CDMA2000中的All-IP

　　一、 All-IP的含义

　　早期，ATM被3G首选为网络技术标准，主要是考虑到在语音和数据的并存时，对QoS要求较高，而这恰被认为是ATM的优势。

　　但随着IP技术的进步，基于IP的QoS技术发展以及IP带宽的迅速提高使情况发生了根本改变，作为应用基础更广泛的技术，IP的优势逐渐清晰。3GPP和3GPP2均已认识到这一问题，于是分别制定了各自向IP演进的步骤，All-IP之所以突出“All”，就在于强调其彻底性，ATM将逐渐边缘化到最终被淘汰，这一点已经不存在疑问。例如3GPP从R99、R4、向R5/R6的演进，就是一个明显的ATM向IP演进的历程。而3GPP2则定义了一个分4个阶段向All-IP演进的进程。最终实现从CN，RAN到终端的全面IP化。而WiFi,WiMAX网络则在定义之初就选择IP传输技术，并通过在IP之上传输多媒体业务实现与3G一致的All-IP网络。

　　对于3G中的All-IP，虽然已被公认为未来的必然趋势，但对于什么是All-IP，有多种不同理解，部分观点认为，All-IP就是所有网元同时IP化。而另一种观点则认为All-IP就是IMS。实际上，上述观点均存在片面性，从业界在3G中推动All-IP的本意上看，All-IP产品具有如下含义：

　　 1. 网元间采用IP接口，突出“All”IP，意在排除与IP协议功能重叠的混合型协议，例如IP over ATM。
　　2. 网络架构符合3GPP2 All-IP NAM要求。
　　3. 产品内部架构基于IP，以适应网元分裂的需要。

　　3GPP和3GPP2标准中，均明确规定了分阶段向All-IP演进的步骤。最终的目标是由IMS承载所有业务。但是，IMS只是All-IP网上的一个叠加域，对分组域、电路域、传统域没有影响。所以IMS不是All-IP的必要条件，IMS存在与否不影响分组域和电路域成为IP网络网络。

RAN和CN可在不同时期向All-IP演进

　　3GPP2 All-IP架构标准规定，作为All-IP网络存在的一个基础，3GPP2允许网络中一部分网络先演进到All-IP，例如接入网首先演进。而不必要全网同时演进。同时根据强制性向下兼容的原则，如在Legacy网络中增加新的All-IP网元，则All-IP网元必须能够支持通过Legacy接口与其互连。

　　例如，RAN和CN必须能够独立向All-IP演进。即，All-IP RAN即可与All-IP CN互连，也要能与Legacy CN互连。同样，All-IP CN即可与All-IP RAN互连，也要能与Legacy RAN互连。

　　在All-IP演进初期，部分外部接口还不是IP协议，看起来失去了All-IP的优势，其实不然，在建网过程中，尽早先升级有条件升级的网元，可以带来很多好处，尤其推荐尽早优选All-IP架构的RAN进行网络建设，这是因为RAN在整个网络中的投资比重最大，一次性建设All-IP RAN则可免去将来的大量的升级费用，节省投资。而且在RAN中，基站地理位置分散，升级复杂，如采用非All-IP RAN，把这部分升级工作留到网络建设完成之后，则操作复杂甚至不可操作。

　　二、 All-IP与其它技术在对外接口上的区别

　　基于ATM架构的产品，也可提供IP接口，但在一些重要的接口类型上（如Abis/Iub），多数仍采用IP over ATM的形式，这与真正的All-IP接口有很大的区别。对All-IP Abis接口，如物理介质为E1/T1/SDH，一般所用的协议栈为： IP/cUDP/PPPMux/PPP Multilink/Phy，如物理介质为以太网，则协议栈为IP/UDP/Ethernet。这些都是现有IP网路由器所支持的基本协议类型，因此容易融入现有IP网中，而IP over ATM协议一般为IP/AAL5/ATM，链路层仍然依赖于ATM，而现有IP网上的设备一般不支持上述协议。

　　虽然IP和ATM在协议栈参考模型上分属网络层和链路层，但二者之间有很多重合，例如二者均有独立的编址，却采用截然不同的交换或路由机制，建链方面，二者也各自有一套独立的机制，上述机制，原则上可以相互替代。所以IP over ATM所带来的最直接坏处就是效率低下。

　　从效率上看，以往认为IP效率偏低，不适于承载以短包为主的3G语音业务，但新发展起来的IP传输协议完全改变了这种现状。E1/T1传输对于效率最敏感，通过比较E1/T1传输协议IP/MP/E1和AAL/ATM/IMA/E1发现，IP传输协议比ATM高出10%~30%，而且随着数据用户比例加大，优势越明显。在延迟和可靠性方面，IP的传输都更好。主要原因在于，ATM采用定长信元，传输粒度细。IP则为变长信元，其传输粒度粗，ATM的定长信元特性是个优势，也是个劣势，因为它复用集线比不高，而IP采用灵活的变长包，集线比可以很大，所以在作了包头压缩后，效率会更高。

　　三、 All-IP与其它技术在内部架构上的区别

　　外部接口类型只是表面，产品的内部架构则是实质。基于All-IP架构的产品，其主要特征在于内部采用IP包交换，网元内部的处理单元也是基于IP包的处理。而基于ATM架构的产品，其内部以ATM交换机为核心，网元内部的处理单元也需要对ATM信元进行处理。

　　即使在外部接口相同的情况下，两种架构的产品也有很大差别：

　　 1. All-IP架构的产品处理流程简单，效率高。而ATM架构产品处理流程复杂，效率低下。
　　2. All-IP交换容量大，主要得益于IP的低成本优势，即以低的代价获得高的吞吐率。相比之下，ATM交换机的容量扩大代价是巨大的。而随着未来多种业务的共网运行，交换容量的冗余越来越重要，除容纳更多的高带宽业务外，还能够提供更好的QoS保障。对一些网元例如BSC/RNC，容量越大，跨网切换越少，无线网络质量就越好。
　　3. 随着控制与承载分离、业务与网络分离、接入与核心网分离的NGN理念进入3G，将来建网的趋势是：每个网元越来越小，网元种类越来越多，网元之间终将采用All-IP接口，在这种趋势下，只有网元内部采用IP架构，才能更快地适应这一变化。在保持同样架构的情况下满足多种网元的需求。

　　四、 All-IP的其它优势

　　相对于ATM，IP具有明显的技术优势，这也是为什么3GPP/3GPP2/B3G将All-IP作为取代ATM的下一步网络技术的原因，除前文提到的外，All-IP还有如下技术优势：

　　 1. ATM不支持广播，采用多个单播实现广播业务。预测显示，未来移动广播业务将占极其重要的地位，则基于ATM的传输带宽浪费将成为严重的问题。
　　2. IP能够容易地实现高带宽传输，从而直接改善QoS。而ATM扩展带宽的成本很高。另外一些新技术的发展使IP QoS有很大的改善。
　　3. IP有远比ATM好的产业基础，随着All-IP演进的进程，ATM产业链和价值链逐渐弱化，将来难以获得产业链的支撑，目前所有标准化组织已经停止了对ATM标准的工作，将来基于ATM的技术风险将越来越大。

　　五、 中兴CDMA2000All-IP解决方案

　　中兴通讯是3GAll-IP的积极倡导者，率先构建了核心网、RNC/BSC、Node B/BTS的All-IP统一架构，是业界最早开发出All-IP移动通讯平台的厂商之一。

　　中兴的CDMA2000产品，设备内部基于All-IP技术，所有网元均可基于IP通信。Abis接口也基于IP传输，支持IP over E1/T1、IP over SDH、IP over Ethernet等传输方式；BSS和CN之间支持基于IOS 5.0的Ap接口。所以中兴通讯的CDMA2000产品是真正的All-IP产品。

　　由于中兴的CDMA2000产品从架构上就已经是All-IP，所以从核心网到接入网，无论演进到何阶段，甚至到最终的IP多媒体域及传统MS域整合的最终阶段，中兴通讯设备都可以保持同一种架构。从而最大程度地保护运营商的投资，同时All-IP的设计也给组网、传输、管理、维护带来了巨大的灵活性。

　　另外在All-IP架构基础上，中兴还推出“超级基站”、“射频环形组网”、“信道高度共享”等大量先进技术，使集成度大幅度提高，并支持多种灵活的组网方式。它还是业界少有的全内置基站（内置传输，内置一次电源，内置监控），是目前已知的业界容量最大的BSS和集成度最高的BSS。同时在A口方面，在支持Legacy接口的情况下，升级至All-IP接口也非常方便。总之，中兴CDMA2000 All-IP产品能够提供最有竞争力的组合方案，满足向3G演进中的网络需求。