移動網(wǎng)IP化包括核心網(wǎng)IP化和接入網(wǎng)IP化。
核心網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)承載;對于CS域,由于原有GSM核心網(wǎng)是層次化結(jié)構(gòu),一般分為匯接局和端局,因此其IP化的進(jìn)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(wǎng)將實現(xiàn)端局到端局直接IP互通。
接入網(wǎng)RAN到CN接口的IP化,2G網(wǎng)絡(luò)上表現(xiàn)在BSC到MGW的A接口和PCU到SGSN的Gb接口,3G網(wǎng)絡(luò)上表現(xiàn)在RNC到MGW的Iu-Cs接口和RNC到SGSN的Iu-Ps接口。
RAN內(nèi)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廣,因此是IP化最重要的內(nèi)容。
目前移動運營商核心網(wǎng)的IP化已經(jīng)全面開始實施,移動接入網(wǎng)(RAN)的IP化也即將啟動。
面向未來基站IP化的無線回傳方案——EPON
EPON技術(shù)在寬帶接入應(yīng)用中具有高帶寬、低成本、支持多種業(yè)務(wù)以及應(yīng)用簡單靈活的優(yōu)勢。將EPON技術(shù)應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)的有線傳輸系統(tǒng),在低成本解決基本的無線業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐瑫r,還可以充分發(fā)揮其高帶寬的優(yōu)勢,其簡單靈活的特點,則可以大大降低網(wǎng)絡(luò)整體的擁有成本和維護(hù)費用。EPON的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
●節(jié)省大量光纖和光收發(fā)器,較傳統(tǒng)方案建網(wǎng)成本更低;
●網(wǎng)絡(luò)中無有源設(shè)備,可靠性高,顯著降低維護(hù)費用;
●可提供最高20km的遠(yuǎn)距離高帶寬接入,且?guī)捒蓜討B(tài)調(diào)整;
●每個用戶上行帶寬獨享,可提供類似TDM的專線質(zhì)量;
●大容量廣覆蓋少局所的建網(wǎng)模型,更符合運營商網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展思路;
●組網(wǎng)模型不受限制,可以靈活組建鏈型、樹型、星型等網(wǎng)絡(luò)。
EPON技術(shù)用于無線接入網(wǎng)絡(luò)可以將多個基站的數(shù)據(jù)通過光纖匯聚到一起。通常光纖傳輸距離可達(dá)20km,因此一個EPON網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋直徑40km的范圍。圖1為EPON無線接入網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。OLT放置在中心局,與骨干網(wǎng)絡(luò)連接;ONU放置在移動基站(BS)處。POS(無源光分路器)和光纜構(gòu)成OLT和ONU之間的無源光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。目前OLT側(cè)每個PON接口最多可以連接64個ONU,也就是說,一個EPON網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋64個基站。實際的EPON設(shè)備,一般OLT側(cè)都可以提供多個PON接口,因此可以提供更多的基站連接。
圖1 EPON無線接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
下行方向上,POS將骨干段光纖的信號復(fù)制到各支路,以廣播方式將下行信息發(fā)送至每個ONU處。如圖2所示。
圖2 下行方向傳輸方式
上行方向采用時分復(fù)用多址接入技術(shù),在OLT的集中控制下,每個ONU獨占一個時隙,防止各ONU的數(shù)據(jù)在POS匯聚時產(chǎn)生沖突。如圖3所示。
圖3 上行方向傳輸方式
面向移動基站IP化的無線回傳方案——電信級以太網(wǎng)
所謂電信級以太網(wǎng),即在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過擴(kuò)展幀頭和引入二層信令,在以太網(wǎng)上實現(xiàn)與電信網(wǎng)類似的可管理性和高可靠性。根據(jù)ITU-T和MEF(城域以太網(wǎng)論壇)的定義,電信級以太網(wǎng)應(yīng)具備以下特征。
●高可靠性。在環(huán)型、雙星型和格型拓?fù)湎履軌蛱峁?0ms以內(nèi)的自愈能力。
●端到端的QoS保障能力。具備業(yè)務(wù)區(qū)分和識別能力,能夠提供基于CIR和EIR的QoS保障能力。
●完善的OAM(操作、管理、維護(hù))和可管理性;诙䦟犹峁⿲收虾托阅艿墓芾砉δ埽邆潇`活的業(yè)務(wù)管理和提供能力。
●支持多業(yè)務(wù)。能夠滿足TDM、語音和視頻等業(yè)務(wù)的綜合承載需求,通過偽線或仿真方式實現(xiàn)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互通。
●標(biāo)準(zhǔn)化。具備良好的互聯(lián)互通性,實現(xiàn)不同廠商和運營商之間的業(yè)務(wù)互通。
電信級以太網(wǎng)技術(shù)在IPRAN應(yīng)用的優(yōu)勢有以下幾點。
●能夠提供端到端電信級的數(shù)據(jù)傳送,具備類似電路的服務(wù)質(zhì)量和高可靠性。
●直接采用以太網(wǎng)承載IP業(yè)務(wù),避免了協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和封裝帶來的開銷。
●降低建網(wǎng)成本,符合網(wǎng)絡(luò)整體IP化的趨勢。
廣義的電信級以太網(wǎng)技術(shù)的種類比較多,并無統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。但究其實質(zhì),電信級以太網(wǎng)技術(shù)可分為兩條不同的技術(shù)路線,具體如圖4所示。
●直接在以太網(wǎng)上進(jìn)行擴(kuò)展,增加保護(hù)倒換和OAM等特性,可以統(tǒng)稱為Ethernet+,這一類別包括增強(qiáng)型以太網(wǎng)、PBT和PBB-TE技術(shù)。
●引入MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)的封裝格式,并利用MPLS二層VPN(虛擬專用網(wǎng))的部分機(jī)制,實現(xiàn)電信級的功能,可以稱之為Ethernet+MPLSLite,這一類別包括傳送MPLS(T-MPLS)、VPLS(虛擬專用局域網(wǎng)服務(wù))和EoMPLS等。
圖4 電信級以太網(wǎng)分類
IPRAN的應(yīng)用對面向連接的特性要求較高,并且需要保障端到端的服務(wù)質(zhì)量,因此,PBB-TE或T-MPLS技術(shù)比較適合在IPRAN中應(yīng)用。需要指出的是,IPRAN對同步時鐘的精度有較高要求,尤其是對于基于TDD方式的cdma 2000和TD-SCDMA系統(tǒng),因此,電信級以太網(wǎng)需要考慮引入同步以太網(wǎng)等技術(shù)來滿足高精度同步時鐘的傳送和提取。