IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢和發(fā)展策略

作者：石友康

   1 引言

　　互聯(lián)網(wǎng)寬帶用戶的高速發(fā)展帶動了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速普及和通信業(yè)務(wù)收入的快速增長。隨著網(wǎng)絡(luò)的分組化，IP業(yè)務(wù)已初步顯現(xiàn)出替代話音通信的技術(shù)基礎(chǔ)。寬帶接入成為IP業(yè)務(wù)發(fā)展的核心拉動力，IP業(yè)務(wù)運營模式逐步成熟。

　　2 當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)的主要問題

　　面對電信業(yè)由語音業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變，面對網(wǎng)絡(luò)IP化的必然趨勢，各運營商紛紛進(jìn)行IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，目前已基本建成了具有一定規(guī)模，覆蓋范圍較廣的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。但是，現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)承載和運營上還存有不足，各運營商對現(xiàn)有IP網(wǎng)是否能夠承載各種電信級業(yè)務(wù)仍存有疑慮。

　　在業(yè)務(wù)承載方面，自從Internet進(jìn)入到電信級商用領(lǐng)域，原有的盡力而為傳送的技術(shù)已不能滿足不同用戶不同應(yīng)用的不同要求。IP技術(shù)也在逐步地完善以滿足不同的用戶、不同的應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的不同的要求。由于缺乏完整的系統(tǒng)考慮，現(xiàn)有的IP網(wǎng)在電信級業(yè)務(wù)承載上還存在不少問題。雖然IP網(wǎng)絡(luò)在QoS上有了很大的進(jìn)步，但現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)大都只是在單個節(jié)點上提供相對優(yōu)先權(quán)的處理。如果沒有在全網(wǎng)層面上特別是在接入網(wǎng)中解決業(yè)務(wù)感知和接入允許控制，就不可能真正解決端到端的業(yè)務(wù)質(zhì)量問題。此外，現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)承載上的不足還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)安全性和網(wǎng)絡(luò)管理能力不足上。由于IP技術(shù)的開放性使得IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)很容易受到攻擊，黑客無處不在、業(yè)務(wù)不時受到攻擊等，這些都導(dǎo)致用戶業(yè)務(wù)體驗無法提高，特別是商業(yè)用戶對此存在較大顧慮。在網(wǎng)絡(luò)管理問題上，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)沒有定義和設(shè)計針對公眾環(huán)境的管理維護體系，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，對故障點無法定位或者定位不夠迅速，影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

　　在業(yè)務(wù)運營模式方面，盡管數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的增長迅速，網(wǎng)絡(luò)的IP化趨勢已經(jīng)達(dá)成共識，但到目前為止數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)仍不是運營商的主要業(yè)務(wù)收入來源，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在整個電信業(yè)務(wù)收入中的比重還是很小的，難以支撐下一代電信業(yè)務(wù)的發(fā)展，這也與IP網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)和業(yè)務(wù)量不相稱。目前，制約數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的主要因素一是服務(wù)和資費模式比較單一，不利于把各種層次的消費群都吸納到網(wǎng)絡(luò)上來；二是缺乏成熟的商業(yè)運營模式，沒有建立比較完善的寬帶產(chǎn)業(yè)鏈，把社會上的各種資源吸納到網(wǎng)絡(luò)上來，充實網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，把客戶留在網(wǎng)內(nèi)；三是缺乏用戶確實感興趣的，同時又消費得起的業(yè)務(wù)。

　　業(yè)務(wù)模式是IP網(wǎng)絡(luò)贏利的關(guān)鍵，現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在業(yè)務(wù)承載和運營手段上進(jìn)行完善，提升網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)的承載能力，保證業(yè)務(wù)承載的質(zhì)量，提升ARPU值，走出IP網(wǎng)絡(luò)運營“增量不增收”的困境。

　　3 IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

　　3.1 IP電信網(wǎng)

　�。�1）作為主要承載網(wǎng)絡(luò)的IP網(wǎng)絡(luò)必須滿足的要求

　　根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢，下一代網(wǎng)絡(luò)是能夠提供各種業(yè)務(wù)的綜合、開放的網(wǎng)絡(luò)。IP網(wǎng)絡(luò)作為支撐下一代電信業(yè)務(wù)的主要承載網(wǎng)絡(luò)，必須滿足如下要求：

　　●可運營可管理。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能夠提供營運商一套方便的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運營的管理手段，包括對用戶的管理、對網(wǎng)元設(shè)備的管理、對網(wǎng)絡(luò)資源的管理、對業(yè)務(wù)的管理等。

　　●提供多業(yè)務(wù)承載的能力。電信業(yè)的競爭是全業(yè)務(wù)的競爭，營運商希望在一個網(wǎng)絡(luò)上提供對多種業(yè)務(wù)的承載，以降低基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開銷和運營維護成本。IP承載網(wǎng)不僅要能夠承載現(xiàn)有的Internet業(yè)務(wù)、承載語音、視頻等多媒體業(yè)務(wù)、還要具備諸如NGN，3G等新業(yè)務(wù)承載的能力。

　　●具有業(yè)務(wù)質(zhì)量保證。IP承載網(wǎng)首先必須是一個高度穩(wěn)定、高可用的網(wǎng)絡(luò)，以保障業(yè)務(wù)的可靠運營。其次，它應(yīng)能夠保證向用戶提供類似原來電信網(wǎng)相同甚至更好的服務(wù)質(zhì)量，使業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上的時延、時延抖動、丟包情況是可控的、可預(yù)測的。

　　●業(yè)務(wù)安全。IP承載網(wǎng)必須要具有提供端到端服務(wù)的安全性。避免或減少黑客或其他惡意攻擊對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的影響。從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備抗攻擊、用戶業(yè)務(wù)保護、避免非法用戶業(yè)務(wù)盜用等方式保護網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)安全。

　　（2）IP電信網(wǎng)絡(luò)的特征

　　IP電信網(wǎng)（IPTN）是建立在IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上，能夠滿足電信運營需求，使運營商減少投入、帶來增值的通信網(wǎng)絡(luò)解決方案。它可以承載傳統(tǒng)的PSTN業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，支持電信級服務(wù)質(zhì)量的IP新業(yè)務(wù)。IP電信網(wǎng)不是否定現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)，而是對現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)的改造，解決IP網(wǎng)絡(luò)QoS、安全、管理等問題。IP電信網(wǎng)有以下幾個特征：

　　●可以跟現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)共存，不影響傳統(tǒng)的無QoS的業(yè)務(wù)；

　　●能夠承載傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)，并且支持新的電信業(yè)務(wù)；

　　●業(yè)務(wù)使用前申請資源，使用中保證資源，使用后釋放資源；

　　●基于分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括邏輯承載層、承載控制層、業(yè)務(wù)控制層；

　　●承載層基于MPLS，跟傳統(tǒng)IP業(yè)務(wù)從資源上分離開；

　　●承載控制層引入CM，實現(xiàn)對資源的統(tǒng)一管理。

　　（3）IPTN網(wǎng)絡(luò)參考模型介紹

　　目前，業(yè)界對于IP電信網(wǎng)的概念、發(fā)展思路等逐步達(dá)到共識。圖1所示的是IPTN的網(wǎng)絡(luò)參考模型，從水平方向上看，IPTN包括IP接入網(wǎng)、IP端局、IP骨干網(wǎng)幾個部分，其中：

　　●IP端局是用戶進(jìn)入運營商IP網(wǎng)絡(luò)的第一個IP設(shè)備，這個設(shè)備在運營商網(wǎng)絡(luò)的物理位置一般在運營商PSTN網(wǎng)絡(luò)端局的位置，稱之為IP端局，在設(shè)備形態(tài)上，是在現(xiàn)有BAS設(shè)備或MPLS VPN PE設(shè)備的基礎(chǔ)上增加必要的功能而構(gòu)成的設(shè)備。該設(shè)備還應(yīng)提供帶寬管理功能，提供防火墻、加密驗證和VPN功能， 支持用戶管理、業(yè)務(wù)管理以及配合承載網(wǎng)實現(xiàn)QoS管理等功能。

　　●IP接入網(wǎng)是用戶到IP端局屬于運營商的一段網(wǎng)絡(luò)，為了確保網(wǎng)絡(luò)的可控性、可管理性和安全性，IP接入網(wǎng)必須是一個二層網(wǎng)絡(luò)。

　　●IP骨干網(wǎng)的建網(wǎng)模式可以有兩種方式：一種是為IP電信業(yè)務(wù)單獨建立一個物理IP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性要高一些，對IP端局設(shè)備的要求也可以低一些。另一種是IP電信業(yè)務(wù)和Internet業(yè)務(wù)共用一個物理網(wǎng)絡(luò)，這時必須采用必要的技術(shù)手段將IP電信業(yè)務(wù)和Internet業(yè)務(wù)進(jìn)行資源上的隔離，以防止Internet業(yè)務(wù)或各種網(wǎng)絡(luò)攻擊、突發(fā)事件等不確定因素對IP電信業(yè)務(wù)的影響，一般采用MPLS流量工程技術(shù)來實現(xiàn)兩個邏輯業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的資源隔離。

　　●為了給IP電信業(yè)務(wù)提供端到端、有嚴(yán)格QoS保證的承載通道，IP端局需要接受統(tǒng)一的資源管理控制。

　　●IP接入網(wǎng)和IP骨干網(wǎng)有不同的QoS實現(xiàn)機制，IP接入網(wǎng)QoS的實現(xiàn)機制還和具體的接入手段有關(guān)。

　　●IP電信網(wǎng)的計費模式是按業(yè)務(wù)收費，用戶感知的是業(yè)務(wù)層面的服務(wù)質(zhì)量而不是承載層面的QoS，用戶業(yè)務(wù)獲得QoS保證的方法是：用戶申請業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)確定QoS，業(yè)務(wù)向網(wǎng)絡(luò)申請QoS，用戶根據(jù)所用業(yè)務(wù)向運營商交費。