移动接入网IP化

郭思娟

【摘 要】本文通过对移动网GSM/UMTS采用的体系结构的介绍，分析了移动接入网的现状及发展方向，并在工程实施的角度出发，详细描述了移动接入网络的具体步骤以及需要注意的问题。

【关键词】移动接入网；Abis；MSTP

随着社会科技的不断进步，移动通信业务也紧紧跟随社会的脚步，将原来单一的语音业务逐渐的向语音、数据和视频等多媒体业发展，并且将网络和存储更大化。为了迎合消费者日益增长的物质文化需求，扩大用户的使用规模，中国移动通信在不断的创新和发展，移动网的IP化是其发展中最大的黑马，将移动网IP化包括核心网IP化和接入网IP化。现在移动运营商核心网的IP化已经全面开始实施，与此同时移动接入网（2G 称为BSS，3G 称为RAN）的IP 化也即将启动。RAN的IP化可以把运营商的移动网络构架更加规范，提高网络承载量，实现各种场景下都有相符的相对便宜的IP传输网络，这样不仅可以降低运营商的所需成本，而且增大其市场竞争力。

1 RAN IP 化的发展趋势移动网GSM / UMTS 采用相同的体系结构，分为核心网（CN）和接入网

CN主要分为两部分：电路域和分组域。电路域主要指的是话音业务，软交换机制是在UMTS 的核心网上被引入的，其由MSCServer 和MGW 组成。2G GSM 核心网CS 由MSC 组成，现在正在向软交换架构的形式上靠近并实现了2G/3G 共用核心网。分组域则是以移动数据业务为主，网元涉及到的是SGSN和GGSN 。2G GSM 接入网由基站控制器BSC 和基站BTS 组成，UMTS 接入网由基站控制器RNC 和基站NodeB 组成。

分析当前情况，BSS 接口的承载主要建立在SDH基础上，3GPP R4 发展了ATM 承载模式，但是在IP技术的飞速发展下，它已经逐渐向RAN接口承载方向靠拢。并且缓解了IP RAN在R5阶段提出来所产生的一系列相关问题。

2G/3G 是否能够共同发展，时刻被移动运营商重点关注着，他们在跟踪2G发展的同时也在了解3G发展的所需条件，当然，对于IP承载网也是非常重视的。综合分析全球各个运营商的发展现状得出，移动网IP化是建立在移动网架构之上的。

第1 步进行CN 的IP 化，PS 域直接定义在IP 上，GPRS 的Gn 和Gi 接口直接通过IP 网络承载；对于CS域，由于原有GSM 核心网是层次化结构，一般分为汇接局和端局，因此其IP化的进程包括汇接局的IP化和端局IP 化，随着端局IP 化的全面完成，汇接局也将退出历史舞台，核心网将实现端局到端局直接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 名称不一样，是RNC 到MGW 的Iu-Cs 接口和RNC 到SGSN的Iu-Ps 接口。

第3 步是BSS 内部接口IP 化，主要是指BSC 到BTS的Abis 接口或者RNC 到NodeB 的IuB 接口，由于这些接口覆盖范围最广，因此是IP 化最重要的内容。

BSS 的IP 化是移动网IP 化的最核心内容，对于现有2G网络架构优化，未来3G接入网建设具有重要意义。

2 BSS IP 化的意义

移动网的IP 化特别是RAN 的IP 化对于网络发展意义十分重大，它能够有效提升网络的性能、新业务支持能力和用户体验，降低CAPEX 和OPEX ，并且保证移动网的长期演进和发展，实现BSS的IP化传输与否对手机终端来说是透明的，BSS 网元间传输的IP化与否和“Gb over IP”、“Ater over IP”没有必然关系，考虑到改造成本，两者的IP化改造可以分阶

段进行。

（1）构建更安全的架构： 区别于传统的TDM 网络，IP网络具有灵活的自主路由寻址能力，这样可以很方便实现移动网元之间的备份功能，保证BSC/RNC 实现到主备MGW/SGSN 的备份，或者BTS/Node B 到BSC/RNC 的备份，这样在这些网元节点故障情况下，业务能够得到恢复保护；

（2）更高的容量和带宽： HSDPA 技术引发高达5倍于GSM 的传输带宽需求，传统SDH 方案面临资源瓶颈，并且扩容难度较大。采用IP组网方式能够为基站提供FE/GE 接口，FE 相当于50 个E1 的带宽，基本上可以一劳永逸满足基站的带宽要求。同时，整个网络能够提供10GE 以上的带宽，接入更多的基站，而且保证接入基站同时可以接入更多的其它业务；

（3）更低的建设和维护成本： 传统E1、SDH、微波建设和扩容成本较高，HSPA 技术将引发传输成本飚升，网络需要持续扩容；而且基于TDM 方式传输资源难以共享，带宽资源利用效率低。采用IP组网方式后续端口扩容少，相比传统的TDM 组网，IP 设备成本和网络维护人力成本低；

（4）更高的复用效率，可提供差异化服务：传统TDM 组网方式采用刚性管道模式，不同接口之间的带宽无法共享， 带宽资源复用效率较低； 而且不能针对业务进行分类传输管理和差异化服务。基于IP分组的组网方式可以在链路上进行带宽复用，有效提升带宽资源的利用效率；

（5）Abis接口IP化技术方案为客户提供了多种灵活便利的组网方式，B S C 可以采用直连的方式接入BTS，也可以采用非直连的方式，即通过路由器接入BTS。

3 传统无线接入网IP 化工程分析

从工程实施涉及面来看，A 接口IP 化由于涉及网络层次高一些，涉及网元数目少，实施起来相对更容易，Abis接口IP化则由于涉及众多无线基站和复杂的传输环境而相对操作困难。从协议标准角度来看，则刚好相反，由于A/Gb 接口涉及核心网和无线网不同厂家设备的兼容性，在IP 化标准制定上有操作难度；而Abis 接口固有的不开放，目前没有统一标准，但不影响其封装承载的IP化，现有部分基站已采用电信级IP宽带平台，其Abis 接口支持IP over E1和IP over FE。传输线路既可以利用传统的TDM、SDH、微波、卫星，也可以采用面向未来的IP 数据网络，同时还支持E1 + FE 混合传输。 这些特点给拥有不同传输资源的运营商提供了灵活的选择，并降低传输成本。

Abis接口IP化承载主要关键，个人认为还是在于整个本地传输网的IP 化改造和逐步演进的过程。当Abis 接口IP 化的时候，传输网络必然需要全IP 化才能达到相关的要求。当前普通SDH 网络经过MSTP 化改造以后，可以提供IP接口，基站设备Abis接口可以通过FE 接口与SDH 传输设备（已经进行MSTP 改造后）直联，节省了传统基站中的DDF 器件，原有基站电路可以通过IP化的数据直接由传输设备传送到上层网络，无论是在经济上及维护上都给运营商节省了大量的成本。

4 结束语

随着移动接入网的IP化，从工程实施的角度分析，运营商在不同层面上的设备对接将大大简化，减少了对于原有DDF/ODF 等无源器件的使用，为运营商节省了大量的成本投资。

[责任编辑：刘帅]