移動(dòng)接入網(wǎng)IP化

郭思娟

【摘 要】本文通過對(duì)移動(dòng)網(wǎng)GSM/UMTS采用的體系結(jié)構(gòu)的介紹，分析了移動(dòng)接入網(wǎng)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向，并在工程實(shí)施的角度出發(fā)，詳細(xì)描述了移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)的具體步驟以及需要注意的問題。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)接入網(wǎng)；Abis；MSTP

隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)也緊緊跟隨社會(huì)的腳步，將原來單一的語音業(yè)務(wù)逐漸的向語音、數(shù)據(jù)和視頻等多媒體業(yè)發(fā)展，并且將網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)更大化。為了迎合消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求，擴(kuò)大用戶的使用規(guī)模，中國(guó)移動(dòng)通信在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)的IP化是其發(fā)展中最大的黑馬，將移動(dòng)網(wǎng)IP化包括核心網(wǎng)IP化和接入網(wǎng)IP化。現(xiàn)在移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)的IP化已經(jīng)全面開始實(shí)施，與此同時(shí)移動(dòng)接入網(wǎng)（2G 稱為BSS，3G 稱為RAN）的IP 化也即將啟動(dòng)。RAN的IP化可以把運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架更加規(guī)范，提高網(wǎng)絡(luò)承載量，實(shí)現(xiàn)各種場(chǎng)景下都有相符的相對(duì)便宜的IP傳輸網(wǎng)絡(luò)，這樣不僅可以降低運(yùn)營(yíng)商的所需成本，而且增大其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 RAN IP 化的發(fā)展趨勢(shì)移動(dòng)網(wǎng)GSM / UMTS 采用相同的體系結(jié)構(gòu)，分為核心網(wǎng)（CN）和接入網(wǎng)

CN主要分為兩部分：電路域和分組域。電路域主要指的是話音業(yè)務(wù)，軟交換機(jī)制是在UMTS 的核心網(wǎng)上被引入的，其由MSCServer 和MGW 組成。2G GSM 核心網(wǎng)CS 由MSC 組成，現(xiàn)在正在向軟交換架構(gòu)的形式上靠近并實(shí)現(xiàn)了2G/3G 共用核心網(wǎng)。分組域則是以移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，網(wǎng)元涉及到的是SGSN和GGSN 。2G GSM 接入網(wǎng)由基站控制器BSC 和基站BTS 組成，UMTS 接入網(wǎng)由基站控制器RNC 和基站NodeB 組成。

分析當(dāng)前情況，BSS 接口的承載主要建立在SDH基礎(chǔ)上，3GPP R4 發(fā)展了ATM 承載模式，但是在IP技術(shù)的飛速發(fā)展下，它已經(jīng)逐漸向RAN接口承載方向靠攏。并且緩解了IP RAN在R5階段提出來所產(chǎn)生的一系列相關(guān)問題。

2G/3G 是否能夠共同發(fā)展，時(shí)刻被移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)關(guān)注著，他們?cè)诟?G發(fā)展的同時(shí)也在了解3G發(fā)展的所需條件，當(dāng)然，對(duì)于IP承載網(wǎng)也是非常重視的。綜合分析全球各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的發(fā)展現(xiàn)狀得出，移動(dòng)網(wǎng)IP化是建立在移動(dòng)網(wǎng)架構(gòu)之上的。

第1 步進(jìn)行CN 的IP 化，PS 域直接定義在IP 上，GPRS 的Gn 和Gi 接口直接通過IP 網(wǎng)絡(luò)承載；對(duì)于CS域，由于原有GSM 核心網(wǎng)是層次化結(jié)構(gòu)，一般分為匯接局和端局，因此其IP化的進(jìn)程包括匯接局的IP化和端局IP 化，隨著端局IP 化的全面完成，匯接局也將退出歷史舞臺(tái)，核心網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)端局到端局直接IP 互通。

第2 步是BSS 到CN 接口的IP 化，2G 是BSC 到M G W 的A 接口和P C U 到S G S N 的G b 接口，3 G 名稱不一樣，是RNC 到MGW 的Iu-Cs 接口和RNC 到SGSN的Iu-Ps 接口。

第3 步是BSS 內(nèi)部接口IP 化，主要是指BSC 到BTS的Abis 接口或者RNC 到NodeB 的IuB 接口，由于這些接口覆蓋范圍最廣，因此是IP 化最重要的內(nèi)容。

BSS 的IP 化是移動(dòng)網(wǎng)IP 化的最核心內(nèi)容，對(duì)于現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化，未來3G接入網(wǎng)建設(shè)具有重要意義。

2 BSS IP 化的意義

移動(dòng)網(wǎng)的IP 化特別是RAN 的IP 化對(duì)于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展意義十分重大，它能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)的性能、新業(yè)務(wù)支持能力和用戶體驗(yàn)，降低CAPEX 和OPEX ，并且保證移動(dòng)網(wǎng)的長(zhǎng)期演進(jìn)和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)BSS的IP化傳輸與否對(duì)手機(jī)終端來說是透明的，BSS 網(wǎng)元間傳輸?shù)腎P化與否和“Gb over IP”、“Ater over IP”沒有必然關(guān)系，考慮到改造成本，兩者的IP化改造可以分階

段進(jìn)行。

（1）構(gòu)建更安全的架構(gòu)： 區(qū)別于傳統(tǒng)的TDM 網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)具有靈活的自主路由尋址能力，這樣可以很方便實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)元之間的備份功能，保證BSC/RNC 實(shí)現(xiàn)到主備MGW/SGSN 的備份，或者BTS/Node B 到BSC/RNC 的備份，這樣在這些網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)故障情況下，業(yè)務(wù)能夠得到恢復(fù)保護(hù)；

（2）更高的容量和帶寬： HSDPA 技術(shù)引發(fā)高達(dá)5倍于GSM 的傳輸帶寬需求，傳統(tǒng)SDH 方案面臨資源瓶頸，并且擴(kuò)容難度較大。采用IP組網(wǎng)方式能夠?yàn)榛咎峁〧E/GE 接口，F(xiàn)E 相當(dāng)于50 個(gè)E1 的帶寬，基本上可以一勞永逸滿足基站的帶寬要求。同時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠提供10GE 以上的帶寬，接入更多的基站，而且保證接入基站同時(shí)可以接入更多的其它業(yè)務(wù)；

（3）更低的建設(shè)和維護(hù)成本： 傳統(tǒng)E1、SDH、微波建設(shè)和擴(kuò)容成本較高，HSPA 技術(shù)將引發(fā)傳輸成本飚升，網(wǎng)絡(luò)需要持續(xù)擴(kuò)容；而且基于TDM 方式傳輸資源難以共享，帶寬資源利用效率低。采用IP組網(wǎng)方式后續(xù)端口擴(kuò)容少，相比傳統(tǒng)的TDM 組網(wǎng)，IP 設(shè)備成本和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人力成本低；

（4）更高的復(fù)用效率，可提供差異化服務(wù)：傳統(tǒng)TDM 組網(wǎng)方式采用剛性管道模式，不同接口之間的帶寬無法共享， 帶寬資源復(fù)用效率較低； 而且不能針對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類傳輸管理和差異化服務(wù)?；贗P分組的組網(wǎng)方式可以在鏈路上進(jìn)行帶寬復(fù)用，有效提升帶寬資源的利用效率；

（5）Abis接口IP化技術(shù)方案為客戶提供了多種靈活便利的組網(wǎng)方式，B S C 可以采用直連的方式接入BTS，也可以采用非直連的方式，即通過路由器接入BTS。

3 傳統(tǒng)無線接入網(wǎng)IP 化工程分析

從工程實(shí)施涉及面來看，A 接口IP 化由于涉及網(wǎng)絡(luò)層次高一些，涉及網(wǎng)元數(shù)目少，實(shí)施起來相對(duì)更容易，Abis接口IP化則由于涉及眾多無線基站和復(fù)雜的傳輸環(huán)境而相對(duì)操作困難。從協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)角度來看，則剛好相反，由于A/Gb 接口涉及核心網(wǎng)和無線網(wǎng)不同廠家設(shè)備的兼容性，在IP 化標(biāo)準(zhǔn)制定上有操作難度；而Abis 接口固有的不開放，目前沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但不影響其封裝承載的IP化，現(xiàn)有部分基站已采用電信級(jí)IP寬帶平臺(tái)，其Abis 接口支持IP over E1和IP over FE。傳輸線路既可以利用傳統(tǒng)的TDM、SDH、微波、衛(wèi)星，也可以采用面向未來的IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還支持E1 + FE 混合傳輸。 這些特點(diǎn)給擁有不同傳輸資源的運(yùn)營(yíng)商提供了靈活的選擇，并降低傳輸成本。

Abis接口IP化承載主要關(guān)鍵，個(gè)人認(rèn)為還是在于整個(gè)本地傳輸網(wǎng)的IP 化改造和逐步演進(jìn)的過程。當(dāng)Abis 接口IP 化的時(shí)候，傳輸網(wǎng)絡(luò)必然需要全I(xiàn)P 化才能達(dá)到相關(guān)的要求。當(dāng)前普通SDH 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過MSTP 化改造以后，可以提供IP接口，基站設(shè)備Abis接口可以通過FE 接口與SDH 傳輸設(shè)備（已經(jīng)進(jìn)行MSTP 改造后）直聯(lián)，節(jié)省了傳統(tǒng)基站中的DDF 器件，原有基站電路可以通過IP化的數(shù)據(jù)直接由傳輸設(shè)備傳送到上層網(wǎng)絡(luò)，無論是在經(jīng)濟(jì)上及維護(hù)上都給運(yùn)營(yíng)商節(jié)省了大量的成本。

4 結(jié)束語

隨著移動(dòng)接入網(wǎng)的IP化，從工程實(shí)施的角度分析，運(yùn)營(yíng)商在不同層面上的設(shè)備對(duì)接將大大簡(jiǎn)化，減少了對(duì)于原有DDF/ODF 等無源器件的使用，為運(yùn)營(yíng)商節(jié)省了大量的成本投資。

[責(zé)任編輯：劉帥]