軟交換技術的網(wǎng)絡結構設計介紹

1、導讀 1、引言 近幾年,軟交換技術得到了業(yè)界的廣泛重視,國際 4大標準組織 ITU-T 、 ETSI 、 3GPP 和 IETF 都在不同的范疇對軟交換技術進行了研究和標準的制定。 中國標準化組織也做了不少工作, 總體來看, 標準化工作處于世界的前列。 國內(nèi)幾大運營商 也加入到軟交換網(wǎng)絡建設中,從引入角度看,無非有兩種方式,一種從長途引入1、引言中國標準化組織也做了不少工作, 總體來看, 標準化工作處于世界的前列。 國內(nèi)幾大運 營商也加入到軟交換 網(wǎng)絡 建設中,從引入角度看, 無非有兩種方式,一種從長途引入, 優(yōu)化 和分流現(xiàn)有 VoIP 業(yè)務,如 中國移動 和中國衛(wèi)通。一種從本地引入,快速提供

2、業(yè)務,搶占市 場,主要代表是兩大傳統(tǒng)固定運營商,由于南北拆分,各自在對方領地進行博弈, 軟交換恰 好提供了技術手段。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。 因為這已經(jīng)不單純是技術問 題,它涉及到現(xiàn)行的運營體制、管制等方面。本文主要對軟交換組網(wǎng)的若干問題進行探討, 著重分析軟交換網(wǎng)絡組織、 IP 承載網(wǎng)組織、安全性設計和編號等四個方面,并給出近期可 實施的解決方案。2、軟交換的網(wǎng)絡組織軟交換組網(wǎng)包括兩個方面:軟交換間路由設計和話路網(wǎng)設計。 路由設計主要是指軟交換 之間信令組織,一般采用 SIP-I 協(xié)議;話路網(wǎng)設計主要是指各種媒體網(wǎng)關的話路互通。2.1軟交換間路由設計定義一個軟交

3、換機所轄的區(qū)域叫一個控制域。 在路由設計中, 要進行控制域的劃分, 多 個軟交換不論采取何種控制域劃分方式, 都涉及到對網(wǎng)關設備的尋址, 即路由組織問題。 路 由組織方式可以分為 3種:全平面方式、分級方式和定位 服務器 方式。全平面方式用于軟 交換初期規(guī)模較小時。分級方式沿襲了 PSTN 成熟的多級路由體系,使每個軟交換機的路 由數(shù)據(jù)相對簡單, 并使軟交換組網(wǎng)的結構比較清晰。 定位服務器方式改變了上兩種信令組織 逐跳轉發(fā)的方式, 直接利用 IP 的可達性, 直接定位到對端的軟交換機, 信令轉接簡單明了。由于目前現(xiàn)行軟交換廠家設備間互通性較差, 上述三種路由組織方式在近期都是不可行 的, 尤其

4、是定位服務器方式本身還處于發(fā)展之中。 在實際組網(wǎng)時, 盡量不要全程全網(wǎng)引入軟 交換, 可從本地引入或從長途引入, 具體根據(jù)運營商引入軟交換的初衷來決定。 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)互通的問題解決后可以逐步引 入軟交換分級或者全平面的路由組織方式。2.2話路網(wǎng)絡設計由于采用 IP 快速轉發(fā)的技術,軟交換話路組織呈平面化、無話路匯接,在話路網(wǎng)絡設 計時主要應考慮 QoS 和安全性。目前在 IP 承載網(wǎng)主要是采用 MPLSVPN 的技術來實現(xiàn)。 由于 TG(中繼網(wǎng)關 、 AG(接入網(wǎng)關 、 IAD(integratedaccessdevice,綜合接入設備

5、 和智能 終端要實現(xiàn)話路互通,必須采用全網(wǎng)狀連接的方式。 MPLS 邏輯鏈路 LSP(標記交換路徑 全網(wǎng)狀的連接給承載網(wǎng)帶來了很大 挑戰(zhàn) ,業(yè)界雖然可以采用 VPN 路由反射器技術來解決, 但大規(guī)模 MPLS VPN在 IP 承載網(wǎng)實施, 以及跨自治系統(tǒng) (autonomous system, AS 的 MPLS VPN 的實現(xiàn)在實際中還缺乏支撐的案例。 在近期, 建議話路組織還是采用與 TDM 混合組網(wǎng) 方式,把軟交換域限制在本地或者長途。在本地引入時,由于在駐地網(wǎng)會大規(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)實的,建議在城域網(wǎng) P OP 點或者 匯接點部署

6、業(yè)務接入控制設備 (service access control, SAC ,快速收斂 IAD 和智能終端的 話務,對實時業(yè)務流進行過濾轉發(fā)。3、 IP 承載網(wǎng)的組織3.1IP 承載網(wǎng)的技術要求軟交換的承載網(wǎng)可以分為 3個層面:全國骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)和駐地網(wǎng)。軟交換對 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)承載的實時會話型業(yè)務有別于傳統(tǒng)的 Internet 業(yè)務,建議最好能單獨建設 1張全國 IP 骨干專網(wǎng),要支持 MPLSVPN 的功能。城 域網(wǎng)比較復雜, 根據(jù)目前運營商的思路, 城域網(wǎng)是合一的, 這就需要城域網(wǎng)具備業(yè)務分流的 能力。城域網(wǎng)技術主要可以分為 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,可直接構建 MPLSVPN ;城 域內(nèi) AG 、 SAC 設備直接接入 PE 路由器,也可以通過傳輸網(wǎng)絡或二層 VLAN 鏈路接入 PE 設備; SS(軟交換機 、 SG(信令網(wǎng)關 和 TG 設備通過跨 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)設備支持 MPLSVPN 。對于不能支持的,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 接入的二層交換機設備必須支持 VLAN 的隔離,對于不 同的用戶、業(yè)務流,通過劃分不同的 VLAN 來隔離;城域網(wǎng)與骨干網(wǎng) PE 設備之間通過

8、VLANtrunk 方式互通,完成不同 VLAN 到不同 VPN 的 VRF(VPN路由轉發(fā)表 之間的關聯(lián), 實現(xiàn)到不同 VPN 的接入。MSTP 城域網(wǎng):AG 、 SAC 直接通過 MSTP 接入骨干網(wǎng)的 PE 設備,在 PE 設備上通過 不同的 MSTP 接入端口關聯(lián)到不同 VPNVRF 上,實現(xiàn) VPN 的接入。對于采用 IAD 接入的駐地網(wǎng)用戶,要求其 IAD 設備能夠支持軟交換業(yè)務流量與普通 Internet 上網(wǎng)業(yè)務流量的不同標記;城域內(nèi)的 SAC 設備要求能夠識別其所控區(qū)域的 IAD 設 備的標記,進行業(yè)務的分流,將軟交換業(yè)務流與 Internet 業(yè)務流導入不同的網(wǎng)絡。3.2I

9、P 承載網(wǎng)的 QoSIP 承載網(wǎng)的 QoS 問題是業(yè)界研究的熱點,從目前的技術看,用 IP 網(wǎng)承載軟交換實時 業(yè)務,在 QoS 上的辦法不多。從可實施的角度看,也就是采取 MPLSEXP 的字段來實現(xiàn)業(yè) 務優(yōu)先級的 QoS 保證。 在 IP 承載網(wǎng)的 QoS 問題上, IPTN 提出加入一層承載控制層的辦法, 來實現(xiàn) MPLSLSP 的建立。 采用這種方法面臨著新的問題, 從現(xiàn)行技術看, 實現(xiàn)動態(tài)的 LSP 的建立是不可能的, MPLSLSP 的通道可以通過靜態(tài)的方式建立, 而未來軟交換話務疏通要 求 MPLS LSP 全網(wǎng)狀的連接,會嚴重制約著 MPLS 流量工程的實現(xiàn)。如何在 IP 網(wǎng)實現(xiàn)更 好的 QoS ,還需要進一步研究和探討。3.3IP 承載網(wǎng)的拓撲結構