李書軍 楊金環(huán)

摘 要：運(yùn)營(yíng)商傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)展遇到瓶頸，IP承載網(wǎng)技術(shù)發(fā)展更加成熟，移動(dòng)核心網(wǎng)電路域的VoIP演進(jìn)正逐步推進(jìn)。文章對(duì)核心網(wǎng)VoIP演進(jìn)帶來的變化及承載網(wǎng)、核心設(shè)備如何保障語音業(yè)務(wù)質(zhì)量、安全等進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：BICC；CMN；QoS；VoIP；SCTP

1 引言

傳統(tǒng)的移動(dòng)核心網(wǎng)電路域是基于TDM承載，采用SS7信令組織。網(wǎng)絡(luò)以電路交換為特征，在語音通信上頗具優(yōu)勢(shì)，但在龐大、增張迅速、不開預(yù)測(cè)的多媒體通信業(yè)務(wù)量面前心有余而力不足。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展目前遇到了不能滿足越來越多的智能業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展困難且成本高等發(fā)展瓶頸。如何解決電信業(yè)面臨的既要發(fā)展新業(yè)務(wù)提高ARPU值，又要保護(hù)現(xiàn)有投資，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)，降低運(yùn)營(yíng)成本的挑戰(zhàn)，引入網(wǎng)絡(luò)承載IP化，所有問題將迎刃而解。

2 核心網(wǎng)IP化演進(jìn)

IP組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，維護(hù)便利， 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布式架構(gòu)，以IP承載網(wǎng)為核心，SERVER等核心網(wǎng)設(shè)備可以集中放置、集中維護(hù)，節(jié)約維護(hù)人力成本。IP化實(shí)現(xiàn)了資源集中共享，極大提高了資源利用率，節(jié)約傳輸成本。如圖1所示。

引入IP和軟交換架構(gòu)以后，網(wǎng)絡(luò)更加扁平化，原長(zhǎng)途四級(jí)架構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，省內(nèi)各地市核心局話路媒體流通過IP網(wǎng)直接互通，不再通過長(zhǎng)途局轉(zhuǎn)接；省外通話僅需經(jīng)過省公司長(zhǎng)途局轉(zhuǎn)接疏通，減少話務(wù)轉(zhuǎn)接層次。長(zhǎng)途匯接局轉(zhuǎn)變?yōu)镃MN（呼叫仲裁節(jié)點(diǎn)），僅完成信令轉(zhuǎn)接功能。呼叫信令傳遞通過SERVER間BICC（承載無關(guān)呼叫控制）消息互通，不再使用ISUP信令，而話路建立是根據(jù)SERVER控制直接在兩個(gè)MGW之間建立IP通道，真正實(shí)現(xiàn)控制與承載分離，如圖2所示：

3 IP網(wǎng)QoS保障

IP承載網(wǎng)性能指標(biāo)參數(shù)主要有帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率等。目前承載網(wǎng)設(shè)計(jì)帶寬上都有預(yù)留，日常流量不超過物理帶寬的30%，主要是其他因素決定網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等級(jí)，如表1所示：

VoIP改造要求網(wǎng)絡(luò)具備運(yùn)營(yíng)商所需的穩(wěn)定性，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保證網(wǎng)絡(luò)的可用性。因此承載網(wǎng)質(zhì)量要求必須在良好等級(jí)。我們采用的保證技術(shù)如下：

⑴核心層：主要采用區(qū)分服務(wù)與帶寬規(guī)劃的方式，按等級(jí)分配。

⑵邊緣接入層：劃分業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)，確保語音優(yōu)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

⑶在匯聚層、接入層采用MSTP等技術(shù)劃分業(yè)務(wù)VLAN。

4 核心設(shè)備技術(shù)保障

核心網(wǎng)電路域IP化改造以后，使用了大量的IP技術(shù)，隨之而來的一個(gè)問題就是IP相關(guān)的可靠性問題。跟傳統(tǒng)的TDM傳輸類似，IP承載也有自身的可靠性保護(hù)，與此同時(shí)，核心網(wǎng)設(shè)備也會(huì)有一些基于IP的可靠性方案，如SCTP多歸屬、路由備份等。

SCTP多歸屬方案用于信令傳遞的場(chǎng)景。內(nèi)容就是在一條偶聯(lián)中支持多個(gè)IP地址，為上層協(xié)議用戶提供端到端多路徑更可靠的傳輸機(jī)制。當(dāng)某條通路阻斷時(shí)，SCTP多歸屬可以使信令快速倒換到正常通路傳遞。如圖3所示，兩個(gè)設(shè)備端點(diǎn)（IP1，IP2，2310）、（IP3，IP4，3310），兩者間建立一條多歸屬偶聯(lián)，提供了4條通路。

當(dāng)前路徑有用戶數(shù)據(jù)傳送時(shí)，利用數(shù)據(jù)消息監(jiān)測(cè)路徑狀態(tài)；當(dāng)路徑空載時(shí)，利用心跳消息監(jiān)測(cè)路徑狀態(tài)。在每條路徑設(shè)有一個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，當(dāng)數(shù)值超過了門限，本端自動(dòng)將該路徑狀態(tài)置為‘不可用，選擇其他路徑傳遞。信號(hào)恢復(fù)后，在自動(dòng)置為‘可用，提高了IP承載傳遞的可靠性。

路由備份方案用于媒體流多IP地址分擔(dān)傳遞場(chǎng)景。實(shí)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)IP地址所在的接口故障或者網(wǎng)關(guān)故障時(shí)，已該IP為源的報(bào)文通過備份IP所在的接口發(fā)送。路由備份對(duì)報(bào)文內(nèi)容不做任何修改，僅改變發(fā)送報(bào)文的物理接口和下一跳端口MAC地址。

核心設(shè)備MGW通過兩條路徑分別連接兩個(gè)網(wǎng)段的路由器，在GE0、GE1地址設(shè)置路由互相備份關(guān)系，假設(shè)路徑1故障發(fā)生故障中斷，設(shè)備將使用備份路由路徑2接口收發(fā)報(bào)文。

5 IP演進(jìn)意義

語音IP化的演進(jìn)將進(jìn)一步推動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)電路域、分組域的網(wǎng)絡(luò)融合，更為未來移動(dòng)、固話網(wǎng)絡(luò)的最終融合統(tǒng)一奠定基礎(chǔ)。一個(gè)資源高效利用、業(yè)務(wù)豐富多樣、技術(shù)先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)在我們面前。

[參考文獻(xiàn)]

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