1.1 移動通信網絡

通信網絡業務移動化、寬帶化和IP化的趨勢日益明顯，移動通信技術處于網絡技術演進的關鍵時期。長期演進（Long-Term Evolution,LTE）/系統架構演進（System Architecture Evolution,SAE）作為下一代移動通信的統一標準，具有高頻譜效率、高峰值速率、高移動性和網絡架構扁平化等多種憂勢。

1.1.1 移動通信網絡架構

整個移動通信網絡架構分為3個部分：無線基站設備、移動承載網絡和核心網。圖1-1中，數據通信設備位于網絡的中間，連接起無線基站和核心網服務器，承擔著數據轉發的重要功能。

本書作為4G LTE移動通信技術系列教程叢書中的《路由與交換技術》分冊，主要側重于IP承載網絡相關內容的介紹，無線基站和核心網部分的技術內容詳見其他分冊，本書不再涉及。

移動通信網絡架構中的移動承載網絡部分，在整個網絡結構中承擔的是“管道”的功能，具體的功能實現又可以為兩個部分：無線回傳網絡（Radio Access Network,RAN）和IP承載網絡。如圖1-2所示，基站和基站控制器之間的IP網絡負責將無線基站側的數據上送基站控制器，這部分網絡我們稱為無線回傳網絡；核心網服務器設備之間的IP網絡則負責提供核心網設備間的IP互聯通道，我們稱為IP承載網絡。

無線回傳網絡，主要作用是接入無線側基站的業務。2G時代，主流使用SDH等方式進行業務承載；到3G和4G時代，主要惜助IP化的方式進行業務承載。使用IP技術進行業務承載的無線回傳網絡，也稱為基于IP的無線接入網絡（IP Radio Access Network,IPRAN），國外的普遍叫法為IP Mobile Backhaul。

IP承載網絡，主要作用是實現核心網各功能服務器之間的業務互通和與Internet的互訪連接。核心網中實現無線終端語音呼叫和上網訪問功能的服務器包括移動性管理實體（Mobility Management Entity，MME）、服務網關（Service Gateway,SGW）、PDN網關（PDN Gateway,PGW）、策略和計費規則功能（Policy and Charging Rules Function,PCRF）、歸屬用戶服務器（Home Subscriber Server,HSS）等設備，這些設備位于網絡中的不同位置，相互之間需要進行信令連接和數據訪問，其中數據的轉發就是通過IP承載網絡實現的。

1.1.2 ALL IP的發展趨勢

移動互聯業務的迅猛發展，對傳送網絡提出了更高的要求：容量更大，成本更低，快速靈活的部署和業務調度，擴展能力強，可靠性高，網絡管理及維護功能完善。

傳統的多業務傳送平臺（Multi-Service Transmission Platform,MSTP）設備在靈活性，以及端到端業務的提供、管理、運營等方面存在諸多不足。運營成本高，必須進行改進才能滿足運營商多業務發展的需求，而IP技術則是目前業界廣泛認可的發展方向。利用多協議標簽交換（Multi-Protocol Label Switching, MPLS）技術并配以完善的操作管理和維護（Operation,Administration and Maintenance,OAM）及保護倒換機制，可以實現面向連接的電信級別的業務承載。

在2G/2.xG移動通信網（GSM/GPRS/EDGE）中，為基站回傳的語音和數據業務提供承載的主要是基于SDH的多業務傳送平臺——MSTP技術。其中，BTS基站一般使用2M的TDM接口，基站控制器BSC使用2M或STM-1的TDM接口，MSC/GMSC則提供STM-N或2M的TDM接口，SGSN/GGSN提供STM-N的POS接口。對于局間中繼業務，各節點業務量較大，業務顆粒一般為2M、155M、622M或FE/GE；對于BTS到BSC間的業務，網絡業務流向集中，各節點業務量小，業務顆粒主要為2M。

3G本地接入網主要完成基站（Node B）與基站控制器（Radio Network Control,RNC）之間業務的接入和傳送功能。相對于2G網絡而言，3G網絡設備傳輸接口的顯著變化是，除支持E1/IMA EI接口外，還應支持以太網接口（FE 和 GE），這就要求本地接入網具備多業務承載的能力，既要滿足以語音業務為主的TDM業務承載需求，又要滿足以以太網業務為主的數據業務承載需求。而且隨著移動多媒體業務的發展，對本地接入網的帶寬提出更高的需求，因此本地接入網必須具備大容量、高帶寬、多業務、高可靠性等能力，從而實現全網層面的寬帶IP化業務的支持。

LTE 的網絡演進對于分組承載網提出了更高的要求，基站帶寬更高，網絡結構趨向扁平，業務功能更為復雜，引入了X2接口，允許基站之間進行數據轉發。

IP 技術在業務容量、建設成本、網絡擴容等方面體現出了遠超傳統傳送網絡的性能，成為移動回傳網絡的必然選擇。