收藏与分享

文/刘华、潘曙光

　　IP承载网能否完全满足电信业务的发展需求？它将如何承载未来的融合业务？ BT、Vodafone、Etisalat、中国电信、中国移动和中国网通等各大运营商纷纷用行动为我们揭晓了答案……

如何承载未来的融合业务？

　　从本质上看，承载网就是运营商生产网络，并以此提供各种用户业务的承载服务。传统承载网的主要特征是业务与承载网紧密耦合，网络就是业务，业务就是网络，例如，PSTN既是用户话音的承载网，同时又是话音业务的代名词；IP网主要是Internet业务的承载网，同时又是Internet业务的代名词。传统的承载网从核心、边缘到接入网络，采用的是一种“烟囱式”的独立网络发展模式，往往导致网络投资高、运维难、新业务提供能力差。

　　面对日益激烈的竞争压力，全球主流运营商纷纷提出网络转型的运营思路，启动下一代网络建设。随着技术进步和时代变化，运营商业务的承载网络走向融合是必然趋势。在具备统一的协议和接口的融合平台上面，可以快速地拓展业务，将业务向广度和深度发展；同时简化的网络层次，还可降低建设、运维和业务营销的服务成本，简化客户关系管理，支撑更大的业务规模经济。

　　那么，如何承载未来的融合网络？

　　对于这一问题，人们很早就认识到，传统的TDM网络难以适应这种业务融合的需求。于是人们将希望寄托到结合了PSTN与分组技术双重优点的ATM技术上，但是ATM技术在成本、应用和复杂性等方面的固有缺陷，使之终难成为未来融合网络的主流技术。

　　与此同时，Internet却呈现出爆炸性的发展态势，使IP统一了广域网、局域网和桌面系统的通信协议。随着IP业务的蓬勃发展，运营级IP网络的概念逐渐走进运营商的视野，IP技术的开放性和灵活扩展能力既解决了传统电信网进一步发展的问题，同时又可直面互联网的挑战，吸引着众多的运营商纷纷将焦点转向IP网络。基于IP技术架构网络融合后的核心平台，话音（NGN/3G）、视频（IPTV）、专线和数据等业务将统一通过IP网络承载。英国BT的21CN计划、新加坡电信网络转型、中国电信CN2、中国移动IP专网、中国网通NGN/3G承载网等，都将形成以IP/MPLS为核心的主要承载网架构。

　　面对电信产业发展新的浪潮，IP网络作为融合平台的核心已经作好了充分的准备。

　　传统IP网络能够很好地支持Internet发展的事实，并不能说明它能够天然地支撑电信业务的承载，为了实现电信业务的IP化，传统的IP承载网必须变革，必须满足电信业务对带宽、可靠性、QoS和安全、多业务能力和可管理性等方面的要求，支持新的价值链体系。

　　与传统的IP互联网相比，电信级IP承载网已经发生了革命性的变化，IP网络从互联网时代变迁到IP承载网时代是业务发展的必然要求。随着IP时代的变迁，IP不再仅仅是Internet的代名词，更代表着通信的未来，人们将在IP网络上发展更加丰富的业务，如VoIP、IP多媒体等。IP网络将是未来电信业务网络的承载核心，IP承载网毫无置疑地登上了历史赋予的发展舞台。

开拓者的印迹

　　业界主流运营商在网络转型的思路上，都不约而同地选择以IP为基础的新一代承载网，希望能够通过一个统一的网络基础设施降低运营成本、改善业务提供能力、提高拓展价值链的能力。

　　IP承载网的开拓者用成功的应用向人们展示了IP承载网的魅力，IP承载网也在应用中显示出其旺盛的生命力，并再一次增强了人们对于发展All-IP的信心。


中国电信：服务质量是硬道理

　　在网络融合和转型的大背景下，为适应新的市场竞争环境、新业务发展和新技术的需要，中国电信在2004年启动了第二张IP骨干网CN2的建设。CN2将建设成为一个同时支持语音、数据和视频等可赢利业务的下一代多业务核心承载平台，承载VoIP电话、流媒体、大客户专线和新数据等高价值业务。

　　中国电信广州研究院副总工程师徐建峰对CN2给出了明确的定位：“可扩展、高可用、可管控、高安全、端到端可寻址和呼叫是CN2的设计目标，相应的关键技术包括半导体和路由器设计技术、路由计算和查找技术、IPv6/MPLS技术、网络管理技术、QoS技术、宽带接入技术。CN2将促进互联网向电信级网络发展。”

　　中国电信从一开始就非常重视承载网的业务质量，提出针对不同的业务提供多等级QoS的策略，尤其是对于VoIP实时类业务，要求网络必须能够提供类似于传统PSTN网络的服务质量，只有这样才能作为电信级业务的IP骨干网络。

　　对此，华为作为CN2建设者之一，提出了一套全新的QoS解决方案，这套QoS方案并不局限于单纯设备的QoS能力，而是借鉴了传统电信网络的规划经验和CAC控制机制，并结合IP/MPLS DiffServ、QoS测量和再部署等技术，实现可长期经营和维护的QoS综合实施方案。

　　在构建CN2 QoS体系的过程中，中国电信引入了DiffServ模型，可提供八个服务等级，为不同的业务提供相应的服务质量。尤其是，针对不同类型的大客户，可按照业务要求提供金、银、铜三级服务，对不同等级的业务提供相应的技术支持，如速率限制、QoS分类和标记、拥塞队列管理等，实现网络的整体QoS保证。例如，在速率限制方面，对于直接接入CN2的大客户，可根据客户签订的SLA协议在接入端口限定其所使用的带宽，既保证该客户的带宽需求，也保证其他客户的带宽不会被挤占。在QoS分类和标记方面，对于直接接入CN2的大客户业务流，根据签订的SLA协议，在这些大客户数据接入CN2之前重新打上QoS标记。对于3G、NGN、视频会议等对实时性要求高的业务，其关键服务器（如MGW、GK、MCU）设备直接连接CN2骨干网络接入层设备，在边缘接入路由器上按照接入物理端口完成流量标识。另外，CN2还在开展商业客户VPN业务中，在网管系统增加了相应的QoS和VPN管理模块。

　　这些措施大大地提高了网络的服务质量。目前，CN2已经全面部署了由华为提出的QoS方案，并逐步割接长途话音业务，承载网络的QoS能力得到验证。徐建锋在总结CN2的业务质量时说道：“CN2可以为大客户提供差异化和层次化的服务，这是通过全网引入MPLS和多等级的QoS来实现的。客户完全可以通过CN2得到高可靠性、高安全性的类似传统话音服务质量的数据业务服务。”


中国移动：坚持网络价值最大化

　　中国移动GSM网络是全球最大的移动网络，其用户规模超过2亿。但是，面对话音业务激烈的同质化竞争，中国移动同样面临收入增长变缓的压力，迫切需要制订一套蓝海战略，寻找新的业务支撑点。而且，随着2G用户数的增加，中国移动不得不对现有网络进行持续的扩容，但是传统的2G网络建设模式的网络价值主要体现在话音业务上，很难承载面向未来的新型业务，现有投资难以得到保护。为了最大限度地发挥网络的价值，在经历了艰难的探索后，中国移动果断把握技术发展方向，选择了面向未来的移动软交换和IP技术。

　　事实上，作为中国移动NGN网络发展战略的重要一环，中国移动IP专网和T1软交换汇接网的建设在很大程度上缓解了原汇接网的扩容压力，适应移动用户快速增长的势头，同时IP网络在价格和扩容能力方面的优势，也大大地节省了建网投资，单位投资的价值得到了很大的提升。

　　在流量承载模式上，传统模式的每次呼叫占用独立的64K通道，且各局向话务量分布的不均衡往往导致不同局向中继利用率的不均衡，而且它们之间无法共享。反观软交换IP承载模式，不但具有带宽共享能力，而且由于采用了AMR2或者G.729语音编码，引入了VAD（静音检测）技术，又至少可降低40%以上的传输带宽，从而大大地提高了传输线路的利用率。于是同样的传输管道承载的移动用户数目更多了，网络价值得到了极大的提升。

　　在传统的网络建设模式下，当汇接网能力不足时，每增加一个汇接局对全网来说都是“牵一发而动全局”，全网长途局都要进行电路的调整和配置。但是，在软交换IP承载模式下，扩容过程变得非常简单，只需将增加的TMG接入IP承载网，而不会对其它省区市设备配置产生任何影响。中国移动的T1软交换汇接网和IP承载网简化了原先汇接网复杂的网络结构，而且避免了由于多对T1局扩容而有可能继续增加网络复杂度的可能，IP承载网端到端的寻址能力使得核心交换网具备扁平组网能力，进一步使网络拓扑大大简化，同时也降低了承载网的维护成本。实践表明，移动软交换和IP承载网在GSM网络的应用，比传统交换机节约运营费用20%左右。

　　中国移动IP专网的价值潜质还远不止于此，随着GPRS及未来的3G业务通过IP专网承载，IP专网的价值还将不断得到提升。随着IP专网朝IMS承载网演进，网络的价值在IMS时代仍能够得到充分体现，IP专网将成为中国移动核心业务的主要承载平台，支持中国移动从“移动通信专家”向“移动信息专家”的新跨越。

　　中国移动IP专网已经成为全球话务量最大的IP承载网，长期的稳定运营也说明IP网络的可靠性已经登上了新的台阶，IP承载网正发挥其大容量、高带宽和高价值的优势。中国移动副总经理李跃认为：“采用IP承载的移动软交换技术可以实现灵活的组网方式，降低建网成本和运维费用，实现网络的多种功能，为客户提供丰富多彩的业务，并为网络向下一代平滑演进奠定良好的基础。”


　　链接：中国移动携手华为共建IP专网

　　中国移动IP专网是2004年开始由华为公司建设的第二张IP国干网，作为面向未来的下一代IP电信网，它将同时支持语音、视频、数据等多种业务，当前主要承载中国移动2亿多手机用户大部分省际长途话音业务，也是中国移动未来3G、IMS和大客户VPN等高价值业务的承载网络。

　　从2004年11月网络割接至今，中国移动IP承载专网已持续稳定运行两年多，经受住了业务运营的种种考验；2005年2月8日平稳地度过了春节三倍于平时高峰话务量的冲击；2005年9月18日平稳度过了中秋四倍于平时高峰话务量的冲击；2006年1月28日，稳定承载了40多万爱尔兰的话务量，比2005年中秋节话务量增长接近20%；2006年十一和中秋双节期间，IP专网承载的话务量又创历史新高，10月6日晚忙时（19：00-20:00），软交换长途汇接局最高话务量达到77.5万爱尔兰，是平时周末晚忙时最高话务量的2倍。

　　基于在中国移动IP专网一期和二期的杰出表现，目前，在中国移动IP专网延伸项目中，华为获得最大份额，继续参与到中国移动IP专网的建设中。至此，华为承建了中国移动IP专网所有超级核心节点和一般核心节点，以及绝大部分接入节点。


中国网通：面向未来的开放网络

　　中国网通很早就意识到，IMS是未来网络的主流技术，移动、固网必将走向融合，如何建设一个面向未来的统一承载网，对中国网通来说，至关重要。鉴于此，中国网通于2005年启动建设网通宽带IP承载网，并以此作为网通IP国干第二平面，全面承载NGN、3G、视频、IPTV等电信类高附加值业务。

　　众所周知，IP承载网的最大优势之一在于其开放性，建设统一的宽带IP承载网往往要面对不同类型、不同厂商的业务系统，兼容性和开放性成为建设IP承载网的重要要求。虽然，众多的业务系统厂商也已经意识到了这一点，并且加快了IP接口的开发和应用进度，以开放的IP接口接入IP承载网。但是，应当看到，业务系统的接入不仅仅要解决互联互通问题，更重要的是如何实现业务系统与IP承载网接口之间的可靠性和QoS保证，毕竟不同厂商的业务系统在可靠性等关键技术的设计方面存在很大差异。

　　如何在保证业务可靠性和QoS等要求的前提下，平滑地实现多厂商业务系统的接入，是保证IP承载网实现多业务承载的基础。于是，网络设备的兼容能力和开放性成为中国网通建设IP承载网需要考虑的重要因素。

　　在具体规划和建设宽带IP承载网的过程中，中国网通采用了开放的网络设计理念，借助华为PE路由器灵活的接入能力、开放的网络架构和具有针对性的可靠性技术，对不同厂商设备的流量提供接入服务，并支持NGN、3G、视频、IPTV等业务运营环境。

　　在3G业务承载方面，2005年12月，中国网通开通了九城市3G试验网，IP承载网同时承载着多个厂商的3G系统，2006年网通又开通了TD-SCDMA试验网，该网络同样也承载着多家厂商的系统。试验证明，中国网通IP承载网对主流3G厂商的系统均具备理想的承载能力，从而保障了中国网通3G试验和TD-SCDMA系统的部署。

　　在NGN业务承载方面，中国网通的宽带IP承载网也承载着由多家厂商设备提供的业务，网络采用流量分担和主备接入方式，并引入BFD for IP FRR、BFD for VRRP等高可靠性技术，以此满足不同系统业务对接入的要求。2006年6月中国网通已在五个省份同时开通了NGN业务。

　　开放的IP承载网是运营商的建设目标，也是IP承载网作为统一综合业务承载平台的重要保证。中国网通的建设经验表明，IP承载网完全能够继承IP互联网开放性这一优点。


Etisalat：网络安全不容忽视

　　Etisalat（阿联酋电信）创建于1976年，目前已发展成为中东地区领先的电信运营商。按照市值计算，Etisalat排名财富500强第140位，拥有超过五百万的移动用户，渗透率高达120%，为世界最高。

　　但是，Etisalat一方面面临CLEC、SBO等移动运营商的强势竞争，另一方面现有网络的本地交换扩展能力有限，仅能提供一些有限的服务，很难引入新业务。同时网上大量的陈旧设备，以及本地交换网络的全连接结构，造成维护困难，OPEX居高不下。2004年底，Etisalat决定启动网络改造项目，转向IP网络，打造新时期多业务IP承载网。经过半年时间的测试、场验和业务模拟，2005年4月，华为公司独家获得了为Etisalat提供NGN/3G IP承载网的合同。

　　对于这一多业务IP承载网，安全是Etisalat考虑的重点和难题。我们清楚，IP网络的最大特点就是网络的健壮性，IP传递信息无需事先建立连接，经过的节点是随机的，各节点间经过的电路是随机的，网络形态中传递的信元也是完全自由的。这一技术机理决定了IP网络的安全性与TDM/ATM等网络之间存在较大的差距。从Internet网络病毒泛滥、黑客成灾的现状不难看出IP网络存在的安全隐患。

　　虽然说，技术机理决定了网络安全属性的基础，但是通过对IP承载网机理的研究，在技术和工程上采取相应的改进，完全可以在很大程度上解决诸多安全问题。经过精心的部署和设计，Etisalat针对IP承载网的安全性，采取了一系列措施：首先建立一个安全的网络架构，在网络规划和网络设计上按照安全组网原则，划分多个不同的安全区域，不同安全域实现物理或者逻辑隔离；其次是在安全区域互通上采用合适的安全设备；最后对重要的电信系统采用安全防火墙防护。

　　在具体实施上，Etisalat采用了双平面网络设计架构，构建电信业务平面和Internet业务平面，两个平面共享核心路由器，业务接入路由器分离设计。Internet业务继续由原先的业务路由器接入承载，新建的业务路由器NE40E用于承载NGN语音、VPN等电信级业务。所有的业务共享原先的核心网，通过MPLS VPN实现逻辑隔离。NGN/3G业务系统接入NE40E，实现与Internet业务接入点的物理隔离，通过安全防火墙等技术消除Internet上病毒和黑客的攻击，从而提高了整个电信业务系统和用户的安全性。

　　Etisalat选择采用MPLS VPN技术，将电信业务系统划分不同的逻辑业务子网，实现业务在网络中的逻辑隔离。理论上，MPLS VPN采用路由隔离、地址隔离和信息隐藏等手段抗攻击和标记欺骗，可达到FR/ATM级别的安全性。网络咨询与产品测试机构Miercom曾经对MPLS VPN、ATM和FR进行过安全比较测试，结论是MPLS VPN的安全性能够等同于ATM/FR。从实际应用情况看，目前还没有由于VPN客户对运营商网络的攻击导致网络瘫痪的报告，也没有MPLS VPN内用户被其他VPN用户攻击的报告。

　　消除了网络可能存在的安全隐患，Etisalat改建后的网络已经开始提供NGN、Triple-Play、IPTV业务和移动业务，未来还将进一步提供IP租用线路、宽带等更多的业务。Etisalat在2005年收入达到35亿美元，净收益率为34.88%，基于国际化发展策略，以及对网络和业务运营的信心，Etisalat已经开始涉足国际投资活动，包括沙特阿拉伯Mobily、巴基斯坦PTCL、非洲的Atlantique电信、Thurawa、苏丹Canartel、SUDATEL、卡塔尔QTEL、赞比亚电信，并且计划未来五年在亚洲、非洲、欧洲投资272亿美元。

　　链接：全IP架构助Etisalat网络转型

　　2004年初Etisalat上3G网时，大胆地选择了基于软交换技术的R4架构，为全网的转型奠定了基础。2004年9月，Etisalat正式启动采用软交换＋IP综合接入替代其现网60万线老旧交换机的项目工程，并通过综合业务网关，把有线无线多媒体业务在网络层面融合起来。

　　Etisalat高级管理工程师Ihab先生介绍，网络转型是企业明智的战略选择，在经历了严格的性能测试比拼、业务互通、网上试商用后，Etisalat最终选择在有线及无线网转型全网采用华为技术公司提供的软交换解决方案，为全网提供3G、NGN业务。他表示，选择华为是经过综合考虑才决定的，华为综合业务解决方案迎合了他们网络转型需要，其丰富的多媒体业务正是用户所急需的。在不到一年的时间，华为就协助Etisalat完成了有线、无线网的下一代网建设，并以良好的工程服务赢得了Etisalat的信赖。

　　Etisalat技术人员介绍，整个网络采用全IP的网络架构，以软交换为统一的核心控制，并采用先进的双归属技术及异地容灾备份技术保证网络电信级的可靠性；承载层采用了IP MPLS网络，确保在IP网上的业务质量；在固定接入层，采用MSAN实现宽/窄带的综合接入；全面继承现有PSTN/ISDN窄带业务。在无线网上采用基于R4的WCDMA技术，与现有2G网混合漫游。网络建成后，Etisalat业务能力得到大幅提升，全网提供如多媒体视频通信、自助多方视频会议, 广域IP Centrex、UPT、彩铃、UC企业统一通信、Web800等新业务。

　　新时期领先运营商的建设试验证明：只要经过仔细规划和精心部署，IP网络完全可以支持电信转型，并可以承载电信业务。IP承载网已经开始走向成熟商用时代，在这其中，作为IP承载网的重要设备供应商，华为公司关注客户的需求，把握网络转型的机遇，得到了众多运营商的广泛认可。


Vodafone罗马尼亚：可靠是网络的第一要素

　　Vodafone罗马尼亚子公司是罗马尼亚的领先移动运营商，其业务聚焦于为个人客户和商业客户提供创新的通信解决方案。2004年，根据业务发展和网络建设的需要，Vodafone提出建设一张全新的IP国家骨干网CPN网络，综合承载2G/3G语音、信令等电信业务，将现有的MPLS VPN流量叠加在新的IP骨干网，从而提供CSC业务，即“做运营商的运营商。”

　　在该网络建设的探讨过程中，Vodafone碰到了一个难题，由于2G/3G话音业务对于网络的故障切换保护时间要求非常高，而现有的MPLS VPN收敛时间达到10秒以上，导致话音出现长时间中断，其可靠性无法满足业务承载的要求。

　　快速响应客户需求是华为公司的一贯理念，华为公司根据业务要求，创造性地提出了一种全新的可靠性技术，有效地解决了VPN收敛时间慢的问题，华为也因此成为Vodafone罗马尼亚IP承载网的建设合作伙伴。

　　不同于Internet，IP电信承载网必须高度稳定可靠。传统IP网络的故障恢复时间，依赖于路由收敛，收敛时间一般很长，往往在10秒以上。而新建的IP承载网至少要保证故障恢复时间在1秒以下，只有这样才能基本满足多业务承载的要求。传统的SONET/SDH系统的保护时间指标为50ms，但对于IP承载网而言，需要综合考虑业务本身需求、管理计费需求、以及与光传输设备配合等多方面因素。经验表明，IP承载网实现50-500ms的恢复速度是较为理想的。

　　Vodafone在第一阶段部署了4台NE80E、8台NE40E，组成骨干网的10G RPR环。NE80E在其中作为P节点，NE40E作为PE节点。核心网采用的NE80E、NE40E核心路由器均达到了5个9的可靠性指标。针对可靠性要求，全网部署了BFD快速故障检测技术，启动快速路由收敛功能，并部署了GR（Graceful Restart）等不间断转发技术，实现全网快速故障收敛，保证在50ms内完成对故障节点和链路的备份，在200ms内完成端到端的保护，保证电信业务无中断运营。

　　截至2006年3月，Vodafone CPN网络覆盖了罗马尼亚95%的人口和80%的国土，共拥有674万用户，在罗马尼亚的22个城市提供3G服务。Vodafone罗马尼亚子公司也成为了罗马尼亚唯一为商业客户提供语音、数据等综合通信解决方案的运营商。

All-IP不再遥远

　　随着IP承载网商用进程的不断深入，IP承载网技术在不断优化，基于IP承载网的运营模式也在不断创新。从时间的坐标轴看，IP承载网已经从早期的单一电信业务承载，发展到目前的多业务IP承载，并向着未来的IMS演进。

　　在这一演进的过程中，IP承载网在体系架构、可靠性、QoS、安全和网络管理等方面的发展步伐也在不断加快。IP承载网资源管控技术很好地实现了IMS与IP网络的融合，解决了IMS/FMC环境下基于应用驱动的QoS问题，主流厂商已经投入力量开发产品，ITU-T、TISPAN、3GPP等标准组织也加快了研究进度。此外，IP承载网的多业务控制网关、电信级接入网等技术也在快速发展，相关标准不断完善。

　　以IP技术为核心的电信网络为人们提供了一个美好的远景：构建一个All-IP的电信网络，实现固定/移动融合（FMC），实现语音、数据和多媒体业务的融合，IP承载网的建设正在为实现这一梦想铺垫基石。

　　Frost & Sullivan咨询公司的分析师曾表示：“构筑一个弹性的网络结构，远比寻找到一个杀手业务更关键”。全球主流运营商已经开始大规模实施以All-IP架构为核心的网络转型，可以预见，到2010年，IP承载网将覆盖全球的主要运营网络，成为运营商网络转型，提升网络业务能力的主角。