《電子技術(shù)應用》
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移動IP網(wǎng)絡(luò)承載實時業(yè)務的4個關(guān)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(yè)務有著不同的業(yè)務要求,具體體現(xiàn)在速率、時延、時延抖動以及丟包率等方面。從IP網(wǎng)絡(luò)的角度,一般采用QoS來區(qū)分不同的業(yè)務需求。
關(guān)鍵詞: 無線網(wǎng)絡(luò) 移動 IP
Abstract:
Key words :

不同的業(yè)務有著不同的業(yè)務要求,具體體現(xiàn)在速率、時延、時延抖動以及丟包率等方面。從IP網(wǎng)絡(luò)的角度,一般采用QoS來區(qū)分不同的業(yè)務需求。

業(yè)界第一個實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)下采用IP機制承載實時業(yè)務的cdma2000 1X EV-DO RevA網(wǎng)絡(luò),是一個端到端有QoS保證的網(wǎng)絡(luò),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(nèi)不同業(yè)務QoS的定義以及對應不同的數(shù)據(jù)流的定義。

cdma2000 1X EV-DO RevA為承載實時業(yè)務從終端到網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)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(yè)務的承載呢?答案當然不是。從現(xiàn)場試驗測試的情況來看,當前網(wǎng)絡(luò)承載實時業(yè)務需要考慮的問題還相當多。

實時業(yè)務的QoS需求

實時業(yè)務一般是會話類的業(yè)務,即雙方進行實時通話的業(yè)務,如語音、可視電話等。此外,從IP網(wǎng)絡(luò)的角度看,會將業(yè)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(yè)務,就是典型的包括上述三個流的業(yè)務,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(yè)務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)先級的流,移動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注冊時既有資源預留的原因。

實時業(yè)務對網(wǎng)絡(luò)資源的占用

核心網(wǎng)資源

保持實時在線是移動IP網(wǎng)絡(luò)承載實時業(yè)務的特點,不能實時在線就不能作為被叫。

核心網(wǎng)絡(luò)在用戶需要使用實時業(yè)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(wǎng)絡(luò)的負荷。這就要求網(wǎng)絡(luò)要有維護IP鏈路的定時器。

從cdma20001x EVDO RevA的實現(xiàn)來看,在AAA通過PPP Idle timer的設(shè)置,實現(xiàn)鏈路的維護。即每隔一定時間,AAA下發(fā)消息到PDSN,PDSN下發(fā)Echo request的心跳信息到終端,通過終端對該消息的響應,即反饋Echo Response到PDSN,實現(xiàn)IP鏈路的維護,否則在一段時間內(nèi)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(wǎng)絡(luò)承載實時業(yè)務要求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,因此實時業(yè)務的IP需求還是會對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,特別當網(wǎng)絡(luò)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(tǒng),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(wǎng)絡(luò)通常受限于上行干擾的原因。

當這類實時的對稱業(yè)務加入無線網(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(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)的上下行不對稱設(shè)計的初衷相違背,原有的BE(Best Effort)業(yè)務一定會因此受到影響,因此運營商原來規(guī)劃的話務模型、網(wǎng)絡(luò)部署、話務分配比例等都要根據(jù)新的實時業(yè)務而進行一定的調(diào)整。

計費策略的挑戰(zhàn)

實時業(yè)務中的話音業(yè)務延續(xù)1G、2G的特點都是采用時長計費的方式。

但在移動IP網(wǎng)絡(luò)中,基于IP網(wǎng)絡(luò)的實時業(yè)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(wǎng)絡(luò)無法區(qū)分實時業(yè)務的實時在線信令流、業(yè)務流的在線時長。那么承載網(wǎng)只能選擇按照流量計費,這樣業(yè)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(yè)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(yè)務平臺統(tǒng)計通話時長,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(wǎng)絡(luò)運營實時業(yè)務的復雜性。

話單的處理

除了要能夠正確統(tǒng)計通話時長(這個對于業(yè)務平臺不存在任何問題),運營商還要能夠清楚區(qū)分出實時業(yè)務在承載網(wǎng)產(chǎn)生的流量(即將實時業(yè)務與普通的IP上網(wǎng)業(yè)務能夠區(qū)分)。從當前cdma2000 1x EV-DO RevA的實現(xiàn)機制來看,實時業(yè)務采用輔流承載,而普通的上網(wǎng)類的BE業(yè)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(wǎng)完全能夠?qū)崟r業(yè)務與普通業(yè)務進行區(qū)分。當然區(qū)分只是說承載網(wǎng)提供了區(qū)分的標識,但是并未直接將兩者區(qū)分開來,把壓力轉(zhuǎn)移到了運營商的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,不開輔流計費的情況下,主流統(tǒng)計前反向的流量,但是只出一張話單,這樣便于計費系統(tǒng)的處理。但是當開啟輔流計費的情況下,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(如開機時實時業(yè)務的客戶端自動啟動進行輔流的協(xié)商),激活的過程(用戶要使用實時業(yè)務),休眠的過程(用戶停止使用實時業(yè)務,如掛斷IP電話),這每個過程,承載網(wǎng)都會出話單,而且都有前反向之分,這樣假設(shè)一個業(yè)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(chǎn)生12張輔流的話單。盡管流量不多,但是如果一個區(qū)域這類用戶多的話,將對承載網(wǎng)的計費網(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)的計費網(wǎng)元能實時處理/吐出這些話單,但是如何將這樣的話單呈現(xiàn)給終端用戶?

對于實時業(yè)務這種產(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營商部署移動IP承載網(wǎng)絡(luò)必須考慮的問題。

雖然移動IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是趨勢,移動IP替換電路域業(yè)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(yè)務引入后可能造成的一系列問題,如現(xiàn)有業(yè)務的影響,對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的改造,對現(xiàn)有策略的挑戰(zhàn)等等,因此移動IP承載實時業(yè)務還有很大的探索空間。

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