WCDMA/GSM核心網(wǎng)絡(luò)中的IP技術(shù)

大多數(shù)移動(dòng)運(yùn)營商已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中引入了基于分組的傳輸技術(shù)。無論是通過WAP服務(wù)器接入企業(yè)網(wǎng)，運(yùn)營商變成互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商，還是建立GPRS網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)都正在被引入。而與此同時(shí)，有些運(yùn)營商則引入了異步轉(zhuǎn)移模式骨干網(wǎng)來降低傳輸傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的成本。一般來說，這些是在網(wǎng)絡(luò)的匯接層發(fā)生的。

　　越來越多的運(yùn)營商認(rèn)識(shí)到在引入分組網(wǎng)絡(luò)時(shí)需通盤考慮，最好是轉(zhuǎn)向投資一個(gè)單獨(dú)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。但面對(duì)的問題是：應(yīng)該使用什么技術(shù)，ATM或IP?ATM是一個(gè)成熟的技術(shù)，可以承載傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)以及IP。但是對(duì)運(yùn)營商來說，要在ATM上承載IP，仍然需要投資路由器。

　　對(duì)于盡力而為話務(wù)來說，IP是成熟的技術(shù)。如果一個(gè)運(yùn)營商想用IP技術(shù)作為多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，而且這個(gè)網(wǎng)絡(luò)也要支持傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)時(shí)，他就必須從各個(gè)方面考慮新出現(xiàn)的問題。

　　目前還沒有大家一致認(rèn)可的成熟的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)能滿足所有的要求。隨著各種技術(shù)的出現(xiàn)，已經(jīng)可以在電信級(jí)的路由器產(chǎn)品上使用。這些技術(shù)也提供線速路由功能，使得延時(shí)和抖動(dòng)可以被接受。

　　我們所要解決的問題是在IP多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)要延續(xù)今天網(wǎng)絡(luò)具有的特性，如服務(wù)質(zhì)量、擁塞控制、安全性和生存力。目標(biāo)是在一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行所有的業(yè)務(wù)，這使得IP成為聚合層。在不久的將來，我們預(yù)計(jì)同步數(shù)字序列(SDH)會(huì)向IPoverWDM(波分復(fù)用)演進(jìn)。實(shí)施的方案可以是用以太網(wǎng)技術(shù)來取替2層的SDH，這樣可以急劇降低傳輸費(fèi)用。為了實(shí)現(xiàn)這種優(yōu)勢，所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)必須是以分組包的形式。

　　在一個(gè)基于IP的wcdma/GSM核心網(wǎng)絡(luò)中，所有的核心網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元使用一個(gè)公共的IP網(wǎng)絡(luò)所提供的連接層業(yè)務(wù)來傳輸話務(wù)和內(nèi)部信令。

　　IP網(wǎng)絡(luò)里的關(guān)鍵部分是IP骨干網(wǎng)絡(luò)，它是wcdma/GSM業(yè)務(wù)、ISP業(yè)務(wù)或固定網(wǎng)業(yè)務(wù)的公共骨干網(wǎng)。這是找到IP網(wǎng)絡(luò)解決方案的挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰鉀Q安全性、生存力、QoS、IPV4/IPV6的雙棧、帶寬有效性，以及在“無連接”的網(wǎng)絡(luò)中傳輸面向連接的業(yè)務(wù)等。下面介紹了一個(gè)可能的方案，如果運(yùn)營商有特定的要求，這個(gè)方案也會(huì)有所變化。

　　IP的架構(gòu)主要有兩層組成：一個(gè)骨干層，主要用來承載不同的站點(diǎn)之間的所有話務(wù);一個(gè)站點(diǎn)層，站點(diǎn)IP架構(gòu)將IP的連接擴(kuò)展到核心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元上。每一個(gè)站點(diǎn)IP架構(gòu)通過一個(gè)或多個(gè)邊緣路由器連接到骨干層，邊緣路由器是一個(gè)話務(wù)匯聚點(diǎn)、IP本地網(wǎng)絡(luò)域和IP骨干網(wǎng)絡(luò)域的分界點(diǎn)。

　　IP骨干網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)共享的網(wǎng)絡(luò)，它也連接屬于其它業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)。IP骨干層提供站點(diǎn)之間廣域的IP連接。它被設(shè)計(jì)成用于簡單的高速分組傳輸，一般是用大型骨干路由器組成，使用快速鏈路互聯(lián)，例如愛立信的AXI520/580骨干路由器使用吉比鏈路互聯(lián)。

　　在本文中，我們假設(shè)IP骨干網(wǎng)絡(luò)是由一家運(yùn)營商運(yùn)營。路由器支持不同級(jí)別的服務(wù)等級(jí)和3層VPN。它也支持2層的封裝，可以用于在承載IP話務(wù)的同時(shí)承載站點(diǎn)之間的幀中繼或ATM話務(wù)。

　　站點(diǎn)的IP架構(gòu)層將IP連接擴(kuò)展到各種wcdma/GSM網(wǎng)元上。每個(gè)站點(diǎn)有本地IP網(wǎng)，連接站內(nèi)的各個(gè)網(wǎng)元，通過邊緣路由器與骨干網(wǎng)相連。站點(diǎn)內(nèi)的IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是低成本的、大話務(wù)量的，典型的是使用快速以太網(wǎng)、吉比以太網(wǎng)和局域網(wǎng)交換機(jī)，能夠使用虛擬LAN(VLAN)技術(shù)。站點(diǎn)IP網(wǎng)是雙備份的，以保證完全的有效性。

　　邊緣路由器連接站點(diǎn)IP網(wǎng)和IP骨干網(wǎng)。就結(jié)構(gòu)而言，它們同時(shí)屬于站點(diǎn)IP網(wǎng)絡(luò)域和IP骨干網(wǎng)域，參與兩個(gè)域的路由協(xié)議。邊緣路由器包含先進(jìn)的功能，在站點(diǎn)IP網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)之間定義一個(gè)服務(wù)協(xié)議。通常一個(gè)站點(diǎn)有一對(duì)邊緣路由器，連接到IP骨干網(wǎng)上的不同核心路由器。

　　在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，那些實(shí)際設(shè)備是按站點(diǎn)分組的。可根據(jù)站點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的不同角色，將站點(diǎn)按類型分組。對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)來說，3種類型的站點(diǎn)可以滿足運(yùn)營商的需要。其它類型的站點(diǎn)可以根據(jù)運(yùn)營商的特定條件來定義。

　　·一類站包括wcdma/GSM網(wǎng)絡(luò)所需要的全套功能(控制服務(wù)器、媒體網(wǎng)關(guān)、GPRS支持節(jié)點(diǎn)和無線接入控制器)。一個(gè)主站也可以包括業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。為了分配冗余的負(fù)荷，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以有幾個(gè)主站。

　　·二類站包括媒體網(wǎng)關(guān)、GPRS支持節(jié)點(diǎn)和無線接入網(wǎng)絡(luò)控制器。如果需要，二類站可以和其它網(wǎng)絡(luò)做對(duì)等連接。

　　·業(yè)務(wù)匯集站包括媒體網(wǎng)關(guān)和無線接入控制器，用于集中網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷。

　　在任何站均可設(shè)置到其它網(wǎng)絡(luò)的對(duì)等連接。一類站是最重要的類型。實(shí)際上，一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)可以只用一類站來構(gòu)建。