WCDMA/GSM核心網(wǎng)絡中的IP技術

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

　　越來越多的運營商認識到在引入分組網(wǎng)絡時需通盤考慮，最好是轉向投資一個單獨的多業(yè)務網(wǎng)絡。但面對的問題是：應該使用什么技術，ATM或IP?ATM是一個成熟的技術，可以承載傳統(tǒng)的語音業(yè)務以及IP。但是對運營商來說，要在ATM上承載IP，仍然需要投資路由器。

　　對于盡力而為話務來說，IP是成熟的技術。如果一個運營商想用IP技術作為多業(yè)務網(wǎng)絡的基礎，而且這個網(wǎng)絡也要支持傳統(tǒng)的語音業(yè)務時，他就必須從各個方面考慮新出現(xiàn)的問題。

　　目前還沒有大家一致認可的成熟的網(wǎng)絡設計能滿足所有的要求。隨著各種技術的出現(xiàn)，已經(jīng)可以在電信級的路由器產(chǎn)品上使用。這些技術也提供線速路由功能，使得延時和抖動可以被接受。

　　我們所要解決的問題是在IP多業(yè)務網(wǎng)絡中同時要延續(xù)今天網(wǎng)絡具有的特性，如服務質量、擁塞控制、安全性和生存力。目標是在一個IP網(wǎng)絡中運行所有的業(yè)務，這使得IP成為聚合層。在不久的將來，我們預計同步數(shù)字序列(SDH)會向IPoverWDM(波分復用)演進。實施的方案可以是用以太網(wǎng)技術來取替2層的SDH，這樣可以急劇降低傳輸費用。為了實現(xiàn)這種優(yōu)勢，所傳輸?shù)臉I(yè)務必須是以分組包的形式。

　　在一個基于IP的wcdma/GSM核心網(wǎng)絡中，所有的核心網(wǎng)絡中的網(wǎng)元使用一個公共的IP網(wǎng)絡所提供的連接層業(yè)務來傳輸話務和內(nèi)部信令。

　　IP網(wǎng)絡里的關鍵部分是IP骨干網(wǎng)絡，它是wcdma/GSM業(yè)務、ISP業(yè)務或固定網(wǎng)業(yè)務的公共骨干網(wǎng)。這是找到IP網(wǎng)絡解決方案的挑戰(zhàn)，因為需要解決安全性、生存力、QoS、IPV4/IPV6的雙棧、帶寬有效性，以及在“無連接”的網(wǎng)絡中傳輸面向連接的業(yè)務等。下面介紹了一個可能的方案，如果運營商有特定的要求，這個方案也會有所變化。

　　IP的架構主要有兩層組成：一個骨干層，主要用來承載不同的站點之間的所有話務;一個站點層，站點IP架構將IP的連接擴展到核心網(wǎng)絡的網(wǎng)元上。每一個站點IP架構通過一個或多個邊緣路由器連接到骨干層，邊緣路由器是一個話務匯聚點、IP本地網(wǎng)絡域和IP骨干網(wǎng)絡域的分界點。

　　IP骨干網(wǎng)絡是一個共享的網(wǎng)絡，它也連接屬于其它業(yè)務網(wǎng)絡的站點。IP骨干層提供站點之間廣域的IP連接。它被設計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IP骨干網(wǎng)絡是由一家運營商運營。路由器支持不同級別的服務等級和3層VPN。它也支持2層的封裝，可以用于在承載IP話務的同時承載站點之間的幀中繼或ATM話務。

　　站點的IP架構層將IP連接擴展到各種wcdma/GSM網(wǎng)元上。每個站點有本地IP網(wǎng)，連接站內(nèi)的各個網(wǎng)元，通過邊緣路由器與骨干網(wǎng)相連。站點內(nèi)的IP網(wǎng)絡應該是低成本的、大話務量的，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，能夠使用虛擬LAN(VLAN)技術。站點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IP網(wǎng)和IP骨干網(wǎng)。就結構而言，它們同時屬于站點IP網(wǎng)絡域和IP骨干網(wǎng)域，參與兩個域的路由協(xié)議。邊緣路由器包含先進的功能，在站點IP網(wǎng)絡和骨干網(wǎng)絡之間定義一個服務協(xié)議。通常一個站點有一對邊緣路由器，連接到IP骨干網(wǎng)上的不同核心路由器。

　　在實際網(wǎng)絡設計中，那些實際設備是按站點分組的?？筛鶕?jù)站點在網(wǎng)絡中的不同角色，將站點按類型分組。對核心網(wǎng)絡來說，3種類型的站點可以滿足運營商的需要。其它類型的站點可以根據(jù)運營商的特定條件來定義。

　　·一類站包括wcdma/GSM網(wǎng)絡所需要的全套功能(控制服務器、媒體網(wǎng)關、GPRS支持節(jié)點和無線接入控制器)。一個主站也可以包括業(yè)務網(wǎng)絡。為了分配冗余的負荷，一個網(wǎng)絡可以有幾個主站。

　　·二類站包括媒體網(wǎng)關、GPRS支持節(jié)點和無線接入網(wǎng)絡控制器。如果需要，二類站可以和其它網(wǎng)絡做對等連接。

　　·業(yè)務匯集站包括媒體網(wǎng)關和無線接入控制器，用于集中網(wǎng)絡中負荷。

　　在任何站均可設置到其它網(wǎng)絡的對等連接。一類站是最重要的類型。實際上，一個完整的網(wǎng)絡可以只用一類站來構建。