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在当前全球电信业不景气的背景下,运营商主要将资金投放在能够延长现有设备寿命和能力的技术上,以最大程度地挖掘这些技术的潜力,帮助其走向下一代服务。介绍了2003年十大热门通信技术,包括;会晤边界控制器、Wi-Fi、虚拟专用LAN业务、ADSL2/ADSL2+、SONET上传数据、射频/光纤分配、库存管理、衡疏WDM、下一代移动交换中心、基于MPLS的TDM业务。
关键词:会晤边界控制器,Wi-Fi,虚拟专用局域网业务,库存管理,稀疏WDM,下一代移动交换中心
2003年美国电信业还没有完全走出不景气的阴影,运营商们并没有像往常那样热衷于最新、最重大技术的研发,而是将如何降低运营成本作为最主要的任务。他们的资金主要投放在能够延长现有设备寿命和能力的技术上,在某些情况下是向昔日的热门技术(如VoIP和ADSL等)挖掘潜力。2003年《Telecommunications》所评出的十大热门通信技术都能够帮助运营商在走向下一代服务的同时最大程度地利用其已有投资。这些技术包括:会晤边界控制器、无线局域网、虚拟专用LAN业务、ADSL2/ADSL2+、SONET上传数据、射频/光纤分配、库存管理、稀疏WDM、下一代移动交换中心、基于MPLS的TDM业务。
一、会晤边界控制器
会晤边界控制器(SBC)也叫会晤控制器(SC),其作用是在两个运营商的VoIP网络之间提供一个划分点,允许它们为VoIP业务管理信令和控制路由,在网络之间提供高服务质量的纯VoIP对等关系。在运营商现有的信令基础设施中工作时,SBC提供五层选路和控制,管理IP网络之间的实时业务,对网络安全、信令互操作、呼叫接入控制、服务质量和会晤选路等进行处理。作为路由器的补充,SBC设在网络边缘和核心,控制企业与运营商之间的连接。
在形成VoIP对等时,存在IP-to-PSTN、PSTN-to-IP和IP-to-IP三种情况。在IP-to-PSTN的情况下,呼叫按VoIP从企业开始,通过用户的网关或运营商汇接点内的媒体网关变换为TDM;在PSTN-to-IP的情况下,呼叫按TDM从企业开始,然后在运营商的核心网内变换为IP;在IP-to-IP的情况下,始发的VoIP呼叫旁路PSTN,与另一运营商按纯VoIP方式形成对等。传统的驻地组网设备(如网络地址翻译器(NAT)如防火墙等)并不是为处理实时话音业务设计的,因此呼叫都被防火墙阻断了。SBC的一个主要功能就是进行有权的实时通信会晤,所以只要企业能够形成所谓的VoIP岛,SBC和SC就还有用武之地。
二、无线局域网
过去,无线局域网(即Wi-Fi)仅限于企业和家庭组网,但如今在快餐店、机场等场所都有应用。Wi-Fi已得到许多公司(包括英特尔、AT&T、IBM)的大力支持,形成了一个新的市场。
Wi-Fi标准中应用最广的是802.11b,它在2.4GHz频段上提供11Mbit/s的数据速率。但由于多用户共享容量,导致每用户速率下降。为了解决这一问题而推出的802.11a工作在5GHz频段,速率为54Mbit/s,但并没有得到广泛支持。主要是因为设备厂商都在等待将于2003年夏天获得IEEE批准的802.11g标准,该标准可以与802.11b后向兼容,工作在2.4GHz频段,速率为54Mbit/s。目前,美国的计算机业正在这方面扮演着非常积极的角色。英特尔拨款1.5亿美元成立了Wi-Fi公司,目标是建20000个热点,英特尔还推出了Centrino芯片(该芯片包括一个奔腾处理器和内含的Wi-Fi天线)。
困扰Wi-Fi的主要问题是安全性。目前解决这一问题主要使用无线等效保密(WEP)机制,不久将使用802.11i标准中提出的Wi-Fi保护接入(WPA),它是一种提供先进数据加密和用户认证的规范,将于2003年5月获得IEEE批准。到2003年第三季度802.11i被批准时,WPA将改称为WPA2与WPA兼容。WPA2主要增加了安全的独立基本业务集(IBSS)、安全的快速切换、安全的去认证和去关联以及增强的加密协议。
预计无线局域网的下一个目标是实现Wi-Fi/2.5G/3G的互操作,推出用来控制多个接入点的集中式LAN交换机,以适应较大的Wi-Fi覆盖。
三、虚拟专用局域网业务
虚拟专用网(VPN)的要领似乎变得越来越不确定,可以考虑的选择也越来越多了,如基于MPLS的IP VPN可以通过隧道在MPLS网中传送ATM、帧中继或以太网等数据业务,二层VPN也可基于MPLS技术。现在又出现了另外一种基于MPLS的VPN,叫做虚拟专用局域网业务(VPLS)。
VPLS的目的是向用户提供安全的以太网业务,它能把用户的多个地点互连起来,使其好像在一个局域网中。VPLS类似于堆栈式虚拟局域网,是一种透明的业务(TLS),只不过VPLS提供的是多点以太网业务。城域以太网论坛用术语“以太网专用LAN业务”来描述多点以太网业务,但没把它说成是使能技术。而IETF和MPLS论坛使用了VPLS这一术语,因为它们认为VPLS是支持以太网专用LAN业务的基本技术。因此,在某种程度上,术语“以太网专用局域网业务”和VPLS是可以互用的。
TiMetra公司和Riverstone Networks一起向IETF提交了关于VPLS的标准建议书。由于VPLS向用户提供以太网切换,所以将广泛应用于在LAN上运行IP的企业和使用其他三层协议的企业,在这一点上VPLS与IP
VPN有所不同。此外,Riverstone还认为,作为一种接入技术的VPLS将受到在核心网支持MPLS以及愿意在SONET上提供以太网业务的运营商的青睐。总之,为了提供多点以太网业务,运营商在使用VPLS后不必另建一个以太网网络。
四、ADSL2/ADSL2+
毫无疑问,最初的非对称数字用户线(ADSL)标准为铜线支持宽带数据业务提供了一种手段,但是诸如距离等物理限制却使该技术无法涉足更大的市场。为了充分利用现有的ADSL投资,ITU又推出了两个标准:ADSL2和ADSL2+,主要改进是延长传输距离、提高速率与功率以及增加诊断等。ADSL2标准已于2002年7月正式完成,主要包括两个规范:全速率G.992.3(G.dmt.bis)和无分路器G.992.4(G.Lite.bis)。与ADSL相比,ADSL2增加了信道化VoDSL的特点,在话音带宽内以全数字方式传送ADSL。
2003年1月,ITU一致通过把ADSL2+标准加入ADSL2家庭,称为G.992.5。ADSL2+能在通信距离为3000英尺时把下行速率提高到24Mbit/s,在5000英尺时提高到20Mbit/s。为了解决经常影响中心局域远端之间数据速率的串话问题,ADSL2+利用1.1MHz与2.2MHz之间的子载波。
在ADSL2和ADSL2+标准内,分别有一些用于各地区某些应用的附件或规范集。每一个附件(A-L)都规定了子载波及它们各自用于上行和下行的发送功率。其中附件L最为重要,它是对ADSL2和ADSL2+都有特别增强的一个规范。附件L的另一个名称叫距离延伸的ADSL2(RE-ADSL2),预计将于2003年10月由ITU通过,它使ADSL2链路增加了一个新的功率频谱密度图,把传输距离延长了1000-2000英尺。对于ADSL2+,附件L能在传统的电话环境中提高上行速率。
阿尔卡特、UT斯达康、朗讯科技等数字环路载波/数字用户线接入复用设备(DLC/DSLAM)制造商与芯片制造商最近联合声称,现在已经能够把ADSL2/ADSL2+集成在同一个芯片中。更重要的是,运营商不需要进行全面升级就可向ADSL2和ADSL2+过渡,因为ADSL2和ADSL2+对现有系统具有后向兼容性,可以做到需要多少,升级多少。
五、SONET上传数据
目前,多业务配置平台(MSPP)被普遍用来描述下一代SONET产品。从广义上讲,下一代SONET设备把分插复用器(ADM)与交叉连接组合在一起了。如今制造商正在把新一代基于SONET的产品推向市场,这种产品能保证大量已嵌入SONET的基础设施处理各种类型的数据业务。人们把这种技术称作SONET上传数据(Data-over-SONET),它内含了多种技术,使SONET成为能够传送和交换数据业务的更加灵活的技术。
泰乐、Polaris Networks、Turin Networks等公司实现了该技术的大部分标准,使SONET的带宽更好地用于数据业务。其中的虚拟并接(VCat)技术能把几个STS-1或VT1.5管道合在一起,尽可能地养活了SONET网络的带宽浪费。这种技术能够保证在一个OC-48信道内承载两条GigE链路的同时还留出五个STS-1供其它业务使用。这些新平台与早期MSPP的区别就在于能够在颗粒更细的VT1.5级传送、交换和填充(保证两点之间的中继线容量充足)业务。
此外,链路容量调整方案(LCAS)也使得VCat更加有效,它能使网络运营商把带宽容量上下调整得正好,如可以在不中断业务的情况下增加另一个VT1.5。虽然几乎所有新的传送交换机都具有VT1.5交叉连接和填充的能力,但加入LCAS的特点只是最近的事。VCat和LCAS都受通用成帧程序(GFP)驱动,GFP是把数据业务映射到SONET中的一种方法。虽然GFP一开始是为了解决在SONET网上传送以太网的问题而提出的,但是它也能用于其它数据业务,如Ficon、Escon、Fibre
Channel,甚至ATM和帧中继业务等。因此,除了利用现有的基础设施外,SONET上传数据技术还充分利用了运营商在运营支撑系统(OSS)中的投资。
六、射频/光纤分配系统
随着数据应用和企业应用的剧增,提供无缝覆盖的能力变得十分重要。增加新的频谱和建造新的基站既不容易又十分昂贵,所以运营商需要更加有效的办法来处理这一问题。
楼内和广域射频分配方案(在五类线、同轴电缆或光纤中传送射频信号)即为解决办法之一。首先由射频/光纤分配系统接收射频接收射频信号,然后将它们变换为光信号传送到楼内远处的天线或广域中的远地。在楼内应用中,光纤或同轴电缆通过立管走线,通过分布的天线发送信号。该领域内制造商的做法也不尽相同,有的以全数字格式在楼内和楼间通过多模光纤或单模光纤用DWDM传送信号;有的是基于模拟方式的单模光纤光分布式天线系统,可按两种方式工作,一种是与运营商的基站一起工作,另一种是用做中继站的补充手段,提供楼内或机场的覆盖。然而并非所有的制造商都采用射频/光纤法,有些制造商倾向于无源同轴电缆分布天线系统、五类线或混合五/六类线、多模光纤。
与楼内应用相对应的是广域射频/光纤分配系统。在这种系统中,信号被变换成光信号后通过长距离传送,在远地变换为射频信号。该系统的另一重要应用是基站客栈,即把基站设备集中在一个地方,把天线设在必要的覆盖区。为了支持广域链路,模拟-数字转换器与自由空间光纤系统(FSO)设备制造商相互配合,使运营商在没有光纤的地方也可以用FSO完成连接。
七、库存管理
任何类型的业务提供商在面临破产时,为了成功地从破产中解脱出来,都需要更好地掌握其全部资产库存,以决定留舍。他们首先要做的事情就是搞清楚所拥有的库存及相应位置,以使这些资产得到最佳利用。所以,库存管理(inventory
management)对于任何公司都是非常重要的。
众所周知,业务提供商的后台办公室往往是一片混乱,其不同部门以不同方式保持各种记录,各自强调自己的特点,库存管理水平一向不高。RHK公司开发的网络资源管理(NRM)系统把库存管理推向一个全新的水平。该系统跟踪与保持信息,不变化所造成的影响。它不仅跟踪资产,还能跟踪问题的报告时间、位置及影响对象。NRM最引人注目的功能是能够自动发现已经存在但以前并不掌握的网络设备,并判断正在网络中运行的是哪种连接与业务。因为库存系统需要寻找节点或网关的地址信息,所以目前的大多数DWDM和SONET/SDH设备都不具备自动发现功能。
启动NRM市场最困难的问题是业务提供商不同部门之间的矛盾。一旦这一问题得到解决,NRM系统将很快推向市场。Sprint和Level
3是较早使用NRM的运营商,其它公司也将逐渐跟进。据RHK预测,到2005年业务提供商将在NRM上花费13亿美元。
八、衡疏WDM
稀疏WDM(CWDM)出现于2000年,当时大家把注意力都集中在DWDM系统上,因此CWDM技术发展得比较缓慢。虽然目前CWDM的应用仍然不多,但这种技术有望以远低于城域DWDM设备的价位来提供带宽,而严格控制投资正是当前运营商所希望的。CWDM系统之所以价位较低是因为它使用便宜的激光器、工作距离短(一般为40-80km)等。CWDM系统一般提供2-16个波长。
与城域DWDM系统一样,来自不同厂商的CWDM系统各有不同的设计,有支持点到点结构的,也有支持直线分插、环形和网状网拓扑结构的。同样,有些DWDM系统只提供2.5Gbit/s信道,而有些系统把传送和交换集成在一个平台上,同时支持2.5Gbit/s和10Gbit/s波长。CWDM既可用于接入网,也可用于城域核心网。由于在同一条光纤上支持多种协议,CWDM是运营商满足企业用户传送需求的低成本方法,这也是它的优势所在。2003年年初,Progress
Telecom开始使用Ciena的CWDM系统在美国北卡州的网络边缘提供波长业务。CWDM的市场目前还不大,但估计今后(尤其在大型企业方面的市场)会逐渐扩大。
九、下一代移动交换中心
像有线网一样,无线网走向分组化的历程也将是漫长的。过渡过程中的一个关键使能技术是能够节省运行费用的下一代移动交换中心(Next-Gen
MSC)。在有线网中,运营商用下一代四类机把互联网数据和中继业务放到低成本的VoIP链路上去。目前,在无线网中也正出现同样的趋势。
新老设备制造商都在从不同的角度抓住这一机遇。Winphoria的WMS-5000平台使用把承载和控制功能分开的体系结构,而Sonus、Telica和Santera等公司则在现有的软交换平台上增加了支持无线应用的新功能。Sonus利用在四类机VoIP市场中获得的知识,推出了SMARRT无线解决方案,主要是利用其Insignus软交换机和GSX交换机;Telica用类似的方法在Plexus
9000交换机提供一系列无线应用;Santera的宽带局用交换机同时提供至PSTN的汇接接入和无线接入。此外,爱立信、朗讯科技和RAD也有各自的平台。
当前,大多数无线运营商主要关注各种空中接口的过渡方案,全IP无线网不是他们首要关心的事。但是,下一代MSC在目前的2G和2.5G网中却有一些实际应用,如无线网关MSC在转接/汇接、无线回传和长途中的应用等。除了节省运行费用外,下一代MSC还能帮助运营商推出基于IP的新业务。
利用传统MSC之间的连接,无线网关MSC可以把PSTN呼叫直接送至移动用户的服务MSC,而无须与归属MSC联系,从而节省了运营商的漫游成本。作为地区范围内的无线连接交换机,MSC允许运营商不必再领先多条机间中继线,同时还可减少MSC的路由翻译。在长途方面,运营商只要卸下长途业务并将其放到IP网上即可旁路TDM设施。最后,当运营商做好准备时,就可将这些平台与3GPP的Rel
5结合在一起,在那里话音呼叫被变换成IP。
总的来讲,下一代MSC目前还处于初期阶段,主要用来降低回传成本和传送成本,同时为今后过渡到3G和IP做好准备。
十、基于MPLS的TDM业务
目前人们迫切要求把MPLS变成一个融合的网络,以支持各种二层业务和提供IP VPN。业界推崇的Martini草案已经规定了用隧道在MPLS网上上传帧中继、ATM、以太网、点到点协议(PPP)和高层数据链路控制(HDLC)业务的方法。现在MPLS论坛以及Corrigent
Systems、Laurel Networks和朗讯科技等公司正在努力制订在MPLS上支持TDM业务的标准。严格地讲,迄今所提出的标准并没有规定在MPLS上支持TDM业务,只是在各种分组交换网上可以实现电路仿真。
目前在这方面存在两大阵营。一是在分组网上实现SONET仿真(Malis草案),另一个是在分组网上支持低速业务(即DS3和DS1业务)。Corrigent和Litchfield
Communications同时支持这两种做法。但是,第一种做法并不排斥在分组/MPLS网上支持低速业务,因为在STS-1帧内的VT1.5信道可承载DS1信号。Corrigent指出,只要能把STS-1送到目的地,第一种做法也无需另加成本即为运营商提供交叉连接能力。关于分组交换网上的SONET电路仿真预计将在2003年年底成为IETF的标准,但还是无法在分组网上支持低速业务。
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