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[摘要] 随着固网语音业务需求变化,通过技术对比、经济分析、网络发展和运营风险等多个维度,提供贴合网络现状的语音业务建设思路和解决方案。
[关键词] 电话交换网语音业务软交换
全球范围内移动通信对固定通信的替代趋势不断加速,Internet的普及、VoIP和即时通信等新业务的崛起,在加速语音业务低值化的同时,对传统话音业务带来巨大冲击,固网运营商面临着更为严峻的考验。语音业务走向无线化,传统固网业务增长乏力,语音业务收入持续下滑,传统固网难以支撑新型业务,部分设备供应商开始终止或逐步终止对传统话音网络设备的服务支撑。业务转型和技术发展等各方面因素促使固网运营商必须进行网络转型,改变传统固网语音业务的建设思路。
1.固网语音业务需求
固网语音业务受移动分流影响,整体趋势在逐步萎缩,但并非意味着固网没有新增量和需求变化。根据现网的实际情况,当前固网语音业务需求的变化主要在如下几个方面。
1.1 固话用户的新增量
1)国民经济高速增长,各行业对信息化的需求日益旺盛,为电信业的发展拓展了广阔的空间;固网语音业务在局部区域还有新增市场。
2)固网运营商努力巩固基本业务,不断推出富有吸引力的综合业务套餐,吸引了一定量的新增用户和离网用户。
3)政府倡导的农村信息化建设,引发了一部分农村用户的语音业务。
1.2 固话用户的迁移量
城市、乡镇大量的市政新建改造项目和新建住宅小區,改变了原有用户地域的分布格局,产生了大量的迁移用户,需要重新部署设备。
1.3 光进铜退的需求
为了提供综合业务需求,运营商在网络接入层面大力实施“光进铜退”,接入层面规划和部署了大量的综合化网点,从而推进了提供语音业务接入设备的新一轮建设高潮。
1.4 设备老化替代的需求
经过近20年的建设,现网上运行部分交换设备已超出制造商承诺的安全运行期限,设备运行故障率逐步升高,运营支撑成本逐步升高。同时,还有一些制式的设备供应商已停止了对设备的研发和制造,有的甚至已经停止备件和技术支撑的服务,这给在网运行的设备带来了很大安全隐患,需要对其有计划地进行淘汰和替换。
2.固网语音业务技术和解决方案
面对新增的窄带语音业务需求,是选用PSTN(公众电话网)设备还是选用软交换设备,选择存量资源的调配还是组织新建?针对这些问题,以下就语音业务接入技术和有关影响因素进行综合分析,提出选择解决方案的分析方法和基本原则。
2.1 固网语音业务技术
2.1.1 交换机&V5接入
PSTN提供了非常成熟的语音业务解决方案,它采用电路交换网(CSN)技术,基本特点是为通信双方固定地分配一条具有固定带宽的通信电路。在20世纪90年代后期,基于电路交换网络的接入技术已发展较为完善,主要提供了同制式的交换模块和V5协议接入两种设备供运营商选择。
2.1.2 综合接入
集成宽窄带为一体的综合接入设备已在江苏商用。宽窄带综合接入设备( IAD: integrated access de-vice,综合接入设备)是指通过统一平台同时完成话音、数据、专线等业务的接入、汇聚和分发,在支持将POTS(plain old telephone service)通过V5接口(或交换机内部协议)接入PSTN交换机的同时,也具备将POTS分组化后通过VoIP以太网接口接入软交换设备的能力。根据综合接入的定义,其融合了窄带V5接入(或交换机内部协议)、宽带DSLAM(数字用户线接入复用器)、和可升级为AG(综合接入媒体网关)等3部分功能。
2.1.3 接入网关
软交换是电信网向以IP为核心的分组化方向发展提出的网络体系架构,其原理是利用IP包承载电信业务,各类业务转换为数字信号,然后进行灵活的计算机软件处理和由IP网承载信息的传送。自2003年开始,软交换在电信网络上试商用。随着固网运营商长途电话网络改造和固网智能化的推进,软交换作为长途交换机和独立汇接局有了更多的应用。软交换用于解决固网的窄带语音业务接入需求也陆续进行了尝试和部署。
2.2 网络建设思路
解决当前固网语音业务的需求,在上述诸多的解决方案中选择合适的接入技术和设备,需要进行多纬度综合分析和评估。
2.2.1 业务需求
考虑到IP承载网现阶段还无法真正满足电信级和端到端QoS要求,所以对一些对话音服务、传真、拨号上网质量要求较高的客户,建议采用交换机或V5接入、综合接入方式解决。相反,对资费比较敏感、对服务质量要求不高的客户需求,可以采用AG、IAD、软终端、家庭网关等接入方式来解决。
2.2.2 可选择的技术方案
1)PSTN设备资源调配。主要方案有:用户板件的调配、远端接入设备的搬迁、母局用户级拆分。
用户板件的调配方案:对实装率较低的交换机接入网模块,通过减增用户板方式,充分利用网上空闲的用户板资源,进行新增用户的放号,不涉及系统级或模块级设备的调整。
远端设备的搬迁方案:由于城市改造和光进铜退导致的设备机房搬迁等,可以将原有的交换接入设备进行整体搬迁,原则上要保持原有的网络连接关系,即仍然接入原有的交换母局。对于再利用价值为C类的设备,建议主要用于原有节点的合并、扩容。虽然部分C类设备厂家明确提出了其远端设备向SS(软交换)网络平滑迁移的解决方案,但未经验证之前仍需持审慎态度。
2)改造。如果接入的交换母局资源较为紧张,同时在局设备运行时间较长,需要进行一定规模的中继接口扩容或交换网络的扩容改造。不同制式的设备改造可以有不同的选择。建议首选改造为综合接入设备, 但应注意用户板件兼容性问题,同时考虑到新建节点向AG过渡的能力(例如中兴ZXJ10的交换机设备用户板即不能为其综合接入设备或AG设备MSG5200所兼容)。
3)新建。在SS部署完毕并在资源充裕的网络环境中,新增节点无论是利用调拨改造的设备还是新购设备,如果仅解决普通语音业务,也可以考虑采用AG接入SS,将语音业务承载在IP网络。目前AG设备主要由两种设备演进而来:一种为窄带语音设备向综合接入的过渡,例如华为公司的UA5000;一种为DSLAM向综合接入的过渡,例如贝尔阿尔卡特公司的ISAM-V。由窄带过渡的AG能够较好地兼容原有PSTN的用户板资源, 是现阶段主流的形式。
2.2.4 语音接入设备的成本分析
除了技术因素,拥有成本也是关键要素。从采购领域而言,目前更强调总拥有成本(TCO)分析。本文侧重于接入技术的选择,仅对TCO的分析项进行简要描述。目前一次性采购的商务价格对设备选择仍具有很大的影响。
语音接入设备的总拥有成本T可以划分为3个方面:购置成本X,内部运营管理成本Y,后续维保和更新成本Z。购置成本主要取决于新购设备价格,其他配套设备价格和施工付出等总的成本;内部运营管理成本主要包含了配备维护人员、维护耗材等总的支出;后续维保成本主要指向制造商支付的设备维护保修、设备升级等总的费用。假设调配方案的T1=X1+Y1+Z1,新购方案的T2=X2+Y2+Z2,如果 T1>T2,可以很简单的判断出应选择新建方案。但实际操作中,运营商的Y值缺乏可用的评估数据,设备供应商的Z值也难以控制和精确计算。
2.2.5 技术风险分析
资源调配具有网络安全风险,不同的调配方案、不同的机型风险系数不同。仅对用户板做调拨方案的风险较低,远端设备的迁改方案风险略高,母局的拆分方案风险最高。交换母局以S1240机型的缩容为例, 制造商已明确声明改造风险太高,较难实施。
利用原有的PSTN资源进行调配的另一个风险来自于设备向下一代网络(NGN)演进能力。交换母局可以通过前置TG(中继网关)方式接入软交换网络,对于使用年限较长, 制造商无后续技术支撑的设备,其下挂的接入网点设备越多技术风险越高,此时必须评估的是接入设备的平滑升级能力。
IMS(IP多媒体子系统)是3GPP R5版本首次提出的支持IP多媒体业务的子系统,已经被各运营商承认, 今后技术发展趋势IMS将融合固网多媒体业务和固定移动融合业务。实际上现有SS应用于实现传统PSTN 用户的基本语音业务和语音增值业务SS技术本身也存在被更新和替换的风险。
3.结束语
未来固网业务模型将变得非常复杂,除了传统的用户到用户的通信以外,大量的业务是信息和娱乐类的业务,这些业务吸引用户的是内容,而不是通信能力, 业务丰富、业务的快速提供能力将成为运营商的核心竞争力。因此,固网语音的解决方案不能盲目追捧新技术也不能固步自封,要结合业务需求,根据对当前本地的实际业务需求、网络现状,从资源价值、方案、成本和承担的风险综合分析,选择合适的技术和解决方案。
[关键词] 电话交换网语音业务软交换
全球范围内移动通信对固定通信的替代趋势不断加速,Internet的普及、VoIP和即时通信等新业务的崛起,在加速语音业务低值化的同时,对传统话音业务带来巨大冲击,固网运营商面临着更为严峻的考验。语音业务走向无线化,传统固网业务增长乏力,语音业务收入持续下滑,传统固网难以支撑新型业务,部分设备供应商开始终止或逐步终止对传统话音网络设备的服务支撑。业务转型和技术发展等各方面因素促使固网运营商必须进行网络转型,改变传统固网语音业务的建设思路。
1.固网语音业务需求
固网语音业务受移动分流影响,整体趋势在逐步萎缩,但并非意味着固网没有新增量和需求变化。根据现网的实际情况,当前固网语音业务需求的变化主要在如下几个方面。
1.1 固话用户的新增量
1)国民经济高速增长,各行业对信息化的需求日益旺盛,为电信业的发展拓展了广阔的空间;固网语音业务在局部区域还有新增市场。
2)固网运营商努力巩固基本业务,不断推出富有吸引力的综合业务套餐,吸引了一定量的新增用户和离网用户。
3)政府倡导的农村信息化建设,引发了一部分农村用户的语音业务。
1.2 固话用户的迁移量
城市、乡镇大量的市政新建改造项目和新建住宅小區,改变了原有用户地域的分布格局,产生了大量的迁移用户,需要重新部署设备。
1.3 光进铜退的需求
为了提供综合业务需求,运营商在网络接入层面大力实施“光进铜退”,接入层面规划和部署了大量的综合化网点,从而推进了提供语音业务接入设备的新一轮建设高潮。
1.4 设备老化替代的需求
经过近20年的建设,现网上运行部分交换设备已超出制造商承诺的安全运行期限,设备运行故障率逐步升高,运营支撑成本逐步升高。同时,还有一些制式的设备供应商已停止了对设备的研发和制造,有的甚至已经停止备件和技术支撑的服务,这给在网运行的设备带来了很大安全隐患,需要对其有计划地进行淘汰和替换。
2.固网语音业务技术和解决方案
面对新增的窄带语音业务需求,是选用PSTN(公众电话网)设备还是选用软交换设备,选择存量资源的调配还是组织新建?针对这些问题,以下就语音业务接入技术和有关影响因素进行综合分析,提出选择解决方案的分析方法和基本原则。
2.1 固网语音业务技术
2.1.1 交换机&V5接入
PSTN提供了非常成熟的语音业务解决方案,它采用电路交换网(CSN)技术,基本特点是为通信双方固定地分配一条具有固定带宽的通信电路。在20世纪90年代后期,基于电路交换网络的接入技术已发展较为完善,主要提供了同制式的交换模块和V5协议接入两种设备供运营商选择。
2.1.2 综合接入
集成宽窄带为一体的综合接入设备已在江苏商用。宽窄带综合接入设备( IAD: integrated access de-vice,综合接入设备)是指通过统一平台同时完成话音、数据、专线等业务的接入、汇聚和分发,在支持将POTS(plain old telephone service)通过V5接口(或交换机内部协议)接入PSTN交换机的同时,也具备将POTS分组化后通过VoIP以太网接口接入软交换设备的能力。根据综合接入的定义,其融合了窄带V5接入(或交换机内部协议)、宽带DSLAM(数字用户线接入复用器)、和可升级为AG(综合接入媒体网关)等3部分功能。
2.1.3 接入网关
软交换是电信网向以IP为核心的分组化方向发展提出的网络体系架构,其原理是利用IP包承载电信业务,各类业务转换为数字信号,然后进行灵活的计算机软件处理和由IP网承载信息的传送。自2003年开始,软交换在电信网络上试商用。随着固网运营商长途电话网络改造和固网智能化的推进,软交换作为长途交换机和独立汇接局有了更多的应用。软交换用于解决固网的窄带语音业务接入需求也陆续进行了尝试和部署。
2.2 网络建设思路
解决当前固网语音业务的需求,在上述诸多的解决方案中选择合适的接入技术和设备,需要进行多纬度综合分析和评估。
2.2.1 业务需求
考虑到IP承载网现阶段还无法真正满足电信级和端到端QoS要求,所以对一些对话音服务、传真、拨号上网质量要求较高的客户,建议采用交换机或V5接入、综合接入方式解决。相反,对资费比较敏感、对服务质量要求不高的客户需求,可以采用AG、IAD、软终端、家庭网关等接入方式来解决。
2.2.2 可选择的技术方案
1)PSTN设备资源调配。主要方案有:用户板件的调配、远端接入设备的搬迁、母局用户级拆分。
用户板件的调配方案:对实装率较低的交换机接入网模块,通过减增用户板方式,充分利用网上空闲的用户板资源,进行新增用户的放号,不涉及系统级或模块级设备的调整。
远端设备的搬迁方案:由于城市改造和光进铜退导致的设备机房搬迁等,可以将原有的交换接入设备进行整体搬迁,原则上要保持原有的网络连接关系,即仍然接入原有的交换母局。对于再利用价值为C类的设备,建议主要用于原有节点的合并、扩容。虽然部分C类设备厂家明确提出了其远端设备向SS(软交换)网络平滑迁移的解决方案,但未经验证之前仍需持审慎态度。
2)改造。如果接入的交换母局资源较为紧张,同时在局设备运行时间较长,需要进行一定规模的中继接口扩容或交换网络的扩容改造。不同制式的设备改造可以有不同的选择。建议首选改造为综合接入设备, 但应注意用户板件兼容性问题,同时考虑到新建节点向AG过渡的能力(例如中兴ZXJ10的交换机设备用户板即不能为其综合接入设备或AG设备MSG5200所兼容)。
3)新建。在SS部署完毕并在资源充裕的网络环境中,新增节点无论是利用调拨改造的设备还是新购设备,如果仅解决普通语音业务,也可以考虑采用AG接入SS,将语音业务承载在IP网络。目前AG设备主要由两种设备演进而来:一种为窄带语音设备向综合接入的过渡,例如华为公司的UA5000;一种为DSLAM向综合接入的过渡,例如贝尔阿尔卡特公司的ISAM-V。由窄带过渡的AG能够较好地兼容原有PSTN的用户板资源, 是现阶段主流的形式。
2.2.4 语音接入设备的成本分析
除了技术因素,拥有成本也是关键要素。从采购领域而言,目前更强调总拥有成本(TCO)分析。本文侧重于接入技术的选择,仅对TCO的分析项进行简要描述。目前一次性采购的商务价格对设备选择仍具有很大的影响。
语音接入设备的总拥有成本T可以划分为3个方面:购置成本X,内部运营管理成本Y,后续维保和更新成本Z。购置成本主要取决于新购设备价格,其他配套设备价格和施工付出等总的成本;内部运营管理成本主要包含了配备维护人员、维护耗材等总的支出;后续维保成本主要指向制造商支付的设备维护保修、设备升级等总的费用。假设调配方案的T1=X1+Y1+Z1,新购方案的T2=X2+Y2+Z2,如果 T1>T2,可以很简单的判断出应选择新建方案。但实际操作中,运营商的Y值缺乏可用的评估数据,设备供应商的Z值也难以控制和精确计算。
2.2.5 技术风险分析
资源调配具有网络安全风险,不同的调配方案、不同的机型风险系数不同。仅对用户板做调拨方案的风险较低,远端设备的迁改方案风险略高,母局的拆分方案风险最高。交换母局以S1240机型的缩容为例, 制造商已明确声明改造风险太高,较难实施。
利用原有的PSTN资源进行调配的另一个风险来自于设备向下一代网络(NGN)演进能力。交换母局可以通过前置TG(中继网关)方式接入软交换网络,对于使用年限较长, 制造商无后续技术支撑的设备,其下挂的接入网点设备越多技术风险越高,此时必须评估的是接入设备的平滑升级能力。
IMS(IP多媒体子系统)是3GPP R5版本首次提出的支持IP多媒体业务的子系统,已经被各运营商承认, 今后技术发展趋势IMS将融合固网多媒体业务和固定移动融合业务。实际上现有SS应用于实现传统PSTN 用户的基本语音业务和语音增值业务SS技术本身也存在被更新和替换的风险。
3.结束语
未来固网业务模型将变得非常复杂,除了传统的用户到用户的通信以外,大量的业务是信息和娱乐类的业务,这些业务吸引用户的是内容,而不是通信能力, 业务丰富、业务的快速提供能力将成为运营商的核心竞争力。因此,固网语音的解决方案不能盲目追捧新技术也不能固步自封,要结合业务需求,根据对当前本地的实际业务需求、网络现状,从资源价值、方案、成本和承担的风险综合分析,选择合适的技术和解决方案。