為WiMAX構(gòu)建端到端的網(wǎng)絡架構(gòu)

在接入網(wǎng)絡部分，無線網(wǎng)絡主要包括基站設備，回程和匯聚網(wǎng)絡包括各種各樣的回程方式以及電信級以太網(wǎng)匯聚。WiMAX運營商對回程和匯聚網(wǎng)絡有不同的需求，主要考慮的因素包括：如何充分利用現(xiàn)有資源，業(yè)務容量的大小，業(yè)務類型的不同，覆蓋范圍等。但總的來說運營商需要一種靈活，易于擴容，面向數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)化的回程技術(shù)。下面就幾種回程方案進行介紹：

4．1．利用微波作為回程

和租用線路相比，微波技術(shù)的優(yōu)點是高度的靈活性、和地形的無關(guān)性，大容量，易于擴容，成本較低以及快速開通等。目前的微波技術(shù)是基于SDH技術(shù)，它能夠提供在一個鏈路上提供E1和以太流量的混合傳輸，但不同類型的流量是作為獨立的流進行傳輸?shù)?，沒有帶寬的爭用。盡管如此，由于數(shù)據(jù)業(yè)務越來越占主導，因此有必要針對分組傳輸進行優(yōu)化，從而允許在單個流中混合傳統(tǒng)流量TDM E1（封裝在分組中，即“偽線”）和具有不同QoS需求的IP流量。另外，自適應調(diào)制技術(shù)也大大增加了微波技術(shù)的帶寬能力。阿爾卡特朗訊的9500MSS平臺提供了分組微波能力，它具有很高的可擴性，適用于不同的用戶密度分布區(qū)域，較低的維護成本和快速的部署等優(yōu)勢。

4．2．用DSL技術(shù)作為回程

DSL技術(shù)是目前寬帶接入技術(shù)中部署最多，最成熟的技術(shù)。大規(guī)模的部署早已使得DSL成為駐地和商業(yè)市場中寬帶接入的一種高效低成本方案。如果運營商已經(jīng)具有DSL資源，那么借助已有資源用于WiMAX流量的回程將大大降低投資成本。ADSL，ADSL2，ADSL2+，以及結(jié)合PON技術(shù)的FTTx方案為不同的帶寬需求和覆蓋距離的應用場景提供了大量可選方案。阿爾卡特朗訊7302 ISAM是業(yè)界首款具有三重播放能力的基于IP的接入平臺，通過WiMAX和DSL回程的結(jié)合，他們可以在提供固定移動融合業(yè)務的同時降低傳輸成本。

4．3．用電信級以太技術(shù)作為回程和匯聚

4.3.1光分組傳送

如果運營商有光纖資源，可以考慮MSTP作為回程技術(shù)，MSTP是一種高效的匯聚技術(shù)，通過增加具有以太接口的板卡，利用標準的機制如GFP/VCAT/LCAS和偽線技術(shù)就可以把多種數(shù)據(jù)業(yè)務映射到SDH進行傳輸。光分組傳輸?shù)膬?yōu)勢包括：

現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡對ATM，TDM和以太流量進行匯聚；

針對數(shù)據(jù)業(yè)務對傳送設備進行優(yōu)化，同時又不影響原有的TDM流量的傳輸；

通過基于SDH保護機制或RPR技術(shù)實現(xiàn)高可靠性從而保障所有業(yè)務的高可用性；

隨著分組數(shù)據(jù)業(yè)務的日益增長，運營商傾向于一個能夠向全分組的環(huán)境演變的網(wǎng)絡，要達到這一目標，必須使得網(wǎng)絡設備具有混合流量（TDM和分組）的支持能力，并能根據(jù)分組流量的比例靈活配置。阿爾卡特朗訊的1850TSS（Transport Service Switch）正是符合這一需求的多業(yè)務交換傳送平臺。它采用創(chuàng)新的統(tǒng)一矩陣來實現(xiàn)同時對數(shù)據(jù)和TDM業(yè)務的交換而無需任何映射和轉(zhuǎn)換，總?cè)萘靠梢赃_到320Gb/s，適合應用于城域核心、匯聚等網(wǎng)絡中，對數(shù)據(jù)和TDM業(yè)務提供最有效的傳送方案。

4.3.2 業(yè)務感知的匯聚和路由:

MPLS技術(shù)是對WiMAX流量進行回程的又一選擇。事實上，很多運營商已經(jīng)選擇了MPLS作為融合的骨干網(wǎng)技術(shù)，通過把MPLS技術(shù)延伸到回程，運營商可以管理一個端到端的MPLS架構(gòu)，從而簡化網(wǎng)絡和降低成本。另外，MPLS技術(shù)繼承了IP技術(shù)的優(yōu)點，同時又對其進行了增強，如QoS機制、流量工程、OAM以及小于50ms的故障恢復等。

阿爾卡特朗訊的IP/MPLS業(yè)務路由產(chǎn)品系列包括7750/7710 SR，7450以太業(yè)務交換機以及5620業(yè)務管理平臺。針對WiMAX流量的回程，以太流量可以利用MPLS技術(shù)匯聚并在無線接入設備和無線接入控制器之間基于微波或光進行傳輸。7450/7750采用VPLS技術(shù)，利用MPLS技術(shù)克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)在可擴性和可控性上的缺陷，跨越廣域范圍模擬了一個以太局域網(wǎng)。另外，這一匯聚網(wǎng)絡同時適用于移動業(yè)務和三重播放網(wǎng)絡的業(yè)務匯聚。為全業(yè)務運營商構(gòu)建融合的端到端網(wǎng)絡提供了有力的武器。

4.4 和NGN/IMS的集成

IMS是未來提供IP多媒體業(yè)務的核心網(wǎng)絡。IMS也是未來各種接入技術(shù)共享的核心網(wǎng)絡和業(yè)務控制網(wǎng)絡。如圖2所示，通過WiMAX和IMS的集成，IMS將為通過WiMAX接入IMS的用戶提供VoIP呼叫控制和基于SIP的會話控制，并提供和傳統(tǒng)網(wǎng)絡的互通。所有IMS的應用和業(yè)務可以在WiMAX接入和其他固定或移動接入之間共享，其端到端的QoS機制也將服從IMS的QoS模式，其安全機制也得以和IMS安全架構(gòu)進行集成，從而使得WiMAX AAA和IMS HSS共享同一平臺。

圖 2和NGN/IMS的集成

4.5安全結(jié)構(gòu)

WiMAX Forum基于IETF規(guī)范定義了AAA架構(gòu)用于用戶和設備的鑒權(quán)和授權(quán)并定義了計費的方法和流程。鑒權(quán)和授權(quán)基于EAP協(xié)議，在終端和無線接入控制器之間，EAP運行在PKM之上，在無線控制器和AAA服務器之間，EAP運行在Radius或Diameter之上。這一架構(gòu)可以支持多種設備和用戶鑒權(quán)方法，如基于SIM的鑒權(quán)，基于證書的鑒權(quán)等。阿爾卡特朗訊的AAA服務器完全服從該安全架構(gòu)，而且由于AAA服務器和IMS HSS采用統(tǒng)一架構(gòu)，因此支持靈活的部署配置，如單獨的AAA服務器部署，或作為HSS的一部分部署。

4.6端到端QoS

按照IMS的QoS模式，網(wǎng)絡為SIP會話發(fā)起的QoS協(xié)商一方面考慮了終端的能力和需求，另一方面，得益于無線接入網(wǎng)元（包括基站和無線接入控制）對不同流量類型的識別能力，QoS最終將被傳播到承載和傳送網(wǎng)絡，從而保證了真正的端到端。不同分組類型的區(qū)分是基于第二層和第三層的流量標記（DSCP和802.1p）實現(xiàn)的。

4.7端到端網(wǎng)絡架構(gòu)的優(yōu)勢

由于采用全IP架構(gòu)，可以保護網(wǎng)絡基礎設施中的已有投資。現(xiàn)有二層和三層網(wǎng)絡可以為WiMAX網(wǎng)絡提供回程和匯聚從而減少部署和維護成本。

和IMS網(wǎng)絡的無縫集成，從而保證端到端的QoS，接入和業(yè)務控制安全架構(gòu)的靈活配置和共享。

綜合考慮無線接入和傳輸?shù)腝oS，實現(xiàn)了可管理的每用戶每業(yè)務的QoS保證。

提供和現(xiàn)有固定和移動網(wǎng)絡互補的業(yè)務覆蓋，以及跨網(wǎng)絡的業(yè)務發(fā)布。如固網(wǎng)運營商可以通過WiMAX提供游牧甚至移動業(yè)務，從而使其業(yè)務擴展到原本是移動運營商主導的個人用戶市場；而移動運營商可以通過WiMAX提供“無線DSL業(yè)務”從而使其進入原本是固定網(wǎng)絡運營商主導的家庭用戶市場

5 總結(jié)

WiMAX IEEE802.16e作為一種寬帶無線接入技術(shù)，是端到端網(wǎng)絡的一部分。要實現(xiàn)業(yè)務的可靠和安全發(fā)布，必須綜合考慮WiMAX業(yè)務流量的回程、匯聚、無線接入控制以及和IMS/NGN網(wǎng)絡的集成。阿爾卡特朗訊的端到端的網(wǎng)絡架構(gòu)能幫助運營商重用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源從而降低投資，同時能夠幫助不同運營商擴展其業(yè)務覆蓋范圍。由于綜合考慮了無線接入、傳輸、以及IMS QoS機制，從而保證了端到端的QoS；標準的安全架構(gòu)和靈活的部署策略也滿足了不同運營商對安全的需求。