端提供了視頻、圖象、語音綜合接入服務,可提供可視電話、視頻會議等業務。而對于廣電系統已采用HFC同軸電纜和Cable Modem提供數據業務,增加IAD設備即可開放語音。
5.計費營帳系統
為了保障新興運營商的業務快速開展并提供多種業務類型、多樣靈活資費策略、方便的用戶治理和具體的統計分析等需求,計費和營帳系統的建設及與軟交換間的接口建設非常要害。計費結算系統與軟交換間傳送CDR采集話單(包括主被叫用戶識別碼、呼叫起始時間、接續時長、途經路由、數據流量、服務等級等)和RADIUS計費認證信息,營帳系統與軟交換(或SS網管系統)間傳送用戶數據治理信息,實現用戶基本數據變更、用戶權限變更。
6.網絡治理系統
電信網絡治理系統是電信網絡運營維護的手段和穩定運行的保證,軟交換系統含有各種數據設備:Softswitch,TG,SG,AG,IAD和應用服務器等,需要有一套綜合的網絡治理系統實現整個網絡的拓撲、配置、安全、性能、故障等功能的統一治理。
網管系統覆蓋TMN治理層的4個層次:網元層、網元治理層、網絡治理層和業務治理層。它可以利用統一的網管平臺在拓撲視圖下治理Softswitch網絡;集中操作、維護和治理Softswitch網中的各種設備;實時、動態檢測Softswitch網的運行狀態,終端IAD設備的集中、維護治理;實時統計、分析網絡的性能,為網絡優化與調度提供支持;以網管為核心,提供與多業務系統的集成方法;為實現設備無人值守的治理提供支撐;改善網絡服務質量,提高運營效率,提高治理層次和水平?;谥卫淼脑O備種類多樣性,網管系統統一采用SNMP治理協議與各種被管設備進行治理信息的交互。
7.關于公私網地址互通
由于某些城市的IP城域網大量采用私有地址組網,新興運營商在組織軟交換網時,需要解決公網與私網地址互通,實現策略為采用STUN或MIDCOM方式。
8.QoS保證策略
由于軟交換系統提供的各種語音業務是以數據網為基本的,軟交換只完成信令的處理和媒體的控制功能,而相關網元設備的尋路和語音媒體鏈路的建立與傳送都是通過數據網來實現的,所以語音業務的質量將完全依靠于數據網本身的QoS。設計中需要考慮如下策略:預留合適的網絡帶寬;采用優先隊列技術保證語音質量;定義相關策略保障語音等要害業務的QoS;組建多媒體語音VPN網,設置分級匯聚確保QoS。另外,軟交換系統對每個答應接入的合法設備配置一個設備認證碼,通過認證碼方式判定用戶是答應接入還是拒絕接入。
六、網絡業務運營策略
1.軟交換業務種類
目前國際、國內軟交換系統的實際應用大部分集中在以下幾個方面。
(1)美國Verizon SBC, Bell South,AT&T, Sprint,Level 3,Telverse, GoBeam, Masergy等公司推出的業務:其中包括替代和擴充匯接局、多業務接入、長途呼叫、IP Centrex、Internet應用(如PC to Phone)和可視語音業務。
(2)國內目前商用的業務主要有:多業務接入、長途呼叫、IP 廣域Centrex、智能卡業務和VPN等。新興運營商軟交換網絡在發展初期將主要開展IP長途、本地業務、智能卡業務、IP 廣域Cemtrex業務、IP Confrence、Web800、點對點可視電話業務、Voice Mail、Web業務定制。隨著網絡不斷發展壯大和用戶需求的逐步成熟,在網絡發展中后期可開展個人通信中心、企業門戶、點擊撥號、唯一號碼、多媒體視頻等業務,同時根據不同企業特點可以建設企業特色綜合通信平臺。
2.業務推廣策略
(1)分階段分步驟逐步推廣。第一階段主要是向寬帶接入的商業用戶及新型中高檔住宅用戶提供語音業務及語音增值業務,利用軟交換提供的豐富接入手段迅速推廣業務;第二階段,逐步開發應用多媒體通信業務,完善優化軟交換系統平臺、業務支撐平臺,優化業務流程,利用新奇的業務吸引用戶;第三階段進入下一代網絡業務整合和擴展階段。提供整合的語音和數據業務、多媒體通信業務。
(2)業務差異化策略。業務種類應根據各地方需求特點提供,結合用戶特點和類別設計不同的業務運營模型,針對大客戶、商業用戶設計大客戶業務包并提供一定的優惠價格套餐;針對個人用戶提供個性化業務定制,如可視電話等。
(3)大客戶發展策略。大客戶的電信消費占電信消費總額的56%~80%,是新興運營商業務發展的重點。軟交換網絡發展初期,大客戶應放在業務推廣的重中之重。
(4)合作策略。新興運營商應注重與擁有豐富用戶駐地網資源的企業合作,利用軟交換靈活的業務提供方式,采取業務出租和業務運營代理等多種業務拓展方式擴大業務使用覆蓋面,提高網絡盈利水平。
(5)整體宣傳推進策略。運營商應實施生產力和市場營銷力量整合,發揮全網業務整合優勢,實施整體業務推進策略,形成優勢品牌,以充分吸引如政府、銀行、證劵及跨國跨區域的巨型企業以及其他行業類似的企業集團用戶。
總之,通過使用軟交換技術構造NGN精品網絡將使新興電信運營商利用后發優勢,聯合社會有利資源快速切入市場,形成全業務競爭成為可能,為廣大用戶提供具有差異化的、先進的、具有更多吸引力的音、視頻業務,從而快速樹立起新興電信運營商的業務品牌并提升企業形象??梢灶A見,實施軟交換技術建設NGN網絡是技術發展、業務競爭和客戶需求相結合的產物。
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