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，、Ｊ￣ｌｏｂｉｌｅ移动通信　ｍｎ１ｌＩｎＩＣｄ｜｜ｎｔ１，　中兴通讯移动事业部　于松来文峰　摘要　谊丈分析了ｕＴＲ＾Ｎ全Ｉ　Ｐ演进的过程，并对当前需研究解决的主要问题进行了总结。　关键词　无线接入网　全Ｉ　Ｐ　核≈两　网关　３Ｇ　１刖吾　Ｉｕｂ、Ｉｕｒ采用的是ＡＴＭ传输方案，它的存在有很　网络大融合已成为当今世界电信发展的一大主　大的合理性。例如，它同ＩＰ一样采用包交换技术，　题，无论是固定嘲还是移动网，核心网还是接入网都　传输资源利用率较高，它还支持ＱｏＳ的实现等，但　在朝这个大方向发展，而ＩＰ技术是其中采用的首选　ＡＴＭ在固定网里的发展却不尽人意。而对ＩＰ技术，　技术。在３ＧＰＰ协议制定之初，ＵＴＲＡＮ全ＩＰ方案就不　它是近几年大家一致推崇的技术，优点如下：　断被提出。继２０００年５月第一个建议被３ＧＰＰ采纳　随着ＩＰ技术的发展，ＩＰ正发展成为一种支持　写入协议草案之后，以后每个月都有新建议被采纳　多种业务类型的通信技术：　目前，ＵＴＲＡＮ向全ＩＰ过渡问题的研究已形成一股热　ＩＰ技术的普及使得ＩＰ设备日益成熟且成本　潮，国内外各知名通信设备制造商、运营商都卷入了　较低；　这股热潮之中，它已成为下一阶段３Ｇ技术发展的主　由于Ｉ　Ｐ是一种“桌面　终端技术，它在　要研究方向之一。在这股热潮的形成之中，渐渐形成　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ等网络中的广泛应用使得当前大部分应用　了两个阵营，　一个是以爱立信为代表的稳重派；另　业务都基于ＩＰ技术（ＵＴＲＡＮ中引入ＩＰ将使数据的传　一个是以诺基亚为代表的激进派，他们在过渡方案上　输更符台业务的特点）；　有明显不同的看法。一个从分析当前技术协议优缺点　｝操作维护网络将基于ＩＰ，相连网络采用相同　出发，认为目前主要是研究ＩＰ传输问题，对网络结　的技术将太大降低操作维护成本；　构改动的优链点还有待进一步研究｛一个从分析技　｝与　Ｍ一样，ＩＰ也是一种包交换技术，传输　术发展方向出发，认为当前就得考虑在网络结构上做　资源利用率较高：　改动。为跟上国际３Ｇ研究潮流，ＣＷＴＳ今年五月在工　Ｉ　Ｐ独立于层２技术；　作组１中成立了ＵＴＲＡＩ￣演进小组．专门研究Ⅷ　的　ＩＰ具有自动配置能力：　技术演进，其中最主要的内容就是研究ＵＴＲＡＩ￣全ＩＰ　ＩＰ的路由表可以动态更新。　演进问题。　所以，现在大家普遍认同ＩＰ传输将在下一步３Ｇ　２　ＵＴＲＡＮ全Ｉ　Ｐ演进过程　发展中被引入ＮＵＴＲＡ￣的标准接口中，甚至成为主导　传输技术。　如上所说，ＵＴＲＡＮ向全ＩＰ演进问题已成为当　引入ＩＰ传输．首先必须解决无线网络层（ＲＮＬ）　前３Ｇ研究的一大热点。随着ＩＰ技术的发展，如Ｑｏｓ　用户面和控制面的承载问题．还要必须解决传输网络　等关键技术的解决，这种演进基本上已成为必然之　层用户面连接的建立问题，解决这些问题需要引入满　势，但在演进形式上，大致可以分成三大阶段．下面　足特定需求的协议栈。引入协议栈的原则是简单高　对其进行说明　效，并尽量使用已有协议。　２．１第一阶段——引入ｌ　Ｐ传输　引入ＲＮＬ用户面承载协议的几个原则：为了提　目前，ｕＴＲＡＮ的标准接口Ｉｌ】一ｃ　ｓ、Ｉｌ】一Ｐ　ｓ、　高传输带宽利用率．同一ＩＰ包中必须可以同时装多　２００２年无线屯工讴　摹３２囊　苇ｌ囊　１　Ｔ　维普资讯 http://www.cqvip.com

．，Ｉｌｏｂｉｈ　移动通信　，，　．　ｆ　ｔ口棚优　ｅ　加以　包用户数据：由于ＲＮＬ用户面支持Ｑｏｓ，它的承载　同，与它的控制ＲＮＣ通过链路方式连接；另一种是作　为…个网络节点，通过边缘路由器接入到ＩＰ网络；　还有一种方式是通过其它ＮｏｄｅＢ接入到ＩＰ网络。　必须同时支持Ｑ０ｓ，支持数据的分段和重组；在同　一接口上，必｛砸具有区分不同用户或不同流的功能：　另外，还有纠错功能等。目前，向３ＧＰＰ递交的用户　面解决方案主要有以下几个：ＣＩＰ、ＬＩＰＥ、ＰＰＰ—ＭＵＸ、　ＭＰＬＳ、基于ＡＡＬ２的解决方案等。　ＳＣＴＰ是ＩＥＴＦ新提供的一种用于ＩＰ网络中传送　信令的协议，已在３ＧＰＰ　Ｒ９９协议中引入。目前３ＧＰＰ　已基本同意ＳＣＴＰ作为全ＩＰ　ＵＴＲＡＮ中各标准接口ＲＮＬ　控制面承载的解决方案。各标准接口的协议栈大致如　图ｌ所示。　图２引入Ｉ　Ｐ特输后的ｔＩＴＲＡＮ网络结构　ＮＢＡＰ／Ｒ　ＳＡＰ／ＲＡＫＡＰ　Ａｄａ０ｔａｔｉ０ｎ　ＱｏＳ问题是ＩＰ传输需要解决的一个关键问题。　ＩＰ层的ＱｏＳ要求最终来自上层需求，ＩＰ传输除满足　用户面、控制面和管理面的需求外，还要考虑非　［ＴＲＡＮ业务。为保证Ｑｏ　ｓ要求，必须提供分段功　能，以减小大数据包的传输时延给小数据包实时传　输带来的影响。分段的策略根据需求可以包括应用层　分段、ＩＰ层分段和链路层分段　相应的层协议必须提　供序列号信息以便在接收端重组。另外，为保证ＱｏＳ　要求，在链路层和ＵＤＰ层必须提供错误检测功能。ＱｏＳ　在执行中的识别和分类主要采用两种方式，一种是基　于传输承载识别来对ＱｏＳ进行分类，另一种是把ＱｏＳ　ＳＣＴＰ　ＬａＹｅｒ２　ＬａＹｅｒ１　图１各标准接口的协议栈　根据各接口的功能需求不同，各接口上使用的　适配层会有所不同　Ｉｕｂ口由于功能需求较简单，可　能会不需要适配层　Ｉｕｒ／Ｉｕ口有两种选择：一种是　沿用Ｒ９９中的协议栈，适配层用ｓｃｃＰ／Ｍ　３ｕＡ；一　种是考虑简化协议和提高效率，适配层用ｓｕＡ。　ｕＴＲＡＮ各接口上ＲＮＬ层用户面都有虚连接存　信息放在包头和标签中　由于当前ＵＴＲＡＮ全ＩＰ方案还在制定之中，３ＧＰＰ　的Ｒ４只完成了其中一部分，很多问题还没有定论，剩　在，建立这种虚连接有两种基本解决方案：一种是通　过ＲＮＬ层控制面信令，在接［Ｊ的两端交换传输网络层　（ＴＮＬ）的虚连接标识（一般包括两部分，一是端点ＩＰ　下的工作被留在Ｒ５中解决，因此，真正推出商用的　ＬＩＲＡＮ全ＩＰ设备可能要到２００４年以后。另一方面，　３Ｇ的商用己从今年底开始展开，所以，引入ＩＰ传输　时一般已存在ＡＩＭ　ｕＴＲＡＮ网络，必须考虑与３ＧＰＰ　Ｒ９９协议的后向兼容，即与ＡＴＭ节点共存和互通的问　题　ＩＰ　ｕＴＲＡＮ和ＡＴＭ　ＴＲＡ　的互通根据两端的节　地址；二是该ＩＰ地址内的一个传输承载标识），通　过这种方式，ＴＮＬ无需增加控制面协议，如Ｒ９９中的　ｈ一１３　Ｓ口；还有‘种解决方案是增加ＴＮＬ控制面协　议，通过ＴＮＬ控制面流程建立、管理和拆除这些虚连　接　具体选择哪种解决方案与ＲＮＬ用户面承载采用的　协议有关。　点类别可以分成ＩＰ　ＲＮＣ与ＡＴＭ　ＲＮＣ互通、ＩＰ　ＮｏｄｅＢ　与ＡＩＭ　ＲＮＣ互通、ＩＰ　ＲＮＣ与ＡＴＭ　ＮｏｄｅＢ互通三种　隋况，其中以ＩＰ　ＲＮＣ与ＡＴＭ　ＲＮＣ互通为主。根据　３ＧＰＰ制定的一个原则，ＩＰ　ＵＩＲＡＮ与ＡＩＭ　ＯＴＲＡＮ的　无线网络层基本保持一致，不同的只是传输网络层，　所以在考虑互通问题时只考虑传输网络层的互通。互　通问题有两种基本解决方案，一种是由处于Ｉ　Ｐ　ＵＴＲＡＮ边缘连接ＡＩＭ　ＲＮＣ的ｌＰ　ＲＮＣ兼容Ａ删ＵＴＲＡＮ　的ＴＮＬ，如图３。　为利用ＩＰ已有的路由技术和网络结构，尽可能　继承传统ＩＰ网络的优点，ＩＰ　ＵＴＲＡＮ的网络结构应　基于已有ＩＰ网络架构，再结合ＵＴＲＡＮ的特点，如图　２所示。　从图２中可以看到，ＲＮＣ通过边缘路由器接入ＩＰ　网络，ＮｏｄｅＢ有三种接入方式，一种是与Ｒ９９中的相　１　２砒ＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．３２ＮＯ．１　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｎ　ｍ０ｂｔＩｅ移动通信　、．Ｑｍｔ１１ＵｎＩＣｄ｜ＩＱｌ１　按模块化方式进行配置，并能解决ＲＮＣ瓶颈问题，　支持多种无线技术，具有开放的结构和接口．使传输　资源和无线资源得到更大程度的优化。另外，还要使　无线网络层和传输网络层尽量分离．并尽量继承现有　协议。其它要考虑的问题还有如安全性保障等。基于　图３　ＩＰ　ＵＴＲＡＮ与ＡＴＭ　ＵＴＲＡＮ互通方案一　以上要求，构建下一代ｕＴＲＡＮ结构如图５。　还有一种是在ＩＰ　ＵＴＲＡＮ与ＡＴｅ｛ＵＴＲＡＩｋ之问用　专用的互通单元１　ｗｕ相连，如图４，　匝匈匝立　臣　互＝］臣立固　图５分布式ＵＴＲＡＢ结构　图４　Ｉ　Ｐ　ＬＴＲＡＮ与ＡＴＭ　ＵＴＲＡＮ互通方案二　采用第一种方式，处于ＩＰ［ＴＲＡＩＸ边缘的ＲＮＣ　图５构建了一个分布式ＵＴＲＡＮ结构．支持多　种无线技术，具有公共的网络单元和平台。其中的　操作维护服务器（Ｏ＆Ｍ　ｓｅＴｖ　ｅｒ）和无线资源管理服　务器（ＲＲＭ　ｓｅＦＶ　ｅｒ）都是公共的．运营商可　把它　们作为一种资源进行灵活配置。无线网络接八服务　器（Ｒ［ｑＣ　Ｓｅｒｖｅｒ）继承原ＲＮＣ控制面除无线资源管　理外的功能，如支持ＲＡＮＡＰ协议，与核心网连接，另　外，ＲＮＣ　Ｓｅｒｖ　ｅＦ还完成对ＲＡＮ　ＧＷ的控制功能。无　线接入网网关主要完成用户面数据到核心网的路由。　从这个结构中可以看到，原ＲＮＣ功能被拆成了三部　分，一是无线资源管理；二是除无线资源管理外的　控制面功能：三是用户面功能。这种方式可以使各　设备功能趋于单一，实现简单。另外，由于控制面　和用户面的分离，使得用户面数据可以直接经网关　接往核心网，有效地消除了原ＲＮＣ瓶颈问题，并能　减少数据传输时延。　必须同时支持ＡＴＭ传输和ＩＰ传输，其它ＩＰ　ＲＮＣ不　需支持ＡＴＭ传输　采用第＝种方式，所有ＩＰ　ＲＮＣ　都不需支持ＡＴＭ传输，但ＩＷＵ必须同时支持ＩＰ和　ＡＴＭ传输，并具有从转发　除上面描述的问题外，目前引入ＩＰ传输的研究　‘侧到另一侧建立传输层连接　并建立对应关系的控制功能，同时支持上层数据的　热点还有：ＩＰ版本、传输带宽利用率、层１和层２的　独立性、节点同步、安全问题、『ｌ】ｃ　ｓ和Ｉ　ｕ　Ｐ　Ｓ　融合问题等。　２　２第二阶段　ＵＴＲＡＮ结构改革　在第一阶段引入ＩＰ传输后，只能说为阿络大融　合准各了条件，要真ＩＥ迈向网络大融合，必须对当　前［ＴＲＡＮ结构进行改革。　在当前ＵＴＲＡＮ结构中　ＲＮＣ和ＮｏｄｅＢ间关系是　固定的，这种方式有违当前网络向模块化和灵活性发　展的大趋势　另外，无线资源管理的大部分功能都集　中在ＲＮＣ，从无线口接入的所有数据流都要从ＲＮＣ接　往核心网，ＲＮＣ成为当前ＵＴＲＡＮ的一大瓶颈。ＩＰ技　术的一大优点是适合各种不同特性的业务，允许在一　个网络中融台各种无线接八技术，当前ＵＴＲＡＮ结构不　能满足多种无线接入融合的要求，所　必须对ＵＴＲＡＮ　结构进行改革，以充分发挥Ｉ　Ｐ的长处。　构建的新代无线接入网必须解决以上问题，　采用这种方式需要解决的一个关键问题是无线　接八层如ＭＡＣ／ＲＬＣ协议的处理．一种有效的解决方　案是把它下放到］ｋｏｄｅＢ中实现。因为经ＮｏｄｅＢ的数　据量较少，实现无线接八层协议不会引起瓶颈问题，　而且在ｇｏｄｅＢ上处理后可直接分成控制面和用户面，　控制面信令可直接路由到Ｒ　ＲⅥｓ　ｅ　ｒｖ　ｅ１－或ＲＮＣ　ＳｅＹｖ　ｅｒ，用户面数据流可直接路由到网关。　２　３第三阶段——ＬＩＴＲＡＮ与ｃＮ的统一　如图５所示，在完成ＵＴＲＡ／￣＂网络结构改革后，　ＬＴＲＡＮ的网络结构己基本上与全ＩＰ核心网的网络结　２００２年无浅电工程　第３２毫　摹１瑚　１３　以使网络具有分布式结构，有很强的灵活性，可以　譬　罐　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｎ　劬ｆＩ　移动通信　口＿大大减小用户面数据传输时延，Ｉｕ口的瓶颈也将　彻底消除。采用这种结构，进一步增加了网络的灵　活性，资源利用率将得到进一步提高。另外，设　备功能更专一，从而降低设备的复杂度。在这种结　构Ｆ，ｃ　可直接参与Ｎｏｄ　ｅＢ的控制，一些只与ＣＮ　相关的功能将不再需要ＲＮＣ的转发，使功能划分更　清晰，并可大大节省传输资源。　０，ｒｎ卅ｔ肌ｎ＾ＣｄｔＩＬＱ　构相同，在此基础上完成ＵＴＲＡＫ和核心网的融合顺　理成章。结合图５中ＵＴＲＡＮ结构和全ＩＰ核心网结构，　两网融合后大致如图６。　３结束语　ＵＴＲＡＮ引入ＩＰ传输已是大势所趋，可能在明　图６　ＵＴＲＡＮ和ＣＨ统一后的网络结构　年甚至今年年底就要引入，它的网络结构虽然不一　定严格按本文所述方式演进，但为提高网络性能和　资源利用率，受网络大融合环境的影响，肯定会在　当前ＵＴＲＡＮ结构上有所改动，分布式和支持不同无　线技术是它演进的一个大方向。目前，国内外几乎所　有知名通信设备厂商都在研究ＵＴＲＡＮ全ＩＰ技术，积　极探讨下一步技术发展方向。中兴通讯在这方面也有　很大的投入，目前研究方向主要集中在解决ＩＰ传输　的关键技术问题上，并取得了一定的成果，在ＣＷＴＳ　成立的ＵＴＲＡＮ演进小组中也担当了重要角色，相信在　下一阶段ＵＴＲＡＮ演进过程中能先行推出自己的全ＩＰ　商用设备　Ｘ　在图６中，Ｕ７ＲＡＮ的ＩＰ网和ＣＫ的ＩＰ网统一　成一个网，各功能实体全部挂在大网的边缘，处于　一个平等的地位。随着各实体的功能单一化，各实　体间的接口也将趋于单一。其中，各类应用服务器　主要包括无线资源管理服务器和核心网侧各类应用服　务器。对于ＵＭＴｓ内部的业务在ＩＰ网内部完成路由　和交互，如果业务跨不同的网，将通过媒体网关实　现不同网络间的互通。根据互通协议，可能需要一　个互通控制服务器来完成互通流程的控制。　对照图５和图６，可以看到，ＵＴＲＡＮ和ＣＮ的　融合将使用户面数据不再需经两个网和其间的网关，　清华国际技术转移中心　在深正式挂牌　清华国际技术转移中心（深圳）挂牌暨Ａ１十ｅＦａ　捐赠仪式２００１年ｌ２月２Ｏ日在深圳清华研究院隆重　举行。来自政府、银行、企业，ｌ６所高校等的代表出　席了挂牌仪式　全国用户只剩１　０万人　模拟手机两１　２月３　０日首关闭　全国模拟手机退网工作从５月１日开始以来进展　顺利，截止到ｌ１月２６日，全国模拟网在网客户数已　由２５０．９万下降到ｌ０．２５万。　据了解，信息产业部规定全国的模拟移动通信网　将在ｌ２月３０日前关闭。根据中国移动的统计，全国模　拟手机用户的退转网率已达９５．７　，北京、天津、重　庆、辽宁等８个省、自治区、直辖市已经提前完成任务，　江西、云南、四川等省退转网率已经达到９９　以上。　从目前仍未退转网的模拟用户数量上看，ｌ万户　以上的有江苏、河北、山东，２０００至５０００户的有黑　龙江、广西、福建、山西、河南，１０００户及以下的有　会上举行了首批专家（３２人）聘任仪式。包括５０　多家单位在内的首批会员签字仪式及Ａｌ十ｅｒ８公司向　清华大学研究院的捐赠仪式。　深圳市副市长郭荣俊及清华大学常务副校长何　建坤为转移中心揭牌。　清华国际技术转移中心（深圳）将采用企业化运　作，实行会员制．之所以创办技术转移中心，清华研　究院负责人发言说是因为“高科技领域的服务行业大　有作为，信息对高科技发展至关重要。”　Ｘ　江西、云南、新疆、湖北、四川、青海、贵州、安徽等。　Ｘ