優化Triple Play基礎網路　三網合一強化電信業競爭力

一個健康的電信業務價值鏈是三合一服務(Triple Play)與網路電視(IPTV)業務成功的關鍵。目前終端廠商、內容供應商、網路服務供應商、設備供應商，還有國家的相關管理部門，也都在評估、衡量和判斷，以便在這個新的業務價值鏈上找出並發揮出更好的價值。換句話說，大家都十分看重這個新的業務機會。  

業界都在討論三合一與網路電視產業鏈上的其他環節。本文僅探討和闡述其中網路的構架部分。為什麼只單單談論網路構架呢？最近筆者有幸走訪了一些歐美大廠和中國大陸的電訊服務廠商，並跟業界的很多專家進行交流。其中感受最深就是，對於三合一服務與網路電視的業務，市場的真正需求和業務的上下游支援(比如終端和內容)都在按部就班地推動，但是三合一服務與網路電視在網路傳遞和承載部分並沒有受到足夠的重視。而特別是對服務廠商來說，這一點恰巧是該業務的成敗關鍵。  

其實，電信網路這些年來一直朝著融合這個大趨勢發展，從早些時候所提出的ISDN概念，到最近的ATM/MPLS聯姻、IETF/ITUT的攜手，再到目前的NGN/3G/IMC熱潮，都是朝這個方向演進。從這個角度來看，三合一與網路電視是這段時間以來網路整合趨勢最具體的表現。  

傳統電信服務商跨足無線領域  

Goldman Sachs在一份十分權威的報告中預測，美國的傳統電信服務廠商在往後的10年內將會流失大約40%的用戶，其中的20%投入行動通訊服務廠商的懷抱，另外的20%轉而使用有線電視服務廠商的電信服務。這是一個多麼觸目驚心的預測！事實上，傳統的電信服務供應商目前面臨著極大的開源節流的壓力，其中一部分的壓力來自市場競爭和資本市場，另一部分更大的壓力則來自於本身，自身業務轉型、網路轉型，以及更深層次的體制轉型、觀念轉型等。這份報告還提出了目前這些服務廠商普遍採用的四個策略，除了進軍無線領域和更好服務於企業市場外，另外兩個策略其實就是本文的重點。一個是綜合地提供語音、數據、視訊及其衍生的業務，另外一個就是改進網路和資本結構，降低營運支出，以期獲得最佳的業務整體擁有成本(TCO)。  

仔細分析目前全球的三合一服務與網路電視業務，在網路建設上無非兩種策略，一類是近似革命性的，也就是重新針對新業務來建構一個全新的系統和流程，盡量不受限於現有的網路和業務，這種業務策略的代表者有美國的西南貝爾SBC和歐洲的是法國電信FT。稱它們是革命性的，是因為它徹底從網路的架構著手，透過模擬和試驗進而採用最新的一些理念和技術來建構一個全新的網路。另外一類是以中國服務廠商為代表的，是改良性的，盡量改進既有的網路以推出新的業務。這種策略的出發點充分考慮對現有業務和投資的保護，逐步地改良與整合網路，適時地推出新業務。  

這兩種不同的業務策略各有利弊，譬如在初期投資上可能有所區別，但業務推出的速度、後期擴充的額外投資壓力可能會不同。對服務廠商來說，這兩種不同策略所帶來的網路複雜性，以及業務的可擴展性等方面都會有很大的不同。但是只要好好地結合服務廠商自身的優勢、當地市場的特點，就會有很好的業務發展。  

三合一服務與網路電視只是出發點  

圖1　資料、聲音和影像是新業務的基礎，也是出發點。

網路的建設可能是以三合一服務與網路電視的業務為參考，但不能光把眼光局限在這個集中業務上。三合一服務其實把三樣東西結合在一個基礎承載網路上，一個是傳統的資料，一個是傳統的語音，還有一個是視訊。但是這三樣東西以不同的組合放在一起，就會衍生出各式各樣的新業務，就像現在看的電視，其實有三種顏色：紅色、藍色和綠色。當這三種顏色配在一起的時候，就會五彩繽紛，而且任何一種顏色都能夠表現(圖1)。  

三合一服務其實可能衍生出任何一種目前還沒有的新業務，只要目前的網路平台能夠支援並推廣出去，就有可能變成下一個殺手級應用。也就是說，最終真正賺錢的並不是網路電視，可能是新的一種加值服務。但它是什麼？目前我們還不知道。就像好多年前簡訊出來之前，恐怕沒有人想到簡訊居然可以這麼賺錢。新浪、搜狐在當初的業務計畫中肯定也沒有想到以簡訊當作主要的業務和收入來源。  

以上這兩個例子的最相似之處在於都有一個平台，一個可以提供市場和需求結合的業務提供平台，在這個平台上會出現一些設計這個平台時沒有想到的業務。也就是說，這個承載平台必須是開放的、標準的和具有前瞻性的。目前為三合一服務與網路電視建造的傳送和承載網路不要局限於現今的網路電視，而要想到某種加值服務能夠靠這種平台擴大、升值，能夠形成一種流行。  

在建設三合一服務的承載平台的時候，業務的模式和營運模式要多考慮一些，在設計網路架構時，不妨多考慮一些標準、開放和擴展性。而不要受限於為三合一服務而三合一服務，這樣才能在新的業務競爭中脫穎而出。  

SBC光速引領電信網路和業務創新  

美國的西南貝爾SBC是最投入三合一服務的北美服務廠商。SBC的「光速計畫」目的在於至2007年為止要為一千八百萬用戶提供三合一服務。由於方案在優化成本、降低風險和加快新業務上市時間方面的獨到優勢，在2004年10月20日，美國SBC通訊公司宣布阿爾卡特為其「光速」專案(Project Lightspeed)唯一設備整合和方案供應商，並與阿爾卡特簽署了一份為期5年價值約17億美元的協定。  

「光速」專案是SBC的一個通過光纖向用戶提供多種基於網際網路通訊協定(Internet Protocal, IP)服務的計畫，這些服務包括IP視訊、IP電話和超高速網際網路存取。「光速」專案同時採用了FTTP和FTTN方式，降低了業務部署時間和成本(只有純FTTP成本的四分之一)。這樣就足以讓SBC的客戶得到了所需的IP能力，也就是整合的數位電視、超高速度寬頻和IP語音。SBC主席和CEO Whitacre曾經表示，在同一張基礎網路中提供整合的高級業務，「光速」專案將讓SBC在提高維護效率的同時改進客戶體驗。  

根據設計，「光速」專案更將以光纖作為存取手段，以IP作為承載協議來為用戶提供「三重播放」服務。圖2為阿爾卡特為「光速」專案設計的總體網路架構。

圖2　SBC的光速計畫的網路模型

如圖2所示，網路的接入層和匯聚層結構和功能分工非常清晰，採用FTTP和FTTN結合VDSL或PON構成接入層(左側)，向上(中間淡藍色)為L2和L3匯聚相結合的匯聚層。用戶管理和高層業務設備位於骨幹層。匯聚層分工則清晰地分為兩個層次：L2匯聚交換機更接近用戶，將分布在大多數的機房(Central Office)內。而L3匯聚路由器更集中於業務存取控制點上。  

在IP路由和乙太網交換設備的選擇上，L2層上採用阿爾卡特7450乙太網業務交換機，在L3層上則採用的是阿爾卡特7750業務路由器。目前這個網路正順利地實施中，很快就可以向市場提供高品質的語音、視訊和資料整合型服務。  

優化承載網路平台　滿足三網合一業務需求  

以上提到，在設計三合一服務網路承載架構時，不妨多考慮標準、開放和擴展性。以下是根據SBC的建網策略和理念整理的一些具體的建議和分析。  

分散式服務有效擴展網路與服務  

依據作用的不同，在此將新業務的寬頻匯聚基礎設施的架構將分為兩大類，一個稱為寬頻業務聚合器(BSA)和寬頻業務路由器(BSR)。BSA和BSR的一大特性在於能夠有效形成分散式「虛擬節點」，其中BSA完成用戶特定功能，而BSR提供性能價格比最高的路由功能。  

通過分離BSA和BSR之間的二層和三層功能，並分配關鍵服務傳遞功能，可以進行網路和服務擴展。拿BSA與BSR相比，其分布更廣，能夠更有效地區分每位用戶的服務。這是因為所需功能被分配至具有更低成本的二層匯聚介面，而非昂貴的路由器或BRAS結合動態主機配置協定(DHCP)使用。該特性同時也大幅簡化了組播視訊服務，並提高了寬頻利用率。  

BSA協同網際網路組群管理協定(IGMP)代理伺服器進行組播、線速安全檢查、用戶服務排隊、調度、統計和過濾。BSA是以乙太網路為中心的高容量匯聚設備，該設備必須能夠支援數以百計的千兆乙太網路埠以及數以萬計的過濾策略和佇列。  

BSA和BSR之間的連接採用二層傳輸模型，如圖3所示。該框架顯示，BSA和BSR互連構成了一個乙太網路，該網路具有防止未經授權的通訊、拒絕服務和竊取服務等安全機制。該方法可支援所有營運模式，包括家用閘道模式、單/多網路IP邊緣以及最後一哩單/多電路形式。值得一提的是，這種方案引進了VPLS技術，在此應用中使用VPLS的一大優勢在於，可以自動在中心輻射型或環形的網路拓撲上建立VPLS實例，而只須低於50毫秒(ms)的恢復時間。無論光纖如何布置，VPLS都能夠在BSA和BSR節點之間建立完全網格，以保證流量分布的效率以及對於節點和光纖故障的恢復能力。

圖3　新業務的寬頻匯聚網路架構

在SBC的網路設施中，Alcatel 7450 ESS和7750SR分別提供了VISTA中BSA和BSR的功能。兩者均作為單獨的虛擬節點受到Alcatel 5620 SAM(智慧業務管理系統)管理。5620 SAM為VISTA架構中遍布的流水線服務和策略啟動提供了統一的介面，包括VPLS、QoS、組播、安全、過濾和統計。  

區隔服務達成QoS管理/保障  

三合一服務與網路電視對網路的服務品質保證帶來了變革。傳統的IP網路和設備大都無法滿足高品質電信業務的需求。該需求的內容是，必須在設計網路構架時做到每個用戶不同的QoS管理和保證，並對每個不同業務進行QoS調度和控制。  

承載網路具有了「每個使用者享有每個服務」(Per User, Per Service)服務品質(QoS)的管理能力，那麼在新業務開展時就具有了很大的靈活性。網路的QoS能力可能不見得會直接為服務廠商帶來收益，但QoS是所有差異化服務的基礎，將是服務廠商之間差異化競爭的利器。  

除了針對高速網際網路(High Speed Internet, HIS)服務限制每個服務的速率之外，每個用戶的服務流量能夠依照「捆綁」服務策略進行限制，便使得不同的用戶能夠同時獨立地享受不同層次的服務。同時這項特性對於所有服務混合使用寬頻也相當重要。該特性能夠調整總速率限制讓組播流量可以通過下行流傳輸給用戶，避免複雜的存取節點流量排隊和調度。  

分散式組播提高寬頻利用率  

優化寬頻匯聚網路所應達到的最終目標，應該是既能夠在短期內具有足夠的靈活性以優化廣播電視，又能夠適應視訊服務的發展，支援完全點播(視訊點播)模式。  

針對廣播電視優化，意味透過網路來複製組播資料封包。組播透過減少傳輸廣播頻道至用戶所需的寬頻和光纖來提高網路效率。組播節點能夠接收單一的廣播頻道拷貝，並將其複製到所有需要的下游節點。這樣便能減少所需網路資源。越接近用戶的網路，效率益發明顯。因此，組播應在每一個存取、匯聚和視訊邊緣節點或其中之一的節點進行。

由於組播能使大量用戶同時瀏覽相同的內容，因此在盡可能靠近用戶的節點進行組播，還能帶來其他好處。在極端條件下，視訊服務經常面臨挑戰，例如體育節目現場直播以及突發新聞。對於此類情況，事實上所有的用戶都在看相同的幾個頻道。  

如果將PPPoE用於視訊服務，這將嚴重影響廣播電視傳輸的效率。若使用PPPoE，組播只能在PPP終端設備上執行，而無法使用中間節點。最終，由於無法利用可最小化接入網路光纖和寬頻的網路進行組播，所有的組播複製都必須在BRAS進行。這樣一來，將大大地提高了在匯聚中對於寬頻的需求。另外還有一種替代的方法，就是在接入網路中分布大量BRAS節點。然而，這將大幅地提高成本和營運的複雜度(圖4)。

圖4　分散式組播管理

採用以DHCP為基礎的視訊/語音服務  

將DHCP應用於音訊和VoIP也是一個優化承載網路的關鍵。如前面所說的，DHCP同時簡化並擴展了組播視訊服務，並透過減少封裝開銷的方式來提高寬頻利用率。但這並不排斥在HSI中繼續使用PPPoE，繼續使用適用於HSI的PPPoE，至少在近期內可減小營運的影響，並加快視訊服務上市的時間(圖5)。

圖5　維持現有HIS的營運模式

舉例來說，如果發生邊緣故障或重啟，所有的PPPoE通話將會遺失，需要由配備備份設備的客戶機重新建立。PPPoE通常使用熱冗餘方案來處理此類故障，而這將導致服務中斷。如果大量客戶機同時嘗試自動重新初始化先前的會話，將使得情況更加惡劣，造成在PPPoE邊緣平台上出現過高負載。面對數以萬計的用戶，為了從容應付此類情況，系統所需要的處理能力，將讓基於PPPoE的解決方案的成本急劇增加。  

相反地，基於DHCP的服務與通話沒有關連，因此不會受此類問題的困擾。在新業務的寬頻匯聚模式下，虛擬路由器冗餘協定(VRRP)提供了公認的標準機制以便進行恢復。與PPPoE相反，由於冗餘的節點會自動暫時接替故障節點，因而家庭網路設備就毋須了解網路邊緣發生的故障。  

結合自我優勢　優化寬頻匯聚網路  

為了滿足語音、視訊和HSI服務以及由此所衍生出來的可能業務之綜合需求，電訊服務供應商應該結合自己的優勢，針對寬頻匯聚網路架構進行最佳化，並有效轉化為業務開展的優勢，來應對在未來幾年中日益成長的市場和技術選擇。根據以往與眾多服務廠商的交流和經驗，提供以下幾點供各位讀者參考。第一，三合一服務與網路電視是整合網路現階段的具體表現。對電信服務供應商來說，市場需求和業務拓展很重要，但是作為業務傳遞和提供的網路平台更重要；第二，網路平台的建設應該開放、標準、結構清晰並具有擴展性。為以後可能出現的新業務做好準備；第三，用電信網路來大規模地提供可管理可營運的多種業務，必然需要把握許多的關鍵技術，盡量採用已被驗證的解決方案。  

(本文作者為阿爾卡特-朗訊亞太區副總裁)