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移動IP網絡承載實時業務的4個關鍵
通信世界周刊
朱紅梅 陳潔
中國電信廣州研究院
摘要: 不同的業務有著不同的業務要求,具體體現在速率、時延、時延抖動以及丟包率等方面。從IP網絡的角度,一般采用QoS來區分不同的業務需求。
關鍵詞: 無線網絡 移動 IP
Abstract:
Key words :

不同的業務有著不同的業務要求,具體體現在速率、時延、時延抖動以及丟包率等方面。從IP網絡的角度,一般采用QoS來區分不同的業務需求。

業界第一個實現移動網絡下采用IP機制承載實時業務的cdma2000 1X EV-DO RevA網絡,是一個端到端有QoS保證的網絡,對用戶的QoS有嚴格的定義和分類,有用戶間的QoS定義、用戶內不同業務QoS的定義以及對應不同的數據流的定義。

cdma2000 1X EV-DO RevA為承載實時業務從終端到網絡以及網絡的各層做了詳細的考慮,那是否意味著可以順利完成實時業務的承載呢?答案當然不是。從現場試驗測試的情況來看,當前網絡承載實時業務需要考慮的問題還相當多。

實時業務的QoS需求

實時業務一般是會話類的業務,即雙方進行實時通話的業務,如語音、可視電話等。此外,從IP網絡的角度看,會將業務的不同流進行進一步的細化,如語音流、視頻流、信令流。基于cdma2000 1X EV-DO RevA的可視電話業務,就是典型的包括上述三個流的業務,具體流的要求如表1。

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

因此,盡管實時業務具體的要求上存在不同,但從要求來看,都是IP網絡上高優先級的流,移動IP網絡必須給予充分的資源保障,這也是為什么在終端開機注冊時既有資源預留的原因。

實時業務對網絡資源的占用

核心網資源

保持實時在線是移動IP網絡承載實時業務的特點,不能實時在線就不能作為被叫。

核心網絡在用戶需要使用實時業務時必須保持該用戶的實時在線,在用戶不需要的時候要及時的釋放,不能額外增加網絡的負荷。這就要求網絡要有維護IP鏈路的定時器。

從cdma20001x EVDO RevA的實現來看,在AAA通過PPP Idle timer的設置,實現鏈路的維護。即每隔一定時間,AAA下發消息到PDSN,PDSN下發Echo request的心跳信息到終端,通過終端對該消息的響應,即反饋Echo Response到PDSN,實現IP鏈路的維護,否則在一段時間內PDSN如果沒有收到終端上報的Echo Response,那么則釋放該用戶的IP鏈路。

移動IP網絡承載實時業務要求PDSN能夠有更大 的IP資源池,但因實際需求落后于原有規劃,因此實時業務的IP需求還是會對PDNS產生一定的壓力。

無線網資源

無線網絡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,特別當網絡負荷到達某一點時,上行的負荷急速上升,導致不能接入新的用戶。而且CDMA是碼分系統,任何一個用戶對另一個用戶都是干擾,用戶越多干擾越大,這也是網絡通常受限于上行干擾的原因。

當這類實時的對稱業務加入無線網后,就使得網絡的上行受限加劇,不僅使得網絡過早達到滿載,同時還會削弱下行的承載能力。因為任何新的用戶接入對另外的用戶都是干擾,因此即使下行資源還遠遠沒有用完時,為了保證系統的穩定,上行也不允許新的用戶的接入。這與原有的IP系統的上下行不對稱設計的初衷相違背,原有的BE(Best Effort)業務一定會因此受到影響,因此運營商原來規劃的話務模型、網絡部署、話務分配比例等都要根據新的實時業務而進行一定的調整。

計費策略的挑戰

實時業務中的話音業務延續1G、2G的特點都是采用時長計費的方式。

但在移動IP網絡中,基于IP網絡的實時業務必須保持實時在線,既然實時在線,那如何按照時長計費就是個問題,至少目前的核心承載網絡無法區分實時業務的實時在線信令流、業務流的在線時長。那么承載網只能選擇按照流量計費,這樣業務使用了多少的流量就收取多少錢,這樣看似乎是合理的,但這是運營商不愿意看到的。

對于實時業務的話音用戶運營商普遍有按照時長付費的習慣,只能從業務平臺統計通話時長,這樣的話承載網產生的流量必須扣除,否則就是重復收費。

對此,運營商需要著重解決計費矛盾,減少整個移動IP網絡運營實時業務的復雜性。

話單的處理

除了要能夠正確統計通話時長(這個對于業務平臺不存在任何問題),運營商還要能夠清楚區分出實時業務在承載網產生的流量(即將實時業務與普通的IP上網業務能夠區分)。從當前cdma2000 1x EV-DO RevA的實現機制來看,實時業務采用輔流承載,而普通的上網類的BE業務采用主流承載,而且不同的輔流都有其獨一無二的QoS信息——profile ID,因此承載網完全能夠將實時業務與普通業務進行區分。當然區分只是說承載網提供了區分的標識,但是并未直接將兩者區分開來,把壓力轉移到了運營商的IT系統。

輔流的話單與主流的話單存在很大的差異。一般而言,不開輔流計費的情況下,主流統計前反向的流量,但是只出一張話單,這樣便于計費系統的處理。但是當開啟輔流計費的情況下,承載網的策略發生了極大的變化,如前面所述,輔流有協商的過程(如開機時實時業務的客戶端自動啟動進行輔流的協商),激活的過程(用戶要使用實時業務),休眠的過程(用戶停止使用實時業務,如掛斷IP電話),這每個過程,承載網都會出話單,而且都有前反向之分,這樣假設一個業務的輔流為3個,那么從注冊到打電話到掛斷電話,整個過程就要產生12張輔流的話單。盡管流量不多,但是如果一個區域這類用戶多的話,將對承載網的計費網元如AAA產生很大的沖擊,畢竟任何網元的處理能力都是有限的。此外,即使承載網的計費網元能實時處理/吐出這些話單,但是如何將這樣的話單呈現給終端用戶?

對于實時業務這種產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營商部署移動IP承載網絡必須考慮的問題。

雖然移動IP網絡的發展是趨勢,移動IP替換電路域業務是必然,但是這必須要考慮用戶的原有使用習慣以及新業務引入后可能造成的一系列問題,如現有業務的影響,對現有網絡的改造,對現有策略的挑戰等等,因此移動IP承載實時業務還有很大的探索空間。

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