发展的趋势和挑战-电信业和电信技术趋势.ppt

* * 1 1 电信业和电信技术电信业和电信技术 发展的趋势和挑战发展的趋势和挑战 * * 2 2 内容内容 一、电信业的过去、现在和未来 二、电信业的转型与“去电信化大趋势” 三、电信网络技术发展的大趋势 核心网 互联网 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 五、我对Gartner曲线的注解 * * 3 3 1010年前预测的大趋势年前预测的大趋势 1010年前本人在年前本人在”电信科学电信科学”第一期第一期”电信网电信网 发展的战略趋势发展的战略趋势“一文中曾预测：一文中曾预测： 1. 1. 网络业务的数据化网络业务的数据化 2. 2. 网络的宽带化网络的宽带化 3.3. 网络的光纤化网络的光纤化 4. 4. 网络接入的无线化网络接入的无线化 5. 5. 网络的分组化网络的分组化 6.6. 网络的融合化网络的融合化 这些在当时看来是十分激进难以接受的看法这些在当时看来是十分激进难以接受的看法 ，现在多数已实现、或接近实现、或即将实现，现在多数已实现、或接近实现、或即将实现 * * 4 4 1010年后的回顾和检查年后的回顾和检查 vv业务数据化业务数据化：19981998年互联网用户数不到固话年互联网用户数不到固话1 1 ，骨干网流量中骨干网流量中IPIP占比极小到现在占占比极小到现在占9999 vv网络宽带化网络宽带化：19981998年宽带接入用户数几乎为年宽带接入用户数几乎为0 0到到 现在现在83438343万万, ,占总用户数占总用户数24.524.5 vv网络光纤化：网络光纤化：由由干线到城域、馈线、干线到城域、馈线、配线配线 vv接入无线化：接入无线化：19981998年年移动移动/ /固话用户数比为固话用户数比为0.270.27 倍激增到现在的倍激增到现在的1.881.88倍倍( (扣除小灵通为扣除小灵通为2.32.3倍倍) ) vv网络分组化：网络分组化：19981998年核心网几乎全部是年核心网几乎全部是TDMTDM到现到现 在路由器绝对主导，电话网中软交换占在路由器绝对主导，电话网中软交换占3030以上以上 vv网络融合化：网络融合化：19981998年几乎不存在任何融合到现在年几乎不存在任何融合到现在 网络各个层面都在进行融合，三网融合也已启动网络各个层面都在进行融合，三网融合也已启动 * * 5 5 下一个下一个1010年的发展大趋势年的发展大趋势 作为信息科学基础的通信技术在过去几作为信息科学基础的通信技术在过去几 十年里经历了一系列重大的变化，主要体十年里经历了一系列重大的变化，主要体 现在以数字化、智能化、移动化和分组化现在以数字化、智能化、移动化和分组化 为特征的技术演进历程。为特征的技术演进历程。而当前，由于社而当前，由于社 会转型和技术进步的步伐加快，通信学科会转型和技术进步的步伐加快，通信学科 技术正在以前所未有的速度向着多维度多技术正在以前所未有的速度向着多维度多 层面的方向发展，展现了以融合化、宽带层面的方向发展，展现了以融合化、宽带 化、泛在化和绿色化为主要特征的新的发化、泛在化和绿色化为主要特征的新的发 展历程展历程 * * 6 6 传统电信业的特征传统电信业的特征 v100多年来，电信业长期处于垄断,基本特征： 贵族行业：资本密集，进入资本技术门槛很高 一个系统、一类业务、一种政策，电话中心 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 * * 7 7 过渡期电信业的特征过渡期电信业的特征 v90年代后期以来，电信业经历着巨大的动荡 技术更新加快，建网成本大幅下降 业务主体发生历史性变化：移动和宽带成主角 竞争范围扩大，力度加大（ICP和终端制造商） 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 ICP崛起，电信运营商低值化、管道化 “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 * * 8 8 未来电信业的特征未来电信业的特征 v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，全业务全IP化 融合是主旋律：含电信网自身各层面；IT与电信 网；三网三业融合；IT、通信和传感技术融合（ 泛在网），ICT基础设施与物理基础设施融合 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，流量、成本 和收入关系的畸变，产业链关系的失衡等 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 * * 9 9 “ “ 去电信化大趋势去电信化大趋势 ” ” （ 1 1 ） 未来发展的最大趋势是未来发展的最大趋势是 “去电信化趋势去电信化趋势”， 主要反映在：主要反映在： vv观念上：观念上：由贵族化的、资金密集型的、高门槛的由贵族化的、资金密集型的、高门槛的 垄断行业走向开放的、竞争性行业。从产业链的垄断行业走向开放的、竞争性行业。从产业链的 主导控制方转变为平民化的产业链参与者主导控制方转变为平民化的产业链参与者 vv视野上：视野上：从封闭的，一切以本地网为基础的传统从封闭的，一切以本地网为基础的传统 固话公司走向开放的，市场化的，全局全网为基固话公司走向开放的，市场化的，全局全网为基 础的多业务全业务公司础的多业务全业务公司 vv经营领域上：经营领域上：由传统电信领域向信息服务业、娱由传统电信领域向信息服务业、娱 乐业乃至物理基础设施领域延伸，涉及本身基因乐业乃至物理基础设施领域延伸，涉及本身基因 上的改良和优化，外部基因的引入上的改良和优化，外部基因的引入 * * 1010 “ “ 去电信化大趋势去电信化大趋势 ” ” （ 2 2 ） vv网络业务网络业务IPIP化化（主要是（主要是P2PP2P化和视频化）化和视频化） 传统电话流量已经降到传统电话流量已经降到1 1，电话业务收入也降电话业务收入也降 到到5050以下，以下，IPIP流量已占骨干网流量已占骨干网9999；IPIP化的主化的主 趋势是趋势是P2PP2P和基于和基于PCPC的视频化，的视频化，5 5年各占年各占3030 vv网络架构的扁平化和分布化网络架构的扁平化和分布化 现有分层网络导致了那么多层面、网络、设备、现有分层网络导致了那么多层面、网络、设备、 接口，协议。别人不来搞，自己就把自己搞死了接口，协议。别人不来搞，自己就把自己搞死了 vv业务平台的融合化和水平集成化业务平台的融合化和水平集成化 现有至少现有至少1717类大的业务平台，成千上万个大小业类大的业务平台，成千上万个大小业 务平台，怎么管理运营？怎么提供全网统一的业务平台，怎么管理运营？怎么提供全网统一的业 务，特别是融合业务？务，特别是融合业务？ * * 1111 vv网络管理的简单化网络管理的简单化 那么多网管功能用了多少？网管的简单化是建立那么多网管功能用了多少？网管的简单化是建立 在智能化的基础上，现有路由器在智能化的基础上，现有路由器网管的告警只有网管的告警只有 0.010.01是有意义的，缺乏智能的相关性分析是有意义的，缺乏智能的相关性分析 vv网络设备的低成本化网络设备的低成本化 摩尔定律摩尔定律揭示了两个发展方向揭示了两个发展方向: :高性能和低成本高性能和低成本 ，电信业看重前者，而，电信业看重前者，而ITIT业更看重后者业更看重后者，3030多年多年 来以存储器为代表的来以存储器为代表的ITIT成本降了成本降了7 78 8个量级，而个量级，而 电信网成本降了电信网成本降了3 3个量级，电信业务成本降的更个量级，电信业务成本降的更 少。可见，未来相当长一段时间内我国乃至全球少。可见，未来相当长一段时间内我国乃至全球 网络设备的发展方向是网络设备的发展方向是低成本为主，高性能为辅低成本为主，高性能为辅 “ “ 去电信化大趋势去电信化大趋势 ” ” （ 3 3 ） * * 1212 vv网络硬件的网络硬件的ITIT化化 遵循摩尔定律低成本路线的、遵循摩尔定律低成本路线的、开放的、标准化的开放的、标准化的 ITIT平台可以有效改变遵循高性能路线的电信设备平台可以有效改变遵循高性能路线的电信设备 的成本、的成本、功耗、开发时间、开发功耗、开发时间、开发难度、运维成本难度、运维成本 vv网络质量的合理化网络质量的合理化 “电信级电信级”标志是标志是50ms50ms保护时间、保护时间、5 5个个9 9可用性和可用性和 一系列硬一系列硬QoSQoS, ,源自何处？说不清，但代价很高。源自何处？说不清，但代价很高。 例如传送网保护时间从例如传送网保护时间从50ms50ms放松到放松到100ms(98100ms(98年年) ) ，能否放宽到，能否放宽到250ms ?(250ms ?(视频由于解码器再同步会视频由于解码器再同步会 导致导致1 14 4秒的图像中断秒的图像中断) )。这些根深蒂固的。这些根深蒂固的“电电 信级信级”指标已经束缚了电信业的发展和竞争力指标已经束缚了电信业的发展和竞争力 “ “ 去电信化大趋势去电信化大趋势 ” ” （ 4 4 ） * * 1313 UNIUNINNINNI NNINNI UNIUNI CPN: CPN: 用户驻地网用户驻地网 MAN: MAN: 城域网或城域接入网城域网或城域接入网 UNI: UNI: 用户网络接口用户网络接口 NNINNI（SNISNI）: : 网络节点接口网络节点接口 电信网网络结构电信网网络结构( (水平视图水平视图) ) CPNCPN接入网接入网核心网核心网城域网城域网 接入网接入网CPNCPN 城域网城域网 公用电信网公用电信网：两个两个UNIUNI之间部分之间部分 接入网：接入网：分为馈线段，配线段和引入线分为馈线段，配线段和引入线 核心网核心网：分为省际干线（即一级干线），分为省际干线（即一级干线）， 省内干线（即二级干线）和省内干线（即二级干线）和 局间中继网（即城域网）局间中继网（即城域网） * * 1414 电信网网络结构电信网网络结构( (垂直视图垂直视图) ) 传送网传送网 业务网业务网 应用层应用层 . . 多媒体多媒体会议电视会议电视文件传送文件传送远程教育远程教育 通道层通道层 物理层物理层 电话网电话网 移动网移动网数据网数据网 其他其他 支支 撑撑 网网 业务承载网业务承载网 * * 1515 下一代下一代 传送网传送网： 40/100G40/100G OTN/ASONOTN/ASON 全光网全光网 PTN/CEPTN/CE 下一代下一代 互联网互联网： 基于基于IPv6IPv6 的可控可的可控可 管可信可管可信可 扩的扩的NGINGI 下一代下一代 核心网核心网： IMSIMS EPCEPC 下一代下一代 移动网移动网 ： LTELTE（ 3.9G3.9G） 4G4G NGNNGN伞伞 下一代下一代 接入网接入网： xPON/FTTxxPON/FTTx IPTV/DTVIPTV/DTV 其他融合其他融合 技术形态技术形态 下一代业务平台或业务网下一代业务平台或业务网 下一代信息网络的主要方向下一代信息网络的主要方向 * * 1616 引入引入IMSIMS的驱动力的驱动力 引入引入IMSIMS的主要驱动力：的主要驱动力： vv最根本的驱动力是加强对于最根本的驱动力是加强对于IPIP网络和网络和IPIP环境下环境下 多媒体业务的管控能力，多媒体业务的管控能力，这是目前所知唯一的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？）比较成熟的可管可控手段（最后的稻草？） vv提供各种新业务和融合业务的机遇提供各种新业务和融合业务的机遇（包括移动（包括移动 和固定，乃至电信和固定，乃至电信与非电信业间的融合业务与非电信业间的融合业务） vv借助多业务捆绑和融合减少离网率借助多业务捆绑和融合减少离网率 vv简化网络和业务扩展，简化网络和业务扩展，减少网络的减少网络的CAPEX/OPEXCAPEX/OPEX vv长远融合网络架构的建设，长远融合网络架构的建设，促进从管道运营商促进从管道运营商 向全业务综合信息服务提供商的全面转型向全业务综合信息服务提供商的全面转型 vv最终替代现有最终替代现有TDMTDM网络和软交换网络网络和软交换网络 * * 1717 IMSIMS的引入策略思考的引入策略思考 vvIMSIMS的引入方式：的引入方式： 业务驱动方式：业务驱动方式：以业务平台的方式引入特以业务平台的方式引入特 色业务和增值业务，特别是多媒体业务和融色业务和增值业务，特别是多媒体业务和融 合类业务。目标明确，效率高，操作容易合类业务。目标明确，效率高，操作容易 网络驱动方式：网络驱动方式：作为一个统一的网络架构作为一个统一的网络架构 构筑下一代融合的网络平台。目标明确，一构筑下一代融合的网络平台。目标明确，一 步到位，但影响面大，操作困难步到位，但影响面大，操作困难 vv对对CTCCTC而言：应以业务驱动为主线，结合移动而言：应以业务驱动为主线，结合移动 多媒体业务和多媒体业务和FMCFMC业务的开展引入业务的开展引入IMSIMS平台，平台， 随着用户数和业务种类的扩展，网络逐步扩随着用户数和业务种类的扩展，网络逐步扩 容和扩展成一个统一的融合的网络架构容和扩展成一个统一的融合的网络架构 * * 1818 TDMTDM f f 核心网的演进步骤核心网的演进步骤 SSSSm m SSSS f f TDMTDMm m SSSSm m SSSS f f TDMTDM f f IMSIMS IMSIMS IMSIMS IMSIMS SSSSm m ？ SSSS f f SSSS * * 1919 中国网络业务量变化的趋势中国网络业务量变化的趋势 vv 骨干网骨干网IPIP带宽是话音带宽是话音100100多倍，占总带宽多倍，占总带宽9999 vv 过去过去4 4年骨干网带宽的年平均增长率年骨干网带宽的年平均增长率100100， 未来未来5 5年增长率年增长率56568080，即，即10102020倍倍 vv 各类数据业务均下降，唯互联网业务继续高各类数据业务均下降，唯互联网业务继续高 速增长，速增长，两个主要增长点是两个主要增长点是P2PP2P和网络视频，和网络视频， IPTVIPTV增长率高，但绝对量不是主导因素增长率高，但绝对量不是主导因素 vv 我国干线确知我国干线确知P2PP2P流量已达流量已达5555，东部，东部有些城有些城 域网的域网的P2PP2P流量白天已占流量白天已占50507070，晚上，晚上 占占70709090。3 35 5年？年？ vv 确知确知P2PP2P中中UDPUDP占占65%65%，TCPTCP占占35%35%，与，与2 2年前相反年前相反 * * 2020 IPIP承载网成为最脆弱的层面承载网成为最脆弱的层面 v主要问题： 网络体系（面向连接、融合、安全等） QoS保证和差异化业务 扩展性限制 （Tb到数十Tb乃至数百Tb） 可靠性可用性（3个9到5个9） 安全性（信任机制等多种措施） 可用地址空间和频谱限制（IPv6和新频谱） 可管可控可信任（赢利的商务模式，安全） v成为发展新业务新应用的不可逾越的最大障碍 （MPLS VPN,SS/IMS，3G，视频业务等等） * * 2121 互联网的扩展性依然是瓶颈互联网的扩展性依然是瓶颈 v容量扩展性：初期可行方法多机箱组合技术 目前单机箱交换容量1.28T，最大多机箱组合交 换容量据称可达92T，实际受限于VSCEL可靠性 ,MTBF仅6天,按现有技术其容量难以超30T 从技术、成本和可靠性角度，容量扩展性? 近 期出路互联网骨干架构扁平化，中期出路综合考 虑传送层旁路作用。长远出路引入光路交换层（ 容量达Pb/s，功耗比OEO至少小100倍） v地址扩展性：IPv6；提高IPv4利用率（如私有） v路由扩展性：路由聚合；IP地址的标识和位置分 离，IP地址只承载位置信息，减少路由器表项 * * 2222 我国将在2011年出现地址缺口 vvIANAIANA对于对于IPv4IPv4地址分配结束大约在：地址分配结束大约在：20102010年底年底 vvAPNICAPNIC分配结束大约在：分配结束大约在：20122012年年3 3月乃至月乃至20112011年底年底 vv中国电信预计在中国电信预计在20112011年底前后出现明显地址缺口：年底前后出现明显地址缺口： 宽带用户数将达到宽带用户数将达到86008600万，万，IPIP地址要增加到地址要增加到6.66.6个个A A； 移动互联网用户移动互联网用户20002000万，万， IPIP地址预计达地址预计达1A1A； IPTVIPTV用户用户630630万，万， IPIP地址至少需要地址至少需要0.48A0.48A。 总地址需求达总地址需求达8A8A，比，比20082008年底多年底多4A4A，按照前几年平均，按照前几年平均 数，预计能申请到数，预计能申请到3A3A，缺口缺口1A1A，近，近17001700万万 * * 2323 商业化过渡的重要性和紧迫性商业化过渡的重要性和紧迫性 vCNGI示范工程项目在世界上产生了重要影响， 对于中国运营商的过渡工作也有一定推动作用 。但是没有，也不可能解决商业化应用所需要 解决的更多更复杂的问题（端到端网络，业务 网，应用系统，终端，支撑系统，网站） v正如互联网的蓬勃发展得益于从纯学术和军用 转向公众商用网一样，向下一代互联网的过渡 也需要尽快从学术网和试验网转向公众商用网 才能实现实质性推进。 v起步越早，需要过渡的网络和终端规模越少， 代价和难度也越低。“未雨绸缪，越早越好” * * 2424 向向IPv6IPv6过渡的整体战略部署过渡的整体战略部署 v试商用阶段（2010-2011年）：启动网络和平台 支持IPv6的改造，完成IPv6地址资源申请、确定 网络及业务过渡方案、现网商业化试点和骨干人 才准备，基本具备引入IPv6业务的网络条件； v规模商用阶段（2012-2015年）：IPv4/IPv6网络 和业务共存，网络和平台规模改造，业务逐步迁 移，新型应用和用户规模持续扩大； v全面商用阶段（2015年以后）：新型应用占据主 导，IPv4网络和业务平台逐步退出。预期2020年 后可能基本演进到纯IPv6环境 * * 2525 向向IPv6IPv6过渡的现状和条件（过渡的现状和条件（1 1） v标准：核心标准已成熟，IPv4与IPv6翻译，IPv6 组播，物联网标准等尚未完成，但不是发展瓶颈 v产业链： 网络设备： 路由器：骨干网，除个别厂家或个别板卡外，多 数硬件支持，但软件需升级；城域网较复杂， BRAS多数硬件可以，但软件不支持，特别是PPPoE 拨号功能。SR少数硬件要升级，约50%需软件升级 。CR硬件没问题，约50%需软件升级；移动分组的 PDSN硬件没有问题，但不少设备需软件升级。 接入网：传输和交换：基本不支持(2层以上功能 * * 2626 向向IPv6IPv6过渡的现状和条件（过渡的现状和条件（2 2） 不支持，组播，流标识，基于三层的ACL等)，但 不影响初期IPv6业务开展(接入传输和交换纯二层 ，三层组播功能等放在BRAS和网关)；网关：基本 不支持，特别是路由型网关（认证和地址分配需 IPv6地址前缀,流标识，基于三层的ACL功能等） 业务网设备：SS/IMS, SG,TG等都不支持，但并不 急迫，可以继续暂时用私有地址 固网3A和DNS系统：硬件基本没有问题，但不少设 备需软件升级。 固定终端：基本不支持IPv6。成本敏感，由于数 量大，配置低，但实施并不困难 * * 2727 向向IPv6IPv6过渡的现状和条件（过渡的现状和条件（3 3） 移动终端：差距大。中继模式，透传，但不支持 QoS；网络模式，需IP层中继，6801系列芯片后都 支持，6055芯片的数据卡代码升级后也可以 支撑系统：网管和IT系统等都不支持，也不急迫 协议栈和应用软件：主流可以，多数应用软件？ 操作系统：没问题 集成电路：主流NP和ASIC没有问题 应用层：主要是网站，由于过渡的主要驱动力不 是市场应用驱动，因而应用和内容商并不积极。 这方面并非技术难度，而是需要刚性政策指导， 强制性规定和优惠政策并举。 * * 2828 向向IPv6IPv6过渡的业务切入点过渡的业务切入点 v宽带接入：消耗地址最多，且上网并发比逐年提 高，终端越来越多，消耗地址比用户数高50%； v移动互联网：地址分配高度集中，涉及网元数少 ，部署改造简单，用户基数少，过渡难度低； vMPLS VPN业务：面向政企客户群的重要新业务； vIDC业务：直接为网站等大客户服务的基础性接 入业务，也应该尽快具备支持IPv6的条件； v互联星空：自营网站，更应该率先实现双栈； vM2M和物联网：未来消耗地址的最大应用，没有 必要再经过IPv4阶段，可以直接采用IPv6地址。 * * 2929 向向IPv6IPv6过渡的挑战过渡的挑战 v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 * * 3030 互联网的挑战和思考（1） v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？ v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？ v可管可控可扩可信能力缺失： 可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 v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 * * 3131 互联网的挑战和思考（2） v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） v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 v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而却步 * * 3232 接收接收 C C 网后的演进路线网后的演进路线 3G 3.5G 3.9G 4G3G 3.5G 3.9G 4G 接收接收C C网网2000 1X2000 1XDoADoA LTELTE LTE-A/4G LTE-A/4G 接收接收C C网网2000 1X2000 1X DoA-DoBsDoA-DoBs LTE LTE LTE-A/4G LTE-A/4G 接收接收C C网网2000 1X2000 1X DoA-DoBs/hDoA-DoBs/h LTE LTE LTE-A/4G LTE-A/4G * * 3333 LTELTE的驱动力和挑战的驱动力和挑战 vv 性能性能竞争的需要：竞争的需要： 传统传统3G/3.5G3G/3.5G在性能上不具备长期竞争能力在性能上不具备长期竞争能力 LTELTE在在20M20M频谱内频谱内最大下行速率分别可达最大下行速率分别可达 326Mb/s326Mb/s（44MIMO44MIMO）和）和173Mb/s173Mb/s（22 MIMO22 MIMO） 最大上行速率可达最大上行速率可达86Mb/s86Mb/s vv降低成本：降低成本： 利用高频谱效率（利用高频谱效率（10M10M以上时）无线技术和单一以上时）无线技术和单一 扁平化全扁平化全IPIP分布架构分布架构等降低初始成本和运营成本等降低初始成本和运营成本 vv挑战：挑战：技术（顾了频谱效率，损失了功率效率技术（顾了频谱效率，损失了功率效率 和覆盖能力），成本（仅数据，成本竞争力？）和覆盖能力），成本（仅数据，成本竞争力？） ，反向兼容性，反向兼容性，WiFi/WiMAXWiFi/WiMAX和和HSPAHSPA + + 的双面挤压的双面挤压 * * 3434 LTELTE（R8R8）具体时间表）具体时间表 2010201020112011 2014201420152015 uu基于基于数据数据 卡卡系统的系统的 先导商用先导商用 uuLTE onlyLTE only Data onlyData only uu测试手机测试手机 uu需需45/65nm45/65nm CMOSCMOS技术支技术支 持即可持即可 201220122013 2013 uu高端手机高端手机 开始商用开始商用 uu多模手机多模手机 uu为降低功为降低功 耗和成本需耗和成本需 32nm32nm的的 CMOS CMOS技技 术支持术支持 uu热点热区热点热区 uu中端手机中端手机 规模规模商用商用 uu为降低功为降低功 耗和成本需耗和成本需 22nm22nm的的 CMOS CMOS技术技术 uu热区或非热区或非 连续区域性连续区域性 覆盖覆盖 2015201520202020 uu低成本、低成本、 中端手机中端手机 大大规模规模商用商用 uu为降低功为降低功 耗和成本需耗和成本需 22nm22nm的的 CMOS CMOS技技术技技术 uu连续区域连续区域 覆盖覆盖 * * 3535 覆盖覆盖 1x,DoA,DoB,LTE1x,DoA,DoB,LTE将长期共存将长期共存 LTELTE： 热点，热区热点，热区 或城区或城区 DoBDoB: :城区城区 DoADoA：全部县：全部县 和发达乡镇和发达乡镇 CDMA 1XCDMA 1X： 全覆盖全覆盖 * * 3636 4G4G的目标和基本特征的目标和基本特征 vv 基本目标：基本目标：高速高速移动移动环境下支持环境下支持100Mbps100Mbps下行下行 速率，室内和静止环境速率，室内和静止环境下下支持支持1Gbps1Gbps下行速率；下行速率； 希望每比特成本降到希望每比特成本降到1010左右左右 vv关键技术：关键技术：OFDMAOFDMA，MIMOMIMO，SDRSDR，全，全IPIP扁平架扁平架 构，在宏蜂窝层集成微微蜂窝和飞蜂窝构，在宏蜂窝层集成微微蜂窝和飞蜂窝 vv时间表：时间表：20082008年开始制定标准，预计年开始制定标准，预计20122012年全年全 面完成面完成标准，标准， 20152015年商用，年商用，20182018年规模商用年规模商用 vv困惑：困惑：LTELTE提前采用了原提前采用了原4G4G的核心的核心技术技术OFDMOFDM和和 MIMOMIMO等，等，4G4G特有的重大创新特有的重大创新技术尚不清楚，技术尚不清楚，因因 而而其主要其主要目标已不是频谱效率，而目标已不是频谱效率，而是是用户实际用户实际 体验体验和新型多媒体和新型多媒体宽带业务，此外商业模式？宽带业务，此外商业模式？ * * 3737 香农定律的启示香农定律的启示 vv历史上，历史上，1G-2G-3G1G-2G-3G已充分利用了频谱效率提高带已充分利用了频谱效率提高带 来扩容好处，例如从来扩容好处，例如从HSPA+HSPA+到到LTELTE，下行从，下行从42M42M到到 100M100M，速率增加一倍，但所需频带也增加一倍，速率增加一倍，但所需频带也增加一倍 vv据香农定律，峰值频谱效率据香农定律，峰值频谱效率6bps/Hz6bps/Hz。LTELTE理论理论 效率效率5bps/Hz5bps/Hz已接近该极限已接近该极限, ,物理层改进余地有限物理层改进余地有限 vv为实现为实现4G4G的的1Gb/s1Gb/s，须找到大于，须找到大于100MHz100MHz（设可达（设可达 10bps/Hz10bps/Hz）的连续带宽，）的连续带宽，5GHz5GHz以下？清频？以下？清频？ vv峰值频谱效率仅适用基站附近，更有价值的是系峰值频谱效率仅适用基站附近，更有价值的是系 统吞吐量统吞吐量。4G4G确定目标是确定目标是2.4bps/Hz2.4bps/Hz（相应峰值（相应峰值 效率效率15bps/Hz15bps/Hz），按现有技术进展速度难度很大），按现有技术进展速度难度很大 vv焦点是改进系统性能和用户体验而非效率突破焦点是改进系统性能和用户体验而非效率突破 * * 3838 vv快速解决室内覆盖和导频污染快速解决室内覆盖和导频污染（如高层建筑，地下（如高层建筑，地下 室），改进质量和网速，无需建新站室），改进质量和网速，无需建新站 vv无需双模手机，用传统手机实现融合业务，无需双模手机，用传统手机实现融合业务，降低了降低了 成本，扩大了用户群，强化了用户粘性成本，扩大了用户群，强化了用户粘性 vv无需无需新的网络架构，新的网络架构，也无需对付不同的频谱也无需对付不同的频谱 vv新业务机遇新业务机遇，速率高、覆盖好，数据能力优于宏小，速率高、覆盖好，数据能力优于宏小 区，新业务新应用，区，新业务新应用，基于宽带的基于宽带的FMCFMC业务，网关业务，网关 vv上行上行A A接口是封闭接口，运营商主导和控制接口是封闭接口，运营商主导和控制有保障有保障 vv主要挑战：技术挑战主要挑战：技术挑战（飞蜂窝间干扰、（飞蜂窝间干扰、GPSGPS天线、天线、 与宏蜂窝间干扰和切换、安全等）；与宏蜂窝间干扰和切换、安全等）；商务模式不清商务模式不清 晰晰；大量飞蜂窝出现对于现有；大量飞蜂窝出现对于现有运维体制的冲击和管运维体制的冲击和管 理工作的巨大压力理工作的巨大压力，OPEXOPEX？ 通向通向FMCFMC的新途径飞蜂窝的新途径飞蜂窝 * * 3939 城域解决方案城域解决方案: : 革命还是演进？革命还是演进？ 二层还是三层？二层还是三层？ 长途网 城域网 接入网 IEEE/ITUIEEE/ITU：改进和扩展以太：改进和扩展以太 网网( (以太环以太环, ,QinQ,MinMQinQ,MinM) )，扩，扩 展至接入网乃至城域网展至接入网乃至城域网 “ “电信级？语声？电信级？语声？IPTVIPTV？ ” 企业企业 ITUITU和和IETF: IETF: 强化强化SDHSDH以及延以及延 伸或简化伸或简化MPLS MPLS ( (下一代下一代 MSTP,VPLSMSTP,VPLS，MPLS-TP)MPLS-TP)，扩展扩展 至城域网边缘至城域网边缘 “ “电信级，成本？扩展性？电信级，成本？扩展性？” ” * * 4040 广义电信级以太网（广义电信级以太网（CENCEN）：）：具备标准化业务（专具备标准化业务（专 线线/ /专用局域网）、电信级扩展性、可靠性、专用局域网）、电信级扩展性、可靠性、QoSQoS， 安全性和电信级安全性和电信级OAMOAM等等6 6个特征的二层网个特征的二层网，有别于基，有别于基 于于LANLAN的原始以太网的原始以太网 电信级电信级 以太网以太网 增强以太网增强以太网: : 以太环以太环/ /MinMMinM EoMPLSEoMPLS: : VLL/VPLS VLL/VPLS PTN:PTN: MPLS-TP MPLS-TP PBTPBT 广义电信级以太网的内涵广义电信级以太网的内涵 * * 4141 增强型以太网特征与挑战增强型以太网特征与挑战 vv以太网的巨大生命力：以太网的巨大生命力：（号称战无不胜）（号称战无不胜） 开放的标准，开放的标准，规模性规模性（仅次于交流电插口）（仅次于交流电插口） 前向兼容性：前向兼容性：网络平滑升级，上层应用不变网络平滑升级，上层应用不变 结构简单，管理方便，结构简单，管理方便，成本低廉成本低廉 与时俱进与时俱进：物理煤质，网络功能，速率：物理煤质，网络功能，速率 vv增强型以太网的代表增强型以太网的代表QinQ,MinMQinQ,MinM和以太环和以太环 承载承载IPIP业务时可以避免协议转换，业务倒换时间业务时可以避免协议转换，业务倒换时间 较短（较短（200ms200ms之内），对于组播支持较好，成本之内），对于组播支持较好，成本 较低，可以基本满足较低，可以基本满足IPTVIPTV业务接入承载的要求业务接入承载的要求 vv主要挑战：主要挑战：其架构、质量和功能，离真正电信级其架构、质量和功能，离真正电信级 要求还有距离，适用城域接入或承载以太网业务要求还有距离，适用城域接入或承载以太网业务 * * 4242 EoMPLSEoMPLS的特征与挑战的特征与挑战 v含点到点Martini和点到多点VPLS等二层技术 v提升城域网业务能力：提供MPLS VPN和VPLS等高 级以太网新业务和IPTV等高质量自营新业务 v改进城域网可靠性：有利于实现FRR保护恢复机 制，提高城域网整体的可靠性和可管理性 v全网统一业务承载层：其端到端QoS能力、流量 管理、扩展性、成熟优势使其正逐渐成为一种全 网性的边缘到边缘的统一业务承载层 v挑战：控制面复杂，与承载层紧耦合，面临成本 、复杂性、扩展性挑战，关键延伸到哪儿？至少 到BRAS/SR，乃至汇聚交换，基站/DSLAM ? * * 4343 vv 分组传送网（分组传送网（PTNPTN）：）：由两个由两个不同来源，却具有不同来源，却具有 很多共性功能和应用的技术很多共性功能和应用的技术MPLS-TPMPLS-TP和和PBTPBT组成：组成： 内核分组化：面向连接的分组交换技术内核分组化：面向连接的分组交换技术 底层多样化：底层多样化：以太网以太网/PDH/SDH/OTN/WDM/PDH/SDH/OTN/WDM 具备电信级的具备电信级的OAMOAM功能功能 具备具备分层和分域能力，提供良好的扩展性分层和分域能力，提供良好的扩展性 基于分组的基于分组的QoSQoS机制机制 通过电路仿真支持通过电路仿真支持TDMTDM、ATMATM等业务等业务 丰富的保护倒换技术（线、环、动态和预置）丰富的保护倒换技术（线、环、动态和预置） 支持分组网络环境下的支持分组网络环境下的时钟同步和时间同步时钟同步和时间同步 vv主要挑战：主要挑战：成本成本? (? (已经低于已经低于MSTP)MSTP) vv适用：城域网核心和汇聚、适用：城域网核心和汇聚、IPTVIPTV承载、基站回传承载、基站回传 PTNPTN的特征和挑战的特征和挑战 * * 4444 OTNOTN的优劣分析的优劣分析 vOTN优势 透明性：比特透明、定时透明和延时透明，业 务灵活性、多厂家，投资保护，统一端到端管理 交换能力上的扩展性: 支持任意级别交换 带外FEC：比带内FEC改进纠错能力37dB 多级TCM功能,支持跨运营商网络通道性能监视 vOTN劣势 缺乏较细带宽粒度上的性能监测和故障管理 对速率要求不高的应用场合经济性不够理想 v标准已完成10年，电信泡沫导致应用迟缓，市场 窗口缩短，但还是应积极推进和扩展其应用范围 * * 4545 OTNOTN的引入策略的引入策略 v第一阶段：在WDM系统中引入OTN互联接口 实现对波长通道端到端的性能和故障监测，以及 对SDH和10/40/100GE 等多种客户信号透传；扩 展应用范围；为引入OTN交叉连接做好准备 v第二阶段：引入基于OTN的交叉连接设备 实现WDM系统业务接口和线路接口的分离，保护 网络投资，实现波长级快速调度和保护, 对路由 器40G/100GE高速接口组网需求的快速响应 v第三阶段：引入基于OTN的ASON 加载ASON控制平面后，还可以提供基于ASON的多 种保护恢复方式，提供高质量IP业务的有效承载 * * 4646 100G100G的发展与思考（的发展与思考（ 1 1 ） vv市场需求：市场需求：初步估算，未来初步估算，未来5 5年我国干线流量年年我国干线流量年 增长率依然高达增长率依然高达56568080，40G40G难以应付长远难以应付长远 vv若干线网架构扁平化若干线网架构扁平化，则，则40G40G市场窗口和规模将市场窗口和规模将 压缩，压缩，100Gbit/s100Gbit/s需求将在需求将在20122012年后逐渐主导年后逐渐主导 vv标准：标准： 40G40G标准已经乱，寄希望于标准已经乱，寄希望于100G100G，业界一，业界一 致的倾向性意见是采用致的倾向性意见是采用DP-QPSKDP-QPSK调制格式调制格式 vv性价比：性价比：光处理与光处理与40G40G相当，电复杂，但贡献小相当，电复杂，但贡献小 vv光缆性能：光缆性能：关键决定因素不是信号的传输比特率关键决定因素不是信号的传输比特率 ，而是信号的符号波特率。而，而是信号的符号波特率。而DP-QPSKDP-QPSK的符号率的符号率 仅仅25Gbaud25Gbaud，按二进制，按二进制40Git/s40Git/s传输合格的光缆也传输合格的光缆也 应该能满足这种码型下的应该能满足这种码型下的100Git/s100Git/s传输传输 100G100G的发展与思考（的发展与思考（1 1） * * 4747 vv挑战：实现技术复杂挑战：实现技术复杂（超高速相干检测、超高速（超高速相干检测、超高速 ADCADC和和DSPDSP、超强、超强FECFEC和复杂的收发机）和和复杂的收发机）和成本的成本的 竞争力竞争力( (市场规模有限，产业链不健全市场规模有限，产业链不健全) ) vv发展策略：发展策略： 40G40G市场市场窗口压缩，但无法跨越，依然很长窗口压缩，但无法跨越，依然很长 将长期面临将长期面临10/40/100G10/40/100G共存局面，共存局面，需综合考需综合考 虑三者的协调发展、引入节奏和长远架构虑三者的协调发展、引入节奏和长远架构 双平台考虑双平台考虑： 近期近期10/40G10/40G直接检测系统平台，后向兼容；直接检测系统平台，后向兼容； 中长期中长期40/100G40/100G相干检测平台，电补偿，低成相干检测平台，电补偿，低成 本，大容量，长距离本，大容量，长距离 100G100G的发展与思考（的发展与思考（2 2） * * 4848 中期接入带宽需求中期接入带宽需求 2010年左右 各业务 所需带宽 (下行） IPTV：1路HDTV：610M 2路SDTV: 4-6M 视频 通信：1-2M 上网业务 ：2-6M 网络游戏：300-800k 2路VoIP: 200K 下行接入带宽 (考虑 必要开销和余量后) 2010年左右：20Mb/s 长远 ：50100Mb/s(考虑3 路HDTV和其它高质量业务 ) * * 4949 我国实施我国实施FTTHFTTH的战略意义的战略意义 vv应该是应该是国家行为企业行为国家行为企业行为，全面提升国家信，全面提升国家信 息基础设施的层次和安全，关键在接入网息基础设施的层次和安全，关键在接入网 vv对国民经济的巨大拉动作用和辐射作用对国民经济的巨大拉动作用和辐射作用 若按未来若按未来1010年年50005000万万用户市场计算，用户市场计算， 建设综合成本建设综合成本：共共800800亿亿（16001600元元/ /用户），有源用户），有源 设备和无源器件分别占设备和无源器件分别占4040和和25%25% 运营业收入运营业收入：拉动：拉动IPTV,IPTV,多媒体的广泛应用，设多媒体的广泛应用，设 ARPUARPU值值100100元，最终达元，最终达600600亿元亿元/ /年年 连带的辐射作用连带的辐射作用：器件、芯片、光纤光缆、材料：器件、芯片、光纤光缆、材料 、业务应用等，、业务应用等，约约300300亿元亿元/ /年年 vv总体拉动市场：约总体拉动市场：约10001000亿元亿元/ /年年左右左右 * * 5050 中日美中日美FTTHFTTH费用比较费用比较 相对成本比例相对成本比例 可见对于中国而言，可见对于中国而言， 关键是降低关键是降低PONPON的成本的成本 * * 5151 vv依靠技术进步和技术创新依靠技术进步和技术创新，继续降低有源和无，继续降低有源和无 源设备和器件的成本（源设备和器件的成本（ADSLADSL的案例）的案例） vv消除我国广电和电信消除我国广电和电信分业监管的体制障碍分业监管的体制障碍，促，促 进进IPTVIPTV的健康发展，特别是的健康发展，特别是HDTV,HDTV,从源头上为从源头上为 FTTHFTTH发展注入需求的动力发展注入需求的动力 vv通过通过IOT,IOT,促进有效的市场竞争促进有效的市场竞争，进一步降低制，进一步降低制 造成本、建设成本和运营成本造成本、建设成本和运营成本 vv靠大规模应用和靠大规模应用和集中采购，集中采购，降低采购成本降低采购成本 vv依靠依靠施工安装自动化、专业化和流程化，施工安装自动化、专业化和流程化，降低降低 建设和维护成本建设和维护成本 vv国家政策支持，探索灵活的建设模式，降低成本国家政策支持，探索灵活的建设模式，降低成本 降低降低FTTHFTTH成本的关键成本的关键 * * 5252 vvAPONAPON：已经自然夭折，不考虑已经自然夭折，不考虑 vvEPONEPON：技术成熟，已实现设备芯片级和系统级技术成熟，已实现设备芯片级和系统级 互通互通, ,价格大幅下降，已经大规模商用价格大幅下降，已经大规模商用;10G ;10G EPONEPON已经问世（东莞），预计已经问世（东莞），预计2 2年规模商用年规模商用 vvGPONGPON：更高速率、更好性能、更高速率、更好性能、多业务能力（特多业务能力（特 别是高精度别是高精度TDMTDM）和电信级管理能力，以及）和电信级管理能力，以及更强更强 产业链支持。产业链支持。但市场和标准落后，尚不够成熟但市场和标准落后，尚不够成熟 (IOT)(IOT)、成本偏高。、成本偏高。预计预计2