移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的4個(gè)關(guān)鍵

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不同的業(yè)務(wù)有著不同的業(yè)務(wù)要求,具體體現(xiàn)在速率、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)以及丟包率等方面。從IP網(wǎng)絡(luò)的角度,一般采用QoS來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)需求。

業(yè)界第一個(gè)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下采用IP機(jī)制承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的cdma2000 1X EV-DO RevA網(wǎng)絡(luò),是一個(gè)端到端有QoS保證的網(wǎng)絡(luò),對(duì)用戶的QoS有嚴(yán)格的定義和分類,有用戶間的QoS定義、用戶內(nèi)不同業(yè)務(wù)QoS的定義以及對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)流的定義。

cdma2000 1X EV-DO RevA為承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)從終端到網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)的各層做了詳細(xì)的考慮,那是否意味著可以順利完成實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的承載呢?答案當(dāng)然不是。從現(xiàn)場試驗(yàn)測試的情況來看,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)需要考慮的問題還相當(dāng)多。

實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS需求

實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)一般是會(huì)話類的業(yè)務(wù),即雙方進(jìn)行實(shí)時(shí)通話的業(yè)務(wù),如語音、可視電話等。此外,從IP網(wǎng)絡(luò)的角度看,會(huì)將業(yè)務(wù)的不同流進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化,如語音流、視頻流、信令流;赾dma2000 1X EV-DO RevA的可視電話業(yè)務(wù),就是典型的包括上述三個(gè)流的業(yè)務(wù),具體流的要求如表1。

其中,視頻流不能出現(xiàn)失真、馬賽克等現(xiàn)象,要求高可靠性,但是如果是與語音同時(shí)存在的視頻流,如可視電話,還要求語音視頻的時(shí)延不能超過5s,否則會(huì)造成說話與圖像播放不一致,給用戶帶來不好的體驗(yàn)。

因此,盡管實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)具體的要求上存在不同,但從要求來看,都是IP網(wǎng)絡(luò)上高優(yōu)先級(jí)的流,移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)必須給予充分的資源保障,這也是為什么在終端開機(jī)注冊(cè)時(shí)既有資源預(yù)留的原因。

實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的占用

核心網(wǎng)資源

保持實(shí)時(shí)在線是移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的特點(diǎn),不能實(shí)時(shí)在線就不能作為被叫。

核心網(wǎng)絡(luò)在用戶需要使用實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)必須保持該用戶的實(shí)時(shí)在線,在用戶不需要的時(shí)候要及時(shí)的釋放,不能額外增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷。這就要求網(wǎng)絡(luò)要有維護(hù)IP鏈路的定時(shí)器。

從cdma20001x EVDO RevA的實(shí)現(xiàn)來看,在AAA通過PPP Idle timer的設(shè)置,實(shí)現(xiàn)鏈路的維護(hù)。即每隔一定時(shí)間,AAA下發(fā)消息到PDSN,PDSN下發(fā)Echo request的心跳信息到終端,通過終端對(duì)該消息的響應(yīng),即反饋Echo Response到PDSN,實(shí)現(xiàn)IP鏈路的維護(hù),否則在一段時(shí)間內(nèi)PDSN如果沒有收到終端上報(bào)的Echo Response,那么則釋放該用戶的IP鏈路。

移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)要求PDSN能夠有更大 的IP資源池,但因?qū)嶋H需求落后于原有規(guī)劃,因此實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的IP需求還是會(huì)對(duì)PDNS產(chǎn)生一定的壓力。

無線網(wǎng)資源

無線網(wǎng)絡(luò)中基站的下行能力較上行能力高,上行速率的下降較下行要快,特別當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷到達(dá)某一點(diǎn)時(shí),上行的負(fù)荷急速上升,導(dǎo)致不能接入新的用戶。而且CDMA是碼分系統(tǒng),任何一個(gè)用戶對(duì)另一個(gè)用戶都是干擾,用戶越多干擾越大,這也是網(wǎng)絡(luò)通常受限于上行干擾的原因。

當(dāng)這類實(shí)時(shí)的對(duì)稱業(yè)務(wù)加入無線網(wǎng)后,就使得網(wǎng)絡(luò)的上行受限加劇,不僅使得網(wǎng)絡(luò)過早達(dá)到滿載,同時(shí)還會(huì)削弱下行的承載能力。因?yàn)槿魏涡碌挠脩艚尤雽?duì)另外的用戶都是干擾,因此即使下行資源還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有用完時(shí),為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定,上行也不允許新的用戶的接入。這與原有的IP系統(tǒng)的上下行不對(duì)稱設(shè)計(jì)的初衷相違背,原有的BE(Best Effort)業(yè)務(wù)一定會(huì)因此受到影響,因此運(yùn)營商原來規(guī)劃的話務(wù)模型、網(wǎng)絡(luò)部署、話務(wù)分配比例等都要根據(jù)新的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)而進(jìn)行一定的調(diào)整。

計(jì)費(fèi)策略的挑戰(zhàn)

實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)中的話音業(yè)務(wù)延續(xù)1G、2G的特點(diǎn)都是采用時(shí)長計(jì)費(fèi)的方式。

但在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中,基于IP網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)必須保持實(shí)時(shí)在線,既然實(shí)時(shí)在線,那如何按照時(shí)長計(jì)費(fèi)就是個(gè)問題,至少目前的核心承載網(wǎng)絡(luò)無法區(qū)分實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)在線信令流、業(yè)務(wù)流的在線時(shí)長。那么承載網(wǎng)只能選擇按照流量計(jì)費(fèi),這樣業(yè)務(wù)使用了多少的流量就收取多少錢,這樣看似乎是合理的,但這是運(yùn)營商不愿意看到的。

對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的話音用戶運(yùn)營商普遍有按照時(shí)長付費(fèi)的習(xí)慣,只能從業(yè)務(wù)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)通話時(shí)長,這樣的話承載網(wǎng)產(chǎn)生的流量必須扣除,否則就是重復(fù)收費(fèi)。

對(duì)此,運(yùn)營商需要著重解決計(jì)費(fèi)矛盾,減少整個(gè)移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的復(fù)雜性。

話單的處理

除了要能夠正確統(tǒng)計(jì)通話時(shí)長(這個(gè)對(duì)于業(yè)務(wù)平臺(tái)不存在任何問題),運(yùn)營商還要能夠清楚區(qū)分出實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)在承載網(wǎng)產(chǎn)生的流量(即將實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)與普通的IP上網(wǎng)業(yè)務(wù)能夠區(qū)分)。從當(dāng)前cdma2000 1x EV-DO RevA的實(shí)現(xiàn)機(jī)制來看,實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)采用輔流承載,而普通的上網(wǎng)類的BE業(yè)務(wù)采用主流承載,而且不同的輔流都有其獨(dú)一無二的QoS信息——profile ID,因此承載網(wǎng)完全能夠?qū)?shí)時(shí)業(yè)務(wù)與普通業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分。當(dāng)然區(qū)分只是說承載網(wǎng)提供了區(qū)分的標(biāo)識(shí),但是并未直接將兩者區(qū)分開來,把壓力轉(zhuǎn)移到了運(yùn)營商的IT系統(tǒng)。

輔流的話單與主流的話單存在很大的差異。一般而言,不開輔流計(jì)費(fèi)的情況下,主流統(tǒng)計(jì)前反向的流量,但是只出一張?jiān)拞,這樣便于計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的處理。但是當(dāng)開啟輔流計(jì)費(fèi)的情況下,承載網(wǎng)的策略發(fā)生了極大的變化,如前面所述,輔流有協(xié)商的過程(如開機(jī)時(shí)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的客戶端自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行輔流的協(xié)商),激活的過程(用戶要使用實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)),休眠的過程(用戶停止使用實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),如掛斷IP電話),這每個(gè)過程,承載網(wǎng)都會(huì)出話單,而且都有前反向之分,這樣假設(shè)一個(gè)業(yè)務(wù)的輔流為3個(gè),那么從注冊(cè)到打電話到掛斷電話,整個(gè)過程就要產(chǎn)生12張輔流的話單。盡管流量不多,但是如果一個(gè)區(qū)域這類用戶多的話,將對(duì)承載網(wǎng)的計(jì)費(fèi)網(wǎng)元如AAA產(chǎn)生很大的沖擊,畢竟任何網(wǎng)元的處理能力都是有限的。此外,即使承載網(wǎng)的計(jì)費(fèi)網(wǎng)元能實(shí)時(shí)處理/吐出這些話單,但是如何將這樣的話單呈現(xiàn)給終端用戶?

對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)這種產(chǎn)生眾多的話單如何處理,采用什么原則,什么方法合并成一張用戶能接受的帳單是運(yùn)營商部署移動(dòng)IP承載網(wǎng)絡(luò)必須考慮的問題。

雖然移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是趨勢,移動(dòng)IP替換電路域業(yè)務(wù)是必然,但是這必須要考慮用戶的原有使用習(xí)慣以及新業(yè)務(wù)引入后可能造成的一系列問題,如現(xiàn)有業(yè)務(wù)的影響,對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的改造,對(duì)現(xiàn)有策略的挑戰(zhàn)等等,因此移動(dòng)IP承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)還有很大的探索空間。

作者:中國電信廣州研究院 朱紅梅 陳潔   來源:通信世界周刊
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