公众宽带网络整体方案研究报告

公众宽带网络整体方案研究报告中讯邮电咨询设计院技术研发部致本报告持有者本报告是公众宽带网络整体方案研究，版权和解释权归中讯邮电咨询设计院技术研发部所有；不得随意翻印或断章取义式摘抄他用。本报告的技术方案具有整体性，不保证分离使用的完备性、充分性和正确性。同时声明，本报告持有者也不能把它理解为对某些技术使用的证明、推荐或保证。本报告中的数据以及所作的分析和得出的结论与当时所掌握的资料有关。对于因时间推移发生变化而可能导致本报告不适用或不准确的结论，本报告不负任何责任。本报告不代表对任何技术、系统和产品的投资建议，在这方面本报告不负任何责任。中讯邮电咨询设计院技术研发部2003年12月序言在我国基本通话需求的市场趋向饱和及竞争急剧加大的市场背景下，在宽带综合业务需求急剧扩大和迅猛发展的市场前景下，在第三代移动通信网将加快建设的情况下，在网络新框架和新技术迅速发展和基本成熟化的技术条件下，先进和成熟的宽带网络整体解决方案已经成为中国电信市场竞争的核心焦点。宽带网络的建设、维护、管理和运营等迫切需要一套完善的整体解决方案来指导。中讯邮电咨询设计院技术研发部与相关厂家和研究单位充分合作，在较系统地收集和汇总相关规范、国内外体制、国内外最新研究动态、技术文章、现网情况、厂家系统解决方案、厂家设备详细资料、测试报告和发表的文章等资料的基础上，在工程设计实践的依托下，对宽带网络的整体解决方案进行了较系统和全面的研究，生成了一些初步研究成果。研究成果中尚有诸多不足和需深入研究之处，甚至可能存在偏颇的地方；但是从有利于网络建设和发展的角度，本着提出问题和得到批评指正的态度生成此研究报告，以便大家共享、共勉和共进。本研究报告在宽带业务市场需求、电信网的商业模型、新的价值链条和商业环境、成熟可实现的技术、新的网络结构得到广泛共识和相关技术的分析基础上，以提供全面综合信息服务为一体的、QoS、可管理、可运营和可持续发展的电信级宽带网络为目标，在务实和创新原则指导下，立足于全局，针对宽带网络的若干核心问题：业务模型和模式问题、价值链问题、营销模式问题和网络整体技术解决方案问题进行较全面的分析研究，以解决现实网络存在的不足为考虑重点，密切结合工程建设的实际需求，系统考虑网络规划、建设策略、技术发展趋势、现实技术组合和具体设备选择等而提出的。本研究报告的务实性主要体现在：1)系统地采纳了传统电信网规划、设计、建设和维护管理的规范性、完善性和严谨性，如业务模型的考虑和各种建设策略的考虑。2)技术选择的务实性，本方案中选择的技术均为工程可实用的技术。本研究报告的开创性恪守的原则是简单、有效和开放。其主要开创点有采用计算机普及率的方式对宽带市场的总量进行预测、宽带业务基本业务模型、网络层次结构中支撑平台层的加入、MPLS技术的使用策略、网络QoS保证框架、汇聚层和接入层建设策略等等。在此衷心地感谢中兴、普天润汇、尚阳科技、上海邮通、华为等公司，以及诸多朋友的大力协助和无私帮助。万事俱备，只欠东风。在我国宽带网络蓬勃发展的今天，在风景这边独好的世界电信市场形势下，让我们团结一心，为我国通信网络的战略转型和长期繁荣发展而携手奋斗，共创辉煌吧！报告编写人：张军中讯邮电咨询设计院一.宽带业务市场总体规模预测1、全国上网计算机总数2003年上半年全国上网计算机总数＝2572万台，数据取自CNNIC第12次（2002年底）统计报告。全国上网计算机增长率表根据上表中的增长率统计数据，综合取定2003初～2006年底，半年增长率为20%。则2006年底全国上网PC总数量为：2083万x1.208＝9330万台。2、全国宽带上网计算机总数2002年底宽带上网计算机占有率＝宽带上网计算机数/总计算机数＝600/2083=29%；考虑宽带上网计算机占有率是逐年增长的，参考目前我国香港特区的宽带计算机占有率为69%，取定2003年上半年宽带计算机占有率为30%，每半年增加5%，则2006年底我国内地宽带计算机上网占有率为65%。则2006年底我国内地宽带上网计算机总量＝我国内地上网计算机总量x宽带上网计算机占有率＝6064万台。宽带用户接入的ARPU取定为100元/月。考虑宽带用户将派生的大量增值应用，随着各种增值应用的加入，每宽带用户的增值业务收入ARPU将逐渐提高。主要的宽带增值业务有宽带IP电话、LBS、UM业务等。取定每宽带用户的增值业务收入ARPU从2003年6月开始每半年增加10元人民币。详见下表。全国宽带数据业务总体市场规模预测表通过上表的分析，全国整体宽带数据业务市场规模情况为2006年底将形成1237.1亿的总市场规模。二.宽带网络发展目标1.电信业务市场和技术变化的背景1.1电信业务市场的根本变化电信业务市场正在从提供基本通话服务的市场转化为增值业务为基本特征的全面信息服务市场。1.1.1基本通话需求市场趋向饱和和竞争急剧加大截至2003年上半年，我国固定电话2.38亿户，移动电话2.34亿户。企业和用户的基本通信需求已经得到满足，普通电话、手机已经具有了较高的普及率（特别是在城市）。基本话音业务市场已经进入平稳发展阶段。随着我国电信改革的进行，语音市场的竞争格局已经形成，移动通话服务，已经形成了中国移动GSM网络与中国联通CDMA网络和中国电信/中国网通小灵通激烈竞争的局面。随着对中国电信和中国网通3G牌照的发放，语音市场的竞争将更加激烈。传统的电路交换的语音服务正在大量被IP网络分流，电路交换网络将越来越被推向了网络的接入部分。同时一个不容忽视的重要趋势是，随着我国互联网的迅速普及，全程IP的语音服务必将形成，必将对电路交换的语音业务造成更强烈的冲击。1.1.2互联网业务的快速增长互联网在全球已经得到了迅速发展，正给全人类带来一次巨大的变革/进步，第一次使人类的知识最有效、最广泛、最深入地在最广大的人群中最平等的散播或共享。在我国，在国家信息化带动工业化和全面建设小康的战略国策的指引下，我国互联网的发展已经进入快速增长期。互联网正在越来越变成人们生活、工作不可缺少的一部分。电子政府、电子商务、远程教育、远程医疗和电子娱乐等各种多媒体综合应用均已经形成或正在形成无限广阔的市场。如下数据表明了我国互联网发展的无限广阔前景：我国上网计算机数量2002年底为2083万台，预计2006年底为9330万台。网民数量2002年底为5910万人，预计2006年底网民数量将超过2亿。无论政府、企业还是个人，均有广阔和深远的全面信息服务需求。1.1.3语音业务进入微利时代，数据业务成为强势的增长点1）全球范围的趋势传统的以话音为主的业务在上一世纪90年代末之前一直处于高速增长的阶段，并且占到电信业务总收入的99％以上。但是从90年代末开始，虽然话音业务在电信业务总收入中的比例仍然高达90％以上，但是已经开始呈现下降趋势。同时传统电信业务总收入已不再增长，部分地区还在以每年1％的速度下降。而以IP技术为主的宽带业务在短短几年中，在总的电信业务收入中所占的比例已从零增长到5％，其绝对值更是以每年一倍的速度在增长。正是因为如此，如图所示，宽带已成为新的利润增长点。2)我国电信业务市场的发展趋势预测我国宽带数据业务与传统话音业务收入的发展分析注：宽带数据业务收入是指宽带接入、专线接入及其增值业务收入。传统话音业务是指固定电话业务和手机电话业务收入。话音业务收入预测取定来源话音业务收入是指固定电话和手机电话业务总收入，原始数据取自1998～2003年信息产业部通信业统计年报。综合考虑话音业务将面临的激烈竞争环境（包括宽带市场普及后全程的IP电话对传统话音业务的较大影响），初步取定话音业务市场年固定增长250亿元业务收入。1.2目前宽带网络建设存在的主要问题1.2.1网络目标定位模糊目前的宽带网络建设普遍存在的本质问题是网络目标定位模糊。许多建设项目考虑的思路是跑马圈地、抢夺用户。提供业务的考虑较多地局限于Internet接入及其相关的增值业务。对接入、汇聚、核心、业务质量保证、记费、认证鉴权、安全管理、网管和应用平台没有系统的考虑，对端到端质量的保证和可运营可管理没有系统的考虑。没有按照通信网的目标来规划、建设和发展宽带网络。1.2.2业务模型模糊宽带网络应承载和提供多媒体综合业务。成熟的业务模型是任何网络建设和发展的根本。目前宽带网络项目的建设中，缺乏较成熟业务模型的支持：如带宽模型、业务流向模型、汇聚比模型等，使宽带网络的建设、运营、维护管理和市场营销均缺乏根本依据。1.2.3缺乏整体解决方案的指导，竞争无序目前宽带网络的控制应用层、媒体层、接入层等各自独立建设，没有整体网络解决方案的指导，网络无法形成有机的整体。同时造成厂家解决方案及其具体设备竞争的盲目性。盲目性表现在两个方面：1)盲目攀比设备功能、性能；2)盲目对比价格。从整体解决方案考虑，每层设备均有其明确的功能要求，并非功能越多、性能越高越好。例如对接入路由设备功能不加限制，将造成网络规划的较大混乱。没有整体解决方案的指导，无法正确衡量具体厂家解决方案的特点及其带来的影响，直接造成工程投资的取舍缺乏主导依据。1.2.4没有充分重视信息内容服务的建设宽带网络项目，在整个价值链条中，电信运营商的价值在于提供公共网络平台和信息内容集成。没有信息内容构不成整个价值链条。许多宽带网络建设对信息内容的建设明显滞后甚至基本不作考虑，直接造成发展用户缓慢的后果。1.2.5缺乏全局资源的管理和控制作为全网端到端的解决方案，IP地址规划、路由策略、MPLS应用策略等无疑是关系到全网质量的问题。这些问题，具体工程按照不同的策略和考虑，将造成全网功能、性能、质量的严重影响。1.2.6没有完善的用户接入方案和策略宽带网络建设中，投资最大的在用户接入部分。对不同情况下接入技术的选择、接入节点的布局及接入部分保证QoS等的细致考虑，是接入部分乃至整个宽带网络建设性价比的重要保证。1.3宽带网络需解决的主要技术问题1.3.1服务质量随着宽带网络中的网络节点设备技术上的快速发展，路由器性能的极大提高，以及DWDM的大量商用，传输成本大为降低，而网络上的业务发展相对较慢，从而使得网络相对处于轻载状态。可以在宽带网络上开展丰富的数据、语音、视频等综合业务，开展电话通信等等。然而目前面临如何调配这些丰富网络资源的难题，以满足不同业务对网络资源的需求，进而满足不同业务的不同服务质量要求。服务质量是从业务层面来衡量的，要真正解决服务质量问题，不是只在网络层采取技术措施可以解决的，而是必须从接入层、媒体层、支撑平台层到应用层多层联合起来考虑才能解决。宽带网络的服务质量首先依赖于网络带宽的统一规划。1.3.2宽带网络的安全性和可信任性目前的宽带网络只是简单的照搬基于Internet理念的IP网，尽可能向用户提供一个自由方便的工作平台，除了为了维持网络的生存收取一定的网络接入费，为此有一定的用户鉴权等管理机制外，其余的事情网络运营者一概不管。长期以来由于Internet的这种无序和不管理，导致了Internet网络管理机制和设计理念相当程度轻视了它的安全性和可信任性。而宽带网络运营者必须采用一切技术措施来确保网络的安全性和可信任性，必须对网络的全面管理负责。1.3.3可运营、可管理Internet的早期发展，它的主要任务是实现计算机互联，用户在此基础上获得诸如E-Mail、FTP、等传统数据业务，网络只是“尽力而为”地提供传输服务，无QoS保证，无售后服务保证，安全问题也是由用户自行解决。而宽带网络是提供商业服务的，它所提供的业务服务是一种商品，因而它既要保证QoS，又要有足够的安全性、可靠性，还要确保售后服务的能力，同时，网络还必须有很强的可管理性和可维护性。因此宽带网络决不能简单地将现有的Internet使用的IP技术照搬过来，而是必须对IP网进行较彻底的变革，有效地解决用户的接入管理、网络的资源管理（业务系统和网络层资源管理和控制的交互）、网络的安全管理、网络节点及业务节点的监测、业务进程的监视、完备的运行维护体系等等这些关系到运营、管理的技术难点。