3G/NGN对IP承载网战略挑战的思考

　　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，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。

　　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。

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　　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。
作者：罗峰    来源：人民邮电报