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3G/NGN对IP承载网战略挑战的思考
2006年8月1日 9:33  来源:人民邮电报  作者:罗峰
    多年来,基于IP技术的NGN一直没有实质性的进展。现有的IP网络技术5年前就已十分成熟,但直到2004年,NGN才开始规模商用。这个现象表明,用IP来承载NGN的挑战并不在于技术本身,而在于如何适应商业模型的变迁。  

    话音和Internet的商业模型是不同的,Internet是一个“灰度”业务,可能存在较大的时延、抖动、丢包率,但最终能收到就可以满足用户需求;而话音则是一个“黑白”业务,只有“通”或“不通”两态,通则收费,不通则送忙音,不收费,否则用户就会投诉。为有别于现有的IP互联网,我们把承载NGN、3G等下一代电信业务的IP网络定义为IP承载网。IP承载业务的商业模型已经变了,用Internet的理念和技术来规划IP承载网就会出问题。从目前来看,IP承载网建设面临四大挑战。  

    从Internet时代到电信业务时代  

    IP承载网的建设经验面临挑战  

    很多人曾经认为,IP承载网不过是画个图,连几条线,用VPN一隔离,标上DiffServ、TE,话音就连通了,服务质量就有保障了。然而事实绝非如此,华为有一个跨IP、3G、NGN产品线工作团队,负责多系统组网解决方案及测试,这个团队曾有一个令人惊讶的报告:NGN接入IP承载网竟然有至少8种模式,各模式的负载分担和故障保护效果各不相同!  

    如果我们进一步分析,就不会为这个结论感到惊讶了:NGNTG的上行接口可以选择备份或负载分担,主备TG之间、TG的主备端口之间保护要求达到毫秒级,TG之间的流量是网状的,而且是对称的,NGN话音要求提供CAC控制等,这些特征都是Internet终端和业务所不具备的。  

    关于流量模型的问题,这里还有一个例子:在国内IP互联网里,北京、广州、上海是ICP集中地,流量基本从这三个节点流出,C3之间的流量可以忽略,因此这三个节点之间带宽设计要大一些,其他节点之间可以不考虑交互带宽。但IP承载网这么规划就有问题了,因为流量模型是网状的,任何两个C3节点之间都有流量。事实上,成都到广州的流量甚至比北京到广州的流量都大,因为这两地之间有大量的流动人口,话务量很大。这个规律对城域范围内的IP承载网同样存在。这说明商业模型的不同导致对IP网络的需求存在很大差异,技术并不能解决所有问题。  

    实际上,IP承载网的规划建设需要大量运营经验。客观地说,NGN、3G一直没有经过大规模的成熟商用,而NGN采用IP承载也尚处于初步商用阶段,在这样一个系统里,IP承载网的可靠性压倒一切。如何保障IP承载网的可靠性,利用成熟的经验非常重要,如果供应商缺乏经验,即使其提供的设备和技术再好,IP承载网也很难建设成功。  

    业务与网络之间的耦合在增强  

    IP承载网的可运营性面临挑战  

    IP网络对Internet来说可以是不透明的,Internet不用知道IP网的实时资源,但NGN或3G必须了解IP承载网的资源,这对IP网络可运营性提出了新的挑战。  

    IP网络有良好的可扩展性,但其也具有拓扑结构,也有流量收敛和冲击的问题。电信业务从TDM承载转为IP承载,不能像Internet那样,扔给IP就不管了,要从“规划、管理、监测、控制”四个方面来保证服务质量。  

    规划  

    第一是业务的规划。IP承载网与IP互联网有很大的不同,电信业务追求连接,Internet追求开放,对连接没有要求。这就要求IP承载网规划不能完全照搬TDM模式,抛弃IP的扁平化、可扩展优点,也不能沿用缺乏约束的IP互联网设计思路,而是将这两种思路相互渗透。规划要达到的目标是:任何情况下流量路径明确,尤其在异常情况下,网络振荡控制在最小的范围内,核心流量不经过汇聚和接入节点转发,本大区内流量及两个大区之间的流量不经过其他大区转发。  

    第二是话务模型和带宽的规划,包括媒体流、信令流及PS域、多媒体域流量等,这些流量的模型与Internet有根本的区别,为防止过多的呼叫造成拥塞,或PS流量对CS业务造成冲击,IP承载网要精心规划。  

    构建面向下一代业务的IP承载网,其规划复杂度远高于Internet网络,而遗憾的是,目前大多数传统IP供应商仍未意识到这一点。  

    管理  

    IP承载网全网开启MPLS、DiffServ、FRR,对于VPN这些端到端的业务来说,如果没有良好的业务管理和配置平台,很难在上千台设备的网络里通过Telnet登录手工完成。因此在IP承载网里,不但要有网元管理,更要有LSP、VPN及QoS的管理,便于配置,并且在网络故障时及时定位受损的业务。在大规模IP承载网里,没有VPN、QoS和LSP的管理,网络实际是不可运营的。  

    监测  

    NGN必须对网络资源及运行状况进行监测,包括链路/带宽资源、流量流向、时延、抖动、丢包率等,超过阈值及时告警,以指导网络的扩容或者优化。因此,IP承载网有必要对链路带宽占有率及任何节点间的时延、抖动、丢包率进行监测,同时统计任何TG-TG、TG-路由器、TG-Server、路由器-Server、路由器-路由器的流量,实现细致的网络监测。这是一个庞大的报表和分析系统,对电信业务的透彻理解是提供这个系统的基本要求。  

    控制  

    控制即指对IP资源的超量使用进行控制,ITU-T和TISPAN提出RACS架构来解决这个问题,但成熟商用尚待时日。目前采用的做法是通过IP承载网、TG、软交换等系统的配合进行CAC控制,软交换对超过IP承载网资源的呼叫进行限呼;同时,软交换可实时采集IP承载网时延、抖动、丢包率指标,如果IP承载网QoS劣化严重,软交换也将采取限呼措施。通过两级CAC保证话音“要通就通好、不通不收费”的基本需求。  

    通过规划、管理、监测、控制,保证IP承载网的服务质量和呼叫接续指标,实现IP承载网的可运营。  

    从3G/NGN到IMS(FMC)  

    IP承载网的可扩展性面临挑战  

    IP网络在Internet时代是C/S模式,在NGN/3G时代是P2P模式,到IMS/FMC时代,将变成P2P与C/S的混合模式,而且承载和控制进一步分离。在现有阶段,开展的业务种类依然较少,主要通过“DiffServ+大带宽”即可以保证QoS。未来将有上百万种的业务,资费各不相同、QoS要求不同,如何进行调度和控制?  

    IP网络最初为科学研究而设计,考虑商用也就是最近几年的事情,对可扩展性要求不高。然而,IP一旦用作电信业务的载体——IP承载网,可扩展性又有了新的理念。一个仅占几个Byte的短消息就使运营商赚了很多钱,那么在3G、NGN业务上,我们对可扩展性的需求又会有多少呢?这是一个变数,IP承载网必须具备可演进的解决方案,适应未来业务的弹性需求。  

    IP承载网建设的战略合作伙伴选择  

    随着业务运营的不断深入,IP承载网与业务系统的耦合度越来越高,必将对IP设备产生很多新的技术需求。根据麦肯锡的统计,如果一个新产品晚上市6个月,那么在生命周期中就损失掉33%的潜在毛利;反之,进入时间提前一个月,就会使利润提高12%。从这个意义上说,IP承载网建设不只是选设备、选供应商,更在于选择能够及时满足需求的战略合作伙伴。理解电信业务需求、创新力强、响应及时、保证运营商获取最低TCO,是对IP承载网战略合作伙伴的基本要求。  

    技术创新到今天,新技术已大大超越人类的真实需求,哪一部分技术最重要、最有作用呢?就是可以满足业务需求、满足客户需求的那一部分,了解业务需求必须有经验积累的过程。  

    技术的可用性需要该领域经验的积累,比如中国的航天计划,从“神舟一号”到“神舟六号”,中间发射了五次,并不是要试验火箭等载体本身的可用性,因为这些载体的生命周期只有一次,一出来就是可用的。要积累发射经验,积累航天经验,积累载人的经验,同时不断改良载体,这是一个长期的过程。IP承载网建设也一样。  

    IP承载电信业务是个全新的挑战,幸运的是,凭借对电信业务的深刻理解,华为公司迅速满足了NGN/3G的IP承载需求,并率先在全球实现大规模商用,积累了丰富的IP承载和运营经验,始终走在业界的前列。随着IP承载网时代的真正来临,华为将随需而变,及时为运营商提供创新的技术及客户化的解决方案。
 
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