IPX在LTE国际漫游中的应用研究
2014-08-08文旭桦叶银法杜春生
文旭桦+叶银法+杜春生
【摘要】LTE国际漫游日益为运营商所重视，而运营商间网络互联是其中的关键问题。目前，GRX已不能满足LTE国际漫游的需求，IPX在LTE国际漫游中将取代GRX成为移动运营商间互联互通的主要选择。介绍了IPX的主要特点，并与其前身GRX进行了比较，突出其在扩展性、传输速率、安全性、QoS及承载新业务能力方面的优势。随后，分析了IPX与LTE运营商的组网结构、技术需求、服务类型、QoS、安全性。
【关键词】IPXGRXLTE国际漫游互联互通
中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1006-1010(2014)-09-0085-05
1 引言
目前，运营商在全球掀起了LTE网络建设的高潮。据全球移动设备供应商协会（GSA，Global mobile Suppliers Association）报道[1]，截至2013年12月，全球140多个国家有超过500个运营商对LTE进行了投资，已有93个国家和地区的超过250张LTE商用网络投入使用，推出LTE服务的国家和地区数量在2013年的增长超过了45%，中国也已于2013年12月发放了LTE的牌照。同时，全球LTE用户已超过1.5亿，LTE终端也超过了1 200款。
在运营商逐步完善其网内LTE覆盖及服务质量后，国际漫游问题也逐步得到重视。作为一种全IP化的业务，LTE国际漫游的实现除了漫游地无线侧及核心网的配合以外，通过漫游地VPLMN与归属地HPLMN IP骨干网互联，实现EPC核心网之间信令及数据链路的互联互通也是一个关键环节。
2 LTE核心网互连互通实现方式
LTE运营商国际漫游场景下核心网元互连如图1所示[2]，归属地运营商的HSS、PGW、PCRF分别与漫游地运营商MME、SGW、PCRF通过S6a、S8、S9接口互连。
全球共有数百家移动运营商，根据GSMA标准的建议，运营商间EPC核心网互联互通一般有2种实现方式。
（1）运营商间两两直连方式[3]
运营商间通过各自两两直连实现互通，形成网状结构。如果使用专线实现这种方式，N个运营商两两互联需要支付N(N-1)/2条线路的成本，价格较高昂。如果采用另一种通过互联网的互联方式，不仅会使业务无QoS保证，互联业务的安全性在不可控的环境下也会受到极大挑战。另外，直连方式下运营商间的互操作能力也会大大降低，给漫游业务运营带来不便。
（2）通过IPX互联
IPX（IP Packet eXchange）是一个集中的IP路由网络，用于LTE运营商间的互联，承担着不同核心网的连接、路由广播以及相关业务的代理工作。这种方式能够较好地解决直连方式的问题，目前成为LTE漫游网间互联的主要方式。
3 IPX介绍
3.1GRX
IPX是在GRX（GPRS Roaming eXchange）基础之上发展而来，GRX用于连接不同运营商的GPRS/UMTS骨干网及其他GRX网络，由第三方对互联网络独立运营管理，实现GPRS/UMTS网络间的互联互通。
GRX网络作为GPRS/UMTS漫游网络的核心节点，与之互联的GPRS网络即可通过该GRX网络与其他GRPS/UMTS网络互连。因此，GSM运营商可以通过与1个或几个GRX网络互联，即可在网络层面与其他GSM运营商实现互联互通。除了解决两两直连方式组网复杂、运营不便的问题外，GRX在扩展性、安全性、QoS以及实施和维护的便利性上也有很大的提高。
3.2IPX
GRX有效推动了国际漫游业务的发展，然而随着LTE时代的到来，GRX在扩展性、传输速率、安全性、QoS及承载新业务能力方面已无法满足LTE国际漫游的需要，于是IPX应运而生，承载起LTE漫游网间互连的业务。
IPX是通过基于IP网络的一种交换新模式，该服务通过IP网络接口实现移动运营商、固网运营商及服务提供商之间高质量、低成本互联互通，为已经达成端到端QoS和互联计费双边以及多边协议的运营商提供语音、数据漫游及信令交换服务，如图2所示。IPX以GRX架构为基础，是对GRX的拓展与提高，除了提供原本GRX所支持的各项服务，IPX增加了对以下特性的支持[4]。
图2IPX基本架构
（1）快速建立与多个运营商间的LTE漫游链接，并兼容3G/2G服务。在IPX连接全球所有类型的网络服务提供商（包括各种制式的无线运营商、固网提供商等），并用一张IPX网络承载所有服务，如信令、语音、数据、短信、即时通讯等。
（2）可分级的端到端QoS保障IP互连。IPX较GRX的一大优势，就是利用其自建并维护的MPLS VPN对漫游和互通业务提供端到端QoS，并可根据业务类型提供不同等级的QoS。
（3）一点接入，网络拓扑简单。运营商只需要与IPX服务商建立连接，即相当于与其连接的所有运营商建立的网络连接，同时也可以与该服务商有合作关系的其他IPX服务商所连接的运营商建立连接，此种连接方式极大降低了网络互连的复杂度及调测难度。
（4）Diameter信令转换与互通。运营商间Diameter信令的互通是LTE漫游实现的关键。IPX能够根据运营商的规范，提供Diameter的代理功能，对自行扩展、其他运营商无法解析的Diameter消息进行转换及转发，确保Diameter消息的可达性和可读性。
（5）作为一种业务可感知的服务，IPX在GRX基于流量计费的基础上，增加了基于服务的计费方式以及按不同QoS分层计费的方式，使计费更加精细化。
3.3IPX组网及技术需求
IPX业务组网模型如图3所示：
IPX主要承载LTE国际漫游业务，包括Diameter信令流量和SGW与PGW之间的数据流量。一般而言，运营商会设置DEA集中转发包括S6a和S9接口在内的国际漫游Diameter信令。运营商的DEA将Diameter信令转发至IPX的DRA后，由DRA转发至合作运营商，或是转换成可以被合作运营商DEA正确解析的信令形式再发至合作运营商。S8接口的流量直接经IPX网络到达合作运营商对应网元，运营商边界路由器BG与IPX边界路由器CE对接，将相应的流量发至对端。
运营商与IPX服务商有3种类型的连接方式：
◆Layer1：直连（专线或光纤）；
◆Layer2：逻辑连接（ATM、LAN或帧中继）；
◆Layer3：建立在公共IP网上的VPN（如IPSec）。
这种架构的主要好处是：每个运营商仅需连接到IPX就相当于与其他漫游合作商相连，不必与合作商建立专门的连接；运营商可在初始与IPX相连时选择较低质量的带宽接入方式，随着需求的变化和条件的改善再逐步提高。
3.4IPX服务类型
根据IPX提供商对其服务内容控制程度的不同，可将其提供的服务分成三种模式：
（1）简单传输（Transport/Transit only）：此模式下，IPX网络基本上仅为互联运营商提供了一个具备端到端QoS的“管道”作用。运营商之间可能已经达成了双边协议，仅利用IPX网络实现互通功能，IPX对业务不感知。
（2）服务转发（Service Transit）：此模式下，IPX网络根据正在传输的应用需求和付费情况来确定对应用的处理方式。IPX服务商将根据应用的特殊需求参数（如带宽、时延等）来向运营商收取费用。例如，对于一个视频共享应用程序，IPX服务商可能会基于视频流量和持续时间收取费用。互连关系可能是双边或多边的。
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（3）服务中心（Service Hub）：此模式下，IPX网络提供了一个完整的多边枢纽服务。运营商与IPX运营商签订单一的合同，便可以与加入Hub的所有运营商实现互联。通过这样的模式，Roaming Hub服务提供商作为漫游业务的核心，集中处理漫游合约、信令、数据和财务结算、预防欺诈、测试与日常维护，使得国际漫游对于运营商而言更加简单快速。
运营商一般采用Transport only及Service Transit方式与IPX合作，运营商可以通过1个IPX和多个漫游伙伴互连，也可通过多个IPX连接多个漫游伙伴。
4 IPX QoS及安全性
4.1QoS等级及分类
IPX优势之一就是能够利用私有的IP骨干网提供较好的QoS，其具体的服务标准由SLA（Service-Level Agreement）确定。SLA定义了运营商与和IPX服务商的服务规范，运营商需要从以下一些方面考虑与IPX的协议：
（1）服务保证：服务保证需要用IP QoS参数来定义，并且提供明确的报告和升级程序，由IPX服务商负责提供测量，并允许运营商对结果进行分析。
（2）职责：SLA每个条款都需要进行核对，以确认是否纳入到运营商账单之中。对于没有达到SLA技术指标的参数，IPX服务商应对此负责。
（3）流量分类：推荐使用如表1所列的流量分类方式，对服务等级进行区分，在IP包中通过DSCP字段进行明确。
表1流量分类及服务等级
QoS 信息 Diffserv PHB DSCP
流量级别 THP
会话类服务 N/A EF 101110
流媒体类服务 N/A AF41 100010
交互类服务 1 AF31 011010
2 AF21 010010
3 AF11 001010
后台类服务 N/A BE 000000
表1中各简称解释如下：
1）THP：流量优先处理，规定了交互式通信类应用的相对重要性。
2）PHB：每跳转发行为，是一种数据包转发功能，由一个给定的数据流路径中具有区分服务功能的路由器来实现。PHB可以被看作是区分服务的服务类，具有以下几个类型：
◆BE（Best Effort ）：尽力服务
◆AF(Assured Forwarding)：确保转发
◆EF(Expedited Forwarding)：迅速转发
3）DSCP：差分服务代码，由6位的DSCP标明了数据包所处的THP等级，根据数据的不同对应的等级也不同，数字越大优先级越高。
各项应用所对应的QoS建议如表2所示：
表2各应用使用的QoS列表
应用 protocol PHB 推荐流量级别
VideoShare N/A EF 会话类服务
VoIP RTP EF 会话类服务
Push to talk N/A AF4 流媒体类服务
Video streaming N/A AF4 流媒体类服务
Unrecognized
GTP traffic N/A AF3 交互类服务
DNS DNS AF3 交互类服务
Online gaming N/A AF3 交互类服务
WAP browsing GTP_C、GTP_U AF2 交互类服务
Web browsing N/A AF2 交互类服务
Instant messaging N/A AF1 交互类服务
Remote connection SSh、telnet AF1 交互类服务
Email N/A BE 后台类服务
MMS SMTP BE 后台类服务
流量分类对应的QoS：
◆Conversational：此类服务对时延和抖动十分严格；
◆Streaming：一般不如对话类严格，允许有正常的缓冲；
◆Interactive：企业敏感的流量，需要保留的带宽，以保证服务的要求；
◆Background：后台类数据包一般比较大，对抖动和时延的要求不是很高，只需要利用网络的剩余能力进行传输即可。
如果两家运营商没有达成协议，IPX服务商可以根据IPX环境下的默认标准来改变DSCP值。而GRX/CRX由于没有QoS能力不会考虑DSCP值，DSCP值在IPX内部传输中不会更改。
4.2QoS技术指标
QoS的主要指标包括：可用性、时延、抖动、丢包率：
（1）可用性：是当用户需要时网络即能工作的时间百分比，由IPX保证其网络的可靠性，建议着重考虑网络中以下部分可用性：
◆IPX骨干网的核心，包括对等/互通功能和DNS可能的功能；
◆运营商到IPX骨干网的连接；
◆测量仪器。
可用性的评价指标如下：
◆IPX骨干网可用性：99.995%以上；
◆单点连接可用性：99.7%以上；
◆双点连接可用性：99.9%以上。
（2）时延：往返的总时延为发送一个IP数据包从源到目标，并接受来自目的地的应答包所用的总时间。具体要求依据IR.34由双边运营商的地理位置确定。
（3）抖动：抖动是在从源发送到目的地不同的数据包延迟变化。抖动指标为，同个大洲每个IPX延时不超过5ms，大洲间每个IPX延时不超过10ms。
（4）丢包率：丢掉的数据包占从源发送到目的地的数据总量的比例，指标见表3。
IPX之间的骨干网应保证丢包不会发生。
4.3IPX安全性
IPX对安全性的保证主要通过非公共接入、流量隔离、广播要求等方式实现。
（1）非公共接入：运营商的业务网络和IP骨干网需保证对公网不可见及不可接入，同时也要屏蔽无合作运营商的路由。对其他运营商可见的公共地址应适用于所有IP骨干网元，但这并不意味着用户设备能够从因特网接入这些网元，这些网元依然对用户设备不可达，以防止来自外网的攻击。采用NAT同样使用此原则，用户设备同样不能接入。
（2）流量隔离：满足IR.77[5]所提出的对安全的要求，建议在运营商网络入口设立防火墙，从长期考虑推荐运营商采用IPX作为防火墙来防止非法的IP包进入。每个运营商都应当对漫入至其防火墙内的流量进行屏蔽。一般而言，运营商只允许那些用于建立服务、故障排除和网络监测所需的协议。运营商应当确保为所有IPX连接、所有的用户流量（用户到用户和用户到服务器），与服务器之间的流量隔离，用户数据以隧道形式封装以使得IPX底层网络对用户不可达。用户之间、用户和服务器之间的流量除了GPRS/3GPS漫游（GTP封装）、WLAN互联（IPSec封装）、LTE漫游（GTP或PMIP封装）外，一般采用GRE封装。
（3）广播要求：接入IPX网络时，运营商采用BGP-4协议进行网络广播，并需要符合以下规则：
◆尽可能归并来自其他运营商的路由，把小的子网归并成更大的模块，最大限度减少路由表的大小，降低路由器的负载；
◆仅向跨网络运营商的IP骨干网提供核心公用IP地址；
◆运营商广播网络应从分配给他们的AS号开始；
◆用户IP无法被广播及路由至运营商的IP骨干网。
5 总结
LTE国际漫游是运营商开通LTE服务后需要迫切面对的问题。充分利用IPX的私有性、安全性、端到端QoS以及互联的便捷性的诸多优点，有助于运营商快速开通LTE国际漫游业务。
参考文献：
[1] GSA. GSA confirms over 250 LTE networks now launched[EB/OL]. (2013-12-09). http://www.cn-c114.net/579/a812510.html.
[2] GSMA. GSMA IR.88 v8.0 LTE Roaming Guidelines[S]. 2012.
[3] 闫波,李洁. GRX在GPRS国际漫游网络中的应用[J]. 计算机与网络, 2008(20): 63-64.
[4] GSMA. GSMA IR.34 v6.0 LTE Roaming Guidelines[S]. 2011.
[5] GSMA. GSMA IR.77 v2.0 Inter-Operator IP Backbone Security Requirements For Service Providers and Inter-operator IP backbone Providers[S]. 2007.★
作者简介
文旭桦：工程师，硕士毕业于中山大学，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，从事CDMA及LTE国际漫游研究工作。
叶银法：高级工程师，硕士毕业于中山大学，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，主要从事国际漫游产品开发和LTE技术研究工作。
杜春生：高级工程师，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，从事CDMA及LTE国际漫游研究工作。
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（3）服务中心（Service Hub）：此模式下，IPX网络提供了一个完整的多边枢纽服务。运营商与IPX运营商签订单一的合同，便可以与加入Hub的所有运营商实现互联。通过这样的模式，Roaming Hub服务提供商作为漫游业务的核心，集中处理漫游合约、信令、数据和财务结算、预防欺诈、测试与日常维护，使得国际漫游对于运营商而言更加简单快速。
运营商一般采用Transport only及Service Transit方式与IPX合作，运营商可以通过1个IPX和多个漫游伙伴互连，也可通过多个IPX连接多个漫游伙伴。
4 IPX QoS及安全性
4.1QoS等级及分类
IPX优势之一就是能够利用私有的IP骨干网提供较好的QoS，其具体的服务标准由SLA（Service-Level Agreement）确定。SLA定义了运营商与和IPX服务商的服务规范，运营商需要从以下一些方面考虑与IPX的协议：
（1）服务保证：服务保证需要用IP QoS参数来定义，并且提供明确的报告和升级程序，由IPX服务商负责提供测量，并允许运营商对结果进行分析。
（2）职责：SLA每个条款都需要进行核对，以确认是否纳入到运营商账单之中。对于没有达到SLA技术指标的参数，IPX服务商应对此负责。
（3）流量分类：推荐使用如表1所列的流量分类方式，对服务等级进行区分，在IP包中通过DSCP字段进行明确。
表1流量分类及服务等级
QoS 信息 Diffserv PHB DSCP
流量级别 THP
会话类服务 N/A EF 101110
流媒体类服务 N/A AF41 100010
交互类服务 1 AF31 011010
2 AF21 010010
3 AF11 001010
后台类服务 N/A BE 000000
表1中各简称解释如下：
1）THP：流量优先处理，规定了交互式通信类应用的相对重要性。
2）PHB：每跳转发行为，是一种数据包转发功能，由一个给定的数据流路径中具有区分服务功能的路由器来实现。PHB可以被看作是区分服务的服务类，具有以下几个类型：
◆BE（Best Effort ）：尽力服务
◆AF(Assured Forwarding)：确保转发
◆EF(Expedited Forwarding)：迅速转发
3）DSCP：差分服务代码，由6位的DSCP标明了数据包所处的THP等级，根据数据的不同对应的等级也不同，数字越大优先级越高。
各项应用所对应的QoS建议如表2所示：
表2各应用使用的QoS列表
应用 protocol PHB 推荐流量级别
VideoShare N/A EF 会话类服务
VoIP RTP EF 会话类服务
Push to talk N/A AF4 流媒体类服务
Video streaming N/A AF4 流媒体类服务
Unrecognized
GTP traffic N/A AF3 交互类服务
DNS DNS AF3 交互类服务
Online gaming N/A AF3 交互类服务
WAP browsing GTP_C、GTP_U AF2 交互类服务
Web browsing N/A AF2 交互类服务
Instant messaging N/A AF1 交互类服务
Remote connection SSh、telnet AF1 交互类服务
Email N/A BE 后台类服务
MMS SMTP BE 后台类服务
流量分类对应的QoS：
◆Conversational：此类服务对时延和抖动十分严格；
◆Streaming：一般不如对话类严格，允许有正常的缓冲；
◆Interactive：企业敏感的流量，需要保留的带宽，以保证服务的要求；
◆Background：后台类数据包一般比较大，对抖动和时延的要求不是很高，只需要利用网络的剩余能力进行传输即可。
如果两家运营商没有达成协议，IPX服务商可以根据IPX环境下的默认标准来改变DSCP值。而GRX/CRX由于没有QoS能力不会考虑DSCP值，DSCP值在IPX内部传输中不会更改。
4.2QoS技术指标
QoS的主要指标包括：可用性、时延、抖动、丢包率：
（1）可用性：是当用户需要时网络即能工作的时间百分比，由IPX保证其网络的可靠性，建议着重考虑网络中以下部分可用性：
◆IPX骨干网的核心，包括对等/互通功能和DNS可能的功能；
◆运营商到IPX骨干网的连接；
◆测量仪器。
可用性的评价指标如下：
◆IPX骨干网可用性：99.995%以上；
◆单点连接可用性：99.7%以上；
◆双点连接可用性：99.9%以上。
（2）时延：往返的总时延为发送一个IP数据包从源到目标，并接受来自目的地的应答包所用的总时间。具体要求依据IR.34由双边运营商的地理位置确定。
（3）抖动：抖动是在从源发送到目的地不同的数据包延迟变化。抖动指标为，同个大洲每个IPX延时不超过5ms，大洲间每个IPX延时不超过10ms。
（4）丢包率：丢掉的数据包占从源发送到目的地的数据总量的比例，指标见表3。
IPX之间的骨干网应保证丢包不会发生。
4.3IPX安全性
IPX对安全性的保证主要通过非公共接入、流量隔离、广播要求等方式实现。
（1）非公共接入：运营商的业务网络和IP骨干网需保证对公网不可见及不可接入，同时也要屏蔽无合作运营商的路由。对其他运营商可见的公共地址应适用于所有IP骨干网元，但这并不意味着用户设备能够从因特网接入这些网元，这些网元依然对用户设备不可达，以防止来自外网的攻击。采用NAT同样使用此原则，用户设备同样不能接入。
（2）流量隔离：满足IR.77[5]所提出的对安全的要求，建议在运营商网络入口设立防火墙，从长期考虑推荐运营商采用IPX作为防火墙来防止非法的IP包进入。每个运营商都应当对漫入至其防火墙内的流量进行屏蔽。一般而言，运营商只允许那些用于建立服务、故障排除和网络监测所需的协议。运营商应当确保为所有IPX连接、所有的用户流量（用户到用户和用户到服务器），与服务器之间的流量隔离，用户数据以隧道形式封装以使得IPX底层网络对用户不可达。用户之间、用户和服务器之间的流量除了GPRS/3GPS漫游（GTP封装）、WLAN互联（IPSec封装）、LTE漫游（GTP或PMIP封装）外，一般采用GRE封装。
（3）广播要求：接入IPX网络时，运营商采用BGP-4协议进行网络广播，并需要符合以下规则：
◆尽可能归并来自其他运营商的路由，把小的子网归并成更大的模块，最大限度减少路由表的大小，降低路由器的负载；
◆仅向跨网络运营商的IP骨干网提供核心公用IP地址；
◆运营商广播网络应从分配给他们的AS号开始；
◆用户IP无法被广播及路由至运营商的IP骨干网。
5 总结
LTE国际漫游是运营商开通LTE服务后需要迫切面对的问题。充分利用IPX的私有性、安全性、端到端QoS以及互联的便捷性的诸多优点，有助于运营商快速开通LTE国际漫游业务。
参考文献：
[1] GSA. GSA confirms over 250 LTE networks now launched[EB/OL]. (2013-12-09). http://www.cn-c114.net/579/a812510.html.
[2] GSMA. GSMA IR.88 v8.0 LTE Roaming Guidelines[S]. 2012.
[3] 闫波,李洁. GRX在GPRS国际漫游网络中的应用[J]. 计算机与网络, 2008(20): 63-64.
[4] GSMA. GSMA IR.34 v6.0 LTE Roaming Guidelines[S]. 2011.
[5] GSMA. GSMA IR.77 v2.0 Inter-Operator IP Backbone Security Requirements For Service Providers and Inter-operator IP backbone Providers[S]. 2007.★
作者简介
文旭桦：工程师，硕士毕业于中山大学，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，从事CDMA及LTE国际漫游研究工作。
叶银法：高级工程师，硕士毕业于中山大学，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，主要从事国际漫游产品开发和LTE技术研究工作。
杜春生：高级工程师，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，从事CDMA及LTE国际漫游研究工作。
endprint
（3）服务中心（Service Hub）：此模式下，IPX网络提供了一个完整的多边枢纽服务。运营商与IPX运营商签订单一的合同，便可以与加入Hub的所有运营商实现互联。通过这样的模式，Roaming Hub服务提供商作为漫游业务的核心，集中处理漫游合约、信令、数据和财务结算、预防欺诈、测试与日常维护，使得国际漫游对于运营商而言更加简单快速。
运营商一般采用Transport only及Service Transit方式与IPX合作，运营商可以通过1个IPX和多个漫游伙伴互连，也可通过多个IPX连接多个漫游伙伴。
4 IPX QoS及安全性
4.1QoS等级及分类
IPX优势之一就是能够利用私有的IP骨干网提供较好的QoS，其具体的服务标准由SLA（Service-Level Agreement）确定。SLA定义了运营商与和IPX服务商的服务规范，运营商需要从以下一些方面考虑与IPX的协议：
（1）服务保证：服务保证需要用IP QoS参数来定义，并且提供明确的报告和升级程序，由IPX服务商负责提供测量，并允许运营商对结果进行分析。
（2）职责：SLA每个条款都需要进行核对，以确认是否纳入到运营商账单之中。对于没有达到SLA技术指标的参数，IPX服务商应对此负责。
（3）流量分类：推荐使用如表1所列的流量分类方式，对服务等级进行区分，在IP包中通过DSCP字段进行明确。
表1流量分类及服务等级
QoS 信息 Diffserv PHB DSCP
流量级别 THP
会话类服务 N/A EF 101110
流媒体类服务 N/A AF41 100010
交互类服务 1 AF31 011010
2 AF21 010010
3 AF11 001010
后台类服务 N/A BE 000000
表1中各简称解释如下：
1）THP：流量优先处理，规定了交互式通信类应用的相对重要性。
2）PHB：每跳转发行为，是一种数据包转发功能，由一个给定的数据流路径中具有区分服务功能的路由器来实现。PHB可以被看作是区分服务的服务类，具有以下几个类型：
◆BE（Best Effort ）：尽力服务
◆AF(Assured Forwarding)：确保转发
◆EF(Expedited Forwarding)：迅速转发
3）DSCP：差分服务代码，由6位的DSCP标明了数据包所处的THP等级，根据数据的不同对应的等级也不同，数字越大优先级越高。
各项应用所对应的QoS建议如表2所示：
表2各应用使用的QoS列表
应用 protocol PHB 推荐流量级别
VideoShare N/A EF 会话类服务
VoIP RTP EF 会话类服务
Push to talk N/A AF4 流媒体类服务
Video streaming N/A AF4 流媒体类服务
Unrecognized
GTP traffic N/A AF3 交互类服务
DNS DNS AF3 交互类服务
Online gaming N/A AF3 交互类服务
WAP browsing GTP_C、GTP_U AF2 交互类服务
Web browsing N/A AF2 交互类服务
Instant messaging N/A AF1 交互类服务
Remote connection SSh、telnet AF1 交互类服务
Email N/A BE 后台类服务
MMS SMTP BE 后台类服务
流量分类对应的QoS：
◆Conversational：此类服务对时延和抖动十分严格；
◆Streaming：一般不如对话类严格，允许有正常的缓冲；
◆Interactive：企业敏感的流量，需要保留的带宽，以保证服务的要求；
◆Background：后台类数据包一般比较大，对抖动和时延的要求不是很高，只需要利用网络的剩余能力进行传输即可。
如果两家运营商没有达成协议，IPX服务商可以根据IPX环境下的默认标准来改变DSCP值。而GRX/CRX由于没有QoS能力不会考虑DSCP值，DSCP值在IPX内部传输中不会更改。
4.2QoS技术指标
QoS的主要指标包括：可用性、时延、抖动、丢包率：
（1）可用性：是当用户需要时网络即能工作的时间百分比，由IPX保证其网络的可靠性，建议着重考虑网络中以下部分可用性：
◆IPX骨干网的核心，包括对等/互通功能和DNS可能的功能；
◆运营商到IPX骨干网的连接；
◆测量仪器。
可用性的评价指标如下：
◆IPX骨干网可用性：99.995%以上；
◆单点连接可用性：99.7%以上；
◆双点连接可用性：99.9%以上。
（2）时延：往返的总时延为发送一个IP数据包从源到目标，并接受来自目的地的应答包所用的总时间。具体要求依据IR.34由双边运营商的地理位置确定。
（3）抖动：抖动是在从源发送到目的地不同的数据包延迟变化。抖动指标为，同个大洲每个IPX延时不超过5ms，大洲间每个IPX延时不超过10ms。
（4）丢包率：丢掉的数据包占从源发送到目的地的数据总量的比例，指标见表3。
IPX之间的骨干网应保证丢包不会发生。
4.3IPX安全性
IPX对安全性的保证主要通过非公共接入、流量隔离、广播要求等方式实现。
（1）非公共接入：运营商的业务网络和IP骨干网需保证对公网不可见及不可接入，同时也要屏蔽无合作运营商的路由。对其他运营商可见的公共地址应适用于所有IP骨干网元，但这并不意味着用户设备能够从因特网接入这些网元，这些网元依然对用户设备不可达，以防止来自外网的攻击。采用NAT同样使用此原则，用户设备同样不能接入。
（2）流量隔离：满足IR.77[5]所提出的对安全的要求，建议在运营商网络入口设立防火墙，从长期考虑推荐运营商采用IPX作为防火墙来防止非法的IP包进入。每个运营商都应当对漫入至其防火墙内的流量进行屏蔽。一般而言，运营商只允许那些用于建立服务、故障排除和网络监测所需的协议。运营商应当确保为所有IPX连接、所有的用户流量（用户到用户和用户到服务器），与服务器之间的流量隔离，用户数据以隧道形式封装以使得IPX底层网络对用户不可达。用户之间、用户和服务器之间的流量除了GPRS/3GPS漫游（GTP封装）、WLAN互联（IPSec封装）、LTE漫游（GTP或PMIP封装）外，一般采用GRE封装。
（3）广播要求：接入IPX网络时，运营商采用BGP-4协议进行网络广播，并需要符合以下规则：
◆尽可能归并来自其他运营商的路由，把小的子网归并成更大的模块，最大限度减少路由表的大小，降低路由器的负载；
◆仅向跨网络运营商的IP骨干网提供核心公用IP地址；
◆运营商广播网络应从分配给他们的AS号开始；
◆用户IP无法被广播及路由至运营商的IP骨干网。
5 总结
LTE国际漫游是运营商开通LTE服务后需要迫切面对的问题。充分利用IPX的私有性、安全性、端到端QoS以及互联的便捷性的诸多优点，有助于运营商快速开通LTE国际漫游业务。
参考文献：
[1] GSA. GSA confirms over 250 LTE networks now launched[EB/OL]. (2013-12-09). http://www.cn-c114.net/579/a812510.html.
[2] GSMA. GSMA IR.88 v8.0 LTE Roaming Guidelines[S]. 2012.
[3] 闫波,李洁. GRX在GPRS国际漫游网络中的应用[J]. 计算机与网络, 2008(20): 63-64.
[4] GSMA. GSMA IR.34 v6.0 LTE Roaming Guidelines[S]. 2011.
[5] GSMA. GSMA IR.77 v2.0 Inter-Operator IP Backbone Security Requirements For Service Providers and Inter-operator IP backbone Providers[S]. 2007.★
作者简介
文旭桦：工程师，硕士毕业于中山大学，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，从事CDMA及LTE国际漫游研究工作。
叶银法：高级工程师，硕士毕业于中山大学，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，主要从事国际漫游产品开发和LTE技术研究工作。
杜春生：高级工程师，现就职于中国电信股份有限公司广东研究院，从事CDMA及LTE国际漫游研究工作。
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