Verizon：實(shí)戰(zhàn)NGN
2005/02/04
拋棄已經(jīng)使用了整整100年的PSTN網(wǎng)絡(luò)，美國(guó)第一大固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商Verizon在2004年1月宣布啟動(dòng)了NGN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，告別傳統(tǒng)的電路交換，全面擁抱分組交換技術(shù)。時(shí)隔一年，Verizon的NGN網(wǎng)絡(luò)實(shí)戰(zhàn)進(jìn)展究竟如何？業(yè)內(nèi)人士如何看待？
Verizon公司的美好未來(lái)，始于美國(guó)加利福尼亞州鮑德溫公園一幢沒(méi)有窗戶(hù)的磚木結(jié)構(gòu)小樓。2004年3月，這幢樓內(nèi)原有的石棉地磚被統(tǒng)一換成了锃亮的白色地磚——這個(gè)項(xiàng)目標(biāo)志著長(zhǎng)期以來(lái)用于連接電話網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)電路交換就此讓位給分組交換技術(shù)。Verizon公司的業(yè)務(wù)，乃至于人們對(duì)整個(gè)電話服務(wù)的理解，最終都將由此發(fā)生改變。
Verizon公司的NGN計(jì)劃是在今后兩年內(nèi)斥資20億美元，向分組交換技術(shù)遷移。與它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手西南貝爾和南方貝爾公司推出的VoIP服務(wù)相比，Verizon網(wǎng)絡(luò)改造的野心要大得多了，因?yàn)槟莾杉疫\(yùn)營(yíng)商提供的VoIP服務(wù)主要還是運(yùn)行在現(xiàn)有的因特網(wǎng)上，而不是運(yùn)行在新的電話網(wǎng)絡(luò)上。這讓華爾街和電信業(yè)內(nèi)人士大為震驚。
幾年后，Verizon公司的用戶(hù)可能就連電話也用不著，至少用不著那些只能打電話的設(shè)備了。他們將會(huì)使用一些既可以上網(wǎng)沖浪、傳輸視頻電話呼叫和靜態(tài)圖像，也可以傳送電視節(jié)目的新型綜合終端設(shè)備。人們可以用手機(jī)向孩子房間的電視發(fā)送即時(shí)信息，在電視屏幕上提醒孩子不要再玩視頻游戲，該做功課了。人們可以自由控制他們的電話、個(gè)人通信網(wǎng)絡(luò)，而如今這是根本不可能的。
這樣的美好前景至少是Verizon公司的高層主管們?nèi)缃袼Ｍ摹．?dāng)然，盡管像鮑德溫公園改造項(xiàng)目這樣的工程正在如火如荼地進(jìn)行當(dāng)中，但Verizon的高層人士也承認(rèn)，盡管他們?cè)诖蟀鸦ㄥX(qián)，卻并不完全知道將來(lái)該如何使用新網(wǎng)絡(luò)，或者消費(fèi)者最需要哪種新服務(wù)。Verizon網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集團(tuán)總裁Paul Lacouture聲稱(chēng)，即便僅僅是為了在變化迅速的電信行業(yè)中生存下去，Verizon公司也不得不進(jìn)行這樣的投資。
他認(rèn)為，現(xiàn)在改用分組交換技術(shù)，意味著“我們可以讓自己的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)未來(lái)”。
鮑德溫公園的電話故事
作為Verizon公司該項(xiàng)目小組的成員，Pamela和Grant Jacoby夫婦在項(xiàng)目的施工過(guò)程中度過(guò)了自己的結(jié)婚紀(jì)念日。那一天，他們倆先一起共進(jìn)了午餐，然后就在施工現(xiàn)場(chǎng)看著工程隊(duì)撬掉舊地磚。雖然不夠浪漫，“不過(guò)，能看到這樣的場(chǎng)面，機(jī)會(huì)畢竟是很少的�！盙rant說(shuō)。他的妻子則在一旁大笑。
這座小樓的施工意義，用Grant的話來(lái)說(shuō)就是：“我們由此拋棄了傳統(tǒng)的公共交換電話網(wǎng)�！弊鳛槿雷畲蟮碾娫捁�，Verizon正在興建全新的NGN網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)新網(wǎng)絡(luò)的工作方式更加類(lèi)似于因特網(wǎng)，可以更有效地利用交換站和物理線纜，并且以高容量光纖線路接入家庭用戶(hù)。從理論上來(lái)說(shuō)，一旦這些基礎(chǔ)設(shè)施落實(shí)到位，Verizon這家舊式電話服務(wù)的老資格運(yùn)營(yíng)商就能夠轉(zhuǎn)型為一種新型的服務(wù)提供商，與Comcast等媒體巨頭在電視、電話和因特網(wǎng)接入綜合服務(wù)領(lǐng)域展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。
“Verizon是美國(guó)最大的固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，擁有3600萬(wàn)固網(wǎng)用戶(hù)和1600萬(wàn)長(zhǎng)途電話用戶(hù)。當(dāng)這樣一個(gè)全球領(lǐng)先的通信服務(wù)提供商決定向分組交換邁進(jìn)時(shí)，它發(fā)送給市場(chǎng)的信號(hào)是明確有力的——基于分組交換的下一代融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成熟，并已經(jīng)完全可以大規(guī)模商業(yè)部署，整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入從電路交換向分組交換的演進(jìn)階段�！�
——北電網(wǎng)絡(luò)大中華區(qū)總裁毛渝南
很多人總是把鮑德溫公園的中心局當(dāng)做介紹電話技術(shù)發(fā)展史的博物館：自上個(gè)世紀(jì)初建成以來(lái)，這幢小樓先后采用過(guò)三代電話網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第一代、也是壽命最長(zhǎng)的一代，是步進(jìn)交換機(jī)技術(shù)（step switch）。據(jù)說(shuō)，當(dāng)年步進(jìn)交換機(jī)的發(fā)明者——堪薩斯城的殯葬工Almon B.Strowger認(rèn)定，是總機(jī)接線員誤把客戶(hù)打給他的電話轉(zhuǎn)給了他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，于是他自個(gè)創(chuàng)造出了一種機(jī)電設(shè)備，可以根據(jù)顧客所撥的號(hào)碼，自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)呼叫。這項(xiàng)技術(shù)后來(lái)在1891年申請(qǐng)了專(zhuān)利。幾十年來(lái)，步進(jìn)交換機(jī)應(yīng)用于成千上萬(wàn)個(gè)中心局。它可以通過(guò)一系列操作，開(kāi)通電路、把呼叫轉(zhuǎn)到目的地。
鮑德溫公園的機(jī)械式步進(jìn)交換機(jī)在上個(gè)世紀(jì)70年代被淘汰，取而代之的是數(shù)字交換機(jī)。如今，11排數(shù)字電路交換設(shè)備裝有成千上萬(wàn)塊撲克牌大小的電路板，橫跨鮑德溫公園和鄰近社區(qū)部分地區(qū)、從眾多家庭和企業(yè)用戶(hù)那里拉出來(lái)的銅線在這里終結(jié)。對(duì)于電話網(wǎng)絡(luò)而言，這一塊塊電路板就是不同用戶(hù)身份的代表。
在類(lèi)似鮑德溫公園網(wǎng)絡(luò)的電路交換網(wǎng)絡(luò)中，某個(gè)電話呼叫在整個(gè)通話期間對(duì)某條電路即電話線擁有獨(dú)享權(quán)�！爸灰阋粨芴�(hào)碼，就占用了一定數(shù)量的帶寬�！盫erizon公司負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)的副總裁Stuart Elby說(shuō)�！八阅阋簿屠速M(fèi)了許多網(wǎng)絡(luò)空間�！钡牵娫捑W(wǎng)絡(luò)上服務(wù)于語(yǔ)音呼叫的那部分容量正在迅速減少，而數(shù)據(jù)流量卻在不斷增加，于是，電話網(wǎng)絡(luò)的第三代浪潮—向分組交換遷移—應(yīng)運(yùn)而生。
數(shù)據(jù)包就是一組組標(biāo)有地址的信息，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就可以通過(guò)一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)把它們轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)定目的地。只要每個(gè)數(shù)據(jù)包能夠在目的地與相鄰的數(shù)據(jù)包重新結(jié)合，它怎樣到達(dá)目的地本身并不重要—這就意味著，發(fā)往不同目的地的眾多數(shù)據(jù)包可以同時(shí)在同一條物理線纜上傳送。
雖然分組交換正是因特網(wǎng)的基礎(chǔ)，但它卻是一項(xiàng)比較老的技術(shù)，早在上個(gè)世紀(jì)60年代就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)。把語(yǔ)音轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，卻是比較新的技術(shù)，直到最近，分組交換呼叫的音頻質(zhì)量還仍然不如電路交換呼叫的音質(zhì)。就在三年前，傳統(tǒng)電話公司的工程師大多數(shù)還對(duì)分組交換嗤之以鼻。Elby笑著說(shuō)：“那時(shí)你要是敢說(shuō)因特網(wǎng)協(xié)議（IP）將成為最重要的協(xié)議，就好比是自毀前程。”
“寬帶加移動(dòng)，這就是一場(chǎng)改革。通信方式正在發(fā)生巨大變化。消費(fèi)電子永無(wú)止境的發(fā)明創(chuàng)造為消費(fèi)者提供了許多工具來(lái)創(chuàng)建各種即時(shí)業(yè)務(wù)，通信網(wǎng)絡(luò)又賦予這些工具改變?nèi)粘Ｉ畹木薮鬂摿�，無(wú)論用戶(hù)在家中、辦公室、汽車(chē)、旅館還是路上，都能夠提供高速連接�！�
——Verizon首席執(zhí)行官I(mǎi)van Seidenberg
分組交換：不能錯(cuò)失的良機(jī)
如今沒(méi)有人再嘲笑IP了。Verizon公司最擔(dān)心的，就是怕錯(cuò)失分組交換帶來(lái)的機(jī)會(huì)。Comcast等有線電視運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)，除了提供整套電視節(jié)目這樣的傳統(tǒng)服務(wù)外，它們?nèi)缃襁�在提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)服務(wù)。
分組交換網(wǎng)絡(luò)不僅容量更大，運(yùn)行成本也更低。單只一臺(tái)100cm×60cm大小的“軟交換機(jī)”，就能夠容納與排成10米長(zhǎng)的一排數(shù)字電路交換機(jī)一樣多的電話線路。這既降低了維護(hù)的工作量，更重要的是，意味著Verizon將可以合并中心局，譬如說(shuō)，加州的另一個(gè)中心局可以由鮑德溫公園處運(yùn)行的軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。
Verizon為新型分組交換設(shè)備的首期推廣項(xiàng)目制訂了野心勃勃的工作計(jì)劃。去年8月初，南加州技術(shù)小組首次在鮑德溫公園中心局匯集。據(jù)首席工程師Bill McClure介紹，在去年2月的一次電話會(huì)議上，他和另一位首席工程師Curtis E. Reese才獲悉：他們必須在當(dāng)年的7月2日之前，完成5個(gè)地方設(shè)備改裝的任務(wù)—這些設(shè)備總共要處理10萬(wàn)路電話線。這讓習(xí)慣于一個(gè)小項(xiàng)目就要用去一年半載的工程師們大吃一驚�！八麄冋f(shuō)完計(jì)劃后，Curtis昏了過(guò)去�！睘閂erizon公司效力已經(jīng)32年的McClure開(kāi)玩笑�！半S后，我也昏了過(guò)去�！�
“他們把這個(gè)計(jì)劃告訴我后，我同樣也昏了過(guò)去。”項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)Pamela Jacoby笑著說(shuō)。還好，他們很快就恢復(fù)過(guò)來(lái)了：畢竟，這個(gè)項(xiàng)目的意義在于它將讓一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程師隆重圓滿(mǎn)地結(jié)束他的職業(yè)生涯。當(dāng)然這并非易事。員工們經(jīng)常兩班倒，還會(huì)遇到許多出人意料的故障。鮑德溫公園是改用分組交換的第一個(gè)也是最大的中心局之一。Verizon的工程師和電話設(shè)備供應(yīng)商北電網(wǎng)絡(luò)的人員每天要召開(kāi)好幾次臨時(shí)電話會(huì)議。
讓新設(shè)備與舊的ISDN協(xié)同工作是一個(gè)棘手問(wèn)題，這也證明了把分組交換和Verizon的老式電話網(wǎng)絡(luò)集成起來(lái)的難度。零售業(yè)和銀行業(yè)的許多用戶(hù)仍在通過(guò)DSL的前身ISDN技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，發(fā)送有關(guān)信用卡及其他交易的重要信息。在ISDN數(shù)據(jù)信道上傳送的信息似乎無(wú)法轉(zhuǎn)移到分組交換機(jī)上。Reese說(shuō)：“我們用了三四周時(shí)間才想出了解決辦法。”
這個(gè)小組最終沒(méi)能在7月2日之前完成任務(wù)，主要是因?yàn)榘凑彰绹?guó)政府法規(guī)要求，電話公司需要提前30天通知設(shè)備變更。不過(guò)，項(xiàng)目的延遲倒讓小組有了時(shí)間去解決ISDN故障這些技術(shù)問(wèn)題。Verizon公司的第一個(gè)完全采用分組交換的中心局于2004年9月中旬啟動(dòng)。不過(guò)到目前為止，由于涉及到一些相關(guān)的監(jiān)管法律問(wèn)題，鮑德溫公園的改造項(xiàng)目仍處于暫停狀態(tài)。
最初所選的5處網(wǎng)絡(luò)改造，服務(wù)的對(duì)象僅僅是Verizon公司的一小部分客戶(hù)，預(yù)計(jì)NGN的推廣步伐還會(huì)加快，而該公司的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)最快有望在5年內(nèi)改造完畢。由于還有大批的交換機(jī)需要安裝到位，客戶(hù)要真正看到有所不同的服務(wù)，恐怕還需要一段時(shí)日。目前，Verizon正在同時(shí)開(kāi)展另一個(gè)項(xiàng)目：把光纜從路邊一直拉進(jìn)家庭，目前很多地區(qū)的Verizon客戶(hù)已經(jīng)可以通過(guò)新的“光網(wǎng)絡(luò)終端”，把4路電話線、有線電視服務(wù)以及30Mbps的接入速率引入家庭。
打響固網(wǎng)反擊戰(zhàn)
鮑德溫公園距離Verizon紐約總部有4500公里之遠(yuǎn)，并且隔了3個(gè)時(shí)區(qū)。構(gòu)建跨越這么遠(yuǎn)距離的分組交換網(wǎng)絡(luò)，正是主管Verizon宏大NGN計(jì)劃的Paul Lacouture的目標(biāo)。31年前，Lacouture還是一名普通的網(wǎng)絡(luò)工程師，供職于原來(lái)的新英格蘭電話公司。這位昔日的工程師、今日的企業(yè)高層主管與加州的技術(shù)小組一樣，對(duì)于公司改用分組網(wǎng)絡(luò)難抑興奮之情。他說(shuō)：“這正是一名工程師想要做的事情�！�
這件事情同樣具有巨大的商業(yè)意義。與所有傳統(tǒng)的電話公司一樣，Verizon如今面臨著巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。蜂窩電話、線纜電話以及基于因特網(wǎng)的語(yǔ)音服務(wù)（比如Vonage和Skype），正在逐漸搶走傳統(tǒng)固定電話的市場(chǎng)份額，住宅用戶(hù)正在流失。
站在Verizon的角度來(lái)看，更讓人擔(dān)心的是，每條傳統(tǒng)電話線路被使用的分鐘數(shù)正在逐步減少。不過(guò)與此同時(shí)，Verizon的寬帶和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)卻在蓬勃發(fā)展。當(dāng)2003年末，分組交換設(shè)備的安裝成本終于跌到與傳統(tǒng)電路交換設(shè)備相接近的水平后，Lacouture意識(shí)到迎接新未來(lái)的時(shí)候到了�！靶畔r(shí)代剛剛開(kāi)始，我們有能力整合無(wú)線、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)。這是一場(chǎng)異常艱難的轉(zhuǎn)變，但我們認(rèn)為自己能夠抵達(dá)成功的彼岸�！盠acouture說(shuō)。多年來(lái)Verizon一直在為保持市場(chǎng)份額不被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手瓜分而努力�！斑@一次，是我們反守為攻的大好機(jī)會(huì)�！�
不過(guò)，這的確是一個(gè)艱難的抉擇。如果沒(méi)有真正的寬帶連接，用戶(hù)還是無(wú)法利用分組交換享受全動(dòng)態(tài)視頻之類(lèi)的服務(wù)。要把光纖拉到有需要的每一戶(hù)家庭或者企業(yè)用戶(hù)—這可耗資不菲，中心局的改造當(dāng)然也得繼續(xù)下去。Verizon的骨干網(wǎng)大部分已經(jīng)開(kāi)始使用分組交換機(jī)。該公司還購(gòu)買(mǎi)了朗訊的高端光交換機(jī)，每秒能夠處理1.3～2.6太位（terabit）的數(shù)據(jù)流量。雖然這種改造項(xiàng)目不像把光纖拉到用戶(hù)處那樣費(fèi)錢(qián)，但同樣不便宜。
實(shí)際上，正是由于像Verizon這樣的網(wǎng)絡(luò)徹底改造需要巨額的投資，它的姐妹公司才大多選擇了比較折中的過(guò)渡方案。譬如說(shuō)，南方貝爾就認(rèn)為，DLS和以太網(wǎng)技術(shù)為家庭用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)速率對(duì)于提供電視服務(wù)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。南方貝爾的計(jì)劃是，把光纜鋪到許多社區(qū)的路邊，最后1英里則改用銅線。西南貝爾在現(xiàn)有服務(wù)區(qū)域內(nèi)的做法也類(lèi)似，為新的住宅小區(qū)則保留了“光纖到駐地”。
不過(guò)，Lacouture仍然堅(jiān)信：銅線已走到了盡頭。他認(rèn)為，南方貝爾這些公司最終還是會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行Verizon目前所從事的改造—到那個(gè)時(shí)候，Verizon就在同行中大大領(lǐng)先了。
資深電信顧問(wèn)Frank Dzubeck認(rèn)為，作為年收入高達(dá)670億美元的電信業(yè)巨無(wú)霸，Verizon牢牢控制了美國(guó)的本地電話服務(wù)市場(chǎng)，又是美國(guó)第三大長(zhǎng)途電話公司，還與美國(guó)最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商沃達(dá)豐結(jié)成了伙伴關(guān)系，而NGN的技術(shù)如今也已經(jīng)成熟。綜上所述，Verizon具備了脫胎換骨所需要的一切要素。
NGN的成熟性
至少Lacouture不必為NGN技術(shù)是否可行而擔(dān)憂(yōu)。Verizon公司的諸多實(shí)驗(yàn)室、尤其是位于馬薩諸塞州沃爾瑟姆的龐大研究機(jī)構(gòu)的工程師們分析分組交換技術(shù)已有十多個(gè)年頭。這些工程師相信，分組交換技術(shù)能夠不負(fù)眾望�！拔覀冋趯�(duì)這項(xiàng)技術(shù)的現(xiàn)狀和穩(wěn)定性進(jìn)行核查�！盫erizon沃爾瑟姆光傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部門(mén)主管William C. Uliasz說(shuō)。
正是在沃爾瑟姆實(shí)驗(yàn)室，工程師們?yōu)榉纸M交換技術(shù)制訂了長(zhǎng)達(dá)12000頁(yè)的規(guī)范需求，幫助北電網(wǎng)絡(luò)等生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)產(chǎn)品；這里的研究人員正在竭力測(cè)試這個(gè)世界上傳輸速度最快的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)具有怎樣的最高性能—長(zhǎng)達(dá)3000公里的光纖繞成了好幾十個(gè)線卷；這里的軟件開(kāi)發(fā)人員編寫(xiě)了通用媒體通信器（Universal Media Communicator），這款面向桌面PC的程序可以讓用戶(hù)把來(lái)自手機(jī)的電話呼叫無(wú)縫轉(zhuǎn)接到無(wú)線PDA、傳統(tǒng)固定電話和IP電話上，用戶(hù)根本用不著不掛斷電話、讓通話的對(duì)方等著轉(zhuǎn)接。這款程序的眾多特性當(dāng)中還有一項(xiàng)特性，可以把不同的電話呼叫表示成圖標(biāo)。用戶(hù)只要拖拉圖標(biāo)，就可以開(kāi)始電話會(huì)議。其設(shè)計(jì)思想就是讓顧客能夠自由控制電話業(yè)務(wù)—譬如說(shuō)，從何處接聽(tīng)來(lái)電?何時(shí)接聽(tīng)?是否接聽(tīng)?
通用媒體通信器會(huì)有多少特性最終出現(xiàn)在Verizon公司的實(shí)際產(chǎn)品中尚不得而知。眼下，該公司正使用程序，鼓勵(lì)包括微軟在內(nèi)的傳統(tǒng)軟件公司的編程人員為Verizon的NGN網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。實(shí)驗(yàn)室的融合服務(wù)主管Michael Weintraub說(shuō)：“許多人認(rèn)為，上馬NGN是因?yàn)槿藗冃枰拥艄步粨Q電話網(wǎng)，但實(shí)際上，真正需要的卻是走上IP發(fā)展之路�！辈⒉皇乾F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)差勁，而是因?yàn)榉纸M交換網(wǎng)絡(luò)可以讓一切服務(wù)變得更快速、更便宜、更易于使用，并且還可以扭轉(zhuǎn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)占據(jù)統(tǒng)治地位的局面。
人們會(huì)為分組交換網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的新特性付費(fèi)嗎？設(shè)想一下，當(dāng)語(yǔ)音呼叫成為一大堆潛在服務(wù)當(dāng)中的一項(xiàng)時(shí)，人們將愿意為哪些新服務(wù)掏腰包？
這是一個(gè)巨大的問(wèn)號(hào)。運(yùn)營(yíng)商總是不清楚用戶(hù)在何時(shí)需要何種服務(wù)。AT&T早在上個(gè)世紀(jì)60年代就率先演示了可視電話；十年前，許多電話公司還認(rèn)為，ISDN是通向?qū)拵У某雎�，隨后又認(rèn)為DSL是實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播的合適的線路，但到頭來(lái)，DSL的主要用途只是加快了Web瀏覽速度而已。
Verizon的Elby聳了聳肩，說(shuō)：“我們總是猜錯(cuò)。所以我們知道，我們恐怕很難找到深受用戶(hù)歡迎的殺手應(yīng)用—不過(guò)至少我們會(huì)提供支持它的網(wǎng)絡(luò)�！�
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