移动IP城域网定位及其发展趋势

　　未来的竞争是全业务的竞争，全业务运营的基础是融合的网络，融合的网络能够为客户提供无差别的通信服务和体验，同时降低投资成本，提升企业竞争力。IP的灵活性和开放性使其成为未来融合网络的基础。业务IP化、终端IP化与IP承载技术相辅相成，共同推动运营商向ALLIP网络演进。

　　3GPPIMS定义了未来融合网络移动、固定接入的统一呼叫控制，IMS业务和接入方式无关，这个接入网络可以是固定的网络，也可以是移动的网络，是一个长期的FMC架构。基于ALLIP的FMC网络架构示意见图1。

图1基于ALL IP的FMC网络架构示意

　　在这个网络架构中，统一的IP城域网是非常重要的基础网络，也是运营商未来竞争的重要平台，未来全业务时代的网络竞争实际上是IP城域网的竞争。国内主流运营商也纷纷启动了IP城域网的建设或改造，相比固网运营商，移动IP城域网的建设虽然起步晚，但是没有历史包袱，可以选择更高的起点和更先进的技术，建设更先进的、面向融合的IP城域网。

　　一、业务发展思路

　　从固网运营商IP城域网的业务定位来看，主要是ADSL宽带接入用户，而对于移动运营商，移动IP城域网主要定位在移动用户的接入，保证移动网络的IP化和扁平化发展。但是全业务运营是主流的发展方向，IP城域网的发展方向是综合业务接入和承载，为全业务运营服务。移动IP城域网业务的总体发展需要考虑到以下几方面。

　　1.1 保证移动网络IP化发展

　　移动网分为核心网(CN)和接入网(RAN/BSS)，ALLIP发展是未来的重点。2G/3G的统筹发展是移动运营商关注的重要问题，移动运营商在考虑现有2G网络发展的同时关注未来3G网络建设的需求，对于IP承载网的建设也同样如此。从全球各运营商发展的实际情况来看，移动网IP化发展思路一般是基于移动网的架构从上而下进行的。

　　第一步进行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。

　　第二步是RAN到CN接口的IP化，2G中是BSC到MGW的A接口和PCU到SGSN的Gb接口，3G中的名称不一样，是RNC到MGW的Iu-Cs接口和RNC到SGSN的Iu-Ps接口。

　　第三步是RAN内部接口的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。

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　　目前，运营商IP网络的主流架构也是采用层次化架构，主要分为IP骨干网和IP城域网。IP骨干网定位于业务的长途传送，一般采用双骨干网的模式，其中一个骨干网定位于互联网业务(IP互联骨干网，如电信的163等);另外一个骨干网主要配合电信业务的IP化发展(如NGN业务的承载等)，称之为IP承载骨干网。IP城域网是综合业务接入网，定位于业务的接入和本地传送，向上接入到两个IP骨干网。

　　由于移动网元的物理位置与IP网络具有相关性，因此移动网的IP承载与IP网络有一定的对应关系。核心网的主要接口(如Nb/Nc/Mc等)可以归于IP骨干网承载，而RAN业务(Abis/A等)归于IP城域网承载(如图2所示)，这样能够有效利用现网的光纤资源，同时保证网络的可扩展性和持续演进。

图2移动网络IP承载示意

　　A/Gb接口。A接口属于本地业务，Gb接口由于SGSN集中设置，目前是长途业务，初期可以通过IP专网承载，但是随着SGSN下移本地网，Gb接口也将通过IP城域网承载。Abis接口是BSC和BTS之间的接口，覆盖范围更广，是未来移动IP城域网最重要的业务之一。

　　因此，移动IP城域网的建设是保证主营移动网络IP化的基础网络，意义重大。

　　1.2 积极拓展多业务

　　IP网络的最大特点是灵活性和多业务支撑能力，为用户提供更加丰富多彩的业务，降低网络投资和维护成本。因此可以在移动IP城域网积极发展业务，提升网络价值，增加收益。

　　结合政策和移动自身的情况，可以重点考虑发展移动互联网接入(如WiMAX)、大客户和村通等业务。由于这些业务面临更加激烈的竞争，因此差异化显得非常重要，提升网络质量和更好的服务是保证业务发展的重要因素。

　　1.3 向全业务IP承载网演进

　　未来的竞争是全业务的竞争，全业务运营的基础是融合的网络，而移动IP城域网是这个融合网络的重要组成部分。

　　业务IP化发展是主要趋势，所以未来IP城域网是所有业务的综合承载平台，能够有效降低网络的资本性支出(CAPEX)和运营成本(OPEX)，同时为用户提供更方便的业务。随着业务的演进，对网络的要求也越来越高，IP网络能够基于业务需求提供所需的服务，保证业务的开展和竞争力。

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　　作者: 佚名, 　出处:中国IT实验室,　责任编辑: 董柱,　 2008-08-06 09:52

　　未来中国移动通信用户将继续快速发展，移动用户普及率将接近发达国家的水平，随着用户需求的提升，竞争也十分激烈，高质量的网络是参与竞争的重要力量。同时多业务的运营和竞争也对IP网络提出了很高要求。

　　二、架构探讨

　　2.1 移动IP城域网的现状

　　经过几年的发展，中国移动建设了覆盖全国的IP网络，在骨干网方面，有IP承载网和IP互联网，为保证骨干网业务充分落地，在很多地市建设了IP城域网，保证用户接入。相比国内其他主流运营商，中国移动目前在城域范围内ALLIP网络方面还稍显滞后，主要有几个方面的问题：

　　●　网络层次架构不够清晰，IP城域网依附于省网，全省一个AS域，网络过大限制了进一步发展，也不利于网络的稳定;

　　●　IP城域网内部网络层次较多，存在很多L3交换机，有电信老城域网存在的一些问题;

　　●　IP城域网还是以交换型组网为主，BAS网络位置较高，L2网络较大，网络的可靠性不高。

　　因此，移动IP城域网与业务发展要求存在一些差距，特别是移动网络RAN的IP化承载，为了保证业务的顺利发展，打造有竞争力的网络平台，移动IP城域网需借鉴固网运营商IP城域网的发展思路，进一步完善和发展。

　　2.2 固定运营商IP城域网的发展思路

　　随着宽带用户的迅速发展，国内固网运营商实现早期交换型城域网向路由型城域网的改造，并且在2007年启动IP网络精细化工程。主要体现在以下几个方面：

　　●　“宽带提速”：明确每个宽带用户的带宽都要达到2Mbit/s以上，95%距POP点2.5km之内的城镇用户的带宽要达到4Mbit/s，观看高清电视节目时带宽要达到8Mbit/s以上;对大客户承诺可以提供10/100/1000M任意速率接入。

　　●　对各种业务进行“精耕细作”：精细化运营理念，为不同业务、不同用户提供差异化服务和精细化控制。

　　●　开拓新的业务领域：除了继续发展宽带、语音、互联网，也在积极开展视频监控、视频会议、IPTV、VOD、代建代维、大客户等，开始进军移动业务。

　　为了配合业务的发展，近几年来，固定运营商加大了IP城域网的建设力度，不断优化和完善IP城域网：

　　●　城域网的路由型改造：随着用户数目的急速发展，原有交换型城域网难以支撑更大的网络，逐步完成交换机向路由器的过渡。

　　●　独立自治域系统建设：原有全省设置自治域系统的方式限制了IP城域网的进一步发展，逐步开始IP互联骨干网的扁平化和IP城域网独立自治域系统建设，为IP城域网的发展预留足够的发展空间。

　　●　端局化发展：原有集中BAS方式难以满足宽带用户的快速发展，BAS逐步向网络边缘演进。

　　●　扁平化：多级网络结构复杂、维护管理成本高，扁平化的网络有利于提升网络的质量，降低维护成本，逐步形成二层+业务控制+三层的网络架构。

　　●　接入网电信级改造：随着业务的丰富和客户需求的提高，对接入网提出了更高的要求，接入网电信级改造提升了网络的质量。

　　作者: 佚名, 　出处:中国IT实验室,　责任编辑: 董柱,　 2008-08-06 09:52

　　未来中国移动通信用户将继续快速发展，移动用户普及率将接近发达国家的水平，随着用户需求的提升，竞争也十分激烈，高质量的网络是参与竞争的重要力量。同时多业务的运营和竞争也对IP网络提出了很高要求。

　　2.3 移动IP城域网架构探讨

　　2.3.1 独立自治域发展

　　IP城域网独立自治域是发展的主流趋势，能够更好地适应未来ALLIP的竞争，保持IP城域网的可持续发展，因此结合中国移动自身IP网络和业务的特点，建议朝独立自治域系统发展。

　　移动IP城域网独立自治域建设可以选择采用两个模式，省设置多个独立的城域网(或者按照本地网设置);省设置统一的城域网，如图3所示。

　　图3　城域网独立自治域发展思路

　　IP城域网独立自治域发展与CMnet的扁平化紧密相关，IP城域网将从目前的CMnet省网分离，而现有的CMnet省网与骨干网合并，成为CMnet骨干网，这就是CMnet的扁平化。CMnet的扁平化有利于全网资源的统一调度，减少维护成本。

　　2.3.2 扁平化、层次化架构

　　CMnet扁平化后，与IP专网形成并列的两个长途骨干网，两个骨干网负责业务的长途传送，CMnet骨干网定位于互联网类型业务，IP专网定位于高价值业务，IP专网部分AR兼顾部分和本地传送，是综合业务承载网。

　　移动IP城域网借鉴电信IP城域网的建设思路，充分考虑移动业务的特性和移动网络IP化进程，采用层次化、扁平化的网络架构，如图4所示。

　　图4　移动IP城域网架构

　　移动IP城域网采用层次化架构，分为核心层、汇聚层(业务控制点)和接入层，核心层负责业务的汇聚和分离，向上接入到两个IP骨干网;汇聚层完成业务的控制，目前只针对固定接入的个人用户，无线用户继续通过无线网元完成用户控制，无线网元接入到汇聚层的PE路由器;接入层完成业务和用户的接入。

　　移动IP城域网尽量保证扁平化架构，应避免同类节点多级级联而导致网络过于复杂，增加维护成本。

　　移动IP城域网的核心层采用跨域接入到两个IP骨干网，实现业务的综合接入，并且基于业务类型分流到不同的IP骨干网。

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　　未来中国移动通信用户将继续快速发展，移动用户普及率将接近发达国家的水平，随着用户需求的提升，竞争也十分激烈，高质量的网络是参与竞争的重要力量。同时多业务的运营和竞争也对IP网络提出了很高要求。

　　2.3 发展思路

　　移动IP城域网的建设可以基于现状和业务发展要求分层进行，结合移动网络IP化步骤和业务发展需求，总体可以分为几个阶段：

　　(1)核心层和汇聚层建设，核心层的建设结合CMnet骨干网的扁平化，汇聚层PE路由器的建设主要考虑移动网络A/Gb等接口的IP化改造。现有的PE路由器与为移动网元建设的PE路由器可以分离设置，如图5所示。

　　图5　CMnet扁平化与城域网独立自治域建设

　　(2)接入层的建设，在Abis接口IP化的前期，继续保持以太网交换机或者MSTP方式，但是要避免投资过大;随着Abis接口的IP化发展，逐步建设基于分组的电信级接入网，原有网络不再扩容，业务逐步迁移到新的电信级接入网上面，如图6所示。

　　图6　接入层建设思路

　　(3)随着业务和应用的融合，业务控制点逐步融合到统一的业务控制网关，接入网统一到电信级IP接入网上面。

　　采用分阶段逐步发展的思路不仅能够充分保证业务的发展要求，同时能够有效实现投资保护，实现网络的平滑演进。

　　作者: 佚名, 　出处:中国IT实验室,　责任编辑: 董柱,　 2008-08-06 09:52

　　未来中国移动通信用户将继续快速发展，移动用户普及率将接近发达国家的水平，随着用户需求的提升，竞争也十分激烈，高质量的网络是参与竞争的重要力量。同时多业务的运营和竞争也对IP网络提出了很高要求。

　　三、技术模式分析

　　IP承载网经历了从交换型向路由型的过渡，在业务控制点以上基本明确，路由型是主流模式，业务控制点以下存在路由型和交换型之争。下面基于移动IP城域网的层次结构进行分析。

　　3.1 　核心层

　　核心层以上的产品和技术比较成熟，核心路由器的位置无可替代，核心路由器已经从第一代发展到基于NP的第五代，第五代路由器能够提供较高的性能和业务扩展能力。

　　核心层路由器节点的主要任务是实现流量的分离，采用跨域方式与两个IP骨干网互通，目前主要的互通方式有三种：

　　●　OptionA：IP城域网ASBR与IP专网ASBR路由器采用vrftovrf，实现RFC2547bisOptionA方式的VPN跨域。采用方案一方式可以做到在城域网出口灵活地进行QoS/安全策略设置，缺点是采用背对背的方式，网络的扩展性有限，冗余性不够。

　　●　OptionB：IP城域网与IP骨干网的ASBR之间建立Back-to-BackPE-ASBROptionB&setnex-thopself。其优点是骨干网能够实施灵活的路由控制策略，故障收敛速度快，缺点是对ASBR设备容量要求较高，投资成本高。

　　●　OptionC：IP城域网VPN业务的RR和IP骨干网VPNRR建立multi-hopMeBGP的会话，实现RFC2547bisOptionC方式的VPN跨域。其优点是互通的流量通过城域网出口ASBR路由器和骨干网ASBR路由器;不需要增加额外的PE设备和互联线路及端口;可利用现有双上联结构实现网络的冗余;网络结构简单，节省投资，可扩展性好。缺点是配置比较复杂，城域网PE设备的loopback地址和IP专网的loopback地址需要在彼此的IGP协议和LDP协议中进行通告，骨干网AS对VPNroutepolicy的控制力度弱，收敛速度较慢。

　　结合中国移动现网业务的特点，建议对于移动话音和移动数据业务通过业务系统转接，不在IP层面采用跨域方式互通，未来随着移动数据业务的发展，逐步过渡到IP跨域互通方式。对于其他业务，如大客户VPN业务采用的方式，如图7所示。

　　图7　跨域方式分析

　　省内VPN业务城域网核心路由器直接建立OptionC跨域，由省公司维护，骨干接入只提供通道。跨省VPN业务通过城域网核心路由器与骨干接入节点建立OptionB跨域，由集团公司统一维护。这样符合现有的维护体制，同时有利于业务的快速开展和故障定位。

　　作者: 佚名, 　出处:中国IT实验室,　责任编辑: 董柱,　 2008-08-06 09:52

　　未来中国移动通信用户将继续快速发展，移动用户普及率将接近发达国家的水平，随着用户需求的提升，竞争也十分激烈，高质量的网络是参与竞争的重要力量。同时多业务的运营和竞争也对IP网络提出了很高要求。

　　3.2　业务控制点

　　在IP城域网中，汇聚层业务控制点的位置非常重要，需要完成用户的认证和业务控制，与业务层面存在较大的关系，因此业务控制点的建设基于网络融合演进进行建设，结合移动业务的特点，基本可以分为两个发展步骤：

　　第一步：目前移动、固定业务是分离的，因此业务控制点采用分开建设的方式，完成各自的业务控制、认证等，个人用户通过BRAS进行业务控制，大客户接入到PE路由器，而无线用户通过GGSN(接入到PE路由器进入IP网络)实现用户控制，如图8所示。

　　图8　业务控制点分离业务控制点分离

　　第二步：随着标准的发展，网络必然走向融合，融合的网络需要统一的业务控制点，完成移动/固定接入用户的接入控制，这个阶段BRAS/PE和CGSN融合到统一的多业务控制网关(MSCG)，如图9所示。

　　图9　业务控制点融合

　　在移动IP城域网的建设过程中，业务控制点模型采用逐步发展思路：现阶段继续利用现网设备开展业务，获取收益，实现投资保护;新增业务控制点考虑业务的部分融合，如个人用户和大客户的融合;考虑新增业务控制点的平滑演进能力，过渡到目标阶段，如图10所示。

　　作者: 佚名, 　出处:中国IT实验室,　责任编辑: 董柱,　 2008-08-06 09:52

　　未来中国移动通信用户将继续快速发展，移动用户普及率将接近发达国家的水平，随着用户需求的提升，竞争也十分激烈，高质量的网络是参与竞争的重要力量。同时多业务的运营和竞争也对IP网络提出了很高要求。

　　3.3 　电信级接入网

　　在移动IP城域网的架构中，接入层非常重要，与固定运营商接入ADSL等个人用户不同，由于移动IP城域网定位于IPRAN承载，对网络的可靠性、安全和QoS支持能力要求非常高，目前BSS/RAN的承载主要基于SDH，能够提供较高的承载质量，但是面临带宽和投资保护等方面的问题，由于未来移动网络的方向是ALLIP，这两种组网模式难以满足移动未来的发展要求。基于分组的电信级接入网(MSP)是发展方向，MSP基于分组技术融合和SDH的技术特点，能够继承SDH的业务，如图11所示。

　　图11　接入网演进到电信级接入网

　　基于分组的MSP接入网是移动IP城域网下一步发展的重要部分，不仅可以提供传统TDM承载和时钟传递，更重要的是MSP完全基于分组平台，符合未来网络的发展方向。

　　目前基于分组的电信级以太网技术发展迅速，EoMPLS/PBT等技术纷纷出现和应用，不断推动接入网的发展，以适应多业务的要求。

　　四、结语

　　未来中国移动通信用户将继续快速发展，移动用户普及率将接近发达国家的水平，随着用户需求的提升，竞争也十分激烈，高质量的网络是参与竞争的重要力量。同时多业务的运营和竞争也对IP网络提出了很高要求。移动IP城域网在中国移动ALLIP网络架构的重要平台，关系到核心业务的发展和未来全业务的运营，先进的架构和质量是建设过程中需要考虑的最重要问题。