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移动IP网络承载实时业务的4个关键
日期:2010-11-04     作者:朱红梅 责编:孙东风 中国通信工业协会

不同的业务有着不同的业务要求,具体体现在速率、时延、时延抖动以及丢包率等方面。从IP网络的角度,一般采用QoS来区分不同的业务需求。

业界第一个实现移动网络下采用IP机制承载实时业务的cdma2000 1X EV-DO RevA网络,是一个端到端有QoS保证的网络,对用户的QoS有严格的定义和分类,有用户间的QoS定义、用户内不同业务QoS的定义以及对应不同的数据流的定义。

cdma2000 1X EV-DO RevA为承载实时业务从终端到网络以及网络的各层做了详细的考虑,那是否意味着可以顺利完成实时业务的承载呢?答案当然不是。从现场试验测试的情况来看,当前网络承载实时业务需要考虑的问题还相当多。

实时业务的QoS需求

实时业务一般是会话类的业务,即双方进行实时通话的业务,如语音、可视电话等。此外,从IP网络的角度看,会将业务的不同流进行进一步的细化,如语音流、视频流、信令流。基于cdma2000 1X EV-DO RevA的可视电话业务,就是典型的包括上述三个流的业务,具体流的要求如表1。

其中,视频流不能出现失真、马赛克等现象,要求高可靠性,但是如果是与语音同时存在的视频流,如可视电话,还要求语音视频的时延不能超过5s,否则会造成说话与图像播放不一致,给用户带来不好的体验。

因此,尽管实时业务具体的要求上存在不同,但从要求来看,都是IP网络上高优先级的流,移动IP网络必须给予充分的资源保障,这也是为什么在终端开机注册时既有资源预留的原因。

实时业务对网络资源的占用

核心网资源

保持实时在线是移动IP网络承载实时业务的特点,不能实时在线就不能作为被叫。

核心网络在用户需要使用实时业务时必须保持该用户的实时在线,在用户不需要的时候要及时的释放,不能额外增加网络的负荷。这就要求网络要有维护IP链路的定时器。

从cdma20001x EVDO RevA的实现来看,在AAA通过PPP Idle timer的设置,实现链路的维护。即每隔一定时间,AAA下发消息到PDSN,PDSN下发Echo request的心跳信息到终端,通过终端对该消息的响应,即反馈Echo Response到PDSN,实现IP链路的维护,否则在一段时间内PDSN如果没有收到终端上报的Echo Response,那么则释放该用户的IP链路。

移动IP网络承载实时业务要求PDSN能够有更大 的IP资源池,但因实际需求落后于原有规划,因此实时业务的IP需求还是会对PDNS产生一定的压力。

无线网资源

无线网络中基站的下行能力较上行能力高,上行速率的下降较下行要快,特别当网络负荷到达某一点时,上行的负荷急速上升,导致不能接入新的用户。而且CDMA是码分系统,任何一个用户对另一个用户都是干扰,用户越多干扰越大,这也是网络通常受限于上行干扰的原因。

当这类实时的对称业务加入无线网后,就使得网络的上行受限加剧,不仅使得网络过早达到满载,同时还会削弱下行的承载能力。因为任何新的用户接入对另外的用户都是干扰,因此即使下行资源还远远没有用完时,为了保证系统的稳定,上行也不允许新的用户的接入。这与原有的IP系统的上下行不对称设计的初衷相违背,原有的BE(Best Effort)业务一定会因此受到影响,因此运营商原来规划的话务模型、网络部署、话务分配比例等都要根据新的实时业务而进行一定的调整。

计费策略的挑战

实时业务中的话音业务延续1G、2G的特点都是采用时长计费的方式。

但在移动IP网络中,基于IP网络的实时业务必须保持实时在线,既然实时在线,那如何按照时长计费就是个问题,至少目前的核心承载网络无法区分实时业务的实时在线信令流、业务流的在线时长。那么承载网只能选择按照流量计费,这样业务使用了多少的流量就收取多少钱,这样看似乎是合理的,但这是运营商不愿意看到的。

对于实时业务的话音用户运营商普遍有按照时长付费的习惯,只能从业务平台统计通话时长,这样的话承载网产生的流量必须扣除,否则就是重复收费。

对此,运营商需要着重解决计费矛盾,减少整个移动IP网络运营实时业务的复杂性。

话单的处理

除了要能够正确统计通话时长(这个对于业务平台不存在任何问题),运营商还要能够清楚区分出实时业务在承载网产生的流量(即将实时业务与普通的IP上网业务能够区分)。从当前cdma2000 1x EV-DO RevA的实现机制来看,实时业务采用辅流承载,而普通的上网类的BE业务采用主流承载,而且不同的辅流都有其独一无二的QoS信息——profile ID,因此承载网完全能够将实时业务与普通业务进行区分。当然区分只是说承载网提供了区分的标识,但是并未直接将两者区分开来,把压力转移到了运营商的IT系统。

辅流的话单与主流的话单存在很大的差异。一般而言,不开辅流计费的情况下,主流统计前反向的流量,但是只出一张话单,这样便于计费系统的处理。但是当开启辅流计费的情况下,承载网的策略发生了极大的变化,如前面所述,辅流有协商的过程(如开机时实时业务的客户端自动启动进行辅流的协商),激活的过程(用户要使用实时业务),休眠的过程(用户停止使用实时业务,如挂断IP电话),这每个过程,承载网都会出话单,而且都有前反向之分,这样假设一个业务的辅流为3个,那么从注册到打电话到挂断电话,整个过程就要产生12张辅流的话单。尽管流量不多,但是如果一个区域这类用户多的话,将对承载网的计费网元如AAA产生很大的冲击,毕竟任何网元的处理能力都是有限的。此外,即使承载网的计费网元能实时处理/吐出这些话单,但是如何将这样的话单呈现给终端用户?

对于实时业务这种产生众多的话单如何处理,采用什么原则,什么方法合并成一张用户能接受的帐单是运营商部署移动IP承载网络必须考虑的问题。

虽然移动IP网络的发展是趋势,移动IP替换电路域业务是必然,但是这必须要考虑用户的原有使用习惯以及新业务引入后可能造成的一系列问题,如现有业务的影响,对现有网络的改造,对现有策略的挑战等等,因此移动IP承载实时业务还有很大的探索空间。

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