面向通信新技术的传送网Word文档格式.docx
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网络的复杂性和节点的分布有关
局域网的组网简单。
业务的组织的复杂性和节点的分布无关
企业和校园级别的应用
比IP网络复杂，但是安全和质量更好质量
网络简单，特别适合：
交换容量不大；
数据网络经济
电信级别的应用
容易保证QoS，容易计费和管理质量
目前正在发展，没有完善的方案
QoS不容易保证
IP网络的核心设计理念
RFC3499：
端到端是透明的------IP网络与高层应用的分离
TCP/IP尽可能将状态信息维护在终端上------维护网络的安全
无连接的分组交换可以不需要在网络中维护状态信息
业务和承载网络可以分离
于是ISP们成为了“比特管道”提供者。
他们大量投入传送网络，而只能收回传输回报。
建立在用户相互信任的理念，受到诸如病毒等的挑战。
管制还没有真正建立起来。
通信质量问题
表现在什么地方
IP为基础的传输在提高质量方面的努力
——尽力而为
——DifServ
——隧道
——MPLS
IPv6
大容量可以支持NGI
不可能借助Ipv6解决QoS。
和IPv4：
一样的商业模式；
一样的QoS措施；
没有明显改进安全性能；
MPLS
在数据网络中的隧道的应用
P2P
VoIP
影响VoIP服务质量的因素分析
2006-4-1710:
33:
38
随着VoIP在Internet各类应用中占据越来越大的比重，其服务质量保证的问题也日益为业界所关注。
实际上，VoIP的服务质量与网络的性能有着直接的关系，尤其是其中的四个性能参数：
端到端时延、时延抖动、帧擦除和失序的包传输。
而改进服务质量也往往通过对这四个参数进行控制和调整来实现。
本文将对这四个参数进行具体分析。
VoIP应用的服务质量主要受到四个性能参数的影响：
端到端时延（End－to－Delay）、时延抖动（DelayJitter）、帧擦除（FrameErasure）以及失序的包传输（Out－of－OrderPacketDelivery）。
下面我们将逐一进行讨论。
端到端时延
端到端时延是影响交互式语音通信质量的最重要因素之一。
它必须被控制在一个合理的值以内，否则收听的一方会误认为说话的一方还没有开始讲话而开口，但恰好此时另一方的通话也到了，从而发生冲突。
对用户来说，严格的端到端时延应该是指语音信息从说话方的嘴到收听方的耳朵所经历的时延，但我们通常只考虑承载语音信息的包从发射系统到接收系统所经历的时延。
根据不同的网络负载状况，端到端的时延会发生变化。
时延抖动
在VoIP中，时延抖动一般是指语音流中两个连续的语音包的端到端时延的差值。
时延抖动对需要规则化传输包的VoIP等应用（其他还包括视频播放等）的性能有着显著的影响。
具体来说，它对语音包按照原始序列和周期模式进行重建的工作具有负面的作用。
此时最大时延抖动是衡量性能的一项重要指标。
由于IP包本身就存在着时延抖动，想在网络中消除语音包的时延抖动是不可能的。
因此设法减轻时延抖动的不利影响就成为VoIP应用需要解决的一个主要问题。
通常的方式是在接收端采用抖动缓存，在将包输出为声音流之前对时延抖动进行吸收。
也就是说，在收到语音包之后并不立即进行播放，而是暂时保留在缓存中，直到预定的播放时间到来，再将缓存中积累的包进行规则播放，从而将时延抖动减少到最小。
虽然这样可以使得一些迟到的包得以规则播放，但它却为早到的包引入了附加时延，因此在平均缓存时延和由于太晚到达而不得不被丢弃的包数之间需要采取折中的考虑。
预定的截止时间越晚，就可能重放越多的包，而且丢包率也越低，但代价是缓存时延过高。
另一方面，如果缓存时延设得较低，就会导致较高的丢包率而造成对语音的破坏。
帧擦除
帧擦除是指承载语音帧的包没有及时到达接收端。
这可能是由于几个原因造成的：
包在通过网络传输的过程中被破坏，包由于网络拥塞（网络节点的队列已满）而被丢弃，包由于网络的故障而丢失，或者仅仅由于到达接收端太晚而无法包括在重放语音中并被丢弃。
帧擦除可能是某一个帧的丢失，也可能是一次丢失一整块连续的帧。
很高的帧擦除和很高时延的共同结果可能会导致本已存在的由语音丢失造成的对语音的破坏持续更长的时间。
失序的包传输
每个语音帧都有一个序列号，包括在RTP（实时传输协议）的头部，用于标示包在流中的正确顺序。
如果在沿网络路径传输的过程中出现了失序的包，到达接收端的语音帧的顺序就会发生改变。
失序的包传输严重地影响着VoIP应用的服务质量。
在极端的情况下，接收方无法恢复失序的帧，从而引起语音质量的下降。
通常采取的解决办法同样是在接收系统中使用抖动缓存，在等待预定的播放时间到来的时候，可以对失序到达的包进行有序的调整，恢复在发送端的顺序。
Skype
以2004年11月TOM-Skype在中国市场的推出为标志，高质量的网络电话开始盛行，其致命的杀手锏——免费性已经对传统电信运营商的语音业务造成了巨大的冲击。
而目前还没有眉目的“电脑-电话”（PCtoPhone）和“电话-电话”（PhonetoPhone）等网络电话服务一旦实现，将彻底颠覆传统电话业务的市场格局。
面对网络电话咄咄逼人的发展态势，传统电信运营商应该如何应对?
有识之士认为，技术进步推动产业发展是大势所趋，电信运营商应积极适应这一技术发展潮流，加快建设下一代网络（NGN），开发可运营、可维护、可管理的IP电话业务。
网络电话发展势头渐猛
网络电话的最大吸引力就是几乎免费的价格。
Skype原来的功能局限于电脑用户通过互联网进行通信，这种功能到现在仍然免费。
随着版本的升级和功能的不断增强，Skype实现了互联网用户与电信用户之间的通信。
例如目前Skype提供的Skyout服务，可以通过PC拨打全球各地的固定电话和手机，而且费用可以大幅降低。
以中国为例，按照Skype网站公布的话费标准，从全球任何地方打到中国的固定电话和移动终端的话费都是每分钟0.026欧元，合人民币每分钟不到0.3元;
中国电信的国际长途费率是0.8元/6秒，折合为8元/分钟;
即使相对便宜的IP电话，使用中国电信的IP电话打到美国的话费为2.4元/分钟。
Skype的价格优势一目了然。
此外，随着技术的发展，网络电话的通话效果也在不断提高。
很多用过Skype的用户反映，在网络带宽条件满足的情况下，其效果已经可以达到传统电话水平。
Skype可以利用所有的互联网节点资源，为每个语音呼叫自动搜索最好的传输途径，甚至可以并行打开多个传输路径，动态及时地选择最佳途径。
这种智能路由的方式，对减少延迟和改善语音质量有非常明显的效果。
业内人士指出，由于使用P2P原理传输语音，使得Skype没有扩展服务器、管理庞大用户群的担心，用户增长很快。
去年11月“TOM-Skype”推出后，我国即时通信市场最大的拥有者腾讯公司随后也取得了Skype的核心技术——GIPS语音压缩引擎系统，并在新推出的QQ2004IIBeta3版本中增加了“超级语音”、“多人超级语音”等可与Tom-Skype相抗衡的高质量的网络电话功能。
而且在TOM、腾讯的带动下，其它如MSNMessenger、雅虎通、新浪UC、网易泡泡等即时通信工具也必然增加类似功能。
可以想象的是，如果目前中国9600万网民全部用上了近乎免费的网络电话，而不再使用传统的电话，对电信运营商将是多大的打击。
网络电话成败皆在P2P
如果仅凭如上所述，似乎全球的电信运营商已经大祸临头。
但是事实上，Skype技术也存在着一些致命的缺陷。
Skype的优势在于P2P，其缺陷也源于P2P。
其实基于P2P的网络电话早在7年前就已出现，但是由于通话质量太差而没有得到发展。
随着互联网宽带用户的大规模扩张，高质量的网络电话有了实现的可能。
但是就算网络电话采用比GIPS更先进的语音压缩引擎，也改变不了其基于P2P的原理，从而也就改变不了其不可管理、不可维护、没有安全保障的本质。
P2P就是点对点，中间不经过任何具有管理、协调功能的服务器，Skype甚至可以穿透大多数系统的防火墙。
但是P2P使用的时候，不仅占用网络带宽，而且对路由器的路由资源占用得也很厉害。
所以当网络内P2P用户较多的时候，由于不能对其进行管理，很容易出现网络拥堵现象，因而Skype的高质语音也就不可能实现了。
同时，由于Skype没有网络数据库，如果本地信息丢失又没有备份的话，基本上没有办法找回，这恐怕是相当大的使用障碍。
为此，网络电话运营商也想了很多办法，TOM-Skype就设立了自己的服务器，用户的公共密钥在用户登录的时候要在服务器上进行验证，以在一定程度上保障用户的安全。
但是，这种零敲碎打式的管理不可能从根本上改变Skype的劣势。
Skype另一个很大的缺点就是:
它要通过完全连接的计算机方可实现最有效的运行，这与代表语音电话发展方向的移动通信发展趋势背道而驰。
为此，Skype公司正计划在更多的平台上实现Skype通话，其中包括利用WiFi和WiMax技术，在智能手机系统Windows、Symbian和Palm上实现Skype通话。
Skype的这些缺陷，并不是通过技术升级、更新就能解决的，其根源在于P2P的不可管理性，因此不可能从自身解决，只有通过与可管理的网络——通信网的合作才能得以解决。
加快发展NGN是惟一选择
事实上，Skype等新一代网络电话技术与电信运营商之间存在着密不可分的依存关系。
网络电话高质量的语音传输所必须满足的宽带网络条件，就是电信运营商建造和维护的。
网络电话带给电信运营商的冲击，并不是要吃掉传统电话业务，而是要促使电信网与互联网在融合过程中形成新的、更健康的、可持续发展的市场格局。
Skype创始人尼古拉斯说:
“传真机未消灭邮局，电子邮件未消灭传真机，我们的目标也不是消灭任何电话公司。
将来人们会使用各式各样的电话，我们可帮助电信运营商进行宽带销售。
”
Skype的技术优势给传统电信运营商提出了一套全新的发展思路。
电信运营商可以将基于P2P的VoIP技术融入到正在建设的下一代通信网络（NGN）中，在提供高质量的电话服务的同时，又可以大大降低运营成本，从而发展更多用户，并实现业务收入的增加。
另一方面，又可以发挥通信网可管理、可协调的天然优势，改造“不可收拾”的互联网，降低网络电话对网络带宽和系统资源的高能耗，以吸引更多用户使用这个业务。
从宏观的角度看，对网络电话冲击传统电信运营商的思考，可以站在更高的层面，看到NGN和NGI平行发展而又殊途同归的前景。
NGN的可管理性、可运营性与NGI的无所不在、无孔不入，在各自独立的发展中相互影响，相互渗透，优势互补，相信最终能形成高度融合、“价廉物美”的下一代网络。
移动通信
面对数据业务GSM的发展
CDMA的发展路线
TD-SCDMA的优势
3GPP规范包含着FDD和TDD两种双工模式。
其中大家所熟悉的WCDMA属于FDD模式，而TDD模式则包括两种标准，分别是UTRA-TDD和TD-SCDMA，我们常常把TD-SCDMA称为LCRTDD标准，而把UTRA-TDD称为HCRTDD标准。
TD-SCDMA系统综合了四种多址方式：
TDMA、FDMA、CDMA和SDMA，采用了六大关键技术：
智能天线、联合检测、接力切换、上行同步以动态信道分配和软件无线电，这些技术的采用，极大地降低了系统的干扰、扩大了系统的容量，提高了频谱的利用率，同时也节省了系统的成本开支。
由于采用了TDD的模式，因此TD-SCDMA系统继承了TDD的诸多优点，具体如下：
1.十分适合上下行非对称的业务。
据权威机构估计，到2010年，话音业务和数据业务的比值将达到1∶10的关系。
由于数据业务的不对称性，下行数据处于支配地位。
对于FDD模式的3G标准，由于其上下行数据是在已经分配好的两个不同的频段上传输，因此不能动态地根据上下行的数据传输量调整资源的分配，因此达不到资源的充分利用，频谱效率比较低。
而对于TDD模式的TD-SCDMA，由于上下行的分配是通过时隙调度来实现的，所以可以根据业务的具体情况，动态地分配资源，获得较高的频谱利用率。
2.频谱利用率高。
由于频率是不可再生资源，因此频谱利用率一直以来是我们所关注的问题。
我们可以比较WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA的频谱利用率如右表。
我们可以清楚地看到，无论从语音业务还是从数据业务的角度，TD-SCDMA的频谱利用率都高于其他两种标准，即使是对于三种标准的演进版本（如HSDPA、1xEV-DO版本A），TD-SCDMA也具有一定的优势。
随着世界上频谱资源的日益匮乏，TD-SCDMA的优势会逐渐显示出来。
3.设备的成本低。
由于在一个频段内进行上下行的收发，因此尽管TD-SCDMA的智能天线需要使用8根天线组成天线阵列，但是由于缺少了双频的收发装置，TD-SCDMA的设备成本还是要低于FDD的系统。
而且，由于采用了低码片速率，接收机的接收信号在采样后的数字信号处理量大大降低，从而也降低了系统设备（尤其是基站和终端）成本。
4.频点多。
由于只有1.6MHz的带宽以及155MHz的总频带，因此TD-SCDMA共有93个频点可以使用，这远远高于WCDMA的12个频点，也有利于运营商进行网络布局。
5.有利于网络规划。
对于TD-SCDMA，由于使用了智能天线和联合检测等技术，因此它不是一个干扰受限的系统，不具有呼吸效应，换句话说就是TD-SCDMA系统的覆盖与容量没有关系；
另外TD-SCDMA的扩频因子是16，所以它也不存在覆盖随着业务类型的变化而变化的情况。
这样在网络规划中，TD-SCDMA的小区是一个没有呼吸效应的同径覆盖，所以TD的网络规划和优化比起其他标准要更加简单和便捷。
6.有利于与先进的技术相结合和标准的演进。
TD-SCDMA系统是一个以智能天线为核心技术的第三代移动通信系统。
另外，由于使用了智能天线和联合检测等技术，因此TD-SCDMA和先进技术的融合（如MIMO、OFDM等）更有优势，也更有利于标准的演进。
WiMAX
WiMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess）微波接入全球互操作性认证产业联盟主要成员包括设备制造商、器件供应商、运营商等，主要任务是通过对产品进行兼容性和互操作性认证，消除IEEE802.16标准应用的障碍，扩大标准的应用范围。
802.16是由IEEE802开发的无线接入技术空中接口标准，具有代表性的标准包括802.16d固定无线接入和802.16e移动无线接入标准。
按照目前的技术发展情况，802.16d主要定位于企业用户，提供长距离传输的手段，而802.16e的用户群则定位于个人用户，支持用户在移动状态下宽带接入网络。
WiMAX是一项新兴技术，能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性，由此支持企业客户享受T1类服务以及居民用户拥有相当于线缆/DSL的访问能力。
凭借其在任意地点的1～6英里覆盖范围（取决于多种因素），WiMAX将可以为高速数据应用提供更出色的移动性。
此外，凭借这种覆盖范围和高吞吐率，WiMAX还能够提供为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供回程。
WiMAX将分三个阶段进行部署。
第一阶段是通过室内天线来部署采用IEEE802.16d规范的WiMAX技术，目标用户是固定地点的已知订户。
第二阶段会大量部署室内天线，将WiMAX技术的吸引力拓宽到寻求简化用户点安装的运营商身上。
第三阶段将推出IEEE802.16e规范，在此规范中WiMAX认证硬件将应用于便携式解决方案，面向那些希望在服务区内漫游的用户，支持类似于当今Wi-Fi能力，但更加持久稳固的连接性。
WiMAX面临的首要挑战依然是其建设成本和设备价格。
目前MMDS多点多信道分布式系统，包括WiMAX天线部署在内的每个用户成本高达3000美元左右，这不仅使运营商难以获得足够的投资回报，也会使用户望而生畏、退避三舍，更何况对中国3.5GHz频段这一资源很有限的MMDS宽带无线接入系统，经过几轮方案更新及技术创新后，各类设备已具备相当优良的性价比，WiMAX如果按上述类似的价位参与竞争将面临严峻的挑战。
此外，WiMAX与Wi-Fi、3G在相当长时间内将会互补共存，并在重叠区有一定程度的彼此竞争，对此，保持这些系统应用之间的有效互联互通及增强其自身竞争力亦是WiMAX面临的重要任务。
与3G比较
3G是支持高速无线通信的ITU规范。
这一遍布全球的无线连接与GSM、TDMA和CDMA相兼容。
下一代3G蜂窝服务能够为语音和数据提供一个远程无线接入范围。
全球的运营商目前都在为城镇、郊区和交通流量较大的乡村地区部署3G网络基础设施。
下一代3G蜂窝服务能够跨多种地域创建广泛的数据接入范围，从而为语音通信和互联网连接提供最理想的移动计算能力。
IEEE802.16e自提出以来一直都比较引人关注，特别是有Intel这样的业界巨头和WiMAX组织的推动，业界对802.16e展开了热烈的讨论，尤其是802.16e与3G的关系，存在多种不同的观点：
有的观点认为802.16e会取代3G，有的则认为802.16e不可能取代3G，只是3G的互补技术。
为了分析802.16e与3G的关系，下面对这两种技术进行全方位对比。
对于802.16e技术和3G技术，首先由于定位的不同，二者存在很大差异。
从标准化程度上看，802.16e仅定义了空中接口的物理层和MAC层。
在MAC层之上采用的协议以及核心网部分不在802.16e所包含的范围之内。
802.16e的空中接口标准化工作预计近期完成。
3G技术作为一个完整的网络，空中接口规范、核心网系列规范以及业务规范等都已经完成了标准化工作，涉及无线传输、移动性管理、业务应用、用户号码管理等内容。
从业务能力上看，802.16e提供的主要是具有一定移动特性的宽带数据业务，面向的用户主要是笔记本终端和802.16e终端持有者。
802.16e接入IP核心网，也可以提供VoIP业务。
3G从设计最初就是为话音业务和数据业务共同设计的，对于话音业务，核心网络仍采用电路交换方式实现，QoS有较高的保障。
802.16e牺牲了移动性换取了数据传输能力的提高，它的数据带宽优于3G系统。
但是3G的数据能力也在不断提高，3G增强型如HSDPA，已经可以实现10Mbit/s的接入速率。
按照ITU的定义，3G增强型最终目标可以达到30Mbit/s。
尽管WiMAX传输速率可达到3G的10倍甚至更高，其覆盖范围用低阶调制时可与3G匹敌甚至更远，但这不是3G标准的以无线广域网WWAN为基本模式、以公众语音及多媒体数据为内容、在全球范围内漫游的个人手机终端的基本市场定位，本质上WiMAX是作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联的重要支持手段而已，两者潜在的市场尺寸亦有巨大差异，从而根本谈不上WiMAX会成为3G的终结者。
从覆盖范围上看，802.16e为了获得较高的数据接入带宽（30Mbit/s），必然要牺牲覆盖和移动性，因此802.16e在相当长的时间内将主要解决热点覆盖，网络可以提供部分的移动性，主要应用会集中在游牧或低速移动状态下的数据接入。
3G则是无处不在的网络，覆盖是连续的，用户可以实现不间断的通信。
从无线频谱资源上看，3G拥有全球统一的频谱资源，而802.16e则正在试图寻找2～6GHZ之间的频率资源，各个国家目前可用的频率都不一致。
因此，802.16e最终获得足够的全球统一频率存在一定难度。
从以上各个角度的分析可以看出，虽然802.16e在数据能力上要优于3G，但是从标准化、全球统一频谱、技术特性等多角度考虑，802.16e距离真正商用还有很长的路要走，而且在相当长的时间内主要解决热点覆盖，解决部分移动性。
它的应用将在3G之后。
802.16e的出现不会影响我国3G的产业发展。
HSDPA
移动网络业务的持续增长，使得扩大网络容量和提高数据速率显得尤其重要。
3GPP在UMTS的Release5中引入了高速下行分组接入解决方案——HSDPA，是对现有WCDMA系统高成本效益的升级，也是WCDMA移动运营商进行大流量移动多媒体服务的首选技术。
与UMTS的Release99和Release4技术相比，HSDPA在下行链路上，采用了新的面向分组数据业务的共享传输信道（HS-DSCH），以及一整套有助于提高频谱效率的机制，如动态自适应编码与调制、快速调度与自动重传等；
HSDPA与R99和R4完全兼容，其业务可以共存于同一个5MHz载波上。
更重要的是，由于HSDPA使数据业务的频率利用率提升了5倍左右，从而使开展同样数据业务的运营成本大大降低，资费的降低将大大促进移动多媒体业务的快速发展。
实际上，HSDPA是一个可以有效提升WCDMA网络的性能和容量、优化投资的技术，依靠成熟的设备，通过可靠的设计方法和工具链，上海贝尔阿尔卡特能够为运营商提供一个完全满足3GPPR5版本功能的网络，同时对已有UTRAN网络产生最小的影响，从HSDPA商用的第一天，系统就可以支持QPSK和16QAM调制，最高提供14.4Mbit/s的传输速率，这些性能的获得得益于EvoliumNodeB和RNC具有灵活的架构，产品的设计充分考虑了新技术的演进，保护了运营商的投资。
一般而言，HSDPA要求对NodeB的硬件改动较多，如果NodeB不能平滑引入HSDPA功能，那么需要更新现网设备中的芯片或模块，这会大大增加网络工程的复杂度和工作量。
而EvoliumNodeB和RNC无需更新任何硬件，通过远程软件的下载即可实现HSDPA功能。
Evolium多标准基站中BB基带处理板是引入HSDPA受影响最大的模块，它要处理新的物理信道和协议栈，每块BB板可以提供10Mbit/s~20Mbit/s的HSDPA的吞吐量，为多达6个小区同时提供HSDPA服务。
发射单元TEU，也具备了支持HSDPAQPSK和16QAM调制的功能，并改善了功率放大器链路的线性度和提高了功放的效率。
站单元SUMU板可以支持8根E12Mbit/s线或2根STM-1，能完全满足Iub接口的传输需求。
且每小区最大支持15个码字，支持动态功率分配，并可以实现灵活高效的算法，以保证无线资源的合理配置。
EvoliumRNC也只需要软件升级即可支持HSDPA功能，对于RNC3000HD和RNC6000HD配置无需任何硬件改动，做到了平滑引入HSDPA，降低了投资成本。
为了满足更高的HSDPA数据吞吐量，只需要在RNC配置中增加已有的模块XP处理板，就可以提供额外几百兆HSDPA数据吞吐量，体现了RNC具有向后平滑演进的架构，灵活的配置。
2005年7月，奥地利移动运营商Tele.ring选中阿尔卡特引入HSDPA项目，并根据进行一系列的实验室和现场测试数据，于2006年一季度正式在奥地利部署商用HSDPA，为其终端用户提供HSDP
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