移動接入網IP化

郭思娟

【摘 要】本文通過對移動網GSM/UMTS采用的體系結構的介紹，分析了移動接入網的現狀及發展方向，并在工程實施的角度出發，詳細描述了移動接入網絡的具體步驟以及需要注意的問題。

【關鍵詞】移動接入網；Abis；MSTP

隨著社會科技的不斷進步，移動通信業務也緊緊跟隨社會的腳步，將原來單一的語音業務逐漸的向語音、數據和視頻等多媒體業發展，并且將網絡和存儲更大化。為了迎合消費者日益增長的物質文化需求，擴大用戶的使用規模，中國移動通信在不斷的創新和發展，移動網的IP化是其發展中最大的黑馬，將移動網IP化包括核心網IP化和接入網IP化。現在移動運營商核心網的IP化已經全面開始實施，與此同時移動接入網（2G 稱為BSS，3G 稱為RAN）的IP 化也即將啟動。RAN的IP化可以把運營商的移動網絡構架更加規范，提高網絡承載量，實現各種場景下都有相符的相對便宜的IP傳輸網絡，這樣不僅可以降低運營商的所需成本，而且增大其市場競爭力。

1 RAN IP 化的發展趨勢移動網GSM / UMTS 采用相同的體系結構，分為核心網（CN）和接入網

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務，軟交換機制是在UMTS 的核心網上被引入的，其由MSCServer 和MGW 組成。2G GSM 核心網CS 由MSC 組成，現在正在向軟交換架構的形式上靠近并實現了2G/3G 共用核心網。分組域則是以移動數據業務為主，網元涉及到的是SGSN和GGSN 。2G GSM 接入網由基站控制器BSC 和基站BTS 組成，UMTS 接入網由基站控制器RNC 和基站NodeB 組成。

分析當前情況，BSS 接口的承載主要建立在SDH基礎上，3GPP R4 發展了ATM 承載模式，但是在IP技術的飛速發展下，它已經逐漸向RAN接口承載方向靠攏。并且緩解了IP RAN在R5階段提出來所產生的一系列相關問題。

2G/3G 是否能夠共同發展，時刻被移動運營商重點關注著，他們在跟蹤2G發展的同時也在了解3G發展的所需條件，當然，對于IP承載網也是非常重視的。綜合分析全球各個運營商的發展現狀得出，移動網IP化是建立在移動網架構之上的。

第1 步進行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 網絡承載；對于CS域，由于原有GSM 核心網是層次化結構，一般分為匯接局和端局，因此其IP化的進程包括匯接局的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，核心網將實現端局到端局直接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 化最重要的內容。

BSS 的IP 化是移動網IP 化的最核心內容，對于現有2G網絡架構優化，未來3G接入網建設具有重要意義。

2 BSS IP 化的意義

移動網的IP 化特別是RAN 的IP 化對于網絡發展意義十分重大，它能夠有效提升網絡的性能、新業務支持能力和用戶體驗，降低CAPEX 和OPEX ，并且保證移動網的長期演進和發展，實現BSS的IP化傳輸與否對手機終端來說是透明的，BSS 網元間傳輸的IP化與否和“Gb over IP”、“Ater over IP”沒有必然關系，考慮到改造成本，兩者的IP化改造可以分階

段進行。

（1）構建更安全的架構： 區別于傳統的TDM 網絡，IP網絡具有靈活的自主路由尋址能力，這樣可以很方便實現移動網元之間的備份功能，保證BSC/RNC 實現到主備MGW/SGSN 的備份，或者BTS/Node B 到BSC/RNC 的備份，這樣在這些網元節點故障情況下，業務能夠得到恢復保護；

（2）更高的容量和帶寬： HSDPA 技術引發高達5倍于GSM 的傳輸帶寬需求，傳統SDH 方案面臨資源瓶頸，并且擴容難度較大。采用IP組網方式能夠為基站提供FE/GE 接口，FE 相當于50 個E1 的帶寬，基本上可以一勞永逸滿足基站的帶寬要求。同時，整個網絡能夠提供10GE 以上的帶寬，接入更多的基站，而且保證接入基站同時可以接入更多的其它業務；

（3）更低的建設和維護成本： 傳統E1、SDH、微波建設和擴容成本較高，HSPA 技術將引發傳輸成本飚升，網絡需要持續擴容；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組網方式后續端口擴容少，相比傳統的TDM 組網，IP 設備成本和網絡維護人力成本低；

（4）更高的復用效率，可提供差異化服務：傳統TDM 組網方式采用剛性管道模式，不同接口之間的帶寬無法共享， 帶寬資源復用效率較低； 而且不能針對業務進行分類傳輸管理和差異化服務。基于IP分組的組網方式可以在鏈路上進行帶寬復用，有效提升帶寬資源的利用效率；

（5）Abis接口IP化技術方案為客戶提供了多種靈活便利的組網方式，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 傳統無線接入網IP 化工程分析

從工程實施涉及面來看，A 接口IP 化由于涉及網絡層次高一些，涉及網元數目少，實施起來相對更容易，Abis接口IP化則由于涉及眾多無線基站和復雜的傳輸環境而相對操作困難。從協議標準角度來看，則剛好相反，由于A/Gb 接口涉及核心網和無線網不同廠家設備的兼容性，在IP 化標準制定上有操作難度；而Abis 接口固有的不開放，目前沒有統一標準，但不影響其封裝承載的IP化，現有部分基站已采用電信級IP寬帶平臺，其Abis 接口支持IP over E1和IP over FE。傳輸線路既可以利用傳統的TDM、SDH、微波、衛星，也可以采用面向未來的IP 數據網絡，同時還支持E1 + FE 混合傳輸。 這些特點給擁有不同傳輸資源的運營商提供了靈活的選擇，并降低傳輸成本。

Abis接口IP化承載主要關鍵，個人認為還是在于整個本地傳輸網的IP 化改造和逐步演進的過程。當Abis 接口IP 化的時候，傳輸網絡必然需要全IP 化才能達到相關的要求。當前普通SDH 網絡經過MSTP 化改造以后，可以提供IP接口，基站設備Abis接口可以通過FE 接口與SDH 傳輸設備（已經進行MSTP 改造后）直聯，節省了傳統基站中的DDF 器件，原有基站電路可以通過IP化的數據直接由傳輸設備傳送到上層網絡，無論是在經濟上及維護上都給運營商節省了大量的成本。

4 結束語

隨著移動接入網的IP化，從工程實施的角度分析，運營商在不同層面上的設備對接將大大簡化，減少了對于原有DDF/ODF 等無源器件的使用，為運營商節省了大量的成本投資。

[責任編輯：劉帥]