探討IP承載網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計
同樣,3G系統(tǒng)對IP承載網(wǎng)絡(luò)的要求,也是由其業(yè)務(wù)需求來決定的。根據(jù)統(tǒng)計,在中國,移動數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)收入在整個移動通信行業(yè)里所占的比重在15%左右,從這個比例看,顯然,目前真正創(chuàng)收的仍是話音業(yè)務(wù)。即使在經(jīng)濟發(fā)達的歐洲,在已經(jīng)開通3G業(yè)務(wù)的國家里,話音業(yè)務(wù)所占比重仍然高達85%。
因此可以相信,未來5年的3G業(yè)務(wù)應(yīng)該是這樣一種格局:以話音業(yè)務(wù)為主導(dǎo),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅速發(fā)展。不管是3G的無線網(wǎng)絡(luò),還是IP承載網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,都必須考慮這個因素。
針對這個特點,我們有必要來分析一下話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的流量模型:
話音流量模型區(qū)別于一般互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的流量模型,話音流基本上是對稱的,上下行差別很小,而每個Internet業(yè)務(wù)流上行和下行的流量是不同的。另外,其對服務(wù)質(zhì)量的要求也不盡相同,不管是話音還是視頻,這些實時性業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)包的時延和抖動非常敏感,對QOS的要求非??量?;而互聯(lián)網(wǎng)HTTP、FTP、電子郵件等業(yè)務(wù)沒有特殊的要求,只要數(shù)據(jù)包在超時之前到達就可以。
從安全可靠性的角度考慮,兩者的要求也不同。由于話音通信已經(jīng)成為人們生活工作不可或缺的工具,即使電話流量承載在IP網(wǎng)絡(luò)上,也要同樣保障其原有的可靠性;而互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁瀏覽、網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù),遠沒有達到必不可少的高度。
這些業(yè)務(wù)特點,決定了3G的IP承載網(wǎng)特殊性:一方面要保證傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)的可靠安全,畢竟這是業(yè)務(wù)創(chuàng)收的主要來源;另一方面,還要提供多業(yè)務(wù)(如視頻、圖像、數(shù)據(jù)等)的通信載體,這才是未來發(fā)展的方向!兩者都不可偏廢。
網(wǎng)絡(luò)隔離
基于3G業(yè)務(wù)的不同需求,在業(yè)界基本上達成這樣的原則:3G的IP承載網(wǎng)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)隔離開來,不管是邏輯上還是物理上的隔離。
圖1 網(wǎng)絡(luò)隔離示意圖
目前中國的運營商都已經(jīng)擁有一個或更多IP網(wǎng)絡(luò):比如中國電信的163、中國網(wǎng)通的169以及移動的CMNET等。其中規(guī)模最大的一般都是開展互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的IP網(wǎng)絡(luò)。在這種情況下,建設(shè)3G承載網(wǎng)都會碰到這個疑問:改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)還是新建一張專用網(wǎng)絡(luò)?
其實,在業(yè)界從來不缺乏這種類似的爭論,爭論的核心無非是投資成本和管理成本的問題。但是,我們看看最后的結(jié)果,中國移動在CMNET外另建了一個IP專網(wǎng),而中國電信已經(jīng)完成了新CN2的部署。因此,實踐證明,最節(jié)儉有效的方案是另外建設(shè)一個物理專用網(wǎng)絡(luò)。
改造現(xiàn)網(wǎng),無非是在目前的基礎(chǔ)上升級設(shè)備能力和擴大線路容量,然后采用相應(yīng)的VPN技術(shù)邏輯上隔離3G業(yè)務(wù)。從投資費用上考慮,原有舊設(shè)備和線路的升級,舊網(wǎng)絡(luò)的割接,其成本并不低;而且,如果改造后的3G業(yè)務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)共享一個物理網(wǎng)絡(luò),還會有很大問題:由于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長,其對帶寬的需求很難預(yù)測,很可能在短期內(nèi)造成網(wǎng)絡(luò)擁塞,一再擴容,最后還是需要新建一個網(wǎng)絡(luò),造成更大的浪費。而3G業(yè)務(wù)目前以話音為主,其流量模型與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)大相徑庭,不太適合共享一種鏈路帶寬。從長期考慮,新建網(wǎng)絡(luò)將更加節(jié)約投資。
第二,在現(xiàn)網(wǎng)基礎(chǔ)上開通3G承載網(wǎng),還會帶來管理成本的劇增。由于VPN技術(shù)的引入,顯然帶來了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)開通難度增加,需要采用各種復(fù)雜的路由策略、VPN、QOS等技術(shù)來隔離和協(xié)調(diào)3G業(yè)務(wù)和其它業(yè)務(wù),使得3G的MSC、信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)等設(shè)備能和現(xiàn)網(wǎng)眾多的Internet服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)和終端在同一個物理網(wǎng)絡(luò)上安全工作。
第三,物理隔離開互聯(lián)網(wǎng),可以避免互聯(lián)網(wǎng)帶來安全問題。由于隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模和用戶的日益增加,Internet已經(jīng)演變成了一個非常開放的、自由的,也非常復(fù)雜的通信方式。在這個網(wǎng)絡(luò)里缺少合理的管制,到處充滿了沖突,病毒與反病毒、保密與攔截、共享與版權(quán)保護等。一旦存在網(wǎng)絡(luò)攻擊,網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓,即使是邏輯隔離開來的3G承載網(wǎng)也無法幸免,畢竟它們共同運行在一個物理設(shè)備上。而且,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到如今,安全始終是一個重要并存在著的問題。
隨著IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本降低,未來的3G承載網(wǎng)應(yīng)該,也完全可以建設(shè)在一個新的IP網(wǎng)絡(luò)上,目前不適合與互聯(lián)網(wǎng)共存于同一網(wǎng)絡(luò)里。
其實,在具體的業(yè)務(wù)承載策略里,3G業(yè)務(wù)會同時運營在其IP專用承載網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上:3G系統(tǒng)的信令VPN、CS域業(yè)務(wù)(話音)和PS域里的流媒體等實時性業(yè)務(wù)均可承載在IP專用承載網(wǎng)上;而網(wǎng)頁瀏覽、文件共享和網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)可以通過Gi接口引入互聯(lián)網(wǎng)。這樣,即可以滿足前面提到的3G業(yè)務(wù)需求,又可以充分利用多個物理網(wǎng)絡(luò),提高了運營商的投資效益。
網(wǎng)絡(luò)框架及站址路由器
根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的扁平化趨勢,未來的IP承載網(wǎng)應(yīng)該盡量減少網(wǎng)絡(luò)層次。針對中國的實際情況以及3G節(jié)點部署的特點,一般來說有兩種做法:一、國家網(wǎng)扁平化到地市;二、省網(wǎng)扁平化到地市所有節(jié)點。這兩種結(jié)構(gòu)對于準(zhǔn)備大規(guī)模發(fā)展3G業(yè)務(wù)的運營商來說,總體上都是符合簡單高效原則的。
方案一(圖2):國家網(wǎng)扁平化到地市,不再設(shè)立省網(wǎng),國家骨干網(wǎng)直接接入地市城域網(wǎng);地市的城域網(wǎng)由3G站址路由器(Site Router)組成,接入3G業(yè)務(wù)。
請參考下圖:
圖2 網(wǎng)絡(luò)框架一
這種將國家骨干網(wǎng)的邊緣推進到城域網(wǎng)邊界的作法,其主要優(yōu)點是方便集中管理、利于跨省業(yè)務(wù)的開通。需要提出的是,這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于維護體系有一個較高要求,需要全網(wǎng)有一個集中維護的技術(shù)團隊,對于一個擁有幾百個節(jié)點,開展VPN等多業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)來講,需要較為龐大的維護、策略優(yōu)化的團隊。因此,這不僅僅是個技術(shù)問題,還是個網(wǎng)絡(luò)管理體制的問題,需要運營商仔細(xì)斟酌。
而方案二(圖3):則對省網(wǎng)進行扁平化,部署到每個地市的3G節(jié)點(Site),省網(wǎng)最主要的設(shè)備是3G站址路由器(Site Router);而國家骨干網(wǎng)保持簡單明了的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),只涉及每個省的一兩個出口。
這種網(wǎng)絡(luò)也同樣能達到網(wǎng)絡(luò)扁平的目的,由省級部門來管理整個IP承載網(wǎng),方便省內(nèi)業(yè)務(wù)的開通;對目前中國的運營商來說,也不涉及大規(guī)模的管理體制變動。因此,這也不失為一個好的選擇。
圖3 網(wǎng)絡(luò)框架二
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