浅析综合接入技术的发展
Analysis on the Development of Integrated Access Network

许志成(Horsy Xu)

摘要(ABSTRACT):文章从接入层网络所处的网络地位入手阐述了“后网络智能化”时代对接入层网络的要求。随后介绍了当前综合接入的技术发展现状,指出了综合接入是接入层网络建设的必由之路,并对综合接入的内涵和外延做了详细分析。文章最后突出描述了中兴通讯在综合接入技术方面的领导者地位。

关键词(KEY WORDS):接入层网络 后网络智能化时代 综合接入 FTTx

  接入层网络是连接用户终端设备和某种业务网络节点之间的网络设施,在接入网概念诞生之前,“接入层网络”就已经实实在在的存在于通信网络当中。接入网自从建立起电话业务网之后就存在着,只是它的作用不像今天这样突出,人们对它的关心也没有达到今天的程度。现代接入网的特点表现为综合业务的接入,特别是多媒体业务和IP业务的综合接入,这是接入层网络发展的必然趋势。网络演进要求接入网从支持单一的业务网演进为支持多种业务网的传送平台。

  相对于骨干层网络的“显赫地位”,接入层网络略显“默默无闻”,但每一次骨干网的变革都会带来接入层网络的技术革命,接入层网络也始终是电信网络发展的永恒主题。

  一、“后网络智能化时代”对接入层网络的要求

  网络转型是当今国内外各大固网运营商都面临的课题,英国电信、法国电信、德国电信、美国SBC、美国Verizon等通信巨头都提出了要转变为“综合信息通信娱乐服务商”的目标。从长远看,固网的优势仍比较明显。特别是随着技术的发展,通信、计算机、视频业务日渐融合,以及固网与移动的融合(FMC),为固网运营商向综合业务服务商方向转型提供了便利条件,这种融合的趋势势不可挡。

  中国电信和中国网通也在2005年提出了网络转型的战略目标,并且实施了以“网络智能化”为核心内容的具体措施,从核心层入手盘活了现有网络资源,提升了固网的业务提供能力和可持续发展能力。网络转型包含的内容非常的广泛,它涵盖了业务层、核心层到接入层、终端层等各个网络层次,接入层网络是网络转型中工作量最大的一部分。接入层网络是把核心层的业务传递给最终用户的网络保证,因此引入综合接入提供FTTx接入与Triple Play等基于IP内核的相关业务,以满足当前和未来固网运营商的发展要求。

  网络扁平化是电信网络发展的必然形式,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,也含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网络的核心和神经中枢,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。

  NGN是一个逐步建设的过程,在实施网络智能化之后,运营商关注的重点也逐步转向了接入层,对接入层网络建设提出了新的要求:

  • IP内核的系统架构,这是最根本的要求,没有这一点,一切都无从谈起;
  • 宽窄带综合的接入承载能力,满足运营商转型的业务需求;
  • 支持开放的标准接口,可灵活接入PSTN(V5)和NGN(H.248/MGCP/SIP),以实现PSTN向NGN的无缝切换;
  • 接入层网络的统一规划、统一建设、统一管理、统一控制。

  二、当前综合接入技术的发展现状

  综合接入网是接入网技术发展的总体趋势,也是接入网技术发展始终不渝的目标。伴随着时代的变迁,综合接入网的内涵也在不断的演进和丰富,对其功能的要求也越来越高。综合接入网的发展经历了从纯粹的语音接入、初步的窄带业务综合接入到宽窄带一体化接入,业务接口的提供也越来越丰富。当前以xDSL、LAN为代表的宽带业务蒸蒸日上,xPON、WiMAX等新的接入技术呼之欲出,而语音业务接入方兴未艾,因此现阶段的综合接入网必须能够提供各种宽窄带业务接口。

  随着电信业务的快速发展,用户数量不断增长,网络规模不断扩大,传统的宽带和窄带接入网独立建设和运营管理的方式已不能较好地适应发展的需要。而宽窄带一体化的综合接入网可通过统一的平台提供各种宽、窄带电信业务的综合接入、可实现集中统一的网管,大大地降低了接入网络的复杂程度,提高了接入网络建设的灵活性,降低了网络的运营成本,将成为未来接入层网络的建设方向。当前综合接入网技术最主要的着眼点在于总线方式的选择上。概括起来,当前综合接入网所走的技术路线有:

  1、 纯IP路线。在这种思路下,设备只有IP总线,所有的窄带、宽带业务都将通过IP总线处理,然后与业务提供点连接。
  2、 纯ATM路线。在这种思路下,语音业务和宽带业务均由ATM承载。
  3、 TDM+ATM路线。采用TDM和ATM双总线的结构,窄带业务走TDM总线,而宽带业务走ATM总线。
  4、 TDM+IP路线。这是目前最为主流的总线方式,宽带业务通过IP总线走,而窄带业务由TDM总线承载。这种思路下对于宽窄带业务的传送需要MSTP光传输的配合。

  发达国家的一些设备制造商,凭借其先进的技术、对接入网的深入认识,以及对用户需求的细致了解和有远见的预测,在99年前后,就推出了双总线模式的综合接入网设备。有些厂家根据背板提供的总线种类,提出了四总线的说法,包括:管理总线、TDM业务总线、分组业务总线、通用总线。通用总线是为了扩充业务的能力,或是为了支持现在还无法预见的某种业务而预留的。由于还无法估计其具体的设计参数,一般将其归为前三种总线中的一种。管理总线是为了实现整个系统的管理而设计的具有主备能力的总线,由于支持的业务种类越来越丰富,所需要的管理信息也越来越多,现在管理总线也多采用高速总线。这里所谓的“双总线”,就是在设备背板上提供的两种业务总线,即TDM总线和分组总线(IP或者ATM)。国内各大通信设备制造商纷纷推出类似的综合接入网设备。中兴通讯在2003年根据国内、国际的技术发展方向,采用了最先进的体系结构,推出了以IP为内核、内置MSTP的双总线式综合接入网。可以预见双总线综合接入网是接入网未来几年的发展方向,各大接入网设备制造商将努力争取在这个巨大市场上的竞争优势,来重新确立在整个光纤接入产品市场中的地位。

  当前关于综合接入最为热门的话题就是面向NGN的综合AG和面向光进铜退的FTTx技术,进而逐步向基于EPON/GPON的全光接入演进。

  三、综合接入是接入层网络建设的必由之路

  1.综合接入是一种建网理念

  网络转型的核心内容就是要实现从基础电信网络提供商向综合现代信息服务商的转变,而接入层网络所起的作用就是把核心层和业务层的业务可靠的传递给最终的用户。用户的需求始终是不停的发展变化的,因此需要寻找一种全新的建设模式来满足各种接入形式的弹性需求。接入层网络建设存在一对矛盾,一方面要求接入层设备要具备强大的接入能力,同时又要求设备本身的物理结构非常简单,综合接入作为一种建网理念,支持宽窄带用户的任何比例的灵活配置,业务上行方式也要非常灵活。

  2.综合接入的“三个面向”

  综合接入作为一种全新的建网模式,它的着眼点在于:

  • 面向NGN。迎合NGN网络扁平化的要求,支持向NGN的平滑演进;
  • 面向“光进铜退”。人们对带宽的需求是无止境的,由于光纤本身的优越传送性能,光节点的下移是带宽大幅提升的必由之路,中国电信集团公司高瞻远瞩的提出了“光进铜退”的战略举措。综合接入可以提供包括FTTB/C、FTT+LAN、FTTH、FTTO多种FTTx解决方案,综合多种光的接入和传送技术,迎合了集团公司“光进铜退”的指导建议。
  • 面向融合统一的接入承载平台。综合接入的理念就是要实现接入层网络的统一规划、统一建设、统一配置、统一管理、统一控制。

  3.综合接入的成本分析

  电信网络的成本包括基本的硬件成本、管理和维护成本、网络演进的成本等。综合接入是面向演进融合的全新建设模式,具体的组网原则和方式、设备型号的选择等都会与成本息息相关。

  总体上综合接入的直接建设成本与原有的分离建设模式的成本差别不大,但是管理和维护成本有很大的优势,而向NGN演进的成本、扩展新的接入技术(如扩展VDSL/2、EPON/GPON、WIMAX等)等方面的成本具有传统建设模式所无法比拟的优势。

  4.综合接入的内涵和外延

  综合接入不是窄带设备(POTS、ISDN等)和宽带设备(xDSL)的简单叠加,更不能理解为窄带模块或用户单元和DSLAM的简单叠加。综合接入是对传统建设模式的革命性发展,在新的网络环境下窄带和宽带的区分将会逐步消失,整个接入层网络只有用户接入接口的物理形态不同。当用户的管理、业务的提供都集中到SHLR和统一业务平台之后,接入层的各种业务接口就成了“不同带宽、不同形态、不同性能的业务传送通道”,如POTS接口可以理解为64k的语音通道、xDSL和xPON可以理解为带宽更大的语音(VOIP)和数据通道、WIMAX可以理解为宽带无线通道。因此,综合接入的内涵和外延体现在:

  • 继承性:综合接入继承了PSTN网络基于双绞线的POTS、IDSN、DDN等接入方式,也继承了基于双绞线的ADSL/2+、SHDSL等接入方式。电信网络发展有一个规律,那就是越简单、使用越方便的业务形式,它的生命周期越长久。POTS终端已经存在了几十年,伴随着电话交换机走过了好几个时代,到了NGN时代POTS终端还会继续存在吗?答案是肯定的,即使是到了NGN时代,“everything over IP”,但是POTS业务仍然会长期存在下去,因为这种通信形式使用方便,在人们心中“电话就应该是这样的”。ADSL/2+是基于ATM的技术,但是它仍然是当前宽带接入的主流方式,综合接入当然要继承这种接入方式。
  • 扩展性:IP内核的综合接入不仅可以继承现有窄带接入设备和宽带接入的所有接入方式,而且可以扩展VDSL2、EPON、GPON、WIMAX等接入方式。综合接入设备的可扩展性还体现在接入带宽可以灵活扩展,这也是得益于以太网交换技术的灵活扩展能力。继承了现有各种接入方式,满足了运营商当前的建设需求,强大的扩展能力更是可以让运营商的网络建设“随心所欲”。
  • 融合性:综合接入把各种接入形式理解为各种不同的接入通道,不再区分宽带和窄带,那么管理的融合是水到渠成的必然要求。网络建设和维护体制也将逐步融合,从按专业划分转变为按网络层次来划分。这种融合需要一个过程,但融合的方向是明确的。只有真正的做到“形合与神合兼备”,才是综合接入的真谛。

  四、中兴通讯引领综合接入发展潮流

  中兴通讯一直以来都是接入网新技术的积极拓展者和实践者,经过多年的市场砺炼,中兴通讯将技术的先进型和实用性完美结合,提供满足现实需求与未来发展的网络建设方案,不断拓展接入网应用新领域。秉承多年的通信产品开发和市场拓展经验,以用户需求为导向核心,细分用户市场,不断丰富和发展接入网内涵,根据通信网络的发展方向、最新的技术动态,结合现有的成熟技术,构建了面向NGN的新一代综合业务接入平台——ZXA10 MSAN/MSAG,它迎合了国内、国际的技术发展方向,采用了最先进的体系结构,以IP为内核、基于MSTP/RPR承载、灵活接入PSTN和NGN。它为电信运营商建设接入层网络提供了新的思路、新的理念、新的组网模式和解决方案,实现宽窄带综合业务的接入,具备“综合接入、综合网关、综合传输、综合网管”四个综合的鲜明特点。它以全新的角度去理解接入网,真正的把接入层网络的业务接口与传送承载网络有机的结合在一起融合成一个整体,从而实现了在统一的接入平台提供全业务的承载。

  在综合接入的发展历程中,中兴通讯一直扮演着领导者的角色:

  • 最早提出“光纤综合接入网的概念”
  • 以开拓性的思维,创造了“IP内核MSTP承载”的综合接入建设模式
  • 中兴通讯是能够提供基于综合接入的FTTx整体解决方案的唯一设备制造商
  • 率先提出在综合接入平台上融入WIMAX等无线宽带接入技术
  • 创造性的提出“固网3G接入层解决方案”
  • … …

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