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出版日期:2003-11-10 总期号:1265 本年期号:84

本期导读
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3G核心网
少不了MPLS
方来付

  随着IP业务的膨胀和宽带技术的发展,三网合一的未来统一网络已成为整个电信网络发展的大趋势。随着3G脚步声的日益临近,移动互联网的光明前景正在成为现实。作为电信网络的一部分,无线核心网络也将由线路交换网络向分组交换网络演进。在3G网络技术发展的过程中,为保护运营商的投资,平滑演进的思想也充分体现在3G核心网的标准制订过程中。


  运营商的选择


  3G标准明确了一体化核心网的方向,运营商也希望自己的网络可以同时承载语音、IP业务、帧中继、多媒体等多种业务,而无须为每种业务建设网络。目前,各国的移动运营商们,如英国电信、德国电信、日本DoCoMo、Vodafone等,在权衡了诸多利弊得失之后,几乎无一例外地选择了构建一个统一的、基于分组技术的多业务网络——在传输层选用ATM技术组网。把现有的2G语音业务、GPRS的IP业务和3G的多媒体业务全都放在ATM分组网上传送。运营商的一个主要考虑是,核心网络必须满足新一代无线业务的QoS要求。当前,IP技术在处理实时性业务时还有困难,如VoIP等实时IP业务的质量保证体制尚不完善和统一。而基于ATM的解决方案却相当成熟,能在多业务环境中提供灵活可靠的QoS。

  当网络演进至3G时,在无线接入网中已逐步部署了3G的基站和RNC,3G核心网则向IP核心网演进。其基本概念是将各种标准和接入手段的信号接入IP网关。对任何标准,此接入的信号是如下三类:业务数据、信令、网络管理数据。 将它们分别用IP分组方式,并传输至其目的地:业务数据送至通信对方;信令送至信令处理器,网络管理数据送至网管服务器。


  核心网的进一步演进和MPLS


  UMTS核心网第一阶段可使运营商向用户提供一些初级的3G服务。运营商可以部署符合3GPP 的无线接入网关。运营商原有的2.5G SGSN可以升级为无线接入网关。MSC 将被升级成为具有3G的能力并支持新的无线接入网关接口。为了使语音能建立在分布的包交换网上,需要在网络中引入更多的分组网元。与此同时,移动运营商可以在已有的多业务核心网络采用MPLS技术。过渡到MPLS将为核心网络提供了前所未有的功能,它能够在网络的速度、路由、流量工程、QoS管理、VPN、可扩展能力方面满足移动高速多媒体业务的要求。

  全IP的概念分为两层:业务层和网络层。未来的业务将统一基于IP,这是毋庸置疑的。而在网络层面,全IP的概念并不是简单地用现有IP网络去承载整个业务,而是强调要使用融合了的IP技术去构建核心网。R00中提出:全IP的UMTS的网络结构应当使核心网独立于底层的传输机制。现在业界公认下一代的核心网络将基于MPLS。MPLS是面向未来的融合了的核心交换技术,它有效地继承并发展了IP 和ATM各自的优势,即“接入IP优势+核心ATM优势”的策略。MPLS改变了以往路由的连接必须“多跳”经过大量的路由设备,或者必须通过ATM的VC,而是改由通过基于标准的的LSR 实现路由的连接,即通过“标签”实现交换(如图),统一使用MPLS在底层承载各种业务使得网络层次简洁,成本降低,并进一步提高网络和业务的可管理性。MPLS的多协议处理特性使其具有跨越多种媒体网络的能力,能够为大容量的网络提供统一的控制机制。这种简化的效果使得运营商获得更灵活的扩展性。运营商可以利用已有的ATM交换机,逐步增加MPLS功能,更有效地提高数据包转发能力。


  随着3G业务的发展进入成熟期,网络对带宽的需求会飞速膨胀,此时可以考虑向IP/Optical演进。届时,已有的多业务平台将无缝地演进至太比特 IP核心网,不仅能使运营商能够经济、灵活处理当前的业务流量,而且满足未来更高的流量要求 并无须逐级升级、对业务的连续性不产生影响。最后,基于光交换的设备将进入3G核心网,光网络对带宽和交换能力的全面提升将释放出推动整个3G飞速发展的巨大能量。此时光层将使用ASON 标准,IP层会使用MPLS标准。两层之间的协调将通过基于策略的网络智能实现。这种网络智能能收集来自各层的信息和业务要求并加以控制,这将使得运营商得以采用开放的标准接口去建造网络。这样,一个基于网络智能的、接口开放的、基于太比特级容量和光交换的核心网络就展现在我们面前。