1.1 移动通信网络

通信网络业务移动化、宽带化和IP化的趋势日益明显，移动通信技术处于网络技术演进的关键时期。长期演进（Long-Term Evolution,LTE）/系统架构演进（System Architecture Evolution,SAE）作为下一代移动通信的统一标准，具有高频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络架构扁平化等多种忧势。

1.1.1 移动通信网络架构

整个移动通信网络架构分为3个部分：无线基站设备、移动承载网络和核心网。图1-1中，数据通信设备位于网络的中间，连接起无线基站和核心网服务器，承担着数据转发的重要功能。

本书作为4G LTE移动通信技术系列教程丛书中的《路由与交换技术》分册，主要侧重于IP承载网络相关内容的介绍，无线基站和核心网部分的技术内容详见其他分册，本书不再涉及。

移动通信网络架构中的移动承载网络部分，在整个网络结构中承担的是“管道”的功能，具体的功能实现又可以为两个部分：无线回传网络（Radio Access Network,RAN）和IP承载网络。如图1-2所示，基站和基站控制器之间的IP网络负责将无线基站侧的数据上送基站控制器，这部分网络我们称为无线回传网络；核心网服务器设备之间的IP网络则负责提供核心网设备间的IP互联通道，我们称为IP承载网络。

无线回传网络，主要作用是接入无线侧基站的业务。2G时代，主流使用SDH等方式进行业务承载；到3G和4G时代，主要惜助IP化的方式进行业务承载。使用IP技术进行业务承载的无线回传网络，也称为基于IP的无线接入网络（IP Radio Access Network,IPRAN），国外的普遍叫法为IP Mobile Backhaul。

IP承载网络，主要作用是实现核心网各功能服务器之间的业务互通和与Internet的互访连接。核心网中实现无线终端语音呼叫和上网访问功能的服务器包括移动性管理实体（Mobility Management Entity，MME）、服务网关（Service Gateway,SGW）、PDN网关（PDN Gateway,PGW）、策略和计费规则功能（Policy and Charging Rules Function,PCRF）、归属用户服务器（Home Subscriber Server,HSS）等设备，这些设备位于网络中的不同位置，相互之间需要进行信令连接和数据访问，其中数据的转发就是通过IP承载网络实现的。

1.1.2 ALL IP的发展趋势

移动互联业务的迅猛发展，对传送网络提出了更高的要求：容量更大，成本更低，快速灵活的部署和业务调度，扩展能力强，可靠性高，网络管理及维护功能完善。

传统的多业务传送平台（Multi-Service Transmission Platform,MSTP）设备在灵活性，以及端到端业务的提供、管理、运营等方面存在诸多不足。运营成本高，必须进行改进才能满足运营商多业务发展的需求，而IP技术则是目前业界广泛认可的发展方向。利用多协议标签交换（Multi-Protocol Label Switching, MPLS）技术并配以完善的操作管理和维护（Operation,Administration and Maintenance,OAM）及保护倒换机制，可以实现面向连接的电信级别的业务承载。

在2G/2.xG移动通信网（GSM/GPRS/EDGE）中，为基站回传的语音和数据业务提供承载的主要是基于SDH的多业务传送平台——MSTP技术。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则提供STM-N或2M的TDM接口，SGSN/GGSN提供STM-N的POS接口。对于局间中继业务，各节点业务量较大，业务颗粒一般为2M、155M、622M或FE/GE；对于BTS到BSC间的业务，网络业务流向集中，各节点业务量小，业务颗粒主要为2M。

3G本地接入网主要完成基站（Node B）与基站控制器（Radio Network Control,RNC）之间业务的接入和传送功能。相对于2G网络而言，3G网络设备传输接口的显著变化是，除支持E1/IMA EI接口外，还应支持以太网接口（FE 和 GE），这就要求本地接入网具备多业务承载的能力，既要满足以语音业务为主的TDM业务承载需求，又要满足以以太网业务为主的数据业务承载需求。而且随着移动多媒体业务的发展，对本地接入网的带宽提出更高的需求，因此本地接入网必须具备大容量、高带宽、多业务、高可靠性等能力，从而实现全网层面的宽带IP化业务的支持。

LTE 的网络演进对于分组承载网提出了更高的要求，基站带宽更高，网络结构趋向扁平，业务功能更为复杂，引入了X2接口，允许基站之间进行数据转发。

IP 技术在业务容量、建设成本、网络扩容等方面体现出了远超传统传送网络的性能，成为移动回传网络的必然选择。