ngn软交换网络项目可行性研究报告.docx

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ngn软交换网络项目可行性研究报告

NGN软交换网络建设

项

目

建

议

书

2011年5月2日

1.1项目概述

******网属于传统PSTN交换网络架构，始建于1994年，当时引进德国西门子****传统交换设备。

十几年来，******一直在本地移动、联通、电信市场竞争的夹缝中求生存，求发展，本着不懈的努力，依靠**公司的强大后盾以及地域优势和资源优势，占有了一定市场份额，综合通信能力也明显增强。

但是，随着产业界的融合趋势，电话网、计算机网、数字电视网趋于融合，网络面临的压力越来越大，传统固话网络弊端日益突显。

同时，随着业务需求的多样化，市场竞争也在加剧。

NGN下一代网络，也被称为世纪网络的诞生，从根本上解决了制约传统固话网络无法向前发展的三大问题:

一是在业务层面上提供多样化业务能力；二是在控制承载层面实现三网融合的能力；三是在接入层面实现灵活的接入方式。

这三大问题是通信技术未来发展的三个关键问题，所以，NGN是未来通信网络发展的必然趋势。

随着NGN软交换新技术的成熟与商用，各大公网运营商和专网运营商，纷纷对其通信网络进行升级和改造。

**本地联通、电信、移动公司05-09年全面完成NGN软交换网络的建设，目前正在向IMS演进，用以实现移动和固话的融合；*******2011年已经全面完成智能网升级改造，即NGN软交换网络建设。

截止2010年，包括煤炭、石油、化工、科研院所、大型国有企业、国家直属机关在内的90%专网运营商已经完成NGN软交换网络建设。

*******络目前还停留在传统电路交换阶段，技术和网络结构及业务提供能力与本地运营商已建成的NGN软交换网络相比，已不在一个层面上，差距很大。

为了适应日益激烈的通信市场竞争格局，缩小与同行业技术上的差距，在固话市场逐渐趋于饱和的情况下，缓解竞争压力，寻求新的生存及发展空间，进一步发挥*******本有的固话语音、宽带数据、数字电视的资源优势，拟加快******NGN软交换网络建设，合理调整网络结构，在接入网上实现“三网合一”，将独有的数字电视优势资源变成效益，转化成竞争资本，从根本上解决**传统通信网络制约未来发展的瓶颈问题，确保在激烈的竞争中立于不败之地。

1.2项目背景

1.2.1人员构成及网络状况

*********是******下属的二级单位，具有国家通信建筑安装企业三级资质等级，始建于1989年。

*********现有员工354人，其中，在职员工296人、管理人员66人，专业技术人员40人，操作维护人员204人，高级职称3人，中级职称24人，初级职称47人，技术员5人，工人技师7人，返岗20人，学员30人。

从事技术管理和技术支持的专业技术人员为79人，占在职员工的27%。

同时为了做好NGN软交换建设项目技术交流、方案论证和市场调研的前期准备工作，****成立了以总工程师为组长，两名高级工程师为副组长，由在专业岗位上工作五年以上的大学生组成的技术攻关队伍，为未来通信网络发展储备技术力量。

**********下设五个站：

**电话站、**电话站、**电话站、*******站和数据业务维护站；主营业务以固定电话业务、数据通信业务、有线电视业务为主；业务覆盖范围主要是**、**、卧立屯及***地区的**用户和地方用户。

*******内共有10个交换节点，其中3个交换主局、7个模块局；ADSL宽带数据网络的建设是以固话网络的结构为基础，共有8个宽带交换节点；数字电视网络覆盖整个****厂区及住宅区，有两个中心前端。

交换设备总容量45320门，主设备及配套设备原值为9950.15万元，设备净值为6055.95万元，实装电话用户39180户；全网有50%的交换设备运行年限超过17年，已经超过传统交换机无障碍运行15年的设计上限，而且失去了厂家技术支持。

宽带接入设备总容量23792线，设备原值为1432.26万元，设备净值为709.18万元，实装宽带用户18539户。

2007年对边缘路由器进行了升级，升级后设备的处理能力提高八倍，2011年对核心路由交换机进行了更新。

由于技术先进，设备运行状况良好，能够满足今后**宽带相当长一个时期内的发展需要。

数字电视实装用户数为31624户，设备原值为2005.93万元，净值为1829.04万元。

2003年对有线电视主干传输网络进行了升级改造，将同轴电缆网改造成HFC网络，在数字电视整转期间又对分配网络进行了全部改造，将串行结构改造成树形结构。

2010年数字电视整体平移完成。

现在网络状况良好，运行稳定。

******固话网络与******总厂建设同时起步，后经历了步进制交换、纵横制交换、数字程控交换的发展和壮大，从起初的磁石电话人工转接、步进制几十门的交换容量，到现在发展成为具有将近5万们容量的数字程控交换网络。

49年来培养造就了一批又一批优秀的设计、安装、施工管理、机线设备维护与对外窗口服务人员。

1995年，迎来了******史上第一次网络变革，当时引进世界上最先进的德国西门子数字程控交换机彻底替换了纵横交换机，并完成了局间光缆端到端（PDH）的数字传输系统建设，大力升级改造用户接入网络，为后来*******走向市场打下了坚实的物质和技术基础。

1998年，在市场大潮的驱使下，经公司领导同意，在确保**安全生产的同时，*******毅然决然的投向市场，当时，*******的用户仅限于厂区生产电话、本企业各种办公电话及处级以上的住宅电话，住宅电话的市场份额不足4%，而且，当时**职工安装一部网通电话需要1500元/每年左右。

当*******刚步入市场，就与**网通短兵相接，在激烈的市场竞争中，**通讯公司发挥**人的聪明才智、设备先进的技术优势以及优质的服务，装机量逐年上升，**住宅区住宅电话普及率由步入市场时的4%到2000年初见端倪的16%，而发展到目前已达75%左右。

其中有将近60%的用户是从网通的口中虎口拔牙发展而来的。

2002年底，中国电信南北分家成立中国电信和中国网通两大公司，因特网出口租费大幅下调，同时ADSL宽带接入系统建设费用也大幅度降低，**公司领导审时度势，给予资金上的大力支持，****抓住市场对数据业务需求增加的大好时机，在2003年初构建**宽带接入系统，及时开展了ADSL宽带数据接入业务，丰富了******网的业务种类。

短短几年的发展，宽带用户从无到有，目前，已拥有用户18539户，市场占有率为40%左右。

2005年我们开始了模拟电视向数字电视转化的方案调研工作，曾多次外出学习考察，与多家数字电视厂商研究和论证，最后确定了区域锁定的数字电视平台方案，和市广电共用一个CA，大大降低了项目投资。

2010年实现了**数字电视平稳整转工作。

几十年来，******作为辅助企业，不仅为**生产、**调度指挥、装置稳定运行保驾护航，成为****内外信息沟通的桥梁和纽带，而且还为丰富**职工的文化生活，提高生活质量贡献力量。

收费标准也是全市乃至全国最低，所以，在某种意义上说，*******也成为提高**职工福利待遇和家境的重要标志。

1.2.2NGN技术的由来与发展

从二十世纪八十年代末开始，固话网络是采用程控交换机作为电话接续设备的，这种固话网络基于电路方式，集交换、控制和业务于一身，业务由交换机提供，不仅不同的交换机各自提供的业务功能不同，即使同一种交换机，不同的软件版本提供的业务功能也不同，造成业务提供周期长、成本高，全网难以提供统一的业务功能。

由于业务品种单一且提供不灵活，难以满足市场需求，造成了固话业务量的大幅度下滑。

进入二十一世纪，随着数据业务的快速发展，传统固话网络远远不能满足需求，在这种形势下NGN技术应运而生。

NGN核心网从封闭的、基于电路交换的网络向开放的、基于IP统一承载网络转变，其业务、控制、承载完全分离的水平架构有利于灵活、快速提供各种业务应用，符合语音、数据、视频等多媒体业务融合的发展趋势。

20世纪90年代中期，“软交换”的思想首次出现，采取媒体网关分离的架构。

2000年前，软交换在国外得到一定发展，主要有C4和C5局两种应用模式。

1998年，中国电信总工程师韦乐平把NGN的概念带进中国，当时他所坚持的打破原来交换体制的“换心”理论，影响了一批包括中兴通讯在内的一线NGN厂商。

随后再一次国际论坛上，韦乐平乐观地估计，基于软交换的新业务成本仅为PSTN的五分之一，开发周期仅为PSTN的十分之一。

2000年，信息产业部制订颁发了在NGN框架、设备和协议方面的技术规范和测试规范，为大规模商用化打下了良好的基础。

随着信息产业部电信入网检测中心陆续完成了部分厂家软交换设备的入网测试，国内五大运营商就开始了紧张的NGN实验和试商用测试。

2000年起，中国电信、中国网通等就开始了对NGN网络技术和业务能力的调研和测试工作。

2002年开始的NGN试验网工程，中国电信、中国网通分别建设了20多个商用网络，中国联通在四川、江苏等地建设NGN试验网络，中国卫通建设了覆盖100多个城市的NGN网络。

与此同时在香港，盈通、和记、数码通、润讯、香港宽频等运营商也建设了自己的NGN网络。

值得一提是中国移动也采取软交换技术组建了覆盖全国31个省区市的一级汇接网络，规模近百万端口。

2003年，上海电信与上海贝尔阿尔卡特签订下一代网络商用合同，该项目是中国电信所签署的首个NGN商用合同。

通过我们前期的技术交流、方案论证、市场调研和国内外几大厂商提供的商用案例分析，NGN技术从2004年开始商业运营到2009年，短短5年间，包括煤炭、石油、化工、科研院所、大型国有企业、国家直属机关在内的90%专网运营商已经完成NGN软交换网络建设。

1.2.3“三网融合”与“三网合一”

三网融合启动以来，常听人把三网融合说成是三网合一，但三网融合与三网合一是有区别的。

1998年3月，以原体改委体改所副所长、时任粤海企业集团经济顾问王小强博士为首的“经济文化研究中心电信产业课题组”，提出《中国电讯产业的发展战略》研究报告，随后展开了“三网合一”还是“三网融合”的大辩论。

当时的讨论就是为了解决未来网络融合的方向问题，价值取向问题，基调问题。

三网融合是业务的融合，是为了“实现三网互联互通、资源共享，为用户提供话音、数据和广播电视等多种服务”。

也就是说，拥有电信网、互联网、广电网的运营商可以互相渗透，开展对方领域的业务，在业务上趋于一致，但这三种网络却可以长期存在，互相竞争。

三网融合打破了电信、广电在各自业务领域中的垄断局面，用户有了选择余地，便能得到更好的服务。

三网合一则是用一张网代替三张网，把电信、广电和互联网业务都统一到一张网上，从而形成对电信、广电、互联网等业务的垄断。

由此可见，三网融合与三网合一并不是一回事，他们之间有着本质上的区别。

三网融合是为了打破垄断，使网络建设健康发展，而三网合一则造成了垄断。

三网融合的概念早在1998年就被提出，之后连续被列入国家“九五”、“十五”、“十一五”计划，2009年两会，它又被写进了政府工作报告。

国家“十五”计划纲要明确提出“要按照应用主导、面向市场、网络共建、资源共享、技术创新、竞争开放的发展思路”，“促进电信、电视、计算机三网融合”，“努力实现我国信息产业的跨越式发展，加速推进信息化”。

2010年1月13日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。

会议上明确了三网融合的时间表。

2010年至2012年重点开展广电和电信业务双向进入试点，探索形成保障三网融合规范有序开展的政策体系和体制机制。

2013年至2015年，总结推广试点经验，全面实现三网融合发展，普及应用融合业务，基本形成适度竞争的网络产业格局，基本建立适应三网融合的体制机制和职责清晰、协调顺畅、决策科学、管理高效的新型监管体系。

虽然从总体上看三网融合已成为不可避免的趋势，但是，“三网融合”的过程是信息领域巨大变革的过程，也必然会带来转变和各方面复杂利益关系的调整。

所以，“三网融合”将是一个长期而艰巨的过程。

广电网络数字电视双向改造是实现融合电信业务的唯一途径。

但是，截止2010年，中国现有有线用户1.6亿，尚有1亿有线用户并未数字化整转，其中未双向网络改造用户接近1.5亿，所以对广电压力很大，任重道远。

双向准入原则的确定问题。

首先，受于部门利益和行政壁垒所致，广电总局认为三网融合应该以电信对电视单向性质的准入，而信息产业部则认为电视与电信应该完全对称开放。

在利益分成和所有权上还有分歧。

双方业务是全对称准入，还是非称准入以及准入范围都没有实质性进展。

其次，按照电信领域的惯例，电信运营商不得偷听或截留用户的电话，而广播电视网络对内容必须要监看和编辑，如果电信市场要对电视传输市场实现准入，必将打破电信市场不干涉用户自由交流的规范，反之，如果遵循电信惯例，不对电视内容进行监看，则将对国家信息传播管理不利，就法律层面来讲，也是规范混乱，难以界定的，这意味着不便制定对与错的条款。

1.3NGN与传统固话网络的技术对比

NGN是传统电信技术发展和演进的一个重要里程碑。

从网络特征和网络发展上看，它源于传统智能网的业务和呼叫控制相分离的基本理念，并将承载网络分组化、用户接入多样化等网络技术思路在统一的网络体系结构下实现。

因此，准确地说NGN并不是一场技术革命，而是一种网络体系的革命。

它继承了现有电信技术的优势，以软交换为控制核心、以分组交换网络为传输平台、结合多种接入方式的网络体系。

NGN与现有技术相比具有明显的优势。

1.3.1交换方式不同

NGN基于IP分组方式，带宽灵活，按需分配，各种业务都可以打成IP包的形式，因此NGN能够支持话音、数据、视频等综合业务融合。

1.3.2网络结构不同

NGN采用标准、开放、分层的网络体系结构，使得业务与控制相分离。

业务独立于网络，业务和网络可以各自发展，业务提供非常灵活，还可以通过标准的业务接口由第三方提供业务。

1.3.3接入模式不同

NGN的平台建立后，以后再新建小区和老区网络改造时，可以共享业务层、控制层和承载层，只需在接入层建设PON或者IAD即可，因此NGN的综合建网成本相对较低。

NGN与传统固话网络的技术对比表

NGN下一代网络

PSTN传统固话网络

网络架构

开放型网络，控制层、承载层、应用层、接入层相分离。

封闭式网络，业务、控制、交换、接入集于一身。

业务提供

具有丰富的对外接口协议，除了能提供PSTN所有业务外，还能提供宽带多媒体业务，IPTV电视业务，可以与第三合作提供多样性的业务。

只能提供窄带语音业务和补充业务，通过智能网平台也可提供彩铃和语音留言业务。

新业务靠软件升级来实现，软件开发周期长，而且只能由在用交换设备的厂商开发和提供。

对外接口协议

IP、SIP、MGCP/H.248、API、INAP、SNMP、MML、H.323等。

N.07、INAP

用户接入方式

接入与承载完全分离，AG、IAD、PON接入，接入媒介为光缆，IAD、PON可以是任意厂家。

用户单元必须和交换机同一厂家，接入媒介为铜缆。

网络交换方式

承载与控制相分离，承载网可选任意厂家产品，IP语音在承载网实现IP包的交换。

控制与交换网捆绑在一起，控制和交换网必须是同一厂家产品，数字语音在交换网内采用电路时隙交换。

业务融合

由于承载与控制相分离，而且采用的是IP包交换技术，所以在承载网上可实现三网融合。

由于是电路时隙交换，所以无法在交换网内实现融合。

投资成本

前期投资较大，以后扩容低成本运营，只用很少的投资建设接入部分即可，未来新建小区不用新建端局。

每次扩容投资都比较大，除了扩容用户单元、DSLA宽带接入设备、能耗大、投资高、占用机房空间外；还要考虑电源、传输、总配线架、光配线架、数字配线架的扩容；特别是采用市话大对数铜缆，还要考虑通信管道增孔施工的问题；如果新建小区离主局较远，还涉及到新建端局或者模块局。

发展空间

是当前通信领域最先进技术，已经成熟商用，也是未来通信发展必然趋势。

技术落后，已经没有了发展空间，运营商已不再采用这种方式建网，市场没有需求，生产厂商停产，逐渐退出历史舞台。

1.4项目提出的理由

1.4.1项目定位及建设思路

我们需要解决的首要问题就是实现可持续发展。

根据*******的网络状况，发挥数据和数字电视的网络优势，尽快改进固话网络制约发展的落后面貌，引进目前最先进的NGN软交换技术，搭建完整适应未来发展的固话网络平台，完善网络体系结构，加快推进“三网合一”步伐，三网并举，形成合力，同步发展，在接入网上实现业务捆绑，发挥三根筷子捆在一起的应力效应，使资源效益最**、市场化，建设具有*******特色和竞争实力的网络架构和运营模式。

实行固定电话业务、宽带数据业务和数字电视三大主营业务共同发展。

大力推广固话宽带多媒体业务、数字电视增值和付费业务，开发网络电视和IPTV电视业务。

拓宽通信市场，特别是抓住***周边地区城市规划建设的大好时机，扩大市场范围，为企业增效，为社会造福，为人民提供通信便利。

******中心一直经营着固话业务、数据业务和有线电视业务，与本地其他运营商相比，我们的业务和网络资源最为完整，但多年来苦于技术上的桎梏，传统固话网络电路交换的瓶颈没法突破，始终没有使资源优势发挥到最**。

随着NGN软交换技术的成熟与商用，为我们*******开启广阔的发展空间，然而面对企业资金的巨大压力和背负设备折旧的沉重包袱，面对本地运营商新技术的应用并逐渐投入市场，我们如何做，在机遇和挑战面前，坐等只能被慢慢残食，五十年来苦苦经营的*******市场就会慢慢的消失，作为*******人无颜面对这样的事实，作为**职工用户也很难接受。

所以，只有挺直腰杆向前看，把好*******未来发展的脉络，明确未来的发展方向，合理地利用现有资源，进一步优化网络结构，改善网络发展不平衡状态，从而达到增强企业核心竞争力的目的。

我们的建设思路是：

把握国家大力推进三网融合的政策导向，立足三网资源优势，首先，在核心层面建设NGN软交换网络平台，实现语音IP分组交换；其次，在三网业务资源出口处利用无源光网络PON技术完成光纤入户“三网合一”的目标，三种资源合为一处，一纤进户，可谓握拳出击，增强市场竞争能力，为通信未来发展及运营打下良好的基础

1.4.2项目提出的理由

数字程控交换机即现在所说的传统PSTN交换设备，相对新兴起的NGN下一代交换网络，程控数字交换网络又被称为这一代以TDM电路交换为基础的网络。

约从二十世纪八十年代末开始至二十一世纪初，已经走过了十几个春秋，伴随着改革开放，国家建设而同步发展，成为国民经济建设重要桥梁和纽带。

但是，随着通信技术的飞速发展，新技术必将取代传统技术，这是历史发展的必然，因为：

传统固话网络封闭，业务单一，很难与第三方合作和对接；采用电路交换方式，无法实现业务上融合；接入模式固定，只能采用市话铜缆，存在带宽窄、速度慢、投资大等诸多弊端。

所有这些问题，NGN软交换技术出现都已一一被解决。

NGN软交换网络开放，控制层、承载层（交换层）、业务层、接入层完全分离。

业务层独立于网络，可以自由发展，借助NGN提供对外丰富的协议接口，很容易实现与任何第三方业务提供商对接；承载层采用IP数据包交换技术，这是互联网交换技术在固话网络的应用，为通信网实现业务融合提供了技术保证；用户接入层实现XPON、IAD等光缆接入，方式非常灵活，比如现在广泛商用的光纤+LAN三网合一或者两网合一、借助数字电视HFC网络用光纤+EOC实现三网合一、以及光纤直接入户的三网或者两网合一等模式。

技术的发展与应用直接推动市场商业化的激烈竞争，*******络处在传统阶段，在同行业的竞争中处于劣势地位，所以，目前**通网络急需要解决的关键问题是：

加快固话网络升级改造建设，引进新技术，构建*******NGN下一代软交换网络。

项目建成后将实现下面六大目标：

在网络安全上，确保由于大部分传统设备超期服役而带来的网络不安全因素。

*******全网有50%的交换设备运行年限超过17年，普遍存在设备老化、故障率高、运行不稳以及厂家不提供技术支持等问题，无法保证为用户提供稳定可靠的业务。

比如，**交换机核心控制板卡CMYC经常卸载，使交换机经常处于单侧运行状态，如果另一块CMYC再出问题，就会造成**端局全网瘫痪，对安全生产、调度指挥带来很大影响。

所以，未来通信网络潜在的风险因素非常大。

NGN软交换建成后，从根本上解决了上述问题。

实现全网业务集中管理。

通过对**局核心单元的演进，交换机局数据和用户数据的业务操作和维护上移到**局，使**端汇合一局变成远端无人值守局；同时，将C&C08局操作维护终端拉远至**局，使C&C08局交换机房降为无人值守，**局成为全网唯一的软交换端汇合一中心局，所有业务维护和操作都由**中心局来完成，完成全局业务统一管理，大大降低人工维护成本；同时，将现在五个特服班组岗位进行业务整合，集中到呼叫中心平台上，实现统一业务受理，为企业挖潜、培养一专多能员工，提高工作效率创造条件。

节约电力能源。

本次项目建成后，**局仅新增一架中继接入网关和一架演进网关，由于集成度高于原设备，耗电很低。

同时被演进退网的设备有：

SSG：

1架，LTG：

7架，CP113C：

1架，CCNC：

1架，MB：

1架，每年大约节约电费4万元左右。

在接入网上实现“三网合一”的目标，发挥资源优势的最**，提高市场竞争力。

用一个家用ONU就可提供电视、宽带、电话三种业务，满足用户的个性化需求，实现家庭的数字化。

我们提出的“三网合一”建设理念，是建立在大量商用案例以及*******络特点、运营模式以及合理投资基础之上的，而不是盲目地将企业固定在拼资源、拼价格、拼资金的粗放发展模式上。

******网本有三网业务资源和网络资源，而且又是独家经营，这是我们的优势，所以我们不可能一味迎合三网融合建设理念，打破现在*******数据网络、数字电视网络的固有格局，重新搭建庞大的核心承载层来实现三网业务融合，这样会造成巨大的投资浪费，具体包括下面五个方面：

需要搭建高带宽的承载平台；

数字电视ASI的传输方式要转化IP包的传输；

互联网融入到语音承载网，网络的安全性受到巨大的威胁；

融合后的网络还必须健全用户认证系统；

融合后的网络还要建设庞大的统一网管系统。

所以，保持宽带数据和有线电视网络不变，只把传统固话网络演进为NGN软交换网络，以满足在接入网上实现“三网合一”的要求。

不仅能用合理的投资达到三网融合的目的，取得异曲同工之益，而且还能保住三网独立，共同发展的优势。

在经营策略上占据主导地位，最大限度的保护原有投资，牵引现有网络的附加产值，充分利用*******独有的、其他电信运营商无法提供的数字电视网络资源，通过“三网合一”的技术保证，将数字电视业务与宽带数据业务和固话语音业务绑定，以灵活的资费政策和促销手段，吸引用户，赢得市场，把我们现有的资源最大程度地转化成效益，转化成竞争资本。

在网络架构上，*******实现了从传统电路交换到IP分组交换的历史性变革。

NGN软交换开放的网络体系，IP数据包的分组交换模式，控制层、承载层、接入层、应用层相分离的扁平架构，完全满足了未来*******发展需求；业务独立于网络的灵活性，为我们创造了今后拓展新业务的无限空间，可以摆脱NGN软交换厂商的制约，任意与第三方合作，开发宽带增值业务，满足**职工日益增长的个性化需求；承载与接入相分离，也为未来新建小区用户以及向周边市场拓展提供了灵活的接入方式和技术上的保障，不再为市话电缆布放困难、通信管道拥塞、机房空间不够发愁，更不用为以后交换设备增容而必须扩容配套通信设备追加投资担忧。

从根本上解决了**传统通信网络制约未来发展的瓶颈问题，增强市场竞争力。

项目建成后的市场分析与预测

市场竞争程度