軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)介紹

1、導(dǎo)讀 1、引言 近幾年,軟交換技術(shù)得到了業(yè)界的廣泛重視,國(guó)際 4大標(biāo)準(zhǔn)組織 ITU-T 、 ETSI 、 3GPP 和 IETF 都在不同的范疇對(duì)軟交換技術(shù)進(jìn)行了研究和標(biāo)準(zhǔn)的制定。 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織也做了不少工作, 總體來(lái)看, 標(biāo)準(zhǔn)化工作處于世界的前列。 國(guó)內(nèi)幾大運(yùn)營(yíng)商 也加入到軟交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,從引入角度看,無(wú)非有兩種方式,一種從長(zhǎng)途引入1、引言中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織也做了不少工作, 總體來(lái)看, 標(biāo)準(zhǔn)化工作處于世界的前列。 國(guó)內(nèi)幾大運(yùn) 營(yíng)商也加入到軟交換 網(wǎng)絡(luò) 建設(shè)中,從引入角度看, 無(wú)非有兩種方式,一種從長(zhǎng)途引入, 優(yōu)化 和分流現(xiàn)有 VoIP 業(yè)務(wù),如 中國(guó)移動(dòng) 和中國(guó)衛(wèi)通。一種從本地引入,快速提供

2、業(yè)務(wù),搶占市 場(chǎng),主要代表是兩大傳統(tǒng)固定運(yùn)營(yíng)商,由于南北拆分,各自在對(duì)方領(lǐng)地進(jìn)行博弈, 軟交換恰 好提供了技術(shù)手段。在全程全網(wǎng)上部署軟交換近期是不成熟的, 也是不可行的。 因?yàn)檫@已經(jīng)不單純是技術(shù)問(wèn) 題,它涉及到現(xiàn)行的運(yùn)營(yíng)體制、管制等方面。本文主要對(duì)軟交換組網(wǎng)的若干問(wèn)題進(jìn)行探討, 著重分析軟交換網(wǎng)絡(luò)組織、 IP 承載網(wǎng)組織、安全性設(shè)計(jì)和編號(hào)等四個(gè)方面,并給出近期可 實(shí)施的解決方案。2、軟交換的網(wǎng)絡(luò)組織軟交換組網(wǎng)包括兩個(gè)方面:軟交換間路由設(shè)計(jì)和話(huà)路網(wǎng)設(shè)計(jì)。 路由設(shè)計(jì)主要是指軟交換 之間信令組織,一般采用 SIP-I 協(xié)議;話(huà)路網(wǎng)設(shè)計(jì)主要是指各種媒體網(wǎng)關(guān)的話(huà)路互通。2.1軟交換間路由設(shè)計(jì)定義一個(gè)軟交

3、換機(jī)所轄的區(qū)域叫一個(gè)控制域。 在路由設(shè)計(jì)中, 要進(jìn)行控制域的劃分, 多 個(gè)軟交換不論采取何種控制域劃分方式, 都涉及到對(duì)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的尋址, 即路由組織問(wèn)題。 路 由組織方式可以分為 3種:全平面方式、分級(jí)方式和定位 服務(wù)器 方式。全平面方式用于軟 交換初期規(guī)模較小時(shí)。分級(jí)方式沿襲了 PSTN 成熟的多級(jí)路由體系,使每個(gè)軟交換機(jī)的路 由數(shù)據(jù)相對(duì)簡(jiǎn)單, 并使軟交換組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較清晰。 定位服務(wù)器方式改變了上兩種信令組織 逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式, 直接利用 IP 的可達(dá)性, 直接定位到對(duì)端的軟交換機(jī), 信令轉(zhuǎn)接簡(jiǎn)單明了。由于目前現(xiàn)行軟交換廠家設(shè)備間互通性較差, 上述三種路由組織方式在近期都是不可行 的, 尤其

4、是定位服務(wù)器方式本身還處于發(fā)展之中。 在實(shí)際組網(wǎng)時(shí), 盡量不要全程全網(wǎng)引入軟 交換, 可從本地引入或從長(zhǎng)途引入, 具體根據(jù)運(yùn)營(yíng)商引入軟交換的初衷來(lái)決定。 信令組網(wǎng)還 是考慮軟交換和傳統(tǒng) TDM 混合組網(wǎng)的方式,等到各廠家互聯(lián)互通的問(wèn)題解決后可以逐步引 入軟交換分級(jí)或者全平面的路由組織方式。2.2話(huà)路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)由于采用 IP 快速轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù),軟交換話(huà)路組織呈平面化、無(wú)話(huà)路匯接,在話(huà)路網(wǎng)絡(luò)設(shè) 計(jì)時(shí)主要應(yīng)考慮 QoS 和安全性。目前在 IP 承載網(wǎng)主要是采用 MPLSVPN 的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 由于 TG(中繼網(wǎng)關(guān) 、 AG(接入網(wǎng)關(guān) 、 IAD(integratedaccessdevice,綜合接入設(shè)備

5、 和智能 終端要實(shí)現(xiàn)話(huà)路互通,必須采用全網(wǎng)狀連接的方式。 MPLS 邏輯鏈路 LSP(標(biāo)記交換路徑 全網(wǎng)狀的連接給承載網(wǎng)帶來(lái)了很大 挑戰(zhàn) ,業(yè)界雖然可以采用 VPN 路由反射器技術(shù)來(lái)解決, 但大規(guī)模 MPLS VPN在 IP 承載網(wǎng)實(shí)施, 以及跨自治系統(tǒng) (autonomous system, AS 的 MPLS VPN 的實(shí)現(xiàn)在實(shí)際中還缺乏支撐的案例。 在近期, 建議話(huà)路組織還是采用與 TDM 混合組網(wǎng) 方式,把軟交換域限制在本地或者長(zhǎng)途。在本地引入時(shí),由于在駐地網(wǎng)會(huì)大規(guī)模部署 IAD 和智能終端,要求駐地網(wǎng)支持 MPLS VPN 的功能是不現(xiàn)實(shí)的,建議在城域網(wǎng) P OP 點(diǎn)或者 匯接點(diǎn)部署

6、業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備 (service access control, SAC ,快速收斂 IAD 和智能終端的 話(huà)務(wù),對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流進(jìn)行過(guò)濾轉(zhuǎn)發(fā)。3、 IP 承載網(wǎng)的組織3.1IP 承載網(wǎng)的技術(shù)要求軟交換的承載網(wǎng)可以分為 3個(gè)層面:全國(guó)骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和駐地網(wǎng)。軟交換對(duì) IP 承載 網(wǎng)的要求是輕載、安全和有 QoS 保證。由于軟交換網(wǎng)承載的實(shí)時(shí)會(huì)話(huà)型業(yè)務(wù)有別于傳統(tǒng)的 Internet 業(yè)務(wù),建議最好能單獨(dú)建設(shè) 1張全國(guó) IP 骨干專(zhuān)網(wǎng),要支持 MPLSVPN 的功能。城 域網(wǎng)比較復(fù)雜, 根據(jù)目前運(yùn)營(yíng)商的思路, 城域網(wǎng)是合一的, 這就需要城域網(wǎng)具備業(yè)務(wù)分流的 能力。城域網(wǎng)技術(shù)主要可以分為 4種:大型城

7、域 IP 網(wǎng):要求城域 核心 、匯聚層支持 P/PE功能,可直接構(gòu)建 MPLSVPN ;城 域內(nèi) AG 、 SAC 設(shè)備直接接入 PE 路由器,也可以通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)或二層 VLAN 鏈路接入 PE 設(shè)備; SS(軟交換機(jī) 、 SG(信令網(wǎng)關(guān) 和 TG 設(shè)備通過(guò)跨 AS 域?qū)崿F(xiàn) MPLSVPN 互通。小型城域 IP 網(wǎng):原則上要求城域內(nèi)設(shè)備支持 MPLSVPN 。對(duì)于不能支持的,至少邊緣 層能夠支持分布式 PE 的功能。純二層以太城域網(wǎng):AG 、 SAC 接入的二層交換機(jī)設(shè)備必須支持 VLAN 的隔離,對(duì)于不 同的用戶(hù)、業(yè)務(wù)流,通過(guò)劃分不同的 VLAN 來(lái)隔離;城域網(wǎng)與骨干網(wǎng) PE 設(shè)備之間通過(guò)

8、VLANtrunk 方式互通,完成不同 VLAN 到不同 VPN 的 VRF(VPN路由轉(zhuǎn)發(fā)表 之間的關(guān)聯(lián), 實(shí)現(xiàn)到不同 VPN 的接入。MSTP 城域網(wǎng):AG 、 SAC 直接通過(guò) MSTP 接入骨干網(wǎng)的 PE 設(shè)備,在 PE 設(shè)備上通過(guò) 不同的 MSTP 接入端口關(guān)聯(lián)到不同 VPNVRF 上,實(shí)現(xiàn) VPN 的接入。對(duì)于采用 IAD 接入的駐地網(wǎng)用戶(hù),要求其 IAD 設(shè)備能夠支持軟交換業(yè)務(wù)流量與普通 Internet 上網(wǎng)業(yè)務(wù)流量的不同標(biāo)記;城域內(nèi)的 SAC 設(shè)備要求能夠識(shí)別其所控區(qū)域的 IAD 設(shè) 備的標(biāo)記,進(jìn)行業(yè)務(wù)的分流,將軟交換業(yè)務(wù)流與 Internet 業(yè)務(wù)流導(dǎo)入不同的網(wǎng)絡(luò)。3.2I

9、P 承載網(wǎng)的 QoSIP 承載網(wǎng)的 QoS 問(wèn)題是業(yè)界研究的熱點(diǎn),從目前的技術(shù)看,用 IP 網(wǎng)承載軟交換實(shí)時(shí) 業(yè)務(wù),在 QoS 上的辦法不多。從可實(shí)施的角度看,也就是采取 MPLSEXP 的字段來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè) 務(wù)優(yōu)先級(jí)的 QoS 保證。 在 IP 承載網(wǎng)的 QoS 問(wèn)題上, IPTN 提出加入一層承載控制層的辦法, 來(lái)實(shí)現(xiàn) MPLSLSP 的建立。 采用這種方法面臨著新的問(wèn)題, 從現(xiàn)行技術(shù)看, 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的 LSP 的建立是不可能的, MPLSLSP 的通道可以通過(guò)靜態(tài)的方式建立, 而未來(lái)軟交換話(huà)務(wù)疏通要 求 MPLS LSP 全網(wǎng)狀的連接,會(huì)嚴(yán)重制約著 MPLS 流量工程的實(shí)現(xiàn)。如何在 IP 網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更 好的 QoS ,還需要進(jìn)一步研究和探討。3.3IP 承載網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)