2022年全球電信行業(yè)熱點技術(shù)發(fā)展趨勢

年全球電信行業(yè)熱點技術(shù)發(fā)展趨勢電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)展的主要熱點問題及趨勢探討

一、NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及演進(jìn)的討論

電信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展趨勢是在分組化的IP平臺上供應(yīng)豐富的、多樣化的業(yè)務(wù)。國際各標(biāo)準(zhǔn)組織開頭NGN標(biāo)準(zhǔn)化的討論，隨著這種趨勢的日益明顯，市場對于全球性的NGN標(biāo)準(zhǔn)提出了特別迫切的要求。目前國際NGN標(biāo)準(zhǔn)的討論重點之一是在NGN的體系架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面。

1.NGN的體系架構(gòu)(IMS)

NGN的體系架構(gòu)目前爭論最多的是網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu),歐洲TISPAN方案將NGN架構(gòu)描述為4個網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng),即IMS多媒體子系統(tǒng)、PSTN、ISDN仿真子系統(tǒng)、基于RSTP的流媒體子系統(tǒng)和其他多媒體子系統(tǒng)。ITUFGNGN將其進(jìn)行了相應(yīng)的修正，在此基礎(chǔ)上2022年12月會議連續(xù)補(bǔ)充了NASS和RACE功能。

IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)為NGN接入網(wǎng)和終端供應(yīng)基于SIP的業(yè)務(wù)，包括多媒體會話業(yè)務(wù)、集群信息定購等。

PSTN、ISDN仿真子系統(tǒng)是從與IP網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)相連的傳統(tǒng)終端的角度模擬PSTN、ISDN，它保證PSTN、ISDN業(yè)務(wù)的可用性和同一性，使得用戶感覺不到他們并未與PSTN、ISDN直接相連。PSTN、ISDN仿真子系統(tǒng)與IMS在規(guī)律上是分別的，其技術(shù)上的不同點在于前者是基于H.248和SIP-I的，而后者是基于純SIP的。值得留意的是，兩者只是在概念上的分別，不同子系統(tǒng)的功能實體可能在同一物理節(jié)點上實現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)附屬子系統(tǒng)(NASS)供應(yīng)IP地址安排(如利用動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP)、IP層認(rèn)證、基于用戶輪廓的網(wǎng)絡(luò)接入鑒權(quán)、基于用戶輪廓的接入網(wǎng)絡(luò)配置、IP層位置管理等功能。

資源和準(zhǔn)入掌握子系統(tǒng)(RACS)供應(yīng)準(zhǔn)入掌握和網(wǎng)關(guān)掌握功能。準(zhǔn)入掌握即依據(jù)用戶輪廓、運(yùn)營者策略和資源可用性進(jìn)行準(zhǔn)入打算；網(wǎng)關(guān)掌握包括網(wǎng)絡(luò)地址和端口轉(zhuǎn)換、DSCP標(biāo)記等。

2.網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

NGN的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目前引起了廣泛的關(guān)注，固網(wǎng)演進(jìn)是否適于采納IMS的架構(gòu),IMS(IPMultimediaSubsystem)是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)，它的核心特點是采納SIP和與接入的無關(guān)性，目前IMS支持2G和3G的移動接入方式，還不能支持固定接入方式。在網(wǎng)絡(luò)融合的進(jìn)展趨勢下，3GPP、ETSI和ITU-T都在討論基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合方案，目的是使IMS成為基于SIP會話的通用平臺，同時支持固定和移動的多種接入方式，實現(xiàn)固網(wǎng)和移動網(wǎng)的融合。但目前相當(dāng)多的運(yùn)營商面臨的問題是如何將傳統(tǒng)基于電路的PSTN演進(jìn)到基于分組技術(shù)的NGN中。盡管IMS可能成為NGN的重要組成部分，但是這種模式并不是很簡單能夠快速進(jìn)行商業(yè)化的部署，特殊是移動網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)的差異也使為移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的IMS的推廣造成了一些不確定的影響。

目前，以歐洲ETSI為代表的TISPAN方案提出了基于IMS的體系架構(gòu)是NGN的主體架構(gòu)，認(rèn)為IMS代表了NGN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展的方向。IMS系統(tǒng)采納SIP進(jìn)行端到端的呼叫掌握，這就為IMS同時支持固定和移動接入供應(yīng)了技術(shù)基礎(chǔ)，也使得網(wǎng)絡(luò)融合成為可能。但是由于基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合的討論剛剛開頭，技術(shù)上還不夠成熟穩(wěn)定，其標(biāo)準(zhǔn)化工作也相應(yīng)地成為了目前討論的重點。雖然ITU、3GPP、TISPAN都已經(jīng)確定了IMS作為NGN的基礎(chǔ)框架，但許多網(wǎng)元和接口的功能還需要進(jìn)行增加或修改；此外，目前標(biāo)準(zhǔn)組織的活動還處于功能需求的討論階段，實現(xiàn)這些功能的流程、消息及參數(shù)還需要詳細(xì)的規(guī)范定義。從產(chǎn)品的開發(fā)看，雖然國內(nèi)外主流廠商都在進(jìn)行IMS產(chǎn)品的開發(fā)，但受到標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的限制，目前的產(chǎn)品僅能支持IMS的某些應(yīng)用，并非完整意義上的IMS網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，不能夠滿意運(yùn)營商大規(guī)模建網(wǎng)的需求。對于運(yùn)營商而言，基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合方案可以使其基于統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)為固定和移動用戶供應(yīng)相同的業(yè)務(wù)，相對固網(wǎng)和移動網(wǎng)的核心網(wǎng)并存的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，不僅可以削減網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡單度，也應(yīng)當(dāng)可以降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維成本，但是同時也對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和管理提出了挑戰(zhàn)，運(yùn)營商需要針對網(wǎng)絡(luò)融合的新架構(gòu)討論相應(yīng)的管理對策。IMS將來如何供應(yīng)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺，標(biāo)準(zhǔn)乃至商品的成熟性等問題仍有待進(jìn)一步的探討和解決。

在2022年12月ITUNGN會議上，大會同意啟動基于呼叫服務(wù)器(軟交換)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化討論。ITUFGNGN也在2022年6月啟動了PSTN演進(jìn)的討論，提出了基于呼叫服務(wù)器(軟交換)的PSTN演進(jìn)方案和示例。

二、以開放體系架構(gòu)和基于分組傳送為主要特征的軟交換技術(shù)

軟交換技術(shù)是近年進(jìn)展起來的一種新的呼叫掌握技術(shù)，已經(jīng)漸漸成為電路交換向分組交換演進(jìn)的主流技術(shù)。從技術(shù)進(jìn)展趨勢來看，電路交換將向以分組技術(shù)為基礎(chǔ)的軟交換演進(jìn)，但在相當(dāng)長的時間內(nèi)電話交換網(wǎng)仍將與軟交換網(wǎng)絡(luò)共存。實踐證明，軟交換技術(shù)趨于成熟，達(dá)到了組建商用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)條件。采納軟交換技術(shù)實現(xiàn)電路交換向分組交換演進(jìn)是電話網(wǎng)進(jìn)展的重要技術(shù)舉措。

軟交換技術(shù)從1997年開頭進(jìn)展，正在逐步從試驗階段走向商用階段，并在國內(nèi)外得到應(yīng)用?？傮w上看，美國的運(yùn)營商要領(lǐng)先于歐洲，新興運(yùn)營商要樂觀于傳統(tǒng)運(yùn)營商。目前，美國的Verizon公司、Sprint公司、加拿大的BELLCANADA、英國的BT等公司已經(jīng)開頭引入軟交換系統(tǒng)并開展業(yè)務(wù)。國內(nèi)運(yùn)營商也間續(xù)開頭利用軟交換系統(tǒng)供應(yīng)業(yè)務(wù)。隨著競爭的日益激烈和多樣化、共性化業(yè)務(wù)需求的不斷增加，軟交換技術(shù)已經(jīng)成為運(yùn)營商實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)經(jīng)營、向不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域滲透的重要技術(shù)手段。

軟交換業(yè)務(wù)供應(yīng)方式有三種：由軟交換設(shè)備供應(yīng)PSTN基本業(yè)務(wù)及補(bǔ)充業(yè)務(wù)；采納SIP應(yīng)用服務(wù)器或Parlay應(yīng)用服務(wù)器來供應(yīng)運(yùn)營商自營的新型業(yè)務(wù)；利用PARLAY應(yīng)用服務(wù)器通過第三方供應(yīng)業(yè)務(wù)，此種方式仍處于探究階段，應(yīng)進(jìn)一步深化討論和實踐。

在語音網(wǎng)絡(luò)引入軟交換技術(shù)應(yīng)仔細(xì)討論引入的策略和不同廠家業(yè)務(wù)平臺的互通。

三、基于MPLS、逐步引入IPv6，確保平安和多業(yè)務(wù)力量的數(shù)據(jù)技術(shù)

1.MPLS技術(shù)

基于MPLS的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是目前國內(nèi)外主流運(yùn)營商的全都選擇。從今后的整體網(wǎng)絡(luò)定位和業(yè)務(wù)進(jìn)展趨勢來看，逐步向網(wǎng)絡(luò)邊緣擴(kuò)展的MPLS是面對傳統(tǒng)和新型業(yè)務(wù)的核心承載技術(shù)，是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合的統(tǒng)一基礎(chǔ)承載平臺。隨著技術(shù)及應(yīng)用的進(jìn)展，需要在MPLS網(wǎng)絡(luò)中逐步部署MPLSOAM功能。MPLS主要用來供應(yīng)成熟的BGP/MPLS方式的三層VPN和Martini方式的二層VPN業(yè)務(wù)。在全網(wǎng)統(tǒng)一的策略前提下，以DiffServ模式結(jié)合多種節(jié)點QoS保證技術(shù)，逐步實現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的分類掌握，滿意關(guān)鍵業(yè)務(wù)及用戶對網(wǎng)絡(luò)傳送的帶寬、時延和抖動等性能要求；業(yè)務(wù)掌握協(xié)議以COPS和RADIUS協(xié)議為主。

在全網(wǎng)統(tǒng)一策略的前提下，IP網(wǎng)絡(luò)以DiffServ模式為主，結(jié)合多種節(jié)點QoS保證技術(shù)，逐步實現(xiàn)業(yè)務(wù)的分類掌握，用來滿意關(guān)鍵業(yè)務(wù)及用戶對網(wǎng)絡(luò)傳送的帶寬、時延、抖動等性能要求。業(yè)務(wù)掌握協(xié)議以COPS和RADIUS協(xié)議為主。中國電信正在樂觀打造基于MPLS技術(shù)的精品網(wǎng)絡(luò),為實時業(yè)務(wù)保證服務(wù)質(zhì)量和企業(yè)客戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的服務(wù).

2.IPv6技術(shù)

IPv6相關(guān)技術(shù)本身已經(jīng)基本成熟，全球IPv6地址的安排正在加速。各運(yùn)營商正在樂觀討論向IPv6的過渡策略。并充分利用寬帶用戶快速進(jìn)展的契機(jī)，使新增的IP城域網(wǎng)/接入網(wǎng)設(shè)備具有IPv6的力量。同時將連續(xù)探究IPv6特色業(yè)務(wù)和所需的業(yè)務(wù)平臺。

國內(nèi)外對于IPv6的關(guān)注已經(jīng)上升到了相當(dāng)?shù)母叨?，對IPv6的各項討論和實現(xiàn)已經(jīng)綻開。華為、中興、思科和Juniper等廠商已經(jīng)開發(fā)出了面對IPv6網(wǎng)絡(luò)的路由器產(chǎn)品，日本KAME、微軟、IBM、SunMicrosystems、Trumpet、Hitachi等公司，分別研制開發(fā)了不同平臺上的IPv6系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。日本目前是全球擁有IPv6地址最多的國家，NTTCom和KDDI等主要日本運(yùn)營商現(xiàn)在幾乎都供應(yīng)了IPv6業(yè)務(wù)。

歐洲國家對IPv6進(jìn)展極為重視，主要緣由在于歐洲在移動通訊領(lǐng)域已經(jīng)把握了先機(jī)，即將到來的3G時代更讓他們看到了在將來網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)中與美國并駕齊驅(qū)的盼望。要將這一盼望變?yōu)楝F(xiàn)實，IPv6統(tǒng)治地位的早日確立就成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。為了抓住這一進(jìn)展的契機(jī)，歐洲的各大廠商和運(yùn)營商都對IPv6寄予了厚望并全力推廣和討論IPv6，如諾基亞、愛立信、BT等公司始終都是IPv6討論方向的主要引導(dǎo)者。

美國是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)源地，以IPv4為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)成就了美國新經(jīng)濟(jì)的巨大進(jìn)展，“911”后，美國為了防止恐怖分子對網(wǎng)絡(luò)的攻擊，快速采納增加平安性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，開頭大力推動IPv6的進(jìn)展，其中重要的一條是IPv6的平安性要比IPv4高。并且在美國也有了IPv6的商用網(wǎng)，目前美國國防部已經(jīng)開頭正式的IPv6試驗工作，并方案在2022年前將全部的軍用裝備替換成支持IPv6的設(shè)備。

在國內(nèi)，最早進(jìn)入IPv6領(lǐng)域的是CERNET，在國內(nèi)教育網(wǎng)范圍內(nèi)組建了IPv6試驗床。在政府方面，由國家進(jìn)展改革委員會牽頭，聯(lián)合工程院、科技部、教育部、信息產(chǎn)業(yè)部和自然科學(xué)基金會等部門啟動了中國下一代互聯(lián)網(wǎng)項目CNGI，以促進(jìn)IPv6在中國的普及，該項目既是一個科技開發(fā)項目，也是一個試驗示范工程項目。臺灣省于2022年8月起開頭啟動“e-Taiwan方案”，其中明確制定了互聯(lián)網(wǎng)從IPv4過渡到IPv6的日程表，即到2022年全部更換為IPv6。其目標(biāo)是到2022年，臺灣省的互聯(lián)網(wǎng)將全面過渡到IPv6。

作為國內(nèi)最大的電信運(yùn)營商之一，中國電信集團(tuán)公司樂觀進(jìn)行關(guān)于下一代網(wǎng)絡(luò)的討論與試驗。通過討論IPv6及相關(guān)技術(shù)，為中國電信制定長遠(yuǎn)的NGI/NGN進(jìn)展策略供應(yīng)了決策依據(jù)，避開在戰(zhàn)略政策的制定上陷入誤區(qū)。另外，通過深化的討論和廣泛的試驗，為中國電信建設(shè)下一代網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)儲備和供應(yīng)技術(shù)支持。從2022年5月份起，中國電信開展了《IPv6網(wǎng)絡(luò)的總體技術(shù)方案》項目的討論，并于2022年4月份在湖南建立了國內(nèi)第一個IPv6城域試驗網(wǎng)絡(luò)。在此工作基礎(chǔ)上，通過調(diào)集北京、上海、廣東等地的科研人員的優(yōu)勢力氣，并憑借中國湖南電信的網(wǎng)絡(luò)資源，將試驗室內(nèi)的討論試驗與現(xiàn)網(wǎng)的試驗相結(jié)合，將試驗網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到北京、上海和廣州，進(jìn)行了《中國電信IPv6技術(shù)討論與試驗》項目的討論與試驗工作。目前Internet網(wǎng)正以令人難以預(yù)料的速度在膨脹，據(jù)統(tǒng)計平均每年Internet的規(guī)模都擴(kuò)大一倍，當(dāng)前推動Internet進(jìn)展的動力是日益成熟的個人電腦市場。更高的性能和更低的價格使得個人電腦市場成為Internet進(jìn)展的巨大引擎，這是在Internet進(jìn)展初期所沒有預(yù)料到的狀況。尤其值得留意的是，Internet下一階段進(jìn)展的動力將不僅僅只是個人電腦市場，而是由多個市場共同推動，如：個人移動計算設(shè)備、網(wǎng)上消遣服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備掌握、家電等等。此外，終端的非PC化，特殊是各類傳感器的導(dǎo)入，將使網(wǎng)絡(luò)無所不在。而與之不相適應(yīng)的是，Internet當(dāng)前使用的IP協(xié)議版本IPv4正由于各種自身的缺陷而舉步維艱。在IPv4面臨的一系列問題中，IP地址即將耗盡無疑是最為嚴(yán)峻的，有猜測表明，以目前Internet進(jìn)展速度計算，全部IPv4地址將在2022～2022年間安排完畢。盡管使用NAT技術(shù)、CIDR技術(shù)在肯定程度上延緩了IP地址的緊急局面，但是移動通信技術(shù)的進(jìn)展對IP地址空間提出了更大的需求，引入并采納新的地址方案勢在必行。同時多媒體數(shù)據(jù)流的加入，對數(shù)據(jù)流真實性的鑒別以及出于平安性等方面的需求都迫切要求新一代IP協(xié)議的消失。IPv6正是在這一背景下產(chǎn)生的。IETF從1995年開頭，著手討論開發(fā)下一代IP協(xié)議，即IPv6。與IPv4相比，IPv6具有很多新的特點，它采納了新型IP報頭、新型QoS字段、主機(jī)地址自動配置、內(nèi)置的認(rèn)證和加密等很多技術(shù)。IPv6可以徹底解決IPv4網(wǎng)絡(luò)地址不足的問題，并對于移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有較好的支持。近幾年來，IPv6技術(shù)日益受到了重視，設(shè)備制造商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和討論組織進(jìn)行了大量的討論和試驗工作。

3.城域以太網(wǎng)技術(shù)

城域以太網(wǎng)是采納以太網(wǎng)技術(shù)作為用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)的城域網(wǎng)，可運(yùn)行于裸光纖、SDH、DWDM、MSTP和MPLS等多種傳送方式之上。

針對以太網(wǎng)技術(shù)缺少Q(mào)oS保障和統(tǒng)一的網(wǎng)管力量等問題，以太網(wǎng)論壇(MEF)主要從四個方面開展討論工作：城域以太網(wǎng)的架構(gòu)；城域以太網(wǎng)供應(yīng)的業(yè)務(wù)；城域以太網(wǎng)的愛護(hù)和QoS；城域以太網(wǎng)的管理。城域以太網(wǎng)作為一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以更好地利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，愛護(hù)既有投資。

城域以太網(wǎng)技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)中越來越引起重視，下一步的標(biāo)準(zhǔn)化工作內(nèi)容包括：進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參數(shù)和相關(guān)屬性，定義運(yùn)營商級的基于以太網(wǎng)的城域傳送技術(shù)，定義以太網(wǎng)電路仿真以及城域以太網(wǎng)的EMS和NMS。

城域以太網(wǎng)具有兩個進(jìn)展方向：一是以太網(wǎng)技術(shù)向下與SDH結(jié)合，利用SDH的管理力量、故障愛護(hù)等力量提升以太網(wǎng)的組網(wǎng)力量和性能，此方向有代表性的是MSTP技術(shù)；二是保持以太網(wǎng)的底層特征，利用上層的智能技術(shù)來補(bǔ)充以太網(wǎng)相關(guān)力量的不足，此方向有代表性的是MPLS技術(shù)。

4.終端

網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展是為業(yè)務(wù)服務(wù)的，而業(yè)務(wù)的供應(yīng)需要通過終端加以實現(xiàn)，我們必需為下一代網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)新型終端，包括智能型終端、具有移動性的終端。目前終端的單調(diào)和業(yè)務(wù)功能的不統(tǒng)一，導(dǎo)致了用戶對新網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接受的緩慢，導(dǎo)致了在基礎(chǔ)核心網(wǎng)絡(luò)部署后網(wǎng)絡(luò)之上新型增值業(yè)務(wù)的進(jìn)展緩慢和推廣困難。因此，對于網(wǎng)絡(luò)終端的革新、實現(xiàn)融合多種功能的統(tǒng)一業(yè)務(wù)終端勢在必行。

5.視訊

電信運(yùn)營商目前可供應(yīng)的視訊業(yè)務(wù)在總體上分兩大類：一是以客戶/服務(wù)器模式服務(wù)供應(yīng)內(nèi)容服務(wù)為基礎(chǔ)的，以VOD等為服務(wù)形式的狹義流媒體服務(wù)，如VOD視頻點播、IPTV和遠(yuǎn)程教育等；另一是以點到點或多點視音頻通信為主要服務(wù)形式的視訊會議、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育等服務(wù)。