3G接入网IP承载解决方案背景与挑战

3G（3rd Generation），第三代数字通信技术，已经在大部分国家得到部署和应用。它与前两代通信技术的主要区别是在传输声音和数据的速度上有很大提升，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

国际电信联盟（ITU）确定3G通信的三大主流无线接口标准分别是W-CDMA（宽频分码多重存取）、CDMA2000（多载波分复用扩频调制）和TD-SCDMA（时分同步码分多址接入）。各个系统标准主要区别是无线接口的传输技术不同，但三种标准的网络架构基本统一，主要由三个部分构成：用户终端（UE：User Equipment）、无线接入网（RAN：Radio Access Network）和核心网络（CN：Core Network）。





图一：3G网络架构及接口示意图

传统的2G网络以及3G网络的初级版本（R99/R4）目前都面临着巨大的挑战。这些挑战不仅来自新业务对带宽的极大需求，还来自商业和技术等方面。

首先，为了适应多媒体服务对高速数据传输日益增长的需要，第三代移动通信合作项目组（3GPP）已经公布了一种新的高速数据传输技术，叫做高速下行分组接入技术（HSDPA）。将来在R6阶段，还会应用高速上行分组技术（HSUPA）。目前HSDPA已经在EMEA（欧洲、中东和非洲）超过50家运营商部署，其14.4Mbit/s的下行带宽已经远远超过普通WCDMA的能力范围，对3G承载网（尤其是接入网RAN）的能力提出了更高要求。

其次，随着各种移动增值业务的部署以及用户的迅速增多，运营商用于租用承载链路的费用急剧增加，这部分费用目前已经占据EMEA运营商日常网络维护费用绝大部分。这直接导致了运营商利润的缩水（Margin Squeeze），如果再没有新的承载技术取代传统的PDH/ATM链路的话，很多运营商将难以为继。

另外，通信技术已经全面向IP化演进，移动网络的IP趋势也不容置疑。移动网络的非IP化导致的兼容、升级成本增加、业务部署困难等问题将越来越明显。

因此，从99年开始，3GPP（3G Partnership Project）就提出“全IP”的概念。而全IP化最关键的一步是无线接入网的IP化。
   
根据3GPP（3G Partnership Project）的定义，从图二可以看到，RAN是由无线网络管理器（RNC：Radio Network Controller）、无线基站子系统（Node B）和它们之间的传输网络（Backhaul）所构成。



图二：3G网络各组成部分示意图

RAN的全IP化除了要对Node B和RNC实现IP化的改造之外，还需要对传送部分实现IP化。如果这部分不实现IP化，RAN的效率将非常低，那整个IP RAN也就失去了意义。