下一代電信網(wǎng)絡(luò)的承載結(jié)構(gòu)特征

    作者:UT斯達(dá)康公司首席科學(xué)家 楊景        
    在ITU-T NGN聯(lián)合工作組最近的會(huì)議上，人們已經(jīng)對(duì)NGN的主要特征達(dá)成了共識(shí)。這主要包括基于包交換、業(yè)務(wù)、會(huì)話(huà)、承載和傳輸?shù)姆蛛x，用戶(hù)業(yè)務(wù)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(dòng)性等等?！　?nbsp;
    經(jīng)過(guò)中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商多年的努力，可以在寬帶IP網(wǎng)絡(luò)上提供話(huà)音業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)的軟交換網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。同時(shí)，國(guó)際上用于下一代網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和產(chǎn)品也已經(jīng)層出不窮。目前困擾中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商的首要問(wèn)題是業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)組網(wǎng)和承載網(wǎng)絡(luò)等問(wèn)題?！　?nbsp;
    除了包交換的特點(diǎn)，下一代承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備哪些特征？下一代網(wǎng)絡(luò)如何保證可管理性、可運(yùn)營(yíng)性以及提供端到端的QoS？UT斯達(dá)康認(rèn)為下一代承載網(wǎng)絡(luò)必須支持新的流量結(jié)構(gòu)、支持多接入業(yè)務(wù)、支持具有質(zhì)量控制的媒體流，支持流量工程、支持中繼復(fù)用，以及支持邊緣計(jì)費(fèi)?！　?nbsp;
    支持新的流量結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)以支持點(diǎn)到點(diǎn)話(huà)音通信為目的，它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從邊緣到核心是收斂的。下一代網(wǎng)絡(luò)同時(shí)存在點(diǎn)到點(diǎn)、多點(diǎn)、以及客戶(hù)機(jī)服務(wù)器通信和服務(wù)器服務(wù)器通信，具有貫通的持續(xù)的信息流，因此，它的核心節(jié)點(diǎn)上的流量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于邊緣節(jié)點(diǎn)的流量。這樣，目前各向同性的IP路由器結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致核心路由器成本大大提高。顯然，下一代網(wǎng)絡(luò)上的核心路由器應(yīng)該是大容量但是處理簡(jiǎn)單的，邊緣路由器應(yīng)該是小容量但是處理復(fù)雜的?！　?nbsp;
    支持多接入業(yè)務(wù)的承載：傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)是單業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)接入承載能力和接入業(yè)務(wù)控制能力都是由業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供的。為了實(shí)現(xiàn)承載能力和向用戶(hù)提供的業(yè)務(wù)能力的分離，下一代網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)接入承載能力是由承載網(wǎng)絡(luò)直接提供的。因此，無(wú)論下一代承載網(wǎng)絡(luò)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(wù)。這就是說(shuō)，下一代承載網(wǎng)可以被看成既是一個(gè)巨大的IPv4路由器，又是一個(gè)IPv6路由器，同時(shí)也是以太網(wǎng)交換機(jī)，ATM交換機(jī)，以至TDM交換機(jī)。從另一方面說(shuō)，下一代網(wǎng)絡(luò)的UNI和NNI是不同的。UNI是提供多業(yè)務(wù)的，但是NNI不是以上任何一種業(yè)務(wù)，或者說(shuō)與業(yè)務(wù)是無(wú)關(guān)的，但是可以承載多種業(yè)務(wù)的，MPLS標(biāo)簽交換協(xié)議是NNI目前最好的選擇?！　?nbsp;
    支持具有質(zhì)量控制的多媒體流：傳統(tǒng)的TDM承載網(wǎng)絡(luò)僅僅支持話(huà)音一種媒體，它的全部設(shè)計(jì)都是以保證話(huà)音承載質(zhì)量為目標(biāo)的。在支持多媒體流的下一代網(wǎng)絡(luò)中，支持多媒體流是通過(guò)差別化業(yè)務(wù)(Diff-Serv)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。承載網(wǎng)絡(luò)通過(guò)對(duì)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(duì)列、優(yōu)先級(jí)、賦型、路由等)實(shí)現(xiàn)資源預(yù)留(RSVP)來(lái)保證承載的質(zhì)量。對(duì)質(zhì)量的控制則是建立在SLA中的用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)關(guān)于媒體流類(lèi)型及其質(zhì)量的協(xié)議，和通過(guò)策略服務(wù)器獲得的網(wǎng)絡(luò)控制策略基礎(chǔ)之上的。　　 
    支持流量工程：對(duì)網(wǎng)絡(luò)和流量的優(yōu)化是電信運(yùn)營(yíng)商的基本需要。運(yùn)營(yíng)商總是希望通過(guò)最少的資源提供最多的業(yè)務(wù)通過(guò)量。下一代承載網(wǎng)絡(luò)上的流量工程(TE)是通過(guò)采集連接和接點(diǎn)的狀態(tài)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在的流量依照媒體流合質(zhì)量需求進(jìn)行分類(lèi)，在策略服務(wù)器的控制下，通過(guò)對(duì)路由、資源預(yù)留和質(zhì)量控制的改變實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化運(yùn)用。　　 
    基于中繼的復(fù)用：中繼方式復(fù)用是電信網(wǎng)絡(luò)的基本特征之一。在下一代網(wǎng)絡(luò)中同樣得到重視。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，中繼和復(fù)用的組織將是虛擬的，通過(guò)流量工程對(duì)中繼進(jìn)行管理?！　?nbsp;
    支持邊緣計(jì)費(fèi)：下一代網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)費(fèi)體制和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)完全不同。由于業(yè)務(wù)和會(huì)話(huà)的分離，通過(guò)會(huì)話(huà)監(jiān)測(cè)用戶(hù)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)費(fèi)已經(jīng)沒(méi)有任何意義。如果認(rèn)為計(jì)費(fèi)是以用戶(hù)使用網(wǎng)絡(luò)資源為基礎(chǔ)的，這就必須對(duì)媒體流進(jìn)行計(jì)費(fèi)。這種計(jì)費(fèi)不單單是基于流量的，是基于網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留模式的。如果對(duì)于預(yù)留帶寬的業(yè)務(wù)，如話(huà)音、媒體流等，需要對(duì)時(shí)長(zhǎng)計(jì)費(fèi)，對(duì)于文件傳輸業(yè)務(wù)，也可以以平均帶寬和時(shí)長(zhǎng)為準(zhǔn)。邊緣計(jì)費(fèi)通常是要在每一個(gè)入端和出端進(jìn)行，同時(shí)還需要在不同運(yùn)營(yíng)商的承載網(wǎng)之間進(jìn)行?！　?nbsp;
    只有下一代承載網(wǎng)絡(luò)具備了以上的條件，在IP技術(shù)的支持下，下一代的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)才能獨(dú)立地向用戶(hù)提供豐富的電信業(yè)務(wù)和Internet業(yè)務(wù)，用戶(hù)才能通過(guò)各種不同的接入網(wǎng)絡(luò)獲得所需的具有質(zhì)量保證的業(yè)務(wù)，電信運(yùn)營(yíng)商才能具備經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的空間。