光进铜退中语音提供方式的分析
发布时间：2008-07-04 09:25:51 热度：1443
中国电信股份有限公司上海研究院 仝建刚 王发光
光进铜退是电信运营商实施网络宽带化转型的重要举措，是承载目前及未来IPTV高清、多媒体等业务的网络基础。随着光纤向用户端的推进，语音的提供方式有了新的变化，宽、窄带同步下移已成为接入网发展的趋势。但是，在中国PSTN发展了20多年，已然形成了庞大、成熟的接入网络（以铜缆为基础的接入网络）。因此，在光进铜退过程中，如何根据不同用户和应用场景下的语音业务需求特征，提出在光进铜退环境下语音的合理解决方案，关乎庞大固定语音业务特征和收入的稳定，是电信运营商在推进光进铜退、实施固网宽带化中需要解决的重要问题。
光进铜退中语音解决方案
随着宽带数据网和互联网的发展，语音业务正在向分组化的方向发展。近年来国内引入软交换技术，完成了对语音网络的改造，由于软交换、中继网关、信令网关、接入网关等核心设备均承载在宽带数据网上，可以说在核心层面上语音已经实现了分组化。而在接入层面，随着宽带接入的发展，语音将逐渐成为数据网上的一项增值业务，也需要在靠近用户侧即进行分组化并在数据网上传送。当然高带宽、强可靠性的宽带数据接入是语音在用户接入层面分组化的必要保证。
固网运营商基于铜线提供的ADSL数据接入，可以提供512k到几兆的带宽，但随着视频、多媒体等高带宽业务的发展，十几兆、上百兆乃至更高的数据带宽接入需求，在未来几年将成为用户基本的通信需求。目前，运营商正在推进的光进铜退工作的主要目的是：根据需求，替换已有从主干到接入的铜缆，将可提供高带宽的光纤尽量向用户端延伸，以实现高带宽的数据接入。根据光纤向用户端的延伸程度，光进铜退可分为光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）、光纤到小区（FTTC）等形式。在光进铜退中，根据实现语音分组化设备（接入网关）及放置位置的不同，语音接入形式可分为家庭语音网关、楼道型语音接入网关（ONU内置语音模块/外置IAD）和小型AG三种。
家庭语音网关方式：这种方式主要是在已具备宽带入户的条件下，通过部署具有语音处理能力的家庭网关，将语音分组化并接入宽带网络，在软交换控制下，实现语音通信业务。家庭语音网关可独立存在，也可作为功能模块嵌入宽带接入终端（如FTTH ONU或ADSLModem）。
楼道型语音接入网关方式（ONU内置语音模块/外置IAD）：这种方式主要采用ONU内置语言模块或外置IAD来实现，内置语音模块以pots插卡的方式与ONU在内部通过内置的数据交换机互联；外置IAD则直接通过IAD下挂于ONU的宽带接口上。ONU的内置/外置IAD通过和软交换互通实现语音业务。ONU上行光纤通过OLT汇聚后连接至IP网络。
小型AG方式：这种方式主要是在小区/办公楼的室内机房或室外型机柜中集中布置小型AG设备实现语音业务。小型AG主要是规模上小于一般意义的AG，在功能及实现平台等方面均参照了AG设备。通过一段时间的商用，它已经基本具备了电信级设备的要求。
方案分析
在光进铜退过程中，窄带语音接入（分组化）同宽带接入同步下移，传统语音业务将由PSTN端局提供的方式转变为由分散于近用户端的语音接入设备提供分组化语音。然而，分散于用户家中、楼道或小区机房等的语音设备在功能、可靠性、运维管理等方面，有各自的特点。
在接口配置方面，家庭语音网关方式一般配置一到两个窄带语音RJ11接口和数个宽带接口，满足家庭通信的需求；楼道型语音接入网关方式按照宽窄带1∶1或1∶2配置，一般提供32口以下窄带语音接入，可以支持不同宽、窄带归属不同用户；小型AG方式宽窄带配置比例可调，宽带与话音可分别配置，一般窄带语音端口在500线以下。
在语音特性方面，家庭语音网关方式基于终端产品的设计平台，大多支持SIP协议，支持PSTN基本业务和主要补充业务功能；楼道型语音接入网关方式一般支持H.248协议，很好地继承了原PSTN基本业务和补充业务，如果可以与AG统一软件平台，可以保证与软交换的互通性以及支持AG一致的语音特性；小型AG方式支持H.248协议，很好地继承了原PSTN基本业务和补充业务，是成熟的AG语音应用，兼顾家庭用户以及商业语音需求。
在电源提供方面，家庭语音网关方式一般需室内外接交流电源供电，不提供蓄电池，断电后语音业务也将中断；楼道型语音接入网关方式一般需使用楼道内的交流电源，断电后语音业务也将中断，每个设备可以提供外接蓄电池，但成本上升较大，而且维护上有一定困难；小型AG方式可利用机房或室外机柜提供的双电路保护/集中提供蓄电池保障设备的电源供给，电源中断的概率较低，且易于集中维护。
在网络管理方面，家庭语音网关方式设备可由远程提供的网管系统统一实现对语音和数据功能的配置和管理，网管系统可实现对批量网关的管理；楼道型语音接入网关方式中ONU和OLT统一网管提供对数据和话音的管理，用户数据可以通过扩展OAM+SNMP方式自动发放配置（即插即用），无需现场软调；小型AG方式中数据和话音管理节点可分开设置也可合设，可利用现有软交换中较为成熟的网管系统对小AG进行配置和管理，并可与已有的支撑系统对接。
在现场工程方面，家庭语音网关方式设备可实现零配置，由远端的网管系统远程配置，实现即插即用；楼道型语音接入网关部署在楼道的交接箱内，工程安装简单；小型AG方式中用户侧接口可以同时支持内混线（内置DVC）和外混线的配线方案、机房/室外型机柜的一次性土建和安装。
在投资成本方面，家庭语音网关方式中，作为用户端设备，目前在发展初期成本较高，在大规模发展后，成本将大幅下降，运维成本方面，由于设备较为分散，初期运维人员负担较重，但随着维护系统的完善，由于供电等由用户自行解决，运营商的运维成本会很低；楼道型语音接入网关方式中综合考虑语音和数据的设备和运维成本，在大规模发展后，总投资成本将会降低，但初期由于语音接入设备过于分散，运维成本较高，同时，相比PSTN，语音实装率也会较低；小型AG方式中综合考虑语音和数据的设备和运维成本，总投资成本将会降低，若小AG中能利旧现网窄带用户板，初始投资可以降低30%，同时，设备的实装率较高。
应用方式建议
语音业务作为电信运营商的基础业务，在当前的光进铜退实施过程中，应区分场景，根据不同的应用特点，选择相应的语音提供方式。
对于新建低密度住宅、工业园区等，用户较为分散且对高带宽的数据接入和语音有1∶1或1∶2的需求，建议采用楼道型语音接入网关（ONU内置语音模块/外置IAD）的方式，统一提供宽带数据接入和语音业务。
对于新建高密度住宅小区、商务楼、农村以及已有铜缆铺设的旧区改造，为集中提供高质量、成熟、维护性强的语音业务，建议着力推进小型AG的建设。对于已实现光纤到户的高档住宅以及已有宽带入户需要第二根电话线的用户，可采用家庭网关，将语音作为叠加在宽带数据网上的增值业务，以业务套餐的方式，给用户提供一揽子通信服务。
光进铜退是电信运营商实施网络宽带化转型的重要举措，是承载目前及未来IPTV高清、多媒体等业务的网络基础。随着光纤向用户端的推进，语音的提供方式有了新的变化，宽、窄带同步下移已成为接入网发展的趋势。但是，在中国PSTN发展了20多年，已然形成了庞大、成熟的接入网络（以铜缆为基础的接入网络）。因此，在光进铜退过程中，如何根据不同用户和应用场景下的语音业务需求特征，提出在光进铜退环境下语音的合理解决方案，关乎庞大固定语音业务特征和收入的稳定，是电信运营商在推进光进铜退、实施固网宽带化中需要解决的重要问题。
光进铜退中语音解决方案
随着宽带数据网和互联网的发展，语音业务正在向分组化的方向发展。近年来国内引入软交换技术，完成了对语音网络的改造，由于软交换、中继网关、信令网关、接入网关等核心设备均承载在宽带数据网上，可以说在核心层面上语音已经实现了分组化。而在接入层面，随着宽带接入的发展，语音将逐渐成为数据网上的一项增值业务，也需要在靠近用户侧即进行分组化并在数据网上传送。当然高带宽、强可靠性的宽带数据接入是语音在用户接入层面分组化的必要保证。
固网运营商基于铜线提供的ADSL数据接入，可以提供512k到几兆的带宽，但随着视频、多媒体等高带宽业务的发展，十几兆、上百兆乃至更高的数据带宽接入需求，在未来几年将成为用户基本的通信需求。目前，运营商正在推进的光进铜退工作的主要目的是：根据需求，替换已有从主干到接入的铜缆，将可提供高带宽的光纤尽量向用户端延伸，以实现高带宽的数据接入。根据光纤向用户端的延伸程度，光进铜退可分为光纤到户（FTTH）、光纤到楼（FTTB）、光纤到小区（FTTC）等形式。在光进铜退中，根据实现语音分组化设备（接入网关）及放置位置的不同，语音接入形式可分为家庭语音网关、楼道型语音接入网关（ONU内置语音模块/外置IAD）和小型AG三种。
家庭语音网关方式：这种方式主要是在已具备宽带入户的条件下，通过部署具有语音处理能力的家庭网关，将语音分组化并接入宽带网络，在软交换控制下，实现语音通信业务。家庭语音网关可独立存在，也可作为功能模块嵌入宽带接入终端（如FTTH ONU或ADSLModem）。
楼道型语音接入网关方式（ONU内置语音模块/外置IAD）：这种方式主要采用ONU内置语言模块或外置IAD来实现，内置语音模块以pots插卡的方式与ONU在内部通过内置的数据交换机互联；外置IAD则直接通过IAD下挂于ONU的宽带接口上。ONU的内置/外置IAD通过和软交换互通实现语音业务。ONU上行光纤通过OLT汇聚后连接至IP网络。
小型AG方式：这种方式主要是在小区/办公楼的室内机房或室外型机柜中集中布置小型AG设备实现语音业务。小型AG主要是规模上小于一般意义的AG，在功能及实现平台等方面均参照了AG设备。通过一段时间的商用，它已经基本具备了电信级设备的要求。
方案分析
在光进铜退过程中，窄带语音接入（分组化）同宽带接入同步下移，传统语音业务将由PSTN端局提供的方式转变为由分散于近用户端的语音接入设备提供分组化语音。然而，分散于用户家中、楼道或小区机房等的语音设备在功能、可靠性、运维管理等方面，有各自的特点。
在接口配置方面，家庭语音网关方式一般配置一到两个窄带语音RJ11接口和数个宽带接口，满足家庭通信的需求；楼道型语音接入网关方式按照宽窄带1∶1或1∶2配置，一般提供32口以下窄带语音接入，可以支持不同宽、窄带归属不同用户；小型AG方式宽窄带配置比例可调，宽带与话音可分别配置，一般窄带语音端口在500线以下。
在语音特性方面，家庭语音网关方式基于终端产品的设计平台，大多支持SIP协议，支持PSTN基本业务和主要补充业务功能；楼道型语音接入网关方式一般支持H.248协议，很好地继承了原PSTN基本业务和补充业务，如果可以与AG统一软件平台，可以保证与软交换的互通性以及支持AG一致的语音特性；小型AG方式支持H.248协议，很好地继承了原PSTN基本业务和补充业务，是成熟的AG语音应用，兼顾家庭用户以及商业语音需求。
在电源提供方面，家庭语音网关方式一般需室内外接交流电源供电，不提供蓄电池，断电后语音业务也将中断；楼道型语音接入网关方式一般需使用楼道内的交流电源，断电后语音业务也将中断，每个设备可以提供外接蓄电池，但成本上升较大，而且维护上有一定困难；小型AG方式可利用机房或室外机柜提供的双电路保护/集中提供蓄电池保障设备的电源供给，电源中断的概率较低，且易于集中维护。
在网络管理方面，家庭语音网关方式设备可由远程提供的网管系统统一实现对语音和数据功能的配置和管理，网管系统可实现对批量网关的管理；楼道型语音接入网关方式中ONU和OLT统一网管提供对数据和话音的管理，用户数据可以通过扩展OAM+SNMP方式自动发放配置（即插即用），无需现场软调；小型AG方式中数据和话音管理节点可分开设置也可合设，可利用现有软交换中较为成熟的网管系统对小AG进行配置和管理，并可与已有的支撑系统对接。
在现场工程方面，家庭语音网关方式设备可实现零配置，由远端的网管系统远程配置，实现即插即用；楼道型语音接入网关部署在楼道的交接箱内，工程安装简单；小型AG方式中用户侧接口可以同时支持内混线（内置DVC）和外混线的配线方案、机房/室外型机柜的一次性土建和安装。
在投资成本方面，家庭语音网关方式中，作为用户端设备，目前在发展初期成本较高，在大规模发展后，成本将大幅下降，运维成本方面，由于设备较为分散，初期运维人员负担较重，但随着维护系统的完善，由于供电等由用户自行解决，运营商的运维成本会很低；楼道型语音接入网关方式中综合考虑语音和数据的设备和运维成本，在大规模发展后，总投资成本将会降低，但初期由于语音接入设备过于分散，运维成本较高，同时，相比PSTN，语音实装率也会较低；小型AG方式中综合考虑语音和数据的设备和运维成本，总投资成本将会降低，若小AG中能利旧现网窄带用户板，初始投资可以降低30%，同时，设备的实装率较高。
应用方式建议
语音业务作为电信运营商的基础业务，在当前的光进铜退实施过程中，应区分场景，根据不同的应用特点，选择相应的语音提供方式。
对于新建低密度住宅、工业园区等，用户较为分散且对高带宽的数据接入和语音有1∶1或1∶2的需求，建议采用楼道型语音接入网关（ONU内置语音模块/外置IAD）的方式，统一提供宽带数据接入和语音业务。
对于新建高密度住宅小区、商务楼、农村以及已有铜缆铺设的旧区改造，为集中提供高质量、成熟、维护性强的语音业务，建议着力推进小型AG的建设。对于已实现光纤到户的高档住宅以及已有宽带入户需要第二根电话线的用户，可采用家庭网关，将语音作为叠加在宽带数据网上的增值业务，以业务套餐的方式，给用户提供一揽子通信服务。
