电信技术的发展趋势和挑战课件.ppt

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1、韦乐平中国电信集团公司,电信技术发展的 趋势和挑战,内容,一、电信业的过去、现在和未来 二、电信网络的总体架构 三、电信网络技术发展的大趋势 核心网 承载网 移动网 传送网 接入网 四、三网融合的机遇与挑战 五、物联网的发展与挑战 六、我对Gartner曲线的注解,传统电信业的特征,100多年来，电信业长期处于垄断,基本特征：贵族行业：资本密集，进入资本和技术门槛很高一个系统、一类业务、一种政策，电话为中心网络容量与话务容量高度一致(话路本位)业务和网络呈低速稳定增长,高资费不同网络支撑不同业务，技术=业务，大量烟囱业务收入正比于流量、速度、业务种类IT属于后台系统，与网络是松耦合关系网络采用

2、专用封闭设计，垂直一体化,如交换机以不同信息业务分割不同市场、行业和监管经营风险技术风险小,是高利润、低风险行业,过渡期电信业的特征,90年代后期以来，电信业经历着巨大的动荡技术更新加快，建网成本下降数个量级业务主体发生历史性变化：移动和宽带成为主角竞争范围扩大，力度加大（ICP/IT和终端商）传统电信商务模式在互联网冲击下失效IT走向前台，成为客户体验与网络的纽带行业结构日趋不稳，技术差别趋向消失（ICT）技术、竞争、监管推动各种层面和形式的融合运营商低值化管道化，增长乏力（我国GDP一半）“低成本和业务转型”成为运营商两个主要对策从低风险、高利润行业走向高风险、低利润行业,未来电信业的特征

3、,经历动荡、重组、兼并，大浪淘沙后的电信业话音业务变为一种应用而已，全业务全IP化融合是主旋律：电信网各层面；IT与电信网；三网三业融合；IT、通信和传感融合（泛在网）运营业和制造业重返寡头垄断基本矛盾待解决：技术进步与监管（宏观环境）；流量、成本和收入关系畸变（基本经济规律的回归）；产业链关系失衡（行业整体发展）等抛弃失效过时商业模式，重建新商业模式 电信运营商继续以管道为主，兼营其他；ICP和终 端制造商主导应用，制造业兼并并向服务业延伸,UNI,NNI,NNI,UNI,CPN:用户驻地网MAN:城域网或城域接入网UNI:用户网络接口NNI（SNI）:网络节点接口,电信网网络结构(水平视图

4、),CPN,接入网,核心网,城域网,接入网,CPN,城域网,公用电信网：两个UNI之间部分接入网：分为馈线段，配线段和引入线核心网：分为省际干线（即一级干线），省内干线（即二级干线）和 局间中继网（即城域网）,电信网网络结构(垂直视图),传送网,业务网,应用层,.,多媒体,会议电视,文件传送,远程教育,.,通道层物理层,电话网,移动网,数据网,其他,支撑网,业务承载网,为什么要转型？,IP业务对传统电信业及其商务模式形成了巨大冲击，造成流量、收入和成本的扭曲关系电信业在资本市场的价值日益低值化；电信运营商依靠电话为生的商务模式已经难以继续维系，而新的数据业务又无法弥补电话业务的下降互联网应用商

5、和终端制造商凭借技术创新、业务创新和商务模式创新大举进入信息通信业。长期以来传统电信业赖以生存的基础，包括技术模式、发展模式、商务模式、运营模式乃至体制、机制、人才和文化等各个层面正经受空前严峻的考验，发展前景不明朗,流量和收入的变化趋势,时间,语声主导 数据主导,收入变化趋势,流量变化趋势,量收差呈扩大化趋势,流量,下一代网络的基本概念,泛指一个以IP为中心，可以支持语声、数据和多媒体业务的融合或部分融合的全业务网不是现有网的简单延伸和迭加,是一个不断发展的概念和过程从业务上看：应支持话音，视频和多媒体业务从网络上看：垂直方向应包括业务层和传送层，水平方向应覆盖核心网和接入网乃至驻地网从技术

6、特征看：试图继承传统电话网的普遍性和可靠性；互联网的灵活性；以太网的操作简单性；ATM的低延时；光网络的带宽；蜂窝网的移动性；有线电视网的丰富内容,传送网：高速化40G/100G智能化：ASON分组化：PTN/CE透明化：OTN,全光,IP承载网：IPv6化可控可管可信可扩三层功能扩展视频支持,核心网：固网智能化SS/IMSEPC扁平化，分布化,移动网：宽带化扁平化分布化 LTE(3.9G)LTE(4G),NGN大伞,接入网：宽带化VDSL2/PON/DoB/LTE光纤化FTTH规模化无线化C+W/Femto,下一代业务平台或业务网(开放和水平集成),下一代信息网络的主要方向,引入IMS的驱动

7、力,引入IMS的主要驱动力：最根本的驱动力是加强对于IP网络和IP环境下多媒体业务的管控能力，这是目前所知唯一的比较成熟的可管可控手段（最后的稻草？）提供各种新业务和融合业务的机遇（包括移动和固定，乃至电信与非电信业间的融合业务）借助多业务捆绑和融合减少离网率简化网络和业务扩展，减少网络的CAPEX/OPEX长远融合网络架构的建设，促进从管道运营商向全业务综合信息服务提供商的全面转型最终替代现有TDM网络和软交换网络,TDM,SS,TDM,SS,TDM,IMS,IMS,SS,IMS,PSTN向SS/IMS的演进步骤,？,2011年底前后无地址可分,全球：共43亿，可分配37亿，还剩2亿，正按照

8、每秒7个地址的速度递减，地址申请审查也越来越严 IANA的IPv4地址预计2011年6月枯竭 APNIC预计2012年2月乃至2011年底停止分配中国电信：预计2011年底前后将无新地址可分 2010年7月有9200万（7600万用于宽带接入），考虑宽带和移动互联网等，未来每年至少需1400万，存量1300万需要用于未来过渡，2012年起不能再新分地址,向IPv6过渡的挑战,产业链认识不统一：政府各部门认识不统一（含安全看法），产业链群龙无首，缺乏过渡的第一推动力和协调组织者应用和内容商并不积极，是最大短板。主要由于过渡的主要驱动力是地址缺乏影响业务的发展，而不是市场应用驱动所致，另外，政府无

9、要求终端厂商不积极，不见兔子不撒鹰运营商认识不坚定，主要不是市场和业务驱动最大互联网网络和信源国家美国地址最多，不急迫。而最大互联网用户国家中国地址最缺技术界意见分歧，对于现有IPv6方案有限作用不满意，但又无法就长远演进方向达成一致意见,移动互联网的特征与发展（1）,内涵：是互联网向移动终端的延伸、扩展和功能增强。不仅是用户数和终端数的扩展，而且运营商具有一定控制力。移动互联网应用具有小屏幕、弱能力、鉴权、计费、位置信息、呈现/漫游等一系列新特点两种承载模式：封闭式：WAP/BREW（中美），基于移动网 开放式：宽带移动互联网（日韩），通过标准互 联网协议接入，基于移动网或者WLAN等，将是

10、主要 的发展趋势,移动互联网的特征与发展（2）,特征：时间碎片性：例如典型视频节目仅35分钟 草根性：由没有电脑的年轻草根阶层开始 社区化：移动化便于获取更好的虚拟社区体验 专注性：终端受限导致上网目的性强，价值高与固定互联网的区别：固定互联网：全开放，运营商仅提供管道，应用 主要由互联网应用商提供，商业模式主要是：接入收费（包月费）+广告收费+业务应用免费 移动互联网：开放互联网与封闭平台结合，运营 商有一定控制力，商业模式不定，呈现多样化态势,移动互联网的特征与发展（3）,发展态势：2010年可能超过固定网，2012年达10亿，占2/3,日本用户已经占87，韩国占51商业模式案例：苹果商店

11、:是封闭平台与开放的应用创新相结合，前者控制了终端、SDK、应用认证和开发者审核，后者免费开发了十几万个第三方应用。iPhone 销售收入占全球9%，利润的38%。未来？挑战：移动业现有垄断性、封闭性将打破，但更多新业务将出现；不同终端（手机、PC等）、不同业务（Brew、WAP等）实施不同流量、路由控制策略及计费；安全性更严峻。,互联网的挑战和思考（1）,商业模式难持续：“接入收费业务免费”的商业模式能否长久？流量增长快于用户数和业务收入增长能否长久？产业链关系失衡：建网者赔钱（利润快速下降），应用商赚钱（利润快速增长），利益向上层转移，运营商边缘化，积极性何在？可管可控可扩可信能力缺失：可

12、管可控可扩可信能力是商用网基本特征，而源于学术网的互联网并不具备，也很难解决服务质量：连路由都不确定，怎样确保QoS?无法支持实时业务，MPLS和RACS也只解决部分问题,互联网的挑战和思考（2）,网络设备复杂昂贵：日益复杂（代码达到千万行，比交换机多34倍），越来越贵（接口比传输设备贵45倍），功耗增长速度快于设备容量增长速度（一台全容量配置的CRS-1功耗可能达到1兆瓦）安全性：网络对用户透明，用户对网络不透明，造成网络犯罪成本低，防范和执法成本高。互联网安全事件增长速度已经超过用户增长地址的空间限制和真实性 眼看IPv4地址已经接近耗尽，而IPv4向IPv6过渡的难度和时间的长度都令人望

13、而却步,LTE的驱动力和挑战,LTE的驱动力 目前主要是技术和竞争驱动，而非业务应用驱动性能竞争的需要：在速率和延时上优于3.5G，通过将频宽增加4倍 期望速率增加10倍。下行可达100Mb/s（22）灵活有效的频谱效率：频谱效率增加约1.5倍降低单位比特的成本：预计5年可能降低90%全球第一个统一融合的宽带无线标准，规模效应挑战：顾了频谱效率，损失功率效率和覆盖能力(特别是 语声)；缺应用和商务模式；终端复杂，多频段（610）、多模（34）和MIMO。功耗和成本？,移动产业发展的规律和惯例 每一代移动技术从标准到规模商用，大致需要 67年时间，而且规模商用时间通常比业界所 预期的时间晚至少一

14、年。这就是著名的移动通信“加一年规则（one year plus rule）”尽管是经验规律，LTE演进的进程也不太可能脱 离上述发展规律和规则每一代移动技术从标准到峰值15年左右LTE处于Gartner曲线技术启动阶段，与2001年的 WCDMA类似，不得不等待32/28nm技术的商业化，离小规模商用3年，大规模56年，发展峰值15年,LTE规模商用还需时日,覆盖,1x,DoA,DoB,LTE将长期共存,LTE：热点，热区或城区,DoB:城区,DoA：全部县和发达乡镇,CDMA 1X：全覆盖,全网的带宽分布瓶颈,企事业:从10/100Mb/s向1/10Gb/s演进住宅:从1Mb/s向20Mb

15、/s以上演进,核心网:从Gb/s向Tb/s演进,驻地网 接入/城域网 核心网,带宽瓶颈!,带宽,To move up value chain of profitable services,provider must deploy ample network bandwidth,end to end,城域解决方案:革命还是演进？二层还是三层？,长途网,城域网,接入网,IEEE/ITU：改进和扩展以太网(以太环,QinQ,MinM)，扩展至接入网乃至城域网“电信级？语声？IPTV？”,企业,ITU和IETF:强化SDH以及延伸或简化MPLS(下一代MSTP,VPLS，MPLS-TP)，扩展至城域网

16、边缘“电信级，成本？扩展性？”,城域网的技术选择,增强型以太网,MSTP,PTN,MPLS/VPLS,CWDM/DWDM,TDM业务多，价格高 数据业务多，价格低,TDM业务最佳 兼顾TDM和高质量数据 低质量数据最佳,传统以太网,市场需求：初步估算，未来5年我国干线网容量需要扩大1020倍，40G难以满足长远需要随着干线网络架构扁平化，40G的市场窗口被压缩，100Gbit/s的需求将在2012年后逐渐主导发展策略：40G市场窗口压缩，但无法跨越，依然很长 将长期面临10/40/100G共存局面，需综合考虑三者的协调发展、引入节奏和长远架构 双平台考虑：近期10/40G直接检测系统平台，后向

17、兼容；中长期40/100G相干检测平台，电补偿，低成本，大容量，长距离,10/40/100Gps的协调发展,核心网络节点的拥塞情况,ASON的概念和业务,这是一种利用独立的控制面通过各种传送网来实施自动连接管理的网络ASTN/ASON沿用在路由器中行之有效的选路和信令协议加以改进以适应光网络的应用需要核心网将从廉价的带宽传送网转向直接提供盈利服务和应用的业务网大幅度降低专网的保护倒换成本新业务：波长批发，波长出租，带宽贸易，按使用量付费，光VPN，动态路由分配，光拨号业务，不同服务质量级别的区分连接业务等,近期高端用户接入带宽需求,FTTx的应用场合,用户,TDM/SS,分路器,配线,铜缆（A

18、DSL2+VDSL2）,OLT,ONU,ONU,ONU,电话电视上网,多用户 ONU,光缆,FTTH,FTTC,FTTB,DP,FP,馈线,电话电视上网,电话电视上网,FTTN,ONU,电话电视上网,HP:Home PassedHC:Home Connected,铜缆（ADSL2+VDSL2）,分组网,语音,数据,中日美FTTH费用比较-2010年-,相对成本比例,可见对中国而言,关键是要继续降低PON的成本，同时无源器件也要降价,一年来，FTTH的综合建设成本已经减低25%，有源设备OLT PON口价格下降50%，ONU价格下降40%，端到端有源设备价格已经基本达到$100/户以下的规模推广

19、启动值速率可以达100Mb/s乃至更高，有竞争优势技术寿命长，避免了后续二次改造的代价可以采用GPON技术，速率/分路比高一倍10G EPON即将成熟，可以进一步改进性价比尽管FTTB+LAN的投资仍最低，但若考虑30%的典型实装率，则其建设投资与FTTH比较接近开始在发达城市新建区规模应用并逐步成为主导,FTTH应该成为新建区主导模式,三网融合Triple Play,三网融合的出处和实质,三网融合的来源不明：无论是学术界、标准化组织，还是产业界都没有这一术语。只有“融合（convergence）”或“三重业务捆绑（triple play）”两个词,前者不单指三网融合。后者倒是比较准确的道出了

20、所谓三网融合的实质三网融合是一个业务融合大趋势，不是一个技术术语，也不存在严格的定义在我国的特定国情下，所谓三网融合的实质特指电信网和有线电视网都能够传送语音、数据和电视业务，背后则是利益格局的博弈,视频业务的特征,视频用户数和视频流量都将进入快速增长阶段长时间高带宽：一页书5KB，1分钟读1页，10分钟流量50KB。一 部H.264电影，10分流量112MB，比文字高2000倍 屏幕尺寸、分辨力、用户数和用量不断攀升高服务质量：抖动和丢错包率要求严产生收入的能力很弱 按照ATT计算，电话和上网的单位比特价格分别是有线电视的65万倍和12万倍盈利模式单一商业模式的特殊性+中国的特殊性 1/3收

21、入付了内容中国的公益性和低资费政策,视频业务对网络的要求,扩展性：网络和业务网架构和容量要能支撑持续增长的视频流量。屏幕尺寸、分辨力、用户数、用量、新制式等导致容量几十上百倍的增加，路由器、多媒体服务器及简单EPG将成为瓶颈 高质量：人眼对相位的敏感，抖动容限仅5ns；丢包率（马赛克）优于107，业务中断时间50250ms；电视频道切换时间优于1秒等低成本：为了有效承载这么大流量的低ARPU值业务，网络需要大规模扩容，成本必需大幅度降低融合化：为了能适应网络和/或业务的融合趋势，降低网络和业务成本，网络各层面需要融合安全性：能满足必须的安全性和版权管理要求,监管体制：已经成为三网融合的最大障碍

22、。由于分业监管的体制问题并未解决，因而在执行时很容易形成“点头不算，摇头算”的扯皮局面。怎样协调两个不同属性的行业和机构的尽职目标和利益诉求需要高超的政治智慧运营体制：传统广电业数千个独立的经济实体怎样整合成一个统一实体不简单法律保障：采用强有力的行政干预在短期内可能是高效的。从长远看，则过分迷信行政权利肯定不利于健全的法制社会的建立。出台一部融合的电信法可以说是三网融合的根本保障,三网融合的体制挑战,商业模式：涉及三种完全不同行业的商业模式：低价/包月/前向收费的广电业、低质低价/免费/后向收费的互联网，高质高价/时长流量收费的电信业。特别是具有公益性属性的广电业和市场化的电信业怎样在统一的

23、市场监管下展开适度竞争是一个全球谁也没有遇到过的课题内容：从视频内容的重要性看，“内容为王”的说法有一定道理。但是下功夫做好各种盈利性更好的连接型业务是三网融合能否取得市场成功的关键。,三网融合的市场挑战,技术挑战：标准工作滞后，没有统一行业标准可以借鉴，导致封闭性，造成产业链分割和高昂成本代价网络和业务平台容量和结构的扩展性挑战。大规模开放大容量、高码率的视听业务对于现有网络和业务平台的容量和结构将形成很大挑战组播能力的挑战。现有城域网网络层组播能力参差不齐,很多视频直播协议不支持组播服务质量方面的挑战。需要在网络可用性、延时、抖动和丢包率四个方面都能满足要求。例IPTV单路99.99%的可

24、用性？可视电话50ms恢复时间?,三网融合的技术挑战,2009年8月日：至少三件事情可以尽快去做：一是把传感系统 和3G技术结合起来；二是在国家重大科技专项 中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国 的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。2009年11月7日：要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署 后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推 动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。,物联网的内涵：(Internet of Things)“物物相联之网”，指利用传感器、二维码、RFID 等，通过互联网/电信网实现物品自动识别和信息 的互联与共享，实现物到物，物到人的通信物联网不是网：是一

25、种架构在现有或下一代公 网或专网基础上的联网应用和通信能力网络范畴:从现有网络向泛在边缘拓展，即公网/专网+传感网。对现有网络架构无大影响，主要 涉及通信接口，业务应用的处理控制平台等大融合理念：突破了将物理基础设施和ICT基础 设施分开的传统思维，两者融合为统一基础设施,物联网的内涵,互联网变革的三个阶段(欧盟)：每10年发生一次变革 第一次1990s:WWW 第二次2000s:移动互联网 第三次2010s:物联网(互联网的泛在扩展)计算模式的四个阶段（IBM前CEO郭士纳）每15年发生一次变革 第一次1965年，以大型机为标志 第二次1980年，以PC普及为标志 第三次1995年，互联网革

26、命 第四次2010年，物联网革命,物联网的战略意义,缺乏在统一框架内融合虚拟网络世界和现实物理 世界的理论和标准体系专业性和专有性太强，公众性和公用性较弱，标 准化程度低，涉及标准组织多产业链长而分散，不成规模行业门槛和壁垒高，高端难介入，低端收入微（小流量长在线）商业模式复杂。运营商擅长1对1服务关系，即 一个用户+一个终端+一个账单。而物联网的本质 是多点连接，而且涉及的终端范围广，数量巨大安全性，低成本，可靠性挑战,物联网的挑战,新技术发展曲线（简）,可见度,幻灭到成熟,技术启动,发展,稳定规模发展,过度期望,12年内 25年 510年,离稳定发展时间,ASON,软交换,PTN,40G,2010.08,IPv6,WiMAX16e？,全光网,IMS,IPTV,EPON,GPON,3.9G（LTE）,WDM-PON,忽悠阶段,3/3.5G,VDSL2,100G,Femtocell,云计算,OTN,物联网,4G（LTE）,谢谢！,