WCDMA/GSM核心网络中的IP技术

WCDMA/GSM核心网络中的IP技术

大多数移动运营商已经在网络中引入了基于分组的传输技术。无论是通过WAP服务器接入企业网，运营商变成互联网业务提供商，还是建立GPRS网络，IP网络都正在被引入。而与此同时，有些运营商则引入了异步转移模式骨干网来降低传输传统语音业务的成本。一般来说，这些是在网络的汇接层发生的。

　　越来越多的运营商认识到在引入分组网络时需通盘考虑，最好是转向投资一个单独的多业务网络。但面对的问题是：应该使用什么技术，ATM或IP？ATM是一个成熟的技术，可以承载传统的语音业务以及IP。但是对运营商来说，要在ATM上承载IP，仍然需要投资路由器。

　　对于尽力而为话务来说，IP是成熟的技术。如果一个运营商想用IP技术作为多业务网络的基础，而且这个网络也要支持传统的语音业务时，他就必须从各个方面考虑新出现的问题。

　　目前还没有大家一致认可的成熟的网络设计能满足所有的要求。随着各种技术的出现，已经可以在电信级的路由器产品上使用。这些技术也提供线速路由功能，使得延时和抖动可以被接受。

　　我们所要解决的问题是在IP多业务网络中同时要延续今天网络具有的特性，如服务质量、拥塞控制、安全性和生存力。目标是在一个IP网络中运行所有的业务，这使得IP成为聚合层。在不久的将来，我们预计同步数字序列(SDH) 会向 IP over WDM(波分复用)演进。实施的方案可以是用以太网技术来取替2层的SDH，这样可以急剧降低传输费用。为了实现这种优势，所传输的业务必须是以分组包的形式。

　　在一个基于IP的 WCDMA/GSM 核心网络中，所有的核心网络中的网元使用一个公共的IP网络所提供的连接层业务来传输话务和内部信令。

　　IP网络里的关键部分是IP骨干网络，它是 WCDMA/GSM 业务、ISP业务或固定网业务的公共骨干网。这是找到IP网络解决方案的挑战，因为需要解决安全性、生存力、QoS、IPVv4/IPv6 的双栈、带宽有效性，以及在“无连接”的网络中传输面向连接的业务等。下面介绍了一个可能的方案，如果运营商有特定的要求，这个方案也会有所变化。

　　IP的架构主要有两层组成：一个骨干层，主要用来承载不同的站点之间的所有话务；一个站点层，站点IP架构将IP的连接扩展到核心网络的网元上。每一个站点IP架构通过一个或多个边缘路由器连接到骨干层，边缘路由器是一个话务汇聚点、IP本地网络域和IP骨干网络域的分界点。

　　IP骨干网络是一个共享的网络，它也连接属于其它业务网络的站点。IP骨干层提供站点之间广域的IP连接。它被设计成用于简单的高速分组传输，一般是用大型骨干路由器组成，使用快速链路互联，例如爱立信的 AXI520/580 骨干路由器使用吉比链路互联。

　　在本文中，我们假设IP骨干网络是由一家运营商运营。路由器支持不同级别的服务等级和3层VPN。它也支持2层的封装，可以用于在承载IP话务的同时承载站点之间的帧中继或ATM话务。

　　站点的IP架构层将IP连接扩展到各种 WCDMA/GSM 网元上。每个站点有本地IP网，连接站内的各个网元，通过边缘路由器与骨干网相连。站点内的IP网络应该是低成本的、大话务量的，典型的是使用快速以太网、吉比以太网和局域网交换机，能够使用虚拟 LAN (VLAN) 技术。站点IP网是双备份的，以保证完全的有效性。

　　边缘路由器连接站点IP网和IP骨干网。就结构而言，它们同时属于站点IP网络域和IP骨干网域，参与两个域的路由协议。边缘路由器包含先进的功能，在站点IP网络和骨干网络之间定义一个服务协议。通常一个站点有一对边缘路由器，连接到IP骨干网上的不同核心路由器。

　　在实际网络设计中，那些实际设备是按站点分组的。可根据站点在网络中的不同角色，将站点按类型分组。对核心网络来说，3种类型的站点可以满足运营商的需要。其它类型的站点可以根据运营商的特定条件来定义。

·一类站包括 WCDMA/GSM 网络所需要的全套功能(控制服务器、媒体网关、GPRS支持节点和无线接入控制器)。一个主站也可以包括业务网络。为了分配冗余的负荷，一个网络可以有几个主站。

·二类站包括媒体网关、GPRS支持节点和无线接入网络控制器。如果需要，二类站可以和其它网络做对等连接。

·业务汇集站包括媒体网关和无线接入控制器，用于集中网络中负荷。

　　在任何站均可设置到其它网络的对等连接。一类站是最重要的类型。实际上，一个完整的网络可以只用一类站来构建。