3G IP承载网以扁平制胜

　　中国人的3G姗姗来迟，但3G的IP承载网对于运营商来说，都已经是“风满楼”的状态。

　　IP承载网将作为3G或者NGN的承载层面，是开展通信业务必不可少的一环，是未来通信业继续发展的基础设施。

　　业务需求

　　毋庸置疑，现代通信网络的发展，是由业务需求和市场需求来决定的，而不是技术的发展。我们回头看看互联网(IP网络)的发展历程，这其中市场推动的痕迹非常明显。

　　同样，3G系统对IP承载网络的要求，也是由其业务需求来决定的。

　　未来5年的3G业务应该是这样一种格局：以话音业务为主导，数据业务迅速发展。不管是3G的无线网络，还是IP承载网络的设计，都必须考虑这个因素。

　　针对这个特点，我们有必要来分析一下话音业务和数据业务的流量模型：

　　话音流基本上是对称的，上下行差别很小。另外，其对服务质量的要求也不尽相同，不管是话音还是视频，这些实时性业务对数据包的时延和抖动非常敏感，对QOS的要求非常苛刻。

　　由于话音通信已经成为人们生活、工作不可或缺的工具，即使电话流量承载在IP网络上，也要同样保障其原有的可靠性。

　　这些业务特点，决定了3G的IP承载网特殊性：一方面要保证传统话音业务的可靠安全，毕竟这是业务创收的主要来源；另一方面，还要提供多业务(如视频、图像、数据等)的通信载体，这才是未来发展的方向！两者都不可偏废。

　　网络隔离

　　基于3G业务的不同需求，在业界基本上达成这样的原则：3G的IP承载网与传统互联网络隔离开来，不管是逻辑上还是物理上的隔离。

　　目前中国的运营商都已经拥有一个或更多IP网络，建设3G承载网都会碰到这个疑问：改造现有网络还是新建一张专用网络？

　　其实，在业界从来不缺乏这种类似的争论，争论的核心无非是投资成本和管理成本的问题。但是，我们看看最后的结果，中国移动在CMNET外另建了一个IP专网，而中国电信已经完成了新CN2的部署。因此，实践证明，最节俭有效的方案是另外建设一个物理专用网络。

　　改造现网，无非是在目前的基础上升级设备能力和扩大线路容量，然后采用相应的VPN技术逻辑上隔离3G业务。从投资费用上考虑，原有旧设备和线路的升级，旧网络的割接，其成本并不低；而且，如果改造后的3G业务与互联网业务共享一个物理网络，还会有很大问题：由于互联网业务的爆发式增长，其对带宽的需求很难预测，很可能在短期内造成网络拥塞，一再扩容，最后还是需要新建一个网络，造成更大的浪费。而3G业务目前以话音为主，其流量模型与互联网业务大相径庭，不太适合共享一种链路带宽。从长期考虑，新建网络将更加节约投资。

　　第二，在现网基础上开通3G承载网，还会带来管理成本的剧增。由于VPN技术的引入，显然带来了网络的复杂性。网络管理和业务开通难度增加，需要采用各种复杂的路由策略、VPN、QOS等技术来隔离和协调3G业务和其他业务，使得3G的MSC、信令网关和媒体网关等设备能和现网众多的Internet服务器、网关和终端在同一个物理网络上安全工作。

　　第三，物理隔离开互联网，可以避免互联网带来安全问题。由于随着互联网规模和用户的日益增加，Internet已经演变成了一个非常开放的、自由的，也非常复杂的通信方式。在这个网络里缺少合理的管制，到处充满了冲突，病毒与反病毒、保密与拦截、共享与版权保护等。一旦存在网络攻击，网络陷入瘫痪，即使是逻辑隔离开来的3G承载网也无法幸免，毕竟它们共同运行在一个物理设备上。

　　而且，互联网发展到如今，哪天不伴随着安全隐患的问题。

　　随着IP网络设备的成本降低，未来的3G承载网应该、也完全可以建设在一个新的IP网络上，目前不适合与互联网共存于同一网络里。

　　其实，在具体的业务承载策略里，3G业务会同时运营在其IP专用承载网和互联网上：3G系统的信令VPN、CS域业务(话音)和PS域里的流媒体等实时性业务均可承载在IP专用承载网上；而网页浏览、文件共享和网络游戏等业务可以通过Gi接口引入互联网。这样，即可以满足前面提到的3G业务需求，又可以充分利用多个物理网络，提高了运营商的投资效益。

　　网络框架及站址路由器

　　根据目前网络发展的扁平化趋势，未来的IP承载网应该尽量减少网络层次。针对中国的实际情况以及3G节点部署的特点，一般来说有两种做法：一、国家网扁平化到地市；二、省网扁平化到地市所有节点。这两种结构对于准备大规模发展3G业务的运营商来说，总体上都是符合简单高效原则的。

　　方案一：国家网扁平化到地市，不再设立省网，国家骨干网直接接入地市城域网；地市的城域网由3G站址路由器(SiteRouter)组成，接入3G业务。

　　这种将国家骨干网的边缘推进到城域网边界的作法，其主要优点是方便集中管理、利于跨省业务的开通。需要提出的是，这种网络结构对于维护体系有一个较高要求，需要全网有一个集中维护的技术团队，对于一个拥有几百个节点，开展VPN等多业务的网络来讲，需要较为庞大的维护、策略优化的团队。因此，这不仅仅是个技术问题，还是个网络管理体制的问题，需要运营商仔细斟酌。

　　而方案二：则对省网进行扁平化，部署到每个地市的3G节点(Site)，省网最主要的设备是3G站址路由器(SiteRouter)；而国家骨干网保持简单明了的网络结构，只涉及每个省的一两个出口。

　　这种网络也同样能达到网络扁平的目的，由省级部门来管理整个IP承载网，方便省内业务的开通；对目前中国的运营商来说，也不涉及大规模的管理体制变动。因此，这也不失为一个好的选择：

　　在以上的方案设计里，有一个非常关键的地方：那就是3G站址路由器(SiteRouter)的配置。这个站址路由器主要是IP承载网与每个3GSite里核心设备(MSC、MGW等)之间的桥梁，它在VPN应用里承担PE的作用，无论是在承载网还是在3G核心网里都有举足轻重的作用。

　　因此，设备提供商都会对其站址路由器进行严格筛选，特别是配合3G核心网设备进行全方位的测试，确保它能够不折不扣完成其桥梁的作用。所以，这个站址路由器是每个设备提供商3GSite解决方案里不可或缺的基本设备。直接采用3G设备提供商筛选出来的站址路由器，一是确保3G网络能够顺利快捷地开通，毕竟时间就是金钱，这是运营商面临的现实问题；二是降低维护管理成本，利于开展端到端的3G业务。

　　从理论上看，所有的IP路由器都是遵循IETF、ITU的标准，相互替代应该没有问题。但事实告诉我们，不同厂家的设备依然存在不兼容的现象，其实这也无可厚非，如果所有厂家都用同一个模子生产产品，整个世界岂非十分单调和无趣？同时，由于站址路由器会同时面对3G核心网里的多种设备，每种设备也许都对其有些特殊的要求，所以选择这些路由器要求非常严格。IP路由器与某些软交换设备不兼容的现象，其实在很多工程里已经是屡见不鲜了。

　　比较实际的做法当然是配置3G设备提供商的站址路由器，同时把一些站址路由器和一些汇聚路由器结合在一起，便可以顺利组成一个简洁高效的3G承载网(城域网或省网)。

　　这个城域网或省网，和国家骨干网结合起来，就是一个理想的、扁平化的3GIP承载网。但是在某些设计方案里，硬生生地在这些站址路由器(SiteRouter)前统一增加一批路由器作为3G的PE设备，整个网络结构马上变得非常复杂，削弱了网络扁平化的作用，同时还浪费投资。
来源：矩阵通信技术论坛