五十四所：3G与NGN共享之路

作者：中国电子科技集团公司第五十四研究所系统与网络部 郑熠

　　IMS将融合3G|0">3G和NGN|0">NGN业务，实现信令控制、用户数据层面的统一。3G的相关VPN将与NGN的VPN进行合并，这可以提高IP承载网的转发性能，同时也有利于FMC|0">FMC的实现。

　　从3G的三大标准来看，不论是WCDMA|0">WCDMA还是CDMA2000|0">CDMA2000，以及TD-SCDMA|0">TD-SCDMA，随着各个标准的不同版本的推出，承载方式都在向IP化演进。

　　在承载网IP化上，WCDMA标准R99版本中核心网分组域PS采用IP承载、R4版本时核心网电路域CS采用IP承载；到R5/R6版本，与R4相比，在承载上的主要变化是UTRAN部分的IP化；TD-SCDMA在承载网上和WCDMA基本是一致的。CDMA2000PHASE-0时核心网分组域采用IP承载，PHASE-1接入网信令开始基于IP传输，PHASE-2核心网电路域采用IP承载；PHASE-3实现基于IP的空中接口，而最终达到全网基于IP传输。

　　3G网络承载IP化的趋势与软交换等其他业务网络承载IP化的大趋势是一致的，因为承载的IP化不但能带来成本上的节省，而且也可增加组网的灵活性。建设一个安全高质量的3G承载网的关键是承载网络能满足所承载的业务的质量需求，适应所承载的流量流向，消除威胁安全的因素。

　　3G承载网需求

　　由于3G业务和网络本身的特点，与其他业务网络相比，3G网络对承载网的需求有其自己的特色：

　　第一，带宽方面的需求：不同的业务对带宽的需求是不同的，3G的承载网络需要满足不同业务的带宽需求，实时性比较强的流媒体、视频电话等业务对带宽的需求最大；而一些对实时性要求不高带宽占用不大的如e-mail、WAP浏览等业务对带宽的需求就较小。总体说来，受空中无线资源的限制，与固定网络宽带接入相比，3G网络对带宽需求是较小的。

　　第二，QoS需求：不同的3G业务种类，对QoS的需求侧重在不同的方面。会话类业务对于时延和抖动的要求比较高，流媒体类业务对于抖动较敏感，交互类和背景类业务要求丢包率要低，因此承载网络应根据3GPP对不同类型业务的规定，提供时延、抖动和丢包率三个方面的保证。

　　第三，安全可靠性需求：承载网应该为3G业务提供冗余备份功能，在节点和链路故障的情况下，故障恢复时间应该满足业务的需求。同时，承载网应该能够有效防范各种非法攻击和病毒冲击，保证3G网络安全稳定地运行。另外，3G的媒体流和信令流对安全可靠性的要求也是不同的，信令流相对更高一些。

　　第四，流量流向变化的需求：3G业务发展的过程中，随着视频电话和基于IMS的端到端多媒体等业务量的增加，承载网中的流量流向从最初的终端到信息源和服务器为主向端到端的流量流向为主变化，在承载网的设计上应该充分考虑这些变化。

　　第五，适应网络发展的需求：3G承载网络的设计和部署应充分考虑到未来网络发展的需求，尤其是要考虑未来与软交换等网络的融合和IMS的引入对承载网的影响和需求，以适应今后融合化业务开展的需求。

　　选择组网方式

　　传统的电信承载网络基本上是专网专用的，这可以最大程度地保障网络的安全和承载的质量。IP网可以允许多种业务共同使用一个物理网络，并且可以通过隧道、VPN等手段实现逻辑上的业务流间的隔离，通过的Diffserv、TE、RSVP等技术对不同的业务流实施不同的QOS保障。因此当承载方式IP化以后，会出现一个专用和共用的问题。

　　单独为3G建设一个IP承载网络在网络安全和承载质量上是有优势的，但同时会增加投资成本和维护的工作量。3G运营商一般还拥有其他的业务网络，根据目前IP网技术，完全可以实现不同业务网共用一个物理承载网，并实现不同业务流的隔离和QoS保障。但3G网络毕竟是一个对承载要求比较高的网络，特别是当信令承载也IP化以后。因此网络最好轻载，并给信令流分配高优先级，优先保障关键的流量。

　　随着3G业务的发展，网络规模将逐步扩大，流量也会随之增加，这时就会涉及到承载网络跨域组建MPLSVPN的需求。我们知道在组建跨域MPLSVPN时，有OptionA、B、C三种对接方式，每种方式都有其自身的特点，需要根据不同的业务需求来进行选择。考虑到3G网络一般属于新建网络，其地址变动少、聚合度高。另外需要组建的VPN固定，数量少，因此不存在扩展性方面的问题，建议采用OptionA的对接方式。

　　保障承载的QoS和安全

　　如何保障3G网络的传输质量是衡量承载网络建设好坏的关键指标。目前可提供MPLSVPNQoS保障的机制主要有Diffserv、MPLS Traffic Engineering，以及Diff ServAware Traffic Engineering等。相对来说基于Diffserv的QoS策略部署起来最简单，它根据所传送的不同的VPN来设置MPLS帧中的EXP位，就可实现MPLSVPN的QoS。建议3G承载网采用这种方式，一是可以快速的进行网络的部署，另外在今后节点增加时的扩展起来也比较容易。

　　由于需要针对不同的VPN制定了不同的转发优先等级，因此需要将3G网络的流量进行区分，划分到不同的VPN中去。首先，将计费信息和网管信息与业务流量区分开，分别划在不同的VPN中。其次，对于业务流量，由于信令流的重要性，将信令流单独划分到一个VPN中。最后，将媒体流中的电路域CS业务流、分组域PS业务流以及IMS业务流区分开，划分到不同的VPN中。把不同的流量划分到不同的VPN中去也是保障承载安全性的一个好方式，不但消除了流量间互相的影响，同时也与承载网上的其他业务流量进行了隔离，避免出现信息的泄漏、被篡改等安全上的威胁。

　　在安全方面，另外一个需要重点考虑的是通过承载网络以IP形式的互通的互联点，如核心网分组域与因特网的互联点，不同运营商间短信/彩信的互联点，不同运营商间分组域漫游时的互联点，等等。这些互联点可以采用专线等方式与其他信息进行隔离，如果确需要采用公网传输可以通过设置IPSec隧道对信息进行加密隔离，另外对于需要与公网交换信息的互联点，应该通过设置防火墙进行安全保护。