下一代電信網(wǎng)絡的承載結(jié)構(gòu)特征

    作者:UT斯達康公司首席科學家 楊景        
    在ITU-T NGN聯(lián)合工作組最近的會議上，人們已經(jīng)對NGN的主要特征達成了共識。這主要包括基于包交換、業(yè)務、會話、承載和傳輸?shù)姆蛛x，用戶業(yè)務提供和接入技術(shù)的分離，支持安全性、兼容性、質(zhì)量保證和通用移動性等等?！　?nbsp;
    經(jīng)過中國電信運營商和設備制造商多年的努力，可以在寬帶IP網(wǎng)絡上提供話音業(yè)務和增值業(yè)務的軟交換網(wǎng)絡已經(jīng)取得了長足的進步。同時，國際上用于下一代網(wǎng)絡的技術(shù)和產(chǎn)品也已經(jīng)層出不窮。目前困擾中國電信運營商的首要問題是業(yè)務開發(fā)、系統(tǒng)組網(wǎng)和承載網(wǎng)絡等問題?！　?nbsp;
    除了包交換的特點，下一代承載網(wǎng)絡應該具備哪些特征？下一代網(wǎng)絡如何保證可管理性、可運營性以及提供端到端的QoS？UT斯達康認為下一代承載網(wǎng)絡必須支持新的流量結(jié)構(gòu)、支持多接入業(yè)務、支持具有質(zhì)量控制的媒體流，支持流量工程、支持中繼復用，以及支持邊緣計費?！　?nbsp;
    支持新的流量結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡以支持點到點話音通信為目的，它的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)從邊緣到核心是收斂的。下一代網(wǎng)絡同時存在點到點、多點、以及客戶機服務器通信和服務器服務器通信，具有貫通的持續(xù)的信息流，因此，它的核心節(jié)點上的流量將遠遠大于邊緣節(jié)點的流量。這樣，目前各向同性的IP路由器結(jié)構(gòu)將導致核心路由器成本大大提高。顯然，下一代網(wǎng)絡上的核心路由器應該是大容量但是處理簡單的，邊緣路由器應該是小容量但是處理復雜的?！　?nbsp;
    支持多接入業(yè)務的承載：傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡是單業(yè)務網(wǎng)絡，用戶接入承載能力和接入業(yè)務控制能力都是由業(yè)務網(wǎng)絡提供的。為了實現(xiàn)承載能力和向用戶提供的業(yè)務能力的分離，下一代網(wǎng)絡的用戶接入承載能力是由承載網(wǎng)絡直接提供的。因此，無論下一代承載網(wǎng)絡的內(nèi)部采用什么協(xié)議，都需要在邊緣上支持多種業(yè)務。這就是說，下一代承載網(wǎng)可以被看成既是一個巨大的IPv4路由器，又是一個IPv6路由器，同時也是以太網(wǎng)交換機，ATM交換機，以至TDM交換機。從另一方面說，下一代網(wǎng)絡的UNI和NNI是不同的。UNI是提供多業(yè)務的，但是NNI不是以上任何一種業(yè)務，或者說與業(yè)務是無關(guān)的，但是可以承載多種業(yè)務的，MPLS標簽交換協(xié)議是NNI目前最好的選擇。　　 
    支持具有質(zhì)量控制的多媒體流：傳統(tǒng)的TDM承載網(wǎng)絡僅僅支持話音一種媒體，它的全部設計都是以保證話音承載質(zhì)量為目標的。在支持多媒體流的下一代網(wǎng)絡中，支持多媒體流是通過差別化業(yè)務(Diff-Serv)來實現(xiàn)的。承載網(wǎng)絡通過對不同的媒體流采用不同的控制方法和參數(shù)(接入控制、帶寬、隊列、優(yōu)先級、賦型、路由等)實現(xiàn)資源預留(RSVP)來保證承載的質(zhì)量。對質(zhì)量的控制則是建立在SLA中的用戶和網(wǎng)絡關(guān)于媒體流類型及其質(zhì)量的協(xié)議，和通過策略服務器獲得的網(wǎng)絡控制策略基礎之上的?！　?nbsp;
    支持流量工程：對網(wǎng)絡和流量的優(yōu)化是電信運營商的基本需要。運營商總是希望通過最少的資源提供最多的業(yè)務通過量。下一代承載網(wǎng)絡上的流量工程(TE)是通過采集連接和接點的狀態(tài)，對網(wǎng)絡中存在的流量依照媒體流合質(zhì)量需求進行分類，在策略服務器的控制下，通過對路由、資源預留和質(zhì)量控制的改變實現(xiàn)資源的優(yōu)化運用?！　?nbsp;
    基于中繼的復用：中繼方式復用是電信網(wǎng)絡的基本特征之一。在下一代網(wǎng)絡中同樣得到重視。在下一代網(wǎng)絡中，中繼和復用的組織將是虛擬的，通過流量工程對中繼進行管理。　　 
    支持邊緣計費：下一代網(wǎng)絡上的計費體制和現(xiàn)有網(wǎng)絡完全不同。由于業(yè)務和會話的分離，通過會話監(jiān)測用戶狀態(tài)進行計費已經(jīng)沒有任何意義。如果認為計費是以用戶使用網(wǎng)絡資源為基礎的，這就必須對媒體流進行計費。這種計費不單單是基于流量的，是基于網(wǎng)絡資源預留模式的。如果對于預留帶寬的業(yè)務，如話音、媒體流等，需要對時長計費，對于文件傳輸業(yè)務，也可以以平均帶寬和時長為準。邊緣計費通常是要在每一個入端和出端進行，同時還需要在不同運營商的承載網(wǎng)之間進行?！　?nbsp;
    只有下一代承載網(wǎng)絡具備了以上的條件，在IP技術(shù)的支持下，下一代的業(yè)務網(wǎng)絡才能獨立地向用戶提供豐富的電信業(yè)務和Internet業(yè)務，用戶才能通過各種不同的接入網(wǎng)絡獲得所需的具有質(zhì)量保證的業(yè)務，電信運營商才能具備經(jīng)營網(wǎng)絡和業(yè)務的空間。