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NGN演进策略探讨及市场发展趋势

2019-04-12 17:52:18

由于移动数据业务增长较快,促使移动运营商更加关心VoIP和其他视频类业务的组合能力,而IMS能够满足这种需求。固定运营商希望保留存量并产生新的业务收入,部署NGN叠加络以支持更多的业务,如IPCentrex和VoIP等PSTN模拟业务。

相比之下,在向IMS的演进中,固定运营商选择了一条更为谨慎迂回的路线。国外大多数固定运营商正在建立NGN叠加络以获得新的业务收入,其中,有些是基于IMS的解决方案,更多运营商选用了软交换技术。未来五年,更多应用将被引入,已建的NGN也将逐渐融入IMS分层架构,并继续向固定移动融合的方向发展。

总体来看,移动运营商将会率先引领基于IMS的NGN的建设并引入新应用,而固定运营商将更关注收入的增长,继续运营已建的NGN,并在未来两年中,把更多的精力投入到行业市场,利用各种基于业务分发平台的应用获取新的收入。

1 下一代多媒体业务的市场潜力及对策

基于IMS的新技术能力将衍生出一系列新的业务和产品,而新业务的市场潜力归根到底依赖于消费者的购买意向。通过对决定消费者购买意向的多种因素(如兴趣、技术偏好、生活方式、价格等)的综合分析可以看出,各类家庭用户对基于IMS的新业务能力,如呈现、用户地址薄、媒体会话转换、定位等,都表现出浓厚的兴趣,例如,有超过70%的家庭用户表示对融合地址薄、统一通信、自动定位等功能感兴趣。

除了上述通用的增值功能,IMS也提供一些面向特定需求用户群的独立应用。其中基于蜂窝的语音/文本/视频推送(PTXoC)、基于定位功能的地图应用、基于IMS的视频流、内容共享是消费者比较感兴趣的IMS亮点业务。例如,有22%的家庭用户表现出对PTXoC的强烈兴趣,预计该应用将产生6.81亿元的年收入,但考虑到其中一大部分收入可能是现有的PTT业务带来的,因此,初期PTXoC带来的收入增长相对不大;地图应用被认为是最具收入潜力的应用之一,该应用主要以在移动和固定终端(包括车载)上的广泛适用性以及灵活的付费选择为吸引点,将产生超过15亿元的年收入。

其他两种典型应用中,由于现存宽带视频业务已广为人们使用,因此,基于IMS的视频流应用短期内不会产生大的业务收入,可考虑固定移动融合落地之时提供该业务,会具备相对的优势;而内容共享则是受家庭用户欢迎的应用之一,用户可以将自己的私有内容或个人频道在互联上共享,该应用预计可带来2亿元年收入。

表1总结了各种基于IMS的增值功能以及独立业务的市场接受度估计。

一般来说,新产品的引入和初期拓展主要依赖于那些对技术有一定了解、容易被广告及他人的兴趣所感染、对价格不太敏感的主导用户群,而这类早期的主导用户群也恰恰是所有新产品和业务争夺的对象。有些业务,如宽带接入、HDTV和VoIP等,是随着技术的扩散最终吸引大量的使用者,甚至是对技术毫不了解的人群;有些业务,如PTXoC,则始终针对有特定兴趣的某一类用户。因此,运营商应根据各种业务的拓展特性,制定相应的市场策略。

a)注重新技术能力使用环境的构建。为下一代通信业务和产品培育大量的市场需求,避免消费者从高技术性的角度去理解业务,从而增强新技术能力在整个消费群体中的接受度。

b)引入有针对性的独立应用。这些应用主要针对有特定需求的家庭用户,因此定价原则应定位于只吸引有强烈兴趣的用户,而无需以大规模市场接受率为目标。

c)使应用特性更好地适应用户需求。发展那些迎合用户兴趣的、更方便、不受制于时间的应用,如时移电视、视频点播等,相应的定价和市场策略应采用一种可以被目标用户长期接受的方式,以应对变化的用户想法和行为。

d) 使应用更具吸引力,选择更灵活。通常,相对于单次购买有形产品,用户对于按月定购无形的络业务可能采取更审慎的态度。因此,运营商可利用用户端设备拉动业务定购,采用适当的促销手段刺激用户购买行为,并提多种付费方式方便用户作出购买决定。

e)为固定产品添加更多移动的元素。随着向基于IMS的固定移动融合络的逐步演进,运营商应将诸如呈现、用户属性列表、定位等移动业务的特性融入到固定业务中来,促进融合业务的进一步发展,增强产品竞争力。

2 IMS架构简介

IMS是一种通用的、独立于接入的、标准化的IP连接和业务控制架构,它通过基于Internet的协议向终端用户提供多种多媒体业务,是NGN体系架构中的关键部分。IMS明确提出了NGN的会话控制管理功能,创建了一种分层络架构:传送层、会话控制层、业务层(见图1)。

这种分层的IMS架构使得络运营商可以借助集中的IMS会话控制功能实现络成本的节约,传送和控制的分离使得NGN业务的部署独立于地理域和接入络,应用层通过集中化的应用软件以及开放的多业务提供商平台便利不同络业务的部署以及部署成本的降低。

IMS架构的另一个显著的优势就是有利于融合。IMS架构支持各种有线和无线接入技术,原有分离的ATM、FR、ISDN、PSTN和移动络都可以用一个通用IP/MPLS为核心的传送和控制络统一起来,从而使得固定移动融合多媒体应用的有效提供成为可能。

当然,业界也出现过批评IMS的声音,指出IMS体系过于复杂,进入市场的门槛较高,并且即使没有IMS,多数的应用也可以采用其他技术来提供。一些运营商更期待一种全新的技术,而不是利用IMS延续已有业务。即便如此,运营商们无不认同,IMS是目前标准化程度高,能够进行统一控制的技术,并在以IP为核心的下一代市场中占据竞争优势的较佳机会。更有人指出IMS的固定移动融合只是一个愿望而已,融合的问题远远超出了技术能力和功能的范畴,会涉及管理体制、组织架构、业务计费等一系列非技术问题。

3 IMS标准最新动态

TISPAN和3GPP分别对固和移动的IMS架构进行研究,虽然都基于3GPPR6IMS架构,但由于固定和移动接入对IMS的能力要求存在差异,而导致两个标准组织定义的IMS在鉴权方式、QoS控制架构等方面均存在差异。同时,由于两个标准组织分别进行固和移动IMS的研究可能导致IMS最终无法实现固定移动的融合,而运营商对采用统一的IMS架构实现固和移动的接入和业务的融合十分关注,因此3GPP和TISPAN决定由统一的标准组织进行统一IMS(commonIMS)的研究。在2007年5月份的TISPAN会议上,TISPAN决定将与common IMS相关的研究课题都转移到3GPP进行研究,经过会议的讨论,目前已经决定将PSTN/ISDN模拟业务、FMC等课题都转移到3GPP进行研究,同时IPTV、家庭关和RACS/NASS等仍保留在TISPAN进行研究。

3GPP的commonIMS需要同时考虑3GPP、3GPP2、TISPAN、CableLabs、Wimax论坛等多种组织对IMS的需求。TISPAN的研究成果也将在2007年12月份转交到3GPP继续进行研究。

目前我国CCSATC3和TC5也正在联合开展IMS标准化的研究,目前在做的标准有IMS络总体技术要求,IMS总体业务要求和FMC需求。

4 融合络是长期的发展目标

新的融合业务需求,迫使运营商必须发展演进其提供服务的络,目前ATT、Verizon以及Sprint等运营商均已明确表示络演进的发展目标会考虑IMS,但都认为融合络是比较理想的长期目标,目前还是以提供多媒体业务为主。

4.1通过多媒体业务增加收益(开源)

目前这些运营商传统的络只能提供单纯的话音业务,对于视频等多媒体业务的提供存在一定的困难,而基于IP的数据络,则可以较容易地提供语音、视频以及各种融合的多媒体业务。IMS的引入,将可以实现基于IP的数据络提供有服务质量和安全保证的多媒体业务。

同时,运营商通过丰富的多媒体业务,可以进一步提高用户的ARPU,弥补语音业务收入降低带来的损失。例如从Verizon的移动络运营情况来看,尽管其目前话音业务的收入仍然占总收入的80%,但话音业务的收入已明显开始下降,而数据业务在2007年的一季度与2006年的一季度同期相比,收入增长了80%,因此用户对数据业务的需求量与日俱增,同时用户更期望能在各种数据应用中加入语音服务,如可以在游戏的过程中进行语音沟通,因此未来融合的多媒体业务是主要的业务需求形式,而IMS则是满足这一需求的较为理想的方式。

4.2降低络建设和运营成本(节流)

IMS作为新的核心,与接入类型无关,同时IMS采用分层、开放的体系架构,在IP化的络上提供融合的应用和服务,实现了低成本的运营。例如Verizon的移动考虑引入IMS后,由于支持IP化的语音,因此相对于传统的电路域语音可以提高频谱的利用率,进而提高每扇区容量,同时借助IMS水平式的结构,实现了不同络层面业务能力的共用,打破了传统垂直的“烟筒”式的业务提供模式,可以低成本快速地提供业务,逐步降低运营的CAPEX和OPEX,进一步提升运营商的竞争力。

目前多数运营商正积极研究和探索采用统一的IMS作为固和移动融合的目标络发展方向,但由于各个运营商的固和移动络,在经营规模、经营体制等方面存在许多不同的情况,因此对固和移动融合的需求迫切程度也各不相同。如Verizon就强调,Verizon的固和移动分别由两个独立的公司运营

NGN演进策略探讨及市场发展趋势

,因此对于固定移动融合,除技术因素外,还面临由于固和移动属于两个独立的公司所带来的系列问题。

a)建设成本的出资。

b)业务收益的分配。

c)机房地点的选择。

d)现有运营体制的适配。

e)公司工会和管理机构的协调。

Verizon的固和移动两个公司的组成结构不同,其中移动公司有Verizon(55%)和Vodafone(45%)两个股东,另外两个公司工会设置情况也各不相同,一个有工会,一个没有工会,因此固和移动融合首要面临的是两个公司之间的政治、经济利益的协调,而要实现固和移动的融合则必须首先理顺管理和运营机制,明确建设和收益的分配关系等等这些前提条件。

5 引入IMS的方式

由于面临的络情况和竞争情况各异,因此不同运营商引入IMS的方式也有所不同,但总的来看,由于IMS在移动多媒体业务方面的需求和驱动力更加明显,各种规范比较完善而且试验测试较多,因此IMS较适合从移动多媒体业务切入。对于固定络,目前北美的几个主要运营商仍然采用软交换为主导,提供IP化的语音服务,以满足降低络运营成本以及提供差异化服务的需求。

综合北美的几个主要运营商采用IMS试验提供的业务来看,主要包含以下的一些业务类型。

a)视频共享(VideoSharing)。通过VideoSharing可实现两个用户在通话中共享图片、视频等多媒体信息。

b)PTT(PushToTalk)。以VoIP的方式基于高速的数据络,如EVDO REV A,提供快速地一按即说式的PTT服务。

c)无线IPPBX。提供基于移动的PBX功能,即移动分机服务,主要面向企业用户提供移动的企业短号互拨功能。

d)及时消息(InstantMessage)。在IM服务方面,北美的主要运营商更倾向于与已经具有强大IM品牌优势的互联公司合作推广,如Verizon和MSN、Yahoo、AOL密切合作,在Verizon的移动IM服务中嵌入MSNMessenger、Yahoo Messenger以及AIM图标,用户可以通过Verizon的一个移动IM服务同时访问MSN Messenger、Yahoo Messenger以及AIM中的用户。Verizon主要是利用络QoS保证以及络可跨域服务等手段与互联IM公司进行产业链的合作。

6 固定络演进策略的几种方式

面对来自Cable运营商、ISP以及无线替代的巨大竞争压力,固定运营商已经迈出了向NGN的演进步伐,希望借此削减成本,并产生新的业务收入。虽然标准化组织给出了基于NGN的明确的目标架构,但具体的演进步骤以及最终的NGN商业模式尚不明朗。考虑到循序渐进的演进模式更适应运营商的可实施性需求,这里,总结归纳了5种NGN的演进策略 ,从IP传送络的优化改进为起点,直到PSTN的替代演进。

6.1第一阶段:传送络融合策略

分组传送的趋势已成共识,从传统的分级TDM传送络或ATM骨干络向扁平化的全IP核心络迁移是运营商减少传送成本的第一步。由于IP络并非为实时应用(如VoIP)而设计,因此采用MPLS技术实现业务的QoS保证。MPLS可将属于同一会话的分组路由到相同的络路径上传送,从而避免IP转发的不确定性。IP、MPLS技术已经成为主流运营商建造IP承载络的主流技术,采用这种方式可以支持多种业务。

6.2第二阶段:引入叠加络

多数固定运营商选择NGN叠加的方式,因为络叠加允许运营商遵循需求驱动的演进策略。在尚未全面部署基于IMS的络架构的条件下,运营商可以利用集成了呼叫控制功能的应用服务器或基于软交换的呼叫控制,有选择地开展诸如IPCentrex、VoIP或预付费呼叫卡等应用,以获得新的业务收入。

另一个运营商常用的策略是把下一代应用优先引入其国外市场,而非本国市场。例如,Telefonica首先将VoIP业务在其他欧洲国家部署,并委托竞争性的本地交换运营商(CLEC)来运营。这样做的好处是在国外的络规模小,复杂度低,风险也就随之降低。并且,国外市场可能会提供更有利的法规政策。

6.3第三阶段:分层络架构

随着NGN叠加络的发展,建立全面的NGN分层架构。该架构具有相对分离的传送层、控制层和应用层,包括CSCF、HSS和AS等IMS的关键功能实体。

在该阶段,不同的运营商在融合的程度以及络功能选择的定位上将不尽相同。某些运营商的NGN可能完全融合,通过虚拟子的建立满足不同的应用需求;另一些运营商则可能倾向于用更直接简单的方式管理不同的络需求。根据运营商的具体需求,HSS数据库可能是融合的,也可能是分离的,同时对会话边界控制设备的功能要求也会存在差异。但是,呼叫会话控制的集中将会是普遍的配置。值得注意的是,集中的呼叫控制有利于成本的降低,但也带来了抗攻击能力差的问题,尤其是对于军事防御用途的络。因此,完善的备份机制是不可或缺的。

6.4第四阶段:固定移动融合(长期目标)

运营商也在探索未来的络融合和业务融合架构来提供固定和移动的融合业务。由于核心络可以支持多种接入技术(如DSL、W-CDMA、Wi-Fi、WiMAX),因此,诸如基于SIP的FMC(VCC漫游)、基于IMS的Voice/VideoSharing等固定移动融合业务均可提供。从用户的角度,固定络和移动络之间的界限将开始变得模糊。

6.5第五阶段:全部IP化(长期目标)

NGN演进的最后一步即为全部IP化。BT启动的21世纪络就是众所周知的PSTN替代工程,计划在2010年完成。而考虑到巨大的投入成本,多数运营商将PSTN的替代推迟到了下个十年。

BT的计划与其他运营商的区别在于,BT的NGN既支持传统的PSTN业务,也支持宽带应用。也就是说,BT采用PSTN仿真功能确保与传统PSTN相同的连接、设备和业务操作,同时,采用PSTN模拟提供基于宽带的VoIP业务,预计通过低成本的业务提供和创新增值宽带应用的提供来增加利润。而考虑到投资建设新的接入络来支持遗留的PSTN业务不会获得收入的增长,多数其他运营商只是通过NGN叠加络提供基于IP的PSTN模拟应用。

7 移动络的演进策略

众所周知,当前多数移动络都源于20纪80年代或90年代初期建设的GSM络。从仅支持TDM语音到今天移动数据业务的提供,移动络已经历了多次升级和扩张。随着能够支持更高带宽和更新数据业务的新技术的不断涌现,3GPP先后制定了GPRS、EDGE、HSDPA、HSUPA等一系列标准,数据业务的速率从原来的48kbit/s提高到2Mbit/s。分层架构使得移动运营商可以独立于语音络发展高速数据业务。GSM移动络的演进路线如图2所示。

与GSMR99相比,R4用软交换代替了TDMSMC,这种集中式的移动软交换可使OPEX减少50%。同时,R4可提供新的3G业务,如准IMS的PoC(Push-to-talk)、改善室内覆盖的WCDMA无线接入等。R5则首次提出IMS架构并引入了PoC、VideoSharing、呈现业务等典型的IMS业务,并支持基于HSDPA的移动宽带业务。

R6和R7则支持实时的IMS应用,如VoIP、交互式游戏、基于呈现的呼叫特性以及基于3.6Mbit/sHSUPA的宽带接入能力,带宽和容量的提高将消除大规模移动宽带业务提供的局限。R8则构建了一个全IP的IMS移动架构,宽带数据络域将与语音络域完全融合,支持多种无线接入络技术。预计到2010年,移动设备的宽带容量将达到100M。

在向IMS的演进中,各移动运营商希望既可以利用全IP架构减少运营成本,又能保持原有的基于TDM的业务模式。因此,2006年7月,Verizon联同五家设备提供商,从可实施和平滑迁徙的角度,又提出了一套IMS建议——改进IMS(A-IMS),并递交3GPP2。A-IMS同时支持基于SIP和非SIP的NGN业务,定义了从当前的CDMA移动络向全IP架构转移的详细步骤。通过引入应用管理器、业务数据管理器、承载管理器、策略管理器、安全管理器在内的多个会话管理功能实体,解决包括端到端安全、QoS、对SIP和非SIP业务的统一处理、IP地址携带、多级业务交互管理等多方面问题。

8 宽带发展趋势的观点

运营商推进NGN演进的最终目的是能够真正控制自己的命运,在未来通信市场中成功地占据一席之地。着眼于未来的通信消费市场,IMS的作用体现为以低成本方式实现多样业务的集成和融合,而并不是创造出某种杀手级应用。

纵观当前市场形势,可以预见的是,下一代通信市场将向着如下方向发展。

a)互联应用指数级增长。无疑,免费且生成迅速的互联应用会为运营商带来冲击,但运营商无需企图利用自身的业务分发平台提供上百种类似的第三方应用,而应该充分利用IMS的智能业务感知能力提供有别于那些应用的主流业务。

b)语音将融入到各种其他的业务和应用中。互联中即时通信、VoIP等应用的出现使得用户越来越希望使用免费的语音通信。为了保护部分PSTN语音收入,运营商应当考虑将宽带VoIP与移动呼叫捆绑,例如,将相对低费率的VoIP与Wi-Fi、家庭无绳或传统的蜂窝呼叫等放入同一个账单。

c)客户不愿为QoS付费,尽力而为仍为主体。对客户来讲,基于互联连接的质量不再成为业务区分的重要因素,但内容提供商很可能愿意为QoS付费以确保客户满意度,联合络运营商向终端用户提供专业的或私有的内容服务。

d)客户愿意为移动性付费。客户对移动业务资费相对不敏感,移动业务将独立于需求驱动发展,固定移动融合的语音业务将受到运营商的青睐。

e)下一代杀手级应用很难出现。由于客户需求的多样性,下一代多媒体应用也必然随之差异化和个性化,运营商将引入多种IMS多媒体应用满足不同客户群体的特定需求,因此一枝独秀的业务模式将被摒弃。

f)带宽价格继续萎缩。宽带市场的竞争直接导致带宽价格的下降,尤其是欧洲和部分亚洲市场。宽带价格的下降表现为相同ARPU下带宽的提高,类似于移动运营商增加呼叫时长而不是直接降低费率。

g)内容提供商将寻求利润最大化。运营商应积极寻求与内容提供商的合作,建立双方共赢的商务模式。

h)PSTN在未来多年内仍将存在。预计到2015年,将会有55%的PSTN仍在运营。这就意味着,PSTN将在未来较长时间内仍然带来业务收入。

9 结束语

总的来看,业务市场将呈现多媒体应用和多种业务交互的需求,运营商更加务实地推进络演进,络融合将是长期的目标,运营商也将根据络的具体状况、经济性和用户体验以及业务需求来部署络,不会由新颖的技术概念来驱动络更新换代。

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