中國電信網(wǎng)絡(luò )交換技術(shù)轉型

 

　　長(cháng)期以來(lái)，話(huà)音業(yè)務(wù)一直是傳統電信運營(yíng)商的主要收入來(lái)源，但近幾年來(lái)，話(huà)音業(yè)務(wù)低值化趨勢越來(lái)越明顯。2005年運營(yíng)商開(kāi)始全面進(jìn)行電話(huà)網(wǎng)的技術(shù)轉型，在加快軟交換引入步伐的同時(shí)，加大了網(wǎng)絡(luò )智能化的改造力度。然而，隨著(zhù)多媒體業(yè)務(wù)需求和多網(wǎng)融合技術(shù)的不斷發(fā)展， IMS技術(shù)受到業(yè)界的普遍關(guān)注。 
　　一、中國電信網(wǎng)絡(luò )智能化
　　電話(huà)自動(dòng)交換網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，累計投資已達數千億元，網(wǎng)絡(luò )容量大，用戶(hù)數量多。但隨著(zhù)社會(huì )信息化進(jìn)程的快速推進(jìn)，已不能滿(mǎn)足人民對日益增長(cháng)的新業(yè)務(wù)的需求，用戶(hù)發(fā)展停滯不前，業(yè)務(wù)收入逐年下滑。如何在滿(mǎn)足社會(huì )需求的同時(shí)提升電話(huà)網(wǎng)的技術(shù)水平，使龐大的國有資產(chǎn)保值增值，確保電話(huà)網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò )平穩演進(jìn)，促進(jìn)固定、移動(dòng)兩大業(yè)務(wù)的融合是中國電信實(shí)施戰略轉型的重要內容。
　　固網(wǎng)智能化是中國電信從現實(shí)和長(cháng)遠出發(fā)，為解決業(yè)務(wù)快速開(kāi)放、拓展業(yè)務(wù)種類(lèi)、延長(cháng)設備技術(shù)和服務(wù)壽命、實(shí)施網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)提出的整體提升固定電話(huà)網(wǎng)智能化水平的系統解決方案，即：將分散在6500部交換機中的用戶(hù)數據脫離出來(lái)，統一集中到按區域劃分的用戶(hù)數據中心，使之成為整個(gè)電話(huà)網(wǎng)的核心網(wǎng)元；整合業(yè)務(wù)平臺，構建統一業(yè)務(wù)中心，與數據中心有效配合，增強業(yè)務(wù)提供能力；優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )結構，提高運營(yíng)效率，節省了上百億元設備升級乃至更換費用；規模引入軟交換，逐步形成網(wǎng)絡(luò )交換控制中心，帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò )平滑演進(jìn)，多方有機結合，形成中國電信固網(wǎng)發(fā)展的新體系。固網(wǎng)智能化能夠有效的解決增值業(yè)務(wù)的甄別與觸發(fā)，實(shí)現用戶(hù)數據的集中管理、實(shí)現用戶(hù)號碼的可攜帶、提供基于用戶(hù)屬性觸發(fā)業(yè)務(wù)的能力，提高運維管理效率，從而屏蔽交換機功能的差異性、增強業(yè)務(wù)提供能力，加快業(yè)務(wù)開(kāi)放的步伐，進(jìn)一步提升市場(chǎng)競爭力，充分發(fā)揮現有固定網(wǎng)絡(luò )的潛能與優(yōu)勢，最大限度地提高固定網(wǎng)絡(luò )的經(jīng)濟效益。
　　固網(wǎng)智能化的核心技術(shù)是在現有固定電話(huà)網(wǎng)中引入SHLR(智能用戶(hù)數據庫)新網(wǎng)元存儲用戶(hù)信息。交換機或軟交換設備通過(guò)擴展ISUP、擴展MAP等協(xié)議與SHLR進(jìn)行信息交互，實(shí)現用戶(hù)數據查詢(xún)和屬性觸發(fā)，為用戶(hù)提供多樣化的增值服務(wù)。中國電信引入SHLR可以解決目前交換網(wǎng)中存在的幾大問(wèn)題：數據分散維護困難、用戶(hù)號碼與物理位置不可分離、僅支持接入碼觸發(fā)業(yè)務(wù)等，通過(guò)SHLR能夠做到用戶(hù)數據的集中管理，實(shí)現用戶(hù)號碼的可攜帶，提供基于用戶(hù)屬性觸發(fā)業(yè)務(wù)的能力，從而屏蔽交換機功能的差異性、增強業(yè)務(wù)提供能力，加快業(yè)務(wù)開(kāi)放的步伐，進(jìn)一步提升核心競爭力。
　　網(wǎng)絡(luò )智能化的實(shí)現有多種方案，對于采用新建“匯接局方案”實(shí)施網(wǎng)絡(luò )智能化的地區，應優(yōu)先“采用軟交換匯接局完全訪(fǎng)問(wèn)SHLR”方式實(shí)現；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(jīng)/可以對匯接局進(jìn)行升級改造的本地網(wǎng)可根據自身實(shí)際情況采用電路交換方式的 “匯接局方案”。 
　　從2003年初，中國電信開(kāi)始了固網(wǎng)智能化的工作，經(jīng)歷了思路的提出、技術(shù)的研究、方案的確定、規范的制訂、測試、業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)、系統的推廣等多個(gè)階段，確定了固網(wǎng)智能化演進(jìn)方案、發(fā)展策略以及相應的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)。2005年6月 固網(wǎng)智能化在 

onclick="activateYQinl(this);return false;"  target=_blank>福建、廣東、江蘇三省試點(diǎn)成功后，從2005年6月開(kāi)始至今，已在全國20個(gè)省市(南方19個(gè)省市、北方電信)大規模開(kāi)展了固網(wǎng)智能化的建設和推廣工作，原有電話(huà)網(wǎng)的能力得到了充分的發(fā)揮，在現網(wǎng)上推出彩鈴、一號通等市場(chǎng)迫切需求但一直難以提供的業(yè)務(wù)，創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益。

　　固網(wǎng)智能化是由中國電信自主研發(fā)的科研成果，是中國電信順應市場(chǎng)需求、結合自身網(wǎng)絡(luò )實(shí)際情況和技術(shù)發(fā)展趨勢所進(jìn)行的一項創(chuàng )新性系統改造工程，其技術(shù)創(chuàng )新性主要體現在以下幾點(diǎn)。 
　　(1)國際上首次完整地提出了提升固定電話(huà)網(wǎng)智能化水平的解決方案，實(shí)現了用戶(hù)數據的集中管理、網(wǎng)絡(luò )的集中控制、形成了創(chuàng )新的固網(wǎng)體系新架構，相當程度上解決了固網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)放慢、難以提供新業(yè)務(wù)的困難，是針對當前電話(huà)網(wǎng)演進(jìn)發(fā)展路徑的重大突破。
　　(2)根本解決了用戶(hù)業(yè)務(wù)觸發(fā)困難的問(wèn)題，實(shí)現了以往難以實(shí)現的多種增值業(yè)務(wù)，為固網(wǎng)業(yè)務(wù)的創(chuàng )新?tīng)I造了良好環(huán)境；探索了跨網(wǎng)絡(luò )的集中用戶(hù)數據管理的可行性，創(chuàng )新性地將固定電話(huà)網(wǎng)智能化系統改造與軟交換的引入有機結合。
　　(3)第一次實(shí)現了PHS與傳統電話(huà)網(wǎng)用戶(hù)數據的融合，既發(fā)揮了固網(wǎng)的潛能和優(yōu)勢，又帶動(dòng)了固網(wǎng)向下一代融合網(wǎng)絡(luò )的演進(jìn)；開(kāi)放了多種捆綁和融合類(lèi)業(yè)務(wù)，為固網(wǎng)增值、網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)以及固定和移動(dòng)融合創(chuàng )造了條件。
　　(4)成功地對電話(huà)網(wǎng)中的神經(jīng)系統——七號信令進(jìn)行了擴展。
　　(5)申請了五項具有自主 

onclick="activateYQinl(this);return false;"  target=_blank>知識產(chǎn)權的國家發(fā)明類(lèi)專(zhuān)利。

　　固網(wǎng)智能化有效盤(pán)活了固定電話(huà)網(wǎng)的現有資源，提高網(wǎng)絡(luò )及設備資源利用率，對國有資產(chǎn)的保值、增值起到了積極作用。在固網(wǎng)智能化的實(shí)施過(guò)程中規模引入軟交換，逐步形成網(wǎng)絡(luò )交換控制中心，帶動(dòng)了網(wǎng)絡(luò )平滑演進(jìn)。通過(guò)對用戶(hù)數據集中管理模式的不斷完善，可以建立包括軟交換、多媒體在內的統一用戶(hù)層面，促進(jìn)PSTN、軟交換、PHS等多網(wǎng)融合，確保網(wǎng)絡(luò )可持續發(fā)展。 
　　二、中國電信軟交換技術(shù)的引入
　　軟交換技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新的呼叫控制技術(shù)，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(diǎn)。在這種體系架構中業(yè)務(wù)與控制、接入與承載彼此分離，各網(wǎng)元設備之間采用標準的協(xié)議進(jìn)行通信，并支持標準的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)接口實(shí)現獨立于網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)模式，并能為用戶(hù)提供語(yǔ)音、數據和多媒體等各種業(yè)務(wù)。 實(shí)踐證明，軟交換體系在技術(shù)上已經(jīng)成熟，經(jīng)濟分析可行，軟交換技術(shù)正在逐步取代電路交換技術(shù)。
　　軟交換系統由多種設備組成，主要包括軟交換設備、中繼網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)、媒體服務(wù)器、應用服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò )側設備以及IAD、SIP終端等終端側設備。其主要應用集中在利用軟交換提供長(cháng)途匯接和本地用戶(hù)接入業(yè)務(wù)以及為企業(yè)用戶(hù)提供綜合通信解決方案。
　　軟交換技術(shù)從1997年開(kāi)始發(fā)展，正在逐步從試驗階段走向商用階段，并在國內外得到應用?？傮w上看，美國的運營(yíng)商領(lǐng)先于歐洲，新興運營(yíng)商積極于傳統運營(yíng)商。隨著(zhù)競爭的日益激烈和多樣化、個(gè)性化業(yè)務(wù)需求的不斷增加，軟交換技術(shù)已經(jīng)成為運營(yíng)商實(shí)現綜合業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)、向不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域滲透的重要技術(shù)手段。目前，軟交換已經(jīng)在電話(huà)網(wǎng)的長(cháng)途和匯接層面開(kāi)始引入。
　　中國通信標準化協(xié)會(huì )網(wǎng)絡(luò )與交換技術(shù)委員會(huì )從2001年起開(kāi)始制定軟交換系統相關(guān)規范及標準，主要包括設備規范、協(xié)議規范、接口規范和業(yè)務(wù)相關(guān)規范等，共完成相關(guān)規范59個(gè)。2005年中國電信聯(lián)合 

onclick="activateYQinl(this);return false;"  target=_blank>信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院和國內多個(gè)廠(chǎng)家在ITU-T FGNGN第6次會(huì )議上提議開(kāi)展基于軟交換的標準化研究工作，并立項成功。根據目前FGNGN研究的NGN 的體系架構，已經(jīng)明確PSTN/ISDN 仿真作為四個(gè)業(yè)務(wù)子系統之一。中國電信建議應該研究PSTN/ISDN 仿真的體系結構來(lái)解決運營(yíng)商面臨的網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)問(wèn)題。目前實(shí)現PSTN/ISDN 仿真有兩種方式，一種是用IMS實(shí)現PSTN/ISDN 仿真，一種是用軟交換來(lái)實(shí)現PSTN/ISDN 仿真。但是由于IMS實(shí)現PSTN/ISDN 仿真的演進(jìn)方式還不成熟，而軟交換已經(jīng)比較成熟，目前運營(yíng)商面臨的網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)問(wèn)題可通過(guò)軟交換的方式來(lái)解決。中國電信建議FGNGN盡快開(kāi)展基于軟交換的PSTN/ISDN 仿真體系架構的研究工作，提出了基于軟交換的PSTN/ISDN 仿真子系統的功能架構、接口要求以及與NGN功能架構的關(guān)系等，會(huì )議同意開(kāi)始研究“基于軟交換的PSTN/ISDN 仿真的體系架構”，并由中國電信承擔了該草案的編輯工作。 

　　中國電信在集團公司統一部署下，從2001年開(kāi)始進(jìn)行軟交換技術(shù)的跟蹤。2002年選用西門(mén)子、中興、阿爾卡特、愛(ài)立信、北電、華為六廠(chǎng)家軟交換系統，分別在廣州、深圳、上海、杭州四個(gè)城市建設實(shí)驗網(wǎng)絡(luò )，對軟交換系統的功能、性能和協(xié)議等能力進(jìn)行了全面測試，并驗證了API業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的能力。2003年繼續在廣東、上海和浙江進(jìn)行了業(yè)務(wù)試驗，進(jìn)一步驗證軟交換系統提供業(yè)務(wù)的能力，與此同時(shí)，兩北地區開(kāi)始試商用。2004年在深圳、肇慶開(kāi)展試商用，在業(yè)務(wù)、運維和營(yíng)銷(xiāo)等各方面全面驗證軟交換網(wǎng)絡(luò )規模商用的能力。試驗證明軟交換體系在技術(shù)上已經(jīng)基本成熟，2005年中國電信在深圳進(jìn)行了軟交換網(wǎng)絡(luò )智能化的試驗，2005年在長(cháng)途層面開(kāi)始商用。
　　軟交換業(yè)務(wù)提供方式有三種：由軟交換設備提供PSTN基本業(yè)務(wù)及補充業(yè)務(wù)；采用SIP應用服務(wù)器或Parlay應用服務(wù)器來(lái)提供運營(yíng)商自營(yíng)的新型業(yè)務(wù)；利用PARLAY應用服務(wù)器通過(guò)第三方提供業(yè)務(wù)，此種方式仍處于探索階段，應進(jìn)一步深入研究和實(shí)踐。
　　軟交換面臨的主要問(wèn)題是在業(yè)務(wù)和應用上還很薄弱，在實(shí)施中應注意不同廠(chǎng)家業(yè)務(wù)平臺的互通問(wèn)題。受部分嵌套式業(yè)務(wù)的影響，其API接口功能還受一定限制，影響了第三方的業(yè)務(wù)實(shí)現和集成效率。
　　電話(huà)網(wǎng)是中國電信的最大網(wǎng)絡(luò )之一，而網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)是一個(gè)長(cháng)期過(guò)程，因此電路交換向NGN演進(jìn)的過(guò)程中應注重網(wǎng)絡(luò )的銜接性、業(yè)務(wù)的連續性以及網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)管理的穩妥性，實(shí)踐證明軟交換已經(jīng)具備替代電路交換設備的能力，靈活提供業(yè)務(wù)的能力也已經(jīng)得到驗證，同時(shí)軟交換符合電路交換向分組交換轉型的總體發(fā)展趨勢，在話(huà)音網(wǎng)絡(luò )引入軟交換技術(shù)應認真研究引入的策略，組網(wǎng)架構和不同廠(chǎng)家業(yè)務(wù)平臺的互通。電話(huà)網(wǎng)向下一代網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)過(guò)程中，軟交換是一個(gè)不可逾越的階段。
　　采用軟交換技術(shù)實(shí)現電話(huà)網(wǎng)的演進(jìn)， 將提升電話(huà)網(wǎng)的業(yè)務(wù)能力，降低成本，符合網(wǎng)絡(luò )的未來(lái)發(fā)展趨勢。近期，軟交換網(wǎng)絡(luò )能夠解決現有電路交換網(wǎng)的整體轉型問(wèn)題；并服務(wù)好大客戶(hù)。軟交換系統應具有支持寬帶用戶(hù)未來(lái)向IMS遷移的能力。 
　　軟交換的引入使基于電路交換的網(wǎng)絡(luò )轉型為基于分組的網(wǎng)絡(luò )，關(guān)鍵點(diǎn)在于其業(yè)務(wù)的提供是有序的，是可控制和可管理的，不同于一般的基于IP的業(yè)務(wù)。而且在其業(yè)務(wù)的種類(lèi)上增加了基于IP的增值業(yè)務(wù)，使傳統話(huà)音業(yè)務(wù)又有了新生。
　　三、中國電信對IMS的理解 
　　由于基于IP的網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)技術(shù)給傳統電信運營(yíng)商帶來(lái)的挑戰，電信運營(yíng)商正在積極尋求能夠駕馭IP網(wǎng)絡(luò )的解決方案。IMS使移動(dòng)和固定的融合成為可能，使基于IP的業(yè)務(wù)控制和管理成為可能，NASS和RACE使接入管理和控制成為可能。人們開(kāi)始寄希望于IMS能夠給予這個(gè)承諾，并大膽開(kāi)始了這種嘗試。 
　　從設備的開(kāi)發(fā)看，國內外主流廠(chǎng)商都在進(jìn)行IMS產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，也提出了明確的產(chǎn)品計劃。這些路標能否按計劃實(shí)施，很大程度上受到標準進(jìn)程市場(chǎng)需求的限制，2006年應用于移動(dòng)的IMS設備可以投入商用，應用于固網(wǎng)的IMS設備將會(huì )更晚些。 
　　運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)策略與其定位是緊密相關(guān)的，美國運營(yíng)商從市場(chǎng)的發(fā)展趨勢和企業(yè)定位出發(fā)，根據企業(yè)策略和自身的需求，裁減和改造網(wǎng)絡(luò )的架構，制定IMS的發(fā)展的策略。見(jiàn)表1。

運營(yíng)商	情況	關(guān)注點(diǎn)
AT&T	固網(wǎng)運營(yíng)商 擁有Cingular 60%股份	關(guān)注VOIP 通過(guò)固網(wǎng)提供 IPTV和多媒體業(yè)務(wù)
Bell South	固網(wǎng)運營(yíng)商 擁有Cingular 40%股份 擁有DirectTV	非常關(guān)注雙模業(yè)務(wù)，語(yǔ)音電話(huà)在固定和移動(dòng)網(wǎng)的無(wú)縫移動(dòng)、切換 用戶(hù)和企業(yè) VoIP業(yè)務(wù) 通過(guò)固網(wǎng)提供 IPTV和多媒體業(yè)務(wù) 不關(guān)注接入網(wǎng)的QoS
Cingualr	GSM和UMTS運營(yíng)商	移動(dòng)網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù)
Sprint	CDMA運營(yíng)商 與Cable公司合資	用戶(hù)和企業(yè) VoIP業(yè)務(wù) 為Cable和移動(dòng)用戶(hù)提供無(wú)差別的業(yè)務(wù) 固定和移動(dòng)融合的IPTV業(yè)務(wù) 關(guān)注接入網(wǎng)的QoS

表 1 美國運營(yíng)商對IMS的關(guān)注點(diǎn)

　　IMS可以提供和管理分組業(yè)務(wù)、實(shí)現多個(gè)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的交互、 成為各運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )發(fā)展目標。目前階段，固定運營(yíng)商對為固定用戶(hù)提供移動(dòng)業(yè)務(wù)非常關(guān)注，比如語(yǔ)音和IPTV業(yè)務(wù)在Wi-Fi、3G網(wǎng)絡(luò )間的跨網(wǎng)漫游，而移動(dòng)運營(yíng)商則更關(guān)注利用多媒體業(yè)務(wù)的提供，如Video sharing等。
　　IMS為電信業(yè)務(wù)與企業(yè)應用結合提供了可能性，可以為企業(yè)客戶(hù)提供高價(jià)值的服務(wù)，比如消息、語(yǔ)音業(yè)務(wù)與Email和OA、ERP等的結合可以提供無(wú)縫的通信辦公系統。目前Sprint、Cingular等與IBM和Motorola開(kāi)展合作，設備提供商Lucent與IBM、BEA等開(kāi)展了合作，這種IT與電信業(yè)的合作將發(fā)揮各自的優(yōu)勢，成為未來(lái)電信業(yè)務(wù)發(fā)展的趨勢。
　　IMS是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的整體架構，其體系架構增強了對基于IP流的可控和可管理性，代表了網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展趨勢。但目前IMS正處于技術(shù)發(fā)展的初級階段，并未規模商用，因此預計固網(wǎng)運營(yíng)商將從2007年引入IMS。IMS的引入與接入、承載、控制、業(yè)務(wù)、支撐等網(wǎng)絡(luò )的各層面相關(guān)，同時(shí)也對終端改造、寬帶的發(fā)展策略、運營(yíng)模式帶來(lái)挑戰，因此各運營(yíng)商需因地制宜地根據需求加以選擇。 
　　比較固定接入網(wǎng)和移動(dòng)接入網(wǎng)的特點(diǎn)會(huì )發(fā)現，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )對于接入網(wǎng)的控制機制非常完備，用戶(hù)的鑒權、資源分配、接入網(wǎng)定位、計費采集點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)監控等方面都遠比固定接入網(wǎng)復雜。3GPP R6中已經(jīng)定義WLAN接入IMS域，在R7中將支持ADSL接入，但是只規定了功能框架，對于QoS、移動(dòng)性和計費等功能的支持需要進(jìn)一步定義。TISPAN和FGNGN在R1中定義了RACS和NASS的內部功能模塊，詳細的功能和流程將在后續版本中規定。IMS的與傳輸、接入網(wǎng)絡(luò )無(wú)關(guān)性、移動(dòng)性管理和QoS控制等功能都是體現在對接入網(wǎng)的控制，因此在固網(wǎng)制定NASS和RACS子系統的標準和替換、升級原有的接入網(wǎng)控制設備和終端將是一項長(cháng)期的工程。
　　實(shí)現融合是一個(gè)長(cháng)期的目標，涉及的因素很多。IMS只是在網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)層面提供了融合技術(shù)的可能性，但還需要認真研究其可行性、經(jīng)濟性、復雜性和可管理性。
　　四、總結
　　按照固定交換網(wǎng)發(fā)展的軌跡來(lái)看，固網(wǎng)智能化、軟交換和IMS是網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的不同階段。PSTN是發(fā)展的基礎，軟交換是一個(gè)不可逾越的重要階段，而IMS是NGN最終的目標架構，三者將先后出現在網(wǎng)絡(luò )中，并長(cháng)期共存。