IP承载网软交换的接入方案比较及优化对策

摘　要：现代社会的飞速发展，经济的繁荣也带来了通信业务的蓬勃发展。尤其进入21实际以来，通信技术与互联网技术迅速普及。人们对通信的需求呈现出宽带化、个性化、综合化的特征。在市场的作用力下，以IP为基础的数据网络和电信网络逐步融合。本文采用对比论证法，理论结合实际，对IP承载网软交换的接入方案进行了研究。文章首先对IP承载网的组织进行了介绍，在此基础上对IP承载网软交换业务接入的三种方式分别进行了分析和探讨，总结各方式的具体实现方案及应用特点，最后就IP承载网软交换的优化提出了相应的建议。

关键词：IP承载网；软交换；接入方式；优化对策；

随着互联网的迅速普及和人们生活水平的提高，促使通信行业技术不断创新与向前发展。从当前技术发展水平及通信业务需求来看，以IP为基础的数据网络将与电信网络高度融合，未来的电信网络中几乎所有业务都将基于IP承载。[1]笔者结合工作实践，就IP承载网的组织和软交换接入方案做以下分析与探讨，以期为同行提供有益借鉴与参考：
1、IP承载网的组织
1.1 IP承载网的结构
   IP承载网多采用MPLS技术组网，业务流量均通过MPLS方式疏通。MPLS网络由P路由器和PE路由器组成。中国联通IP承载网的总体路由策略结构图如图1所示。[2]为了便于网络组织和管理，IP承载网采用分层的结构，分为骨干层和接入层。

图1：总体路由策略示意图
1.2 IP承载网的QoS
    在IP承载网软交换的研究中对QoS问题一直是关注的重要问题。在现有的信息技术水平和条件下，用IP网承载软交换实时业务，在QoS上的对策与措施并不多，而且现有的研究探讨也不够深入。在IP网承载软交换接入的实践中，最常用的手段与方式是采取MPLS EXP的字段来实现业务优先级的QoS保证。但IP网承载软交换中，通过在IPTN提出加入一层承载控制层来实现MPLS LSP的建立的办法，这种方式仍然存在弊端。因而，如何在IP网实现更好的QoS，仍将是下一代网络规划汇总研究的重要课题。
1.3 IP承载网的拓扑结构设计
    在进行拓扑结构设计时，IP承载网需要充分考虑适应软交换业务承载的需求。在技术上趋向于技术的可靠性和成熟性，而非新技术。设计实践中IP承载网拓扑结构设计主要从以下三个方面进行考虑和规划：
    （1）对于链路考虑冗余，单节点采用双链路上联，一主一备，设置成小等值的。当主链路坏了，可以采用链路倒换功能，快速切换到备份链路上来。
    （2）在节点设置上，可以通过双路由设备来提高系统的稳定性，一方面可以分担负载另一方面，如果出现某一个设备宕机了，也可以实现快速切换到另一设备上，保证网络运行的稳定性。
　　（3）骨干网核心层设计，可以采用双平面的组网方式来进行设计，链路采用全网状连接，边缘层还是采用双归属方式，实现增强业务的安全性的目的。
2、IP承载网软交换业务接入方式比较
    从当前IP承载网软交换业务的应用实践来看，IP承载网的接入层组网过程中，在遵循网络安全性、稳定性和高可靠性的原则下，端局软交换一般建议按双归属方式接入成对设置的内部接入路由器，现将应用较多的3中接入方式做以下分析与探讨：
    方式一：端局软交换配置三层交换机(路由器)作为CE设备，接入成对的PE路由器。如图2所示。
PE1
PE2

IGP
IGP

Vrrp
Vrrp
核心网元
核心网元
核心网元
核心网元

图2：端局软交换配置三层交换机作为CE设备接入成对的PE路由器示意图
　　方式一要求PE路由器具备OSPF功能，提供接入链路保护，要求CE设备支持VRF功能，上连链路通过逻辑端口划分不同的VPN。
　　其优点是IP承载网和软交换系统的界面清晰，两个系统之间关联小，有利于工程和维护的配合，PE结构和配置简单；该方式存在的不足之处在于软交换系统网络设备的配置较高，对CE的配置要求较高，且投资大。
　　方式二：端局软交换配置二层交换机作为CE设备，接入成对的PE路由器。如图3所示。
　　方式二要求PE路由器具备VRRP功能，对于部分软交换厂家的设备，如果采用二层交换机接入方式，还需要PE路由器具备RSTP、MSTP功能。
　　其优点是软交换系统网络设备的配置较小，对PE的要求较少，PE结构简单；其存在的不足之处在于IP承载网和软交换系统之间的关联度大，工程和维护过程中两个系统的配合要紧密。
　　
PE1
PE2
Vrrp

核心网元
核心网元
核心网元
核心网元

图3：端局软交换配置二层交换机作为CE设备接入成对的PE路由器示意图
    方式三：媒体网关的信令、计费、网关接口采用方式一或者方式二，语音接入IP承载网时，由于语音带宽较大，建议采用直接接入方式。如图4所示。
PE1
PE2
Vrrp

核心网元
核心网元

图4：混合接入成对的PE路由器示意图
　　方式三要求PE路由器具备VRRP功能，并且两个PE路由器之间需要有二层链路连接。同时，方式三要求PE路由器具备二层交换功能。
　　其优点是减少了软交换网络设备的配置要求，节省投资；不足之处在于是PE路由器需要支持二层交换功能，PE路由器之间的链路配置要求高。
3、IP承载网软交换接入的优化探讨
　　通过对以上接入方案的分析与总结，我们应充分借鉴各方案的优点，避开其中的不足，借此来优化IP承载网软件换的接入方案。鉴于软交换IP承载网目前主要承载软交换业务，笔者认为，在进行设计与优化过程中，应从以下几个方面进行考虑：
　　（1） 具备较高的安全性和稳定性。由于早期IP网络规模较小，QoS、安全性要求较低，因此无论是系统的安全性还是稳定性都较差。而作为通信业的重要组成部分，IP承载网的应用直接关系到企业的生产经营效益和社会效益。因此系统的抗干扰能力和稳定性是其稳定运行的首要因素，必须从安全性和稳定性这一最基本要求来进行建设与维护。
　　（2）具有可维护性和扩展性。由于IP承载网的建设与规划涉及的部门多、管理的范围广，在应用实践中难免有各种问题出现，因此系统的可维护性特别重要。应遵循在不中断和不干扰系统正常工作的情况下进行的原则，提高系统的软件和硬件设备的课维护性。同时，现代科学技术日新月异，新技术新方法不断涌现，因此IP承载网必须具备良好的可扩展性。采用标准化、模块化结构，有利于后期的扩展与升级。
    （3）QoS保证：基于IP承载网的应用需求，在对所承载的每种业务，要能够按需提供QoS；从实践经验来看对于VoIP等实时业务，在服务质量方面要能够提供类似于传统PSTN网络一样，从而作为满足电信级业务的IP骨干网络建设的需求 。[4]
　　（4）可管理性：IP承载网的建设在选用网络管理平台之时，应当对设备、端口、链路和业务等的进行功能上的检验，同时还要求平台能提供全面的故障、性能、配置及资源等全方位的管理功能。
4、结束语
    21世纪是信息化时代，人们对通信网络业务需求从范围上不断扩展。因此人们的需求和现有技术的发展水平为通信运营商提出了新的考验，承载多媒体综合业务的下一代网络建设也是时代发展的必然结果。因此IP承载网软交换的研究也就具有重要的现实意义。为了促使网络运行更加稳定，降低运行隐患，IP承载网软交换接入的设计，应当从开放性、可靠性、可扩展性和安全性这几方面展开研究，才能满足人们的需求和取得预期的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]蔡康，李洪.下一代网络（NGN）业务及运营[M].北京：人民邮电出版社，2005：145-170.
[2]黄亮.在3G核心网中应用软交换的优势分析[J].电脑知识与技术，2008（5）：1060-1061.
[3]崔艳云. IP承载网技术讲座[J].中国新通信， 2008（19）： 87-89.
[4]贾雪峰.基于IP承载网实现的移动分组业务承载方案研究[J].数据通信， 2008（4）： 50-52.
作者简介：康海英（1977，7月-）、女、本科、工程师、主要从事交换维护工作。