CN101160841A - 光网络与无线通信网络互连的系统及其通信方法 - Google Patents

光网络与无线通信网络互连的系统及其通信方法 Download PDF

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    • H04W92/14—Interfaces between hierarchically different network devices between access point controllers and backbone network device

Abstract

本发明涉及一种光网络与无线通信网络互连的系统及其通信方法。本发明主要包括基于光纤传输的光接入网络，以及与其连接的无线通信网络；其中，所述的无线通信网络中的基站连接设置于所述的光接入网络中，并与所述光接入网络中的实体连接，实现光网络与无线通信网络的互连。之后，用户终端设备便可以通过互连后的无线通信网络及光网络开展通信业务。本发明为光网络与无线通信网络之间的互连提供一种可行的技术方案，使得在通信网络中可以利用光网络和无线通信网络之间的优点进行业务传输。以3G/2G无线通信网络和OAN互连为例，无线通信网络作为OAN有线接入的无线延伸，适用于固定无线、游牧、便携和移动接入应用，从而为OAN网络运营商发展无线网络提供了一种演进途径。

Description

光网络与无线通信网络互连的系统及其通信方法
技术领域
' 本发明涉及网络通信技术领域， 尤其涉及一种光接入网与无线通信网络互联的技术领域。 发明背景
目前， 广泛应用的网络通信系统包括光网络通信系统和无线通信系统。 下面将分别对两种通信 系统进行介绍。 ,
所述的光网络通信系统包括光纤接入网 （统称 FTTx) ， FTTx网络主要的网络架构如图 1所示， 根据图 1所示的网络架构确定光接入网的参考架构如图 2所示。 在图 2中， OAN (光接入网） 的整个 参考架构由 CPN (用户驻地网）、 AN (接入网， Access Network)和 SNF (业务功能点， Service Node Function) 组成。
OAN中的 AN包括 AF (适配功能体） ， 其为可选设备， 主要用于提供 ONU (光网络单元） /ONT (光网络终端） 接口与 UNI (用户网络接口） 的相互转换， 若 AF内置在 ONU中， 则参考点 （a) 可 以省去。 所述 AF也可以放在 OLT之后作为 OLT接口和 SN1接口的相互转换。 在光网络中， AF既可以 看成 CPN的功能体， 也可以看成是 AN的功能体。
OAN中的 CPN和 AN的主要网元包括： OLT、 ODN (光分配网） 、 ONU/ONT和 AF。 其中， T为 UNI接口的参考点， V为 SNI接口的参考点。 OLT为 ODN提供网络接口并连至一个或多个 ODN。 ODN 为 OLT和 ONU提供传输手段。 ONU为 OAN提供用户侧接口并和 ODN相连。 CPE (用户驻地设备） 通过 UNI接口 （如通过 DSL线路） 连接到 AF， AF将报文格式由 UNI接口格式转换成能与 ONU连接的 (a)接口（如 Ethernet链路）格式， ONU再将报文转换成能在 ODN上传送的格式（如 EPON的封装、 GPON的通用组帧的封装） 。 最后由 OLT将报文转换成 SNI接口 （如 Ethernet链路） 的报文格式， 再 进行业务点的访问。
所述的无线通信系统包括 3G和 2G无线通信系统， 所述的 3G和 2G无线通信系统的参考架构如图 3所示，主要包括 RAN (无线接入网络， Radio Access Network)和 CN (核心网络， Core Network)， 所述的 RAN用于处理所有与无线有关的功能，而所述 CN用于处理无线通信系统内所有的话音呼叫和 数据连接， 并实现与外部网络的交换和路由功能。 在无线通信网络中， CN从逻辑上分为 CS (电路 交换域， Circuit Switched Domain)和 PS (分组交换域， Packet Switched Domain) 。
' 如图 3所示， 无线通信系统中具体包括以下功能实体：
BS (基站， Base Station) ， BS在 GSM (全球移动通信系统） 、 GPRS (通用分组无线业务） 、 CDMA (码分多址）及 CDMA2000系统中称为 BTS (基站收发信台， Base Transceiver Station) ， 而在 WCDMA (宽带码分多址〉、 TD-SCDMA (时分-同步码分多址）系统中则称为 Node B (节点 B)； BSC (基站控制器） ， BSC在 WCDMA中被称为无线网络控制器 （Radio Network Controller, RNC) ；
在 CDMA2000中还包括 PCF (包控制功能） ， 所述的 PCF位于 BSC与 PDSN (分组数据服务节 点， Packet Data Serving Node) 之间， 提供分组数据业务支持， 作为无线接入网络的一部分可以 和 BSC放置在一起， 也可以单独放置。
下面以 WCDMA系统为例对现有的无线通信系统的组成进行详细描述。
在 WCDMA系统的 UTRAN (通用陆地无线接入网络） 中使用了 lu系列接口， 具体包括 ILU lur和 lub接口， 各接口按 UTRAN接口通用协议模型划分协议栈由相应的 RNL (无线网络层） 和 TNL (传 输网络层） 组成， 其中：
( 1 ) lu接口是连接 UTRAN和 CN的接口， lu接口是一个开放的标准接口， lu接口控制面协议是 RANAP (无线接入网络应用部分） ， 用户面协议是 GTP (通用数据传输协议） ；
(2) lur接口是连接 RNC之间的接口， lur接口是 UMTS系统特有的接口， 用于对 RAN中移动台 的移动管理； 比如， 在不同的 RNC之间进行软切换时， 移动台所有数据都是通过 lur接口从正在工作 的 RNC传到候选 RNC, 同样， lur接口也是一个开放的标准接口， lur接口控制面协议是 RNSAP, 用 户面协议是 lur FP ( lur帧协议） ；
(3) lub接口是连接 NodeB与 RNC的接口， lub接口也是一个开放的标准接口； lub接口控制面 协议是 NBAP, 用户面协议是 lub FP。
WCDMA系统中的基站 Node B包括无线收发信机和基带处理部件。 其通过标准的 lub接口和 RNC互连， 主要用于完成 Uu接口物理层协议的处理。 基站的主要功能是扩频、 调制、 信道编码及解 扩、 解调、 信道解码， 还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。
WCDMA系统中的 RNC用于控制 UTRAN的无线资源， 具体包括： 执行系统信息广播与系统接入 控制功能 ·， 切换和 RNC迀移等移动性管理功能 ·， 以及宏分集合并、 功率控制、 无线承载分配等无线 资源管理和控制功能。
UE和 UTRAN之间的无线接口协议栈架构包括了多种协议， 各协议分别分布在无线接入网络中 的不同节点实现， 所述多种协议如图 4所示， 包括：
( 1 ) RRC协议， 在 UE和 RNC中实现， 主要用于实现 RRC连接的管理， 无线承载的管理， 寻呼 /广播以及移动性管理等功能。 并用于负责配置无线接口协议栈中其他协议实体的参数信息；
(2) RLC协议， 也是在 UE和 RNC中实现， 主要用于实现用户数据的传输功能， 其提供了三种 数据传输模式， 分别适合用于传送不同 QoS要求的业务数据； .
(3 ) MAC协议， 通常也是在 UE和 RNC中实现， 其负责为用户数据选择合适的传送格式， 实现 逻辑信道到传输信道的映射； 对于一些特殊的信道类型， 在 Node B中也有 MAC协议的实现；
(4) PDCP (分组数据会聚协议） ， 还是在 UE和 RNC中实现， 其功能包括： 在发送与接收实 体中分别执行 IP数据流的头部压缩与解压缩， 例如， TCP (传输控制协议） /IP和 RTP (实时传输协 议） /UDP (用户数据报协议） /IP头部压缩方法对应特定的网络层传输层或上层协议的组合； 传输用 户数据是将非接入层送来的 PDCP-SDU ( PDCP服务数据单元） 转发到 RLC层， 若支持无损 SRNS (服务无线网络分系统）迁移功能，则转发 PDCP-SDU及相应的序列号将多个不同的 RB (无线承载) 复用到同一个 RLC实体。
在 WCDMA系统中的 BMC (广播 /多播控制） 的功能包括： （1 ) 小区广播消息的存储； （2)业 务流量监视和为 CBS (小区广播业务）要求无线资源； (3) BMC消息的调度； （4)发送 BMC消息 到 UE; (5) 向髙层 （如 AS (非接入层） ） 传送小区广播消息； 等等。
由于现有协议桟中 Node B只处理物理层协议， 因此， 若需要采用资源管理进行判决的自适应技 术， 则需要在 RNC中实现， 这样， 由无线通信网络到终端必须经过由 RNC到 Node B， 再从 Node B 到终端两个阶段， 反之亦然。
这样的处理过程必然会导致以下问题的出现：
( 1 )由于需要经过 lub接口， 导致相应处理过程时延较长， 而且降低了 Node B的处理能力和 lub 接口传输资源的统计复用率；
(2) RNC和 UE之间的 RLC层的重传机制在 lub接口存在较大时延情况下，导致无线通信网络的 吞吐率下降；
(3) 无线通信网络中应用的外环功率控制算法在 lub接口时延较大情况下， 不能快速根据空中 接口的变化进行 SIRtarget (目标信干比） 调整；
(4) 由于在无线通信网络中的小区负载信息依赖 Node B周期性上报， 因此， 上述处理过程大 量占用 lub接口资源将导致上报小区负载信息的滞后，进而使得 RNC无法获取实时准确的小区负载信 息。
随着网络通信技术的快速发展， 业界已经开始考虑综合利用各种网络的优点实现最佳的数据传 输， 然而， 目前还没有一种技术可以实现 3G/2G无线通信网络与 OAN网络之间的互连互通。
而且， 由上述描述不难看出， 对于现有的无线通信网络中将所有接入高层均放在 RNC中的协议 结构， 在采用类似于自适应协调、 反馈控制的技术后， 其显然无法保证高速、 高效的数据传输， 因 而， 现有的协议结构无法很好地适应高速数据传输的需求。 发明内容
本发明提供了一种光网络与无线通信网络互连的系统及其通信方法， 从而可以为光网络与无线 通信网络之间的互连提供一种可行的技术方案， 使得在通信网络中可以利用光网络和无线通信网络 之间的优点进行业务传输。
本发明提供的一种光网络与无线通信网络互连的系统， 包括基于光纤传输的光接入网络， 以及 与其连接的无线通信网络； 所述的无线通信网络中的基站连接设置于所述的光接入网络中， 并与所 述光接入网络中的实体连接通信， 实现光网络与无线通信网络的互连。
本发明还提供了一种光网络与无线通信网络互连的系统的通信方法， 包括：
在上行方向， 无线通信网络中的用户终端向基站发送信息， 并由基站将所述信息发送到光接入 网络中的实体， 之后， 通过光接入网络传输所述的信息； 光网络中的用户终端通过光接入网络中的 实体传输所述信息；
在下行方向， 光接入网络通过相应的实体将信息发送给所述基站， 并通过基站发送给无线通信 网络中基站下的用户终端； 光接入网络还将信息通过相应的实体发送给光网络中的用户终端。
本发明提供了一种光网络与无线通信网络互连的系统的通信方法， 包括- 在上行方向，无线通信网络中的用户终端向基站发送信息，并由基站通过光接入网络的参考点 V 将所述信息发送到核心网；光网络中的用户终端通过光接入网络中的实体将信息发送到所述核心网； 在下行方向，所述核心网将信息通过所述参考点 V发送给所述基站，并通过基站将信息发送给无 线通信网络中基站下的用户终端； 所述核心网还通过光接入网络中的实体将信息发送给光网络中的 用户终端。
由上述本发明提供的技术方案可以看出， 本发明针对无线通信网络和 OAN互连， 提出了将无线 通信网络中的基站连接设置于 OAN网络中， 以便于与采用 OAN网络紧耦合或松耦合的方式实现互连 的方案； 其中， 所述的无线通信网络作为 OAN有线接入的无线延伸， 适用于固定无线、 游牧、 便携 和移动接入应用， 从而为 OAN网络运营商发展无线网络提供了一种演进途径。 附图简要说明
图 1为光接入网络的基本网络架构图；
图 2为 OAN网络的参考架构图；
图 3为 3G/2G网络系统参考架构示意图；
图 4为无线接口协议栈架构示意图；
图 5为无线接口功能下移的移动网络架构示意图；
图 6为图 5中 PS域 lub+接口协议结构示意图；
图 7a和图 7b分别为无线接口功能下移的移动网络用户面和控制面协议栈结构示意图； 图 8为第一种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案一；
. 图 9为第一种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案二；
图 10为第一种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案三；
图 11为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（1 )中 BS和 AF网元分离情况下的用户面协 议栈结构示意图；
图 12为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（1 )中 BS和 AF网元集成情况下的用户面协 议栈结构示意图；
图 13为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（ 1 )中 BS和 AF网元分离情况下的控制面协 议栈结构示意图；
图 14为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（1 )中 BS和 AF网元集成情况下的控制面协 议栈结构示意图；
图 15为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （2) 中 BS+WA集成网元和 AF网元分离情 况下的用户面协议栈结构示意图；
图 16为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （2) 中 BS、 WA和 AF网元集成情况下的用 户面协议栈结构示意图；
图 17为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （2) 中 BS+WA网元和 AF网元分离情况下 的控制面协议桟结构示意图； .
图 18为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（2) 中 BS、 WA和 AF网元集成情况下的控 制面协议栈结构示意图；
图 19为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （3) 中 BS+WA集成网元和 AF网元分离情 况下的用户面协议栈结构示意图；
图 20为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （3) 中 BS、 WA和 AF网元集成情况下的用 户面协议栈结构示意图；
图 21为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（3) 中 BS+WA集成网元和 AF网元分离情 况下的控制面协议栈结构示意图；
图 22为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （3) 中 BS、 WA和 AF网元集成情况下的控 制面协议栈结构示意图；
图 23为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （4) 中 BS+WA集成网元和 AF网元分离情 况下的用户面协议栈结构示意图；
图 24为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （4) 中 BS、 WA和 AF网元集成， RGW和 SGSN网元集成情况下的用户面协议栈结构示意图；
图 25为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （4) 中 BS+WA集成网元和 AF网元分离情 况下的控制面协议栈结构示意图；
图 26为第一种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（4)中 BS、WA和 AF网元集， RGW和 SGSN 网元成情况下的控制面协议栈结构示意图；
图 27为第二种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案一 ·，
图 28为第二种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案二；
图 29为第二种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案三；
图 30为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （1 ) 中 BS和 ONU/ONT网元集成情况下的 用户面协议栈结构示意图；
图 31为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （1 ) 中 BS和 ONU/ONT网元集成情况下的 控制面协议栈结构示意图；
图 32为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（2) 中 BS、 WA和 ONU/ONT网元集成情况 下的用户面协议栈结构示意图；
图 33为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（2) 中 BS、 WA和 ONU/ONT网元集成情况 下的控制面协议栈结构示意图；
图 34为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（3) 中 BS、 WA和 ONU/ONT网元集成情况 下的用户面协议桟结构示意图；
图 35为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（3) 中 BS、 WA和 ONU/ONT网元集成情况 下的控制面协议栈结构示意图；
图 36为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 (4)中 BS、WA和 ONU/ONT网元集成， RGW 与 SGSN网元集成情况下的用户面协议栈结构示意图；
图 37为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（4)中 BS、 WA和 ONU/ONT网元集成情况 下的用户面协议栈结构示意图；
图 38为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（4)中 BS、WA和 ONU/ONT网元集成， RGW 与 SGSN网元集成情况下的控制面协议栈结构示意图；
图 39为第二种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（4) 中 BS、 WA和 ONU/ONT网元集成情况 下的控制面协议栈结构示意图；
- 图 40为第三种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案一；
图 41为第三种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案二；
图 42为第三种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案三；
图 43为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （1 ) 中光接入网络的用户面和控制面协议 桟结构示意图；
. 图 44为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （1 ) 中无线通信网络的用户面协议栈结构 示意图；
图 45为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （1 ) 中无线通信网络的控制面协议栈结构 示意图；
图 46为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式（2)或（3) 中无线通信网络的用户面协议 栈结构示意图；
图 47为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （2) 中无线通信网络的控制面协议栈结构 示意图；
图 48为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （3) 中无线通信网络的控制面协议栈结构 示意图；
图 49为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 (4) 中 BS和 WA网元集成， RGW和 SGSN 网元集成情况下的用户面协议栈结构示意图；
图 50为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （4) 中 BS和 WA网元集成情况下的用户面 协议栈结构示意图；
图 51为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 (4) 中 BS和 WA网元集成， RGW和 SGSN 网元集成情况下的控制面协议栈结构示意图；
图 52为第三种 OAN与无线通信网络互连方案的模式 （4) 中 BS和 WA网元集成情况下的控制面 协议栈结构示意图。 实施本发明的方式
本发明在具体实现过程中， 主要是针对 3G/2G无线通信网络和 OAN (如 PON技术接入的网络） 互连的课题， 并考虑到现有的无线通信网络的缺点， 提出了将无线网络的无线接口协议栈下移到基 站， 再与 OAN网络紧耦合或松耦合的两网互连实现方案， 作为 OAN有线接入的无线延伸， 因此， 本 发明可以适用于固定无线、 游牧、 便携和移动接入应用， 当然， 并不仅限于这些应用。
本发明中所述的基站包括各种无线通信网络中的基站设备或其实现的功能类似于基站的设备， 如 BS、 Node B等。
同时需要说明的是， 在后续的针对本发明的具体实施方式的描述过程中， 涉及的无线通信网络 及光网络中的实体设备的名称也仅为现有的两种网络中相应实体设备的名称， 即后续描述仅为依据 现有的特定的无线通信网络及光网络组成的具体应用举例。 因此， 在实际实现本发明过程中， 对于 采用设备的名称不同， 但实现功能类似的实体设备同样应属于本发明的保护范围。
为对本发明有进一步的理解， 下面将对本发明的具体实现方式进行详细说明。
本发明中， 光网络与无线通信系统之间的互连具体可以通过 OAN (光接入网络） 与 RAN (无线 接入网络） 之间的互连实现。
为便于本发明的实现， 以及实现过程中的灵活性， 首先需要对 RAN做功能分解， 具体将 RAN分 解定义的功能单元包括： BS (基站） 、 WA (无线适配器， Wireless Adaptor)和 RGW (无线网关， Radio Gateway) , 其中， 所述的 WA和 RGW的具体实现功能在不同类型的无线通信网络中采用不 同的划分方式， 下面将以四种类型的无线通信网络为例迸行说明。
1、 对于 WCDMA、 GPRS禾叮 D-SCDMA等无线通信网络的 RAN, 其中的 WA和 RGW具体可以 有如下几种设置模式：
( 1 )在光网络 （即光接入网络） 中设置 WA和 RGW均不存在；
(2)在光网络中设置 WA, 且所述 WA相当于 RNC/BSC, 此时， RGW不存在；
(3)在光网络中设置 WA, 所述的 WA相当于 RNC和 SGSN (服务 GPRS支持节点)， 此时， RGW 不存在；
(4)在光网络中同时设置相应的 BS、 WA和 RGW, 具体可以将 BS、 WA和 RGW实现的功能分 解定义为如表 1所示， 其中， 所述的 WA可以下移到 BS, 以保证无线通信网络中良好的通信性能， 优 化 BS与 RNC之间的接口：
表 1
功能 BS WA (下移功能） RGW 物理层 PHY 必选
媒体接入控制 MAC 必选
无线链路控制 RLC 必选
广播多播控制 BMC 可选
分组数据汇聚协议 PDCP 必选
无线资源控制 RRC
• 多小区无线资源管理 MC-RRM 可选
• 小区专用无线资源管理 CS-RRM 必选
• 系统信息广播 Broadcast Distribution 必选
• 切换控制 HO Control 必选
• 寻呼控制 Paging Control 可选 • 接入控制 Admission Control 可选
• 小区内控制 Cell Control 可选
• 多小区间控制 可选 迁移控制 Relocation Control 必选
QoS调度 可选
RANAP消息转发 可选
RNSAP消息转发 可选 有线接入和无线接入间的切换控制 可选 基于上述针对 RAN划分确定的功能单元 BS、 WA和 RGW的功能， 本发明的核心思想是:
将现有的 BS和 RNC等组成无线接入网的功能分解为两个网元： 一个网元为 RGW, 另一个网元 包括 BS和 WA (称为 BS+WA网元） ， 其中， WA和 RGW共同实现现有的无线通信网络中的 RNC等 无线网络控制器的功能；
之后， 还将现有的 RNL (无线网络层）协议栈的部分 RRC、 PDCP/BMC/RLC/MAC等无线接口 协议功能下移到基站 （如 Node B、 BS等） 的 WA上实现， 而 RGW的主要功能是实现本发明提供的 互连系统架构与传统的无线通信网络架构的 CN/RNC网元之间适配， 并提供不同的 BS和 WA构成的 网元 （即 BS+WA网元） 之间的迁移、 多小区无线资源管理、 系统信息广播与寻呼控制， 以及现有 ANAP (无线接入网络应用部分） /RNSAP (无线电网络子系统应用部分） 消息的转发等功能。 本 发明中， 所述的 BS+WA网元和 RGW网元之间还可以采用多对多的连接设置方式， 从而使得无线通 信网络与光网络互连系统的组网灵活性大大增加。
基于上述针对 RNC等无线网络控制器的功能的分解定义， 相应的无线通信网络架构如图 5所示， 其中各接口定义如下：
UE网元与包括 网元间的 Uu+接口， 采用现有无线通信网络中的 UE与 之间的 Uu接口， Node B和 RNC间的 lub接口不再存在；
BS+WA网元与 RGW间的 lub+接口， 在用户面上釆用现有的无线通信网络中 RNC与 SGSN间 的 lu接口的用户面， 在控制面上采用现有的无线通信网络中的 Node B和 RNC间的 lub接口的控制面， 相应的 PS域的 lub+接口协议结构具体如图 6所示；
RGW与传统 CN之间采用现有的无线通信网络中 RNC与 SGSN间的接口 lu，RGW与 RGW之间则 采用现有的无线通信网络中的 RNC之间的接口 lur， 另外， 增加的 BS+WA网元之间接口也采用现有 的无线通信网络中 RNC之间的接口 lur。
本发明中， 无线接口功能下移 （即 WA下移到基站） 的增强型移动网络接口协议栈如图 7a和图 7b所示， 基于该协议栈， 在相应的无线接口功能下移的无线通信网络中便可以实现用户面数据的传 输， 以及控制面信令的传输。
2、 对于 GSM网络， 其中的 RGW不存在， WA有如下模式：
(1 ) 在光网络中， WA不存在；
(2) 在光网络中设置 WA， WA相当于 BSC; (3)在光网络中设置 WA, WA相当于 BSC和 MSC。
3、 对于 CDMA2000网络， 其中的 RGW不存在， WA有如下模式：
( 1 ) 在光网络中， WA不存在；
(2) 在光网络中设置 WA, WA相当于 BSC;
(3) 在光网络中设置 WA, WA相当于 BSC和 PCF, 或者， BSC和 MSC。
4、 对于 IS-95网络， 其中的 RGW不存在， WA有如下模式：
( 1 )在光网络中， WA不存在；
(2) 在光网络中设置 WA, WA相当于 BSC;
(3)在光网络中设置 WA， WA相当于 BSC和 MSC。
下面将结合附图分别对本发明提供的几种具体的光网络与无线通信网络之间的互连实现方式进 行描述。
本发明提供的第一种 OAN与无线通信网络之间互连的实现方案如图 8至图 10所示：
3G/2G无线通信网络的 BS或 WA通过 AF与 OAN在 OAN内的参考点 (a)互连， 3G/2G无线通信网 络的 RGW或 CN与 OLT在参考点 V互连。这几种实现方案可以使 3G/2G接入网的建设尽量利用原 OAN 已布设的资源， 例如， 当运营商已经有了 FTTB/FTTC的网络时， 相应的 3G/2G无线通信网络设备设 便可以在大楼直接利用相应的资源， 通过 ONU接入 OAN网， 从而减少了无线通信网络的额外布线， 同时降低 3G/2G接入网的建设成本， 这几种实现方案属于紧耦合实现方案。
这几种实现方案中的 BS、 WA和 AF可以网元分离， 以参考点 T互连 ·， 或 BS和 网元集成、 BS
+WA网元和 AF可以网元分离， 以参考点 T互连； 或 BS、 WA和 AF网元集成为一体。 所述的 RGW可 以和 OLT网元集成为一体， 也可以独立设置。
以 WCDMA系统为例， 在图 8至图 10中分别给出了不同模式下互连系统示意图：
模式 （1 ) 当 WA不存在， RGW也不存在， 则互连系统模型参见图 8, 此时， 无线通信网络中的
RNC设置于核心网中；
模式 （2) 当 WA-RNC时， 则 RGW必然不存在， 此时的系统模型参见图 9， 且此时在核心网中 不包括 RNC功能；
模式 （3) 当 WA=RNC+SGSN时， RGW也不存在， 此时的系统模型仍参见图 9, 而且， 在这 种情况下， 核心网中不再包含 RNC和 SGSN功能；
模式 （4) 当将 RNC分解为 WA和 RGW功能， 具体分解方式如表 1所示时， 则互连系统的模型参 见图 10, 此时， 核心网中将不再包括 RNC功能。
下面将结合图 11至图 14，对各种模式下的由无线通信网络中的 UE (用户设备， User Equipment) 至核心网的路径，即 UE->Node B->ONU->OLT-?»Core Network路径的协议桟及相应的信号传输处理 过程进行说明。
在图 6和图 7， 图 11至图 14， 以及后面的各种模式下的接口协议栈的图例中， 具体涉及的实际协 议信息仅为具体的应用举例， 实际应用中并不限定采用在图中给出的各种协议。
(-)模式 （1 )下的协议栈及相应的信号处理过程- 参照图 11至图 14所示， 在模式（1 ) 下， 不存在 WA, 相应的核心网 CN (即 Core Network)包 括了： RNC、 SGSN和 GGSN (网关 GPRS支持节点），而且，在 WCDMA中， UE即为 MS (移动台）； CN下的 SGSN和 GGSN也可以合二为一， 形成新的网元 IGSN (集成 GPRS支持节点） 。其中， RNL (Radio network layer, 无线网络层）在用户面包括 PDCP、 RLC和 MAC, 在控制面包括 RRC、 RLC 和 MAC。
基于上述图 11和图 12所示的协议栈结构， UE在数据通信时相应的处理过程包括：
首先， UE通过控制面协议栈建立 RRC连接， 在和核心网协商后开始进行 RAB (无线接入承载） 的建立， RAB的建立过程伴随着用户面 RB (无线承载） 的建立；
RAB建立成功后， 用户就可以通过已经建立好的用户面承载传送数据了， 在该过程中 PDCP的 压缩 /解压缩功能可以启用， 也可以不启用；
相应的控制面的信令建立流程是在 UE与 UTRAN之间的 RRC连接建立成功后， UE通过 RNC建立 与 CN的信令连接， 也叫" MAS (非接入层）信令建立流程"， 用于 UE与 CN的信令交互 NAS信息， 如 鉴权、 业务请求、 连接建立等。
下面将以启用了压缩 /解压縮功能为例， 对用户面数据的传输过程进行说明。
在用户面数据的上行方向的传输处理过程为：
如图 11和图 12所示， UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP 协议对数据包报头进行压缩， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数 据包处理完后， 增加 RLC/MAC报头并发给 物理层 RFL (Radio frequency layer, 无线频率 层） ； 物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作， 并通过 Uu接口发送到 UTRAN。
UTRAN中 Node B的 WCDMA物理层 RFL收到数据后将数据封装入 FP (Framing Protocol, 帧协 议） 帧中， 并通过 lub接口发往 RNC。
其中， Node B与 RNC之间的 lub接口 FP可直接承载在 OAN之上； 在 RNC和 Node B之间可以采 用二层桥接技术， 例如， 可以采用以太网桥接技术， 此时， AF、 ONU/ONT和 OLT均为二层网元； 或者，在 RNC和 Node B之间也可以采用三层路由技术，例如，可以采用 IP三层路由技术，此时， AF、 ONU/ONT和 OLT均为三层网元。
所述 Node B具体是将 FP/IP包分割成 LNK (数据链路层， Data Link Layer)帧，然后承载在 Node B和 AF间物理层送往 AF; 由 AF将 LNK帧转换为 ONU LNK帧， 然后承载在 ONU/ONT和 AF间物理层 送往 ONU/ONT; ONU/ONT将 ONU/ONT LNK帧转换为适合于光传输的 ODN LNK帧， 然后进行电光 转换承载在 ODN物理层，经光纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧，再将 ODN LNK 帧转换为 LNK帧送往 RNC做进一步处理。
RNC从 lub接口 FP中得到 RNL帧， 发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议 报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将被压缩的数据包报头进行解压 缩， 得到用户包， 然后做 lu接口的无线网络层和传输网络层处理， 并通过 GTP隧道将数据包发往 CN 的网元。 其中， lu接口为 RNC和 SGSN间的接口， Gn接口为 SGSN和 GGSN间的接口。
在 CN上， 1GSN进行 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到的数据就是 UE 的 IP包或者 PPP包， IGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络； 或者， 由 SGSN进行 lu接口的 传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gn接口发送给 GGSN。
GGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的 形式通过 Gi接口发给外部网络。
在下行方向上的用户面数据处理过程与上行方向的用户面处理过程类似， 区别在于： 在下行方 向上， RNC中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议负责对下行数据 的报头进行解压缩， 当未启用压缩功能， 则上、 下行信号处理过程相同。
本发明中相应的模式 （1 ) 下的控制面信令传输处理过程采用的协议栈如图 13和图 14所示， 基 于相应的协议栈结构， 则具体的控制面信令传输处理过程显而易见， 故不再详述。
(二） 在模式 (2)下的协议栈及相应的信号处理过程：
如图 9所示，模式（2)和模式 (1)的不同之处在于：在模式（2)下 WA相当于 RNC, Core Network 包括了 SGSN和 GGSN; SGSN和 GGSN也可以合二为一作为网元 1GSN。
下面将以在模式 （2) 下启用了压縮 /解压缩功能为例， 对相应的用户面数据的传输过程进行详 细说明， 具体包括：
模式 （2) 下的上行处理过程参照图 15和图 16所示， 包括：
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包报头 进行压缩， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理宪后， 增 加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL;
物理层 RFL对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu接口发送到 UTRAN。 UTRAN中 Node B+WA的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协 议报头， 进行重组合并处理； 然后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将被压缩的数据包报 头进行解压缩， 当然， 如果未启用压縮功能， 则无此压縮操作。
之后， Node B+WA网元通过 GTP隧道将解出来的数据经过 lu接口转发到 CN， WA与 CN间的 lu 接口 GTP隧道协议、 UDP和 IP可直接承载在 OAN网络之上， 其中， 所述的 WA与 CN之间的 OAN网络 可以釆用二层桥接技术， 例如， 可以采用以太网桥接技术， 此时， AF、 ONU/ONT和 OLT均为二层 网元；或者，在 WA与 CN间采用三层路由技术，例如，可以釆用 IP三层路由技术，此时， AF、 ONU/ONT 和 OLT均为三层网元。
其中， 由 Node B+WA将用户面数据发送到 CN的处理过程具体为：
Node B+WA将 GTP/UDP/IP包分割成 LNK帧后， 承载在 Node B+WA和 AF间物理层送往 AF; AF 将 LNK帧转换为 ONU LNK帧后， 承载在 ONU/ONT和 AF间物理层送往 ONU/ONT; ONU/ONT将 ONU/ONT LNK帧转换为适合于光传输的 ODN LNK帧后， 进行电光转换并承载在 ODN物理层， 经光 纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧， 再将 ODN LNK帧转换为 LNK帧送往 CN的网 元做进一步处理。
在 CN中， 由 IGSN实现 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， IGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络； 或者， 由 SGSN实现 lu接口 的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gn接口发送给 GGSN。 GGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的 形式通过 Gi接口发给外部网络。
模式（2) 下的下行信号处理过程与上行处理过程类似， 区别仅在于： Node B+WA中的 PDCP 协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行解压缩， 当 未启用压縮功能， 则上、 下行信号处理过程相同。
本发明中相应的模式 （2) 下的控制面信令传输处理过程采用的协议栈如图 17和图 18所示， 基 于相应的协议栈结构， 则具体的控制面信令传输处理过程显而易见， 故不再详述。 '
(三） 在模式 （ ) 下的协议栈及信号处理过程：
如图 19至图 22所示， 所述的模式（3) 和模式（1 ) 的不同之处在于： 模式（3) 下的 WA相当于
RNC+SGSN, Core Network包括了 GGSN, GGSN即对应于图中的 IGSN; 其中， 图 19给出了在用 户面上， BS和 WA集成为同一网元且和 AF分离情况下的模式 （3) 的协议栈示意图， 图 20则给出了 在用户面上， BS、 WA和 AF网元集成后的模式 （3) 的协议栈示意图， 图 20和图 21则分别给出了相 应的模式 （3) 的控制面的协议栈结构示意图。
在模式 （3)下， 仍以启用了相应的压缩 /解压缩功能为例， 对用户面数据的传输过程进行说明。 其中， 在上行方向下， 在相应的用户面数据的传输处理过程包括：
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包报头 进行压缩， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/NIAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理尧后， 增 力口 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL;物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu 接口发送到 UTRAN。
UTRAN中 Node B+WA (即 BS+WA网元） 的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议拫头， 再经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP 协议， PDCP协议将被压縮的数据包报头进行解压缩。
所述的 Node B+WA具体是通过 GTP隧道将解出来的数据经过 Gn接口转发到 CN, 所述 WA与 CN间的 Gn接口 GTP隧道协议、 UDP和 IP协议可直接承载在 OAN网络之上， 所述的 WA与 CN间 OAN 网络可以采用二层桥接技术， 例如， 釆用以太网桥接技术， 此时 AF、 ONU/ONT和 OLT均为二层网 元； 或者， 在 WA与 CN间釆用三层路由技术， 例如， 采用 IP三层路由技术， 此时 AF、 ONU/ONT和 OLT均为三层网元。
所述的 Node B+WA将用户面数据发送给 CN的处理过程具体为：
Node B+WA将 GTP/UDP/IP包分割成 LNK帧， 然后承载在 Node B+WA和 AF间物理层送往 AF;
AF将 LNK帧转换为 ONU LNK帧， 然后承载在 ONU/ONT和 AF间物理层送往 ONU/ONT; ONU/ONT 将 ONU/ONT LNK帧转换为适合于光传输的 ODN LNK帧， 然后进行电光转换承载在 ODN物理层， 经 光纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧， 再将 ODN LNK帧转换为 LNK帧送往 CN的 网元做进一步处理。
在 CN上， GGSN做 Gn接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数 据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络。
模式（3) 下的下行信号处理过程与上行处理过程类似， 只是 Node B+WA中的 PDCP协议负责 对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行解压縮。
本发明中相应的模式 （3) 下的控制面信令传输处理过程采用的协议桟如图 21和图 22所示， 基 于相应的协议栈结构， 则具体的控制面信令传输处理过程显而易见， 故不再详述。
(四） 在模式 （4) 下的协议栈及信号处理过程包括：
其中， 用户面的协议栈如图 23和图 24所示， 控制面的协议栈如图 25和图 26所示， WA和 RGW功 能分解如表 1所示， Core Network包括了 SGSN和 GGSN; SGSN和 GGSN也可以合二为一作为网元 IGSN。
首先， 以启用了压缩 /解压缩功能为例， 对模式（4)下的用户面数据的传输处理过程进行描述。 在上行方向上， 模式 （4) 的处理过程为：
参照图 23和图 24所示， UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， 由 PDCP协议对数据包报头进行压缩， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接 收到数据包处理完后， 增加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL, 物理层 RFL对接收到的数据 包进行编码调制等操作通过 Uu+接口发送到 UTRAN。
UTRA 中 BS + WA网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将 被压缩的数据包报头进行解压缩。
所述的 BS+WA网元通过 GTP隧道将解出来的用户面数据经过 lub+接口通过 RGW转发到 CN， WA与 RGW间的 lu接口 GTP隧道协议、 UDP和 IP可直接承载在 OAN网络之上， WA与 RGW间 OAN网 络可以采用二层桥接技术， 例如， 釆用以太网桥接技术， 此时 AF、 ONU/ONT和 OLT均为二层网元； 或者， 也可以在 RNC和 Node B间采用三层路由技术， 例如， 釆用 IP三层路由技术， 此时， AF、 ONU/ONT和 OLT均为三层网元。
相应的， BS + WA网元将用户面数据转发到 CN的具体处理过程包括：
BS+WA网元将 GTP/UDP/IP包分害！)成 LNK帧， 然后承载在 Node B和 AF间物理层送往 AF; AF 将 LNK帧转换为 ONU LNK帧， 然后承载在 ONU/ONT和 AF间物理层送往 ONU/ONT; ONU/ONT将 ONU/ONT LNK帧转换为适合光传输的 ODN LNK帧， 然后进行电光转换承载在 ODN物理层， 经光纤 送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧， 再将 ODN LNK帧转换为 LNK帧送往 RGW做进 一步处理。 RGW从 lub+接口 GTP隧道接收到数据然后， 做 lu接口的无线网络层和传输网络层处理， 通过 GTP隧道将数据包发往 CN的网元。
在 CN中， SGSN做 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧 道经过 Gn接口发送给 GGSN。 GGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式通过 Gi接口发给外部网络。
模式 （4) 下的下行处理过程与上行处理过程类似， 只是 BS+WA网元中的 PDCP协议负责对下 行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行解压缩。 其次， 对模式（4) 下的控制面信令的传输过程进行说明。
对于相应的上行方向的控制面信令的传输处理过程， 如图 25和图 26所示， 具体为：
UE的 RRC将 GMM (GPRS移动性管理） /SM (会话管理） /SMS (短消息业务） 消息或本层的 信令消息被封装成数据包传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL, 物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu +接口发送到 UTRAN。
UTRA 中 BS + WA网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 RRC协议， RRC协议通常 直接解析信令消息， 进行相应处理， 如连接建立、 测量报告等。 但是， 对于 BS+WA网元之间迁移、 多小区无线资源管理、 系统信息广播、 寻呼控制， 以及现 RANAP/RNSAP消息的转发等功能， BS +WA网元的 RRC将直接把相应的信令消息通过 lub+接口无线网络层 （如 FP) 和传输网络层 （如 IP/LNK/PHY) 承载将处理结果通知 RGW的 RRC层， 再通过 RGW转交 CN处理。
其中，相应的 WA与 RGW间的 lub+接口的 RRC、无线网络层（如 FP或 NBAP)和传输网络层（如 IP层或信令承载层 Signaling Bearer (例如 SCTP流控制传输协议层 P) )可直接承载在 OAN网络之 上。 该 WA与 RGW间的 OAN网络可以采用二层桥接技术， 例如， 采用以太网桥接技术， 此时， AF、 ONU/ONT和 OLT均为二层网元； 或者， 在 WA与 RGW间采用三层路由技术， 例如， 采用 IP三层路由 技术， 此时， AF、 ONU/ONT和 OLT均为三层网元。
相应的 BS+WA网元将控制信令转发给 CN的处理过程具体为-.
BS+WA网元将 lub+接口的 FP/IP或 NBAP/SCTP/IP包分割成 Ι_ΝΚΨ贞， 然后承载在 Node Β和 AF 间物理层送往 AF; AF将 LNK帧转换为 ONU LNK帧， 然后承载在 ONU/ONT和 AF间物理层送往 ONU/ONT; ONU/ONT将 ONU/ONT LNK帧转换为适合光传输的 ODN LNK帧， 然后进行电光转换承 载在 ODN物理层， 经光纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧， 再将 ODN LNK帧转 换为 LNK帧送往 RGW做进一步处理。 RGW做 lub+接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 FP中得 到 RRC的 RNL帧， 发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并 后， 将数据发给 RRC, RRC协议将被压縮的数据包报头进行解压缩， 得到数据包， 然后通过 lu接口 的无线网络层和传输网络层处理将数据包发往 CN的网元。
在 CN中， IGSN/SGSN做 lu接口传输网络层和无线网络层处理，从 RANAP中得到 GMM/SM/SMS 消息。
类似的， UE通过相反的过程来接收核心网的信令消息和接入网的 RRC信令消息， 即 UE通过相 应的下行方向的处理过程接收 CN发来的信令消息。
上述协议栈处理模型中， RRC层分别由 RGW和基站中的 WA实现， 这样针对 RRC中功能不同， 把类似于快速建立连接、 快速反馈、 资源调度等功能在基站中由 WA实现， 而类似于一些数据管理、 数据存储以及需要处理多个基站的内容放在 RGW中实现，从而实现了相应的 RNC中部分功能的下移 到基站的处理。
本发明提供的第二种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案如图 27至图 29所示： 3G/2G无线通信网络的 BS或 WA与 OAN宽带网在 ODN处互连， 3G/2G无线通信网络 RGW或 CN 与 OLT在参考点 V互连。该实现方案属于紧耦合方案。 3G/2G无线通信网络直接利用 OAN的光网络资 源， 例如， 复用运营商已经有存在的 FTTH网络， 无线通信网络中的 WiMAX等设备设可以在大楼直 接接入 ODN网。
在该实现方案中， 要求 BS集成 ONU/ONT的功能， 或 BS、 WA和 ONU/ONT网元集成为一体。 而
RGW可以和 OLT网元集成为一体。
以 WCDMA为例， 图 27至图 29中分别给出了不同模式下的互连系统示意图， 其中：
( 1 ) 当 WA不存在， RGW也不存在时， 相应的互连系统的模型参见图 27, 此时， 相应的 RNC 设置于核心网中；
(2) 当 WA=RNC, RGW不存在时， 相应的互连系统的模型参见图 28， 此时， 核心网中不包 括所述的 RNC;
(3) 当 WA==RNC+SGSN, RGW不存在时， 相应的互连系统的模型参见图 28, 此时， 核心 网中不包括所述的 RNC和 SGSN;
(4)当 WA和 RGW功能分解如表 1所示时，则相应的互连系统的模型参见图 29,此时，由于 RNC 被分解设置于光接入网络中， 因此在核心网中不包括 RNC功能。
各种模式下在 UE->Node B->ONU->OLT->Core Network路径下的协议栈如图 30至图 39所示， 下在将分别对该第二种方案的不同模式下的协议栈及信号传输处理过程进行说明。
(一）在模式 (1)下的协议桟及信号传输处理过程 -- 如图 27所示， 在该模式下， WA不存在， Core Network包括： RNC、 SGSN和 GGSN, MS在 WCDMA中称为 UE; SGSN和 GGSN也可以合二为一， 形成新的网元 IGSN。
下面将以启用了压縮 /解压缩功能为例， 结合附图对模式 （1 ) 下的用户面数据的传输过程进行 详细说明。
如图 30所示， 在模式 ( 1 ) 下的上行方向上相应的用户面数据的传输处理过程为：
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包报头 进行压缩， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增 加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL,物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu 接口发送到 UTRAN。
UTRAN中包括 Node B和 ONU/ONT的 WCDMA物理层 RFL收到数据后将数据封装入帧协议 FP (Framing Protocol) 帧中， 通过 lub接口发往 CN中的 RNC。
其中， 所述的 Node B与 RNC间的 lub接口帧协议 FP可直接承载在 OAN之上； 在 RNC和 Node B 间可以釆用二层桥接技术，例如，采用以太网桥接技术，此时 ONU/ONT和 OLT均为二层网元；或者， 在 RNC和 Node B间釆用三层路由技术， 例如， 采用 IP三层路由技术， 此时 ONU/ONT和 OLT均为三 层网元。
相应的包含 Node B和 ONU/ONT的网元将用户面数据传输到 CN的处理过程为：
Node B+ONU/ON丁将 FP/IP包分割成适合于光传输的 ODN LNK桢， 然后迸行电光转换承载在 ODN物理层， 经光纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK!l!贞， 再将 ODN LNK帧转换为 LNK帧送往 CN中的 RNC做进一步处理。 所述的 RNC从 lub接口 FP中得到 RNL帧， 发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协 议， PDCP协议将被压縮的数据包报头进行解压缩， 得到用户包， 然后做 lu接口的无线网络层和传输 网络层处理， 通过 GTPP遂道将数据包发往 CN的其他网元， 例如， IGSN/SGSN。
在 CN中， IGSN做 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， IGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络； 或者， SGSN做 lu接口的传输网 络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gn接口发送给 GGSN。 GGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式通过 Gi接口发给外部网络。
下行与上行类似， 只是 RNC中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP 协议负责对下行数据的报头进行解压縮。
该第二种实现方案中的模式（1 )下的控制面信令传输处理过程采用的协议栈如图 31所示，基于 相应的协议栈结构， 则具体的控制面信令传输处理过程显而易见， 故不再详述。
(二） 在模式 (2)下的协议栈结构及相应的信号处理过程：
如图 28所示， 该模式 （2) 和所述模式 (1)不同之处在于， WA相当于 RNC, Core Network包括 了 SGSN和 GGSN, 而不再包括 RNC; SGSN和 GGSN也可以合二为一， 形成新的网元 IGSN, 其协 议栈结构如图 32和图 33所示。
在此， 仍以启用了压缩 /解压缩功能为例， 对模式 （2) 下的用户面数据的传输过程进行详细说 明。
如图 32所示， 相应的在模式 （2) 下的上行方向的用户面数据传输处理过程包括：
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包报头 进行压缩， 并将压縮后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增 加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL,物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu 接口发送到 UTRAN。
UTRAN中 Node B+WA+ONU/ONT网元 （包含基站、 WA和 ONU/ONTW网元） 的 WCDMA物 理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合 并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将被压缩的数据包报头进行解压缩。
所述的 Node B+WA+ONU/ONT网元通过 GTP隧道将解出来的数据经过 lu接口转发到 CN， WA 与 CN间的 lu接口 GTP隧道协议、 UDP和 IP可直接承载在 OAN网络之上， 其中， 所述的 WA与 CN间 OAN网络可以釆用二层桥接技术， 例如， 采用以太网桥接技术， 此时 AF、 ONU/ONT和 OLT均为二 层网元； 或者， 在 WA与 CN间采用三层路由技术， 例如， 釆用 IP三层路由技术， 此时 AF、 ONU/ONT 禾口 OLT均为三层网元。
相应的具体的由 Node B+WA+ONU/ONT网元至 CN的用户而数据传输处理过程包括： Node B+WA+ ONU/ONT将 GTP/UDP/IP包分割成适合于光传输的 ODN LNK桢，然后进行电光 转换承载在 ODN物理层，经光纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧，再将 ODN LNK 帧转换为 LNK帧送往 CN的网元做进一步处理。
在 CN中， IGSN做 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， IGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络； 或者， SGSN做 lu接口的传输网 络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gn接口发送给 GGSN。 GGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式通过 Gi接口发给外部网络。
相应的下行方向上的用户面数据的处理过程与上行方向上的处理过程类似， 区别仅在于： 在上 行方向上， Node B+WA+ONU/ONT网元中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE 中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行解压縮。
相应的控制面信令的传输处理过程依据如图 33所示的协议栈结构实现， 不再详述。
(三） 在模式 (3)下的协议栈结构及相应的信号处理过程：
如图 28所示， 图中的 WA相当于 RNC+SGSN, Core Network包括了 GGSN, 相应的 GGSN对 应于图 25中的 1GSN。 通信过程中采用的协议栈结构如图 34和图 35所示。
下面将以启用了压缩 /解压缩功能为例， 对模式 （3) 下的用户面数据的传输过程进行详细的说 明。
如图 34所示， 相应的上行方向的模式 (3) 下的用户面数据传输处理过程包括：
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包拫头 进行压缩， 并将压縮后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增 加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL，物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu 接口发送到 UTRAN。
UTRA 中 Node B + WA + ON U/ONT网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协 议， PDCP协议将被压缩的数据包报头进行解压缩。
其中， Node B+WA+ONU/ONT网元通过 GTP隧道将解出来的数据经过 Gn接口转发到 CN，
WA与 CN间的 Gn接口 GTP隧道协议、 UDP和 IP可直接承载在 OAN网络之上，其中， 所述的 WA与 CN 间 OAN网络可以釆用二层桥接技术， 例如， 釆用以太网桥接技术， 此时 AF、 ONU/ONT和 OLT均为 二层网元；或者，在 WA与 CN间采用三层路由技术，例如，采用 IP三层路由技术，此时 AF、 ONU/ONT 和 OLT均为三层网元。
由 Node B+WA+ONU/ONT网元将用户面数据发送给 CN的处理过程具体为：
Node B+WA+ONU/ONT网元将 GTP/UDP/IP包分割成适合于光传输的 ODN LNK帧， 然后进行 电光转换承载在 ODN物理层，经光纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧，再将 ODN LNK帧转换为 LNK帧送往 CN的网元做进一步处理。
在 CN中， GGSN做 Gn接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数 据就是 UE的 1P包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络。 相应的下行方向上的用户面数据处理过程与上行方向的处理过程类似， 区别仅在于： 在下行方 向上， Node B+WA+ONU/ONT网元中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行解压缩。
该模式下相应的控制面信令的传输处理依据图 35所示的协议栈结构实现。
(四） 在模式 (4)下的协议栈结构及相应的信号处理过程：
在该模式下的用户面的协议栈结构如图 36和图 37所示， 控制面的协议栈如图 38和图 39所示， 在 该模式 （4)下， 相应的 WA和 RGW功能分解如表 1所示， 且 WA和 RGW共同实现无线通信网络中的 RNC的功能， 所述的 Core Network包括了 SGSN和 GGSN; SGSN和 GGSN也可以合二为一， 形成 新的网元 IGSN。
在该模式 （4) 下， 仍以启用了压缩 /解压缩功能为例， 对相应的用户面数据的传输过程进行详 细的说明。
如图 36和图 37所示， 在上行方向上相应的用户面数据的传输过程包括：
首先， UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据 包报头进行压縮， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完 后， 增加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL, 物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作 通过 Uu+接口发送到 UTRAN。
之后， UTRAN中 BS+WA+ ONU/ONT网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去餘协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 的 PDCP协 议， PDCP协议将被压缩的数据包报头进行解压缩。
其中， 所述的 BS+WA+ONU/ONT网元具体需要通过 GTP隧道将解出来的数据经过 lub+接口 通过 RGW转发到 CN， WA与 RGW间的 lu接口 GTP隧道协议、 UDP和 IP可直接承载在 OAN网络之上， WA与 RGW间 OAN网络可以采用二层桥接技术，例如， 釆用以太网桥接技术， 此时 OLT为二层网元； 或者， 在 RNC和 Node B间采用三层路由技术， 例如， 釆用 IP三层路由技术， 此时 OLT为三层网元。
所述的 BS+WA+ONU/ONT网元将用户面数据发送到 CN的处理过程包括：
BS+WA+ONU/ONT网元将 GTP/UDP/IP包分割成适合光传输的 ODN LNK帧,然后进行电光转 换承载在 ODN物理层， 经光纤送往 OLT; OLT PHY进行光电转换得到 ODN LNK帧， 再将 ODN LNK 帧转换为 Ι_ΝΚΨ贞送往 RGW做进一步处理。 RGW从 lub+接口 GTP隧道接收到数据然后做 lu接口的无 线网络层和传输网络层处理， 通过 GTP隧道将数据包发往 CN的网元。
最后， 在 CN中， SGSN做 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gn接口发送给 GGSN。 GGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式通过 Gi接口发给外部网络。
该模式 （4) 的下行方向的用户面数据处理过程与相应的上行方向的用户面数据处理过程类似， 区别仅在于： 在下行方向上， BS+WA+ONU/ONT网元中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行 压缩， 而 UE中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行解压缩。
下面再对在模式 （4) 下的控制面信令的传输过程进行说明。 如图 38和图 39所示， 在上行方向上， 相应的控制面信令的传输过程包括：
首先， UE的 RRC将 GMM/SM/SMS消息或本层的信令消息被封装成数据包传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL, 物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu+接口发送到 UTRAN。
其次， UTRAN!中 BS+WA+ONU/ONT网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的
MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 RRC协议， RRC协议通常直接解析信令消息， 进行相应处理， 如连接建立、 测量报告等。 但是， 对于 BS+WA +ONU/ONT网元之间迁移、多小区无线资源管理、系统信息广播、寻呼控制，以及现 RANAP/RNSAP 消息的转发等功能， BS+WA+ONU/ONT网元的 RRC将直接把相应的信令消息通过 lub+接口无线 网络层（如 FP)和传输网络层（如 IP/LNK PHY)承载将处理结果通知 RGW的 RRC层， 再通过 RGW 转交 CN处理。
其中， WA与 RGW间的 lub+接口的 RRC、 无线网络层 （如 FP或 NBAP) 和传输网络层 (如 IP 层或信令承载层 Signaling Bearer (例如 SCTP/IP) )可直接承载在 OAN网络之上，所述的 WA与 RGW 间 OAN网络可以采用二层桥接技术， 例如， 采用以太网桥接技术， 此时 OLT为二层网元； 或者， 在 WA与 RGW间釆用三层路由技术， 例如， 釆用 IP三层路由技术， 此时 OLT则为三层网元。 '
相应的 BS+WA+ONU/ONT网元将控制信令发送给 CN的处理过程包括： '
BS+WA+ONU/ONT网元将 lub+接口的 FP/IP或 NBAP/SCTP/IP包分割成适合光传输的 ODN LNK帧，然后，进行电光转换承载在 ODN物理层，经光纤送往 OLT; OLT PHY迸行光电转换得到 ODN LNK帧，再将 ODN LNK帧转换为 LNK帧送往 RGW做进一步处理。 RGW做 lub+接口的传输网络层和 无线网络层处理， 从 FP中得到 RRC的 RNL帧， 发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去 除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RRC, RRC协议将被压縮的数据包报头进行解压缩， 得 到数据包， 然后通过 lu接口的无线网络层和传输网络层处理将数据包发往 CN的网元。
最后， 在 CN中， IGSN/SGSN做 lu接口传输网络层和无线网络层处理， 从 RANAP中得到 GMM/SM/SMS消息。
与上述上行处理过程类似， 在下行方向上相应的控制信令传输过程为： UE通过相反的过程来接 收核心网的信令消息和接入网的 RRC信令消息。
上述协议栈处理模型中， RRC层分别由 RGW和基站中的 WA实现， 这样针对 RRC中功能不同， 可以将类似于快速建立连接、快速反馈、资源调度等功能在基站中由 WA实现， 而类似于一些数据管 理、 数据存储以及需要处理多个基站的内容放在 RGW中实现， 这样便可以实现 RNC部分功能通过 WA下移到基站中， 从而实现针对 RNC与基站之间的接口的优化。
本发明提供的第三种 OAN与无线通信网络互连的具体实现方案如图 40至图 42所示： 在该方法中， 3G/2G无线通信网络中的 BS或者 BS和 WA直接与 OAN宽带网在 V参考点互连， OAN宽带网 OLT以 V接口接入核心网， 该实现方案属于松耦合方案， 在该方案中无线通信网络的接 入网与光网络的接入网仅在边缘即参考点 V对接， 并共用相应的核心网 CN。 该方案的实现主要是为 了共享两个网络的业务、应用资源，例如，实现在核心层进行统一的认证、计费和客户服务 (Customer Care)等。 以 BS和 WA集成为同一网元为例， 该方案提供的互连系统如图 40至图 42所示。
仍以 WCDMA系统为例， 图 43至图 52中分别给出了该第三种互连实现方案中不同模式下的协议 桟结构示意图， 所述的不同模式参照前面所述具体包括：
( 1 ) 当 WA和 RGW均不存在时， 此时， BS直接连接于光接入网络的参考点 V,.相应的 RNC则 可以属于核心网， 相应的参考系统模型如图 40所示；
(2) 当 WA=RNC时， 贝 l!RGW不存在， 此时， WA和 BS集成为同一网元， 且该网元连接于光 接入网络的参考点 V, 相应的参考系统模型如图 41所示；
(3) 当 WA=RNC+SGSNB寸， RGW不存在， 同样， 此时 WA和 BS集成为同一网元， 且该网元 连接于光接入网络的参考点 V， 相应的参考系统模型如图 41所示；
(4) 当 WA和 RGW功能分解如表 1所示时， 贝 ijBS和 WA集成为同一网元， 且该网元连接于光接 入网络的参考点 V, 同时该网元还与 RGW连接，进而接入核心网，相应的参考系统模型如图 42所示。
在该方案中， 各种模式下的协议栈结构如图 43至图 52所示， 下在将分别对该第三种方案提供的 不同模式下的协议栈及信号传输处理过程进行说明。
(一） 在模式 (1)下的协议栈及信号传输处理过程- 如图 40所示，该模式（ 1 )下 WA和 RGW均不存在， Core Network包括了 RNC、 SGSN和 GGSN,
MS在 WCDMA中称为 UE; SGSN和 GGSN也可以合二为一， 形成新的网元 IGSN。
该模式（1 ) 下的光接入网络传输路径， 即由 CPE->AF->ONU/ONT->OLT->Core Network路径 下的用户面协议栈和控制面协议栈结构如图 43所示， 该模式 (1 )下的无线通信网络的接入网络传输 路径， 即由 UE->Node B->RNC->IGSN路径下的用户面协议栈结构如图 44所示， 相应的控制面协议 栈结构如图 45所示。 其中， RNC包含有线接入和无线接入之间的切换控制的功能， 即实现相应功能 的模块， 用于支持有线接入和无线接入之间相互切换。
下面将以启用了压縮 /解压缩功能为例， 对在该模式 （1 ) 下的用户面数据的传输过程进行详细 的说明。
如图 43所示， 在模式 （1 ) 下的光网络中相应的上行方向的用户面数据的传输处理过程包括： CPE将用户的包分割成 LNK帧后， 承载在 CPE和 AF间物理层送往 AF; AF将 LNK帧转换为 ONU
LNK帧后， 承载在 ONU/ONT和 AF间物理层送往 ONU/ONT; ONU/ONT将 ONU/ONT LNK帧转换为 适合于光传输的 ODN LNK帧后， 进行电光转换并承载在 ODN物理层， 经光纤送往 OLT; OLT PHY 进行光电转换得到 ODN LNK帧， 再将 ODN LNK帧转换为 LNK帧送往 CN做进一步处理。
反之亦然， 即相应的下行处理过程与上行处理过程相同， 只是方向不同。
在该模式下的光网络中， 相应的控制面信令传输处理过程也依据图 43所示的协议栈结构实现， 在些不再详述具体实现过程。
如图 44所示， 在无线通信网络中相应的上行方向的用户面数据的传输处理过程包括：
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包报头 进行压缩， 并将压縮后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增 加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL,物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu 接口发送到 UTRAN。
UTRAN中 Node B的 WCDMA物理层 RFL收到数据后将数据封装入 FP帧中， 并通过 lub接口发往 CN中的 RNC。
CN中的 RNC从 lub接口 FP中得到 RNL帧， 发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去 除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将被压縮的数据包报头进 行解压缩， 得到用户包， 然后做 lu接口的无线网络层和传输网络层处理， 通过 GTP隧道将数据包发 往 CN的其他网元， 如 IGSN/SGSN网元等。
在 CN中， IGSN做 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， IGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络； 或者， SGSN做 lu接口的传输网 络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gri接口发送给 GGSN。 GGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式通过 Gi接口发给外部网络。
在模式（1 )中， 相应的无线通信网络中的下行方向的用户面数据处理过程与上行方向的数据处 理过程类似。 区别仅在于： 在下行方向， RNC中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行解压缩。
在模式 （1 ) 下， 无线通信网络中的控制面信令传输处理过程依据图 45提供的协议栈结构实现， 在此不再详述。
(二）在模式 (2)下的协议栈及信号传输处理过程：
模式 （2) 与模式 (1)的不同之处在于： 在模式 （2) 中， WA相当于 RNC, 则 Core Network包括 SGSN和 GGSN， 无需包括 RNC; CN中的 SGSN和 GGSN也可以合二为一， 形成新的网元 IGSN。
在该模式 （2) 下， 光网络中的传输路径， 即由 CPE->AF->ONU/ONT->OLT->Core Network的 路径下的协议栈结构如图 44所示； 无线通信网络中的传输路径， 即由 UE->Node B+RNC- GSN的 路径下的协议栈结构如图 46和图 47所示。其中 , CN包含有线接入和无线接入之间的切换控制的功能, 即实现相应功能的模块， 用于支持有线接入和无线接入之间相互切换。
在模式 （2) 下， 以启用了压缩 /解压縮功能为例， 对相应的的用户面数据的传输过程进行详细 描述。
如图 46所示， 相应的无线通信网络中的上行方向的用户面数据处理过程包括 -
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包报头 进行压缩， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增 力!] RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL，物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu 接口发送到 UTRAN。
UTRA 中 Node B + WA的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RN L的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将 被压缩的数据包报头进行解压缩。
Node B+WA做 lu接口的无线网络层和传输网络层处理， 通过 GTP隧道将数据包发往 CN的网 元。
在 CN中， IGSN做 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， IGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给外部网络； 或者， SGSN做 lu接口的传输网 络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gn接口发送给 GGSN。 OGSN从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式通过 Gi接口发给外部网络。
相应的下行方向的用户面数据处理过程与所述上行方向的数据处理过程类似， 区别仅在于， 在 下行方向上， Node B+WA中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议 负责对下行数据的报头进行解压缩。
在模式（2)下， 相应的无线通信网络中的控制面信令传输处理过程则依据图 47所示的协议桟结 构实现。
在模式 （2) 下， 相应的光网络中的用户面数据的传输过程参照图 43所示， 与前面的描述相同， 故在此不再详述。
(三）在模式 (3)下的协议桟及信号传输处理过程：
模式 （3) 与模式 (1)的不同之处在于， WA相当于 RNC+SGSN, Core Network包括了 GGSN,
GGSN对应于图 43中的 IGSN。
相应的各路径下的协议栈结构与模式 （2 ) 相同， 即由 CPE->AF->ONU/ONT->OLT->Core Network的路径下的协议栈结构如图 43所示， 由 UE->Node B+WA- GSN的路径下的协议找结构如 图 46和图 48所示。其中， CN包含有线接入和无线接入之间的切换控制的功能， 即实现相应功能的模 块， 用于支持有线接入和无线接入之间相互切换。
在此，仍以启用了压缩 /解压缩功能为例，对无线通信网络中的用户面数据的传输过程进行说明。 相应的光网络中的用户面数据的传输处理过程与模式 （1 ) 相同， 故不再详述。
在模式 （3) 下， 相应的上行方向的用户面数据的处理过程如图 46所示， 包括：
首先， UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据 包报头进行压縮， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完 后， 增加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL, 物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作 通过 Uu接口发送到 UTRAN。
UTRAN中 Node B+WA网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将 被压缩的数据包报头进行解压缩。 Node B+WA做 Gn接口的无线网络层和传输网络层处理， 通过 GTP隧道将数据包发往 CN的网元。
在 CN中， 由于不再包括 SGSN, 所以由 GGSN做 Gn接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式发给 外部网络。
相应的无线通信网络中的下行方向的用户面数据传输处理过程与上行处理过程类似， 区别仅在 于：在下行方向上， Node B+WA中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压縮，而 UE中的 PDCP 协议负责对下行数据的报头进行解压缩。
在模式 （3) 下的控制面信令的传输处理依据图 48所示的协议栈结构实现。
(四） 在模式 (4)下的协议栈及信号传输处理过程：
在该模式（4)下， WA和 RGW功能分解如表 1所示， Core Network包括了 SGSN和 GGSN; SGSN 和 GGSN也可以合二为一， 形成新的网元 IGSN。
在该模块（4)下， 无线通信网络中的传输路径， 即由 UE->Node B->RNC->IGSN的路径下用户 面的协议栈结构如图 49和图 50所示， 相应的控制面的协议栈结构如图 51和图 52所示。相应的光网络 传输路径， 即由 CPE->AF->ONU/ONT->OLT->Core Network的路径下的协议栈结构如图 43所示。 其中， RGW还包含有线接入和无线接入之间的切换控制的功能， 即实现相应功能的模块， 用于支持 有线接入和无线接入之间相互切换。
在该模式 （4) 下， 以启用了压縮 /解压缩功能为例， 对无线通信网络中的用户面数据的传输过 程进行描述。
如图 49和图 50所示， 相应的上行方向的用户面数据的传输处理过程包括：
UE的应用层数据被封装成 IP包或者 PPP包后发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议对数据包报头 进行压缩， 并将压缩后的数据传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增 加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL,物理层对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu +接口发送到 UTRAN。
UTRA 中 BS + WA网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 PDCP协议， PDCP协议将 被压缩的数据包报头进行解压缩。 BS+WA网元通过 GTP隧道将解出来的数据经过 lub+接口发往 RGW, RGW从 lub+接口 GTP隧道接收到数据然后做 lu接口的无线网络层和传输网络层处理， 通过 GTP隧道将数据包发往 CN的网元。
SGSN做 lu接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 GTP隧道接收到数据再用 GTP隧道经过 Gn 接口发送给 GGSN,所述的 SGSN可以为与 RGW集成的 SGSN,也可以为设置于 CN中 SGSN。 GGSN 从 Gn接口的 GTP隧道接收到的数据就是 UE的 IP包或者 PPP包， GGSN再以 IP包或者 PPP包的形式通 过 Gi接口发给外部网络。
相应的无线通信网络中的下行方向的用户面数据处理过程与上行处理过程类似， 区别仅在于： 在下行方向， BS+WA网元中的 PDCP协议负责对下行数据的报头进行压缩， 而 UE中的 PDCP协议 负责对下行数据的报头进行解压缩。
下面再对无线通信网络中的控制面的控制信令传输过程进行描述。
如图 51和图 52所示， 相应的控制信令的上行方向的传输处理过程包括：
UE的 RRC将 GMM/SM/SMS消息或本层的信令消息被封装成数据包传给 RNL的 RLC/MAC, RLC/MAC协议在接收到数据包处理完后， 增加 RLC/MAC报头并发给 WCDMA物理层 RFL, 物理层 对接收到的数据包进行编码调制等操作通过 Uu+接口发送到 UTRAN。 UTRA 中 BS + WA网元的 WCDMA物理层 RFL收到数据后发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数据发给 RNL的 RRC协议， RRC协议通常 直接解析信令消息， 进行相应处理， 如连接建立、 测量报告等。 但对于 BS+WA网元之间迁移、 多 小区无线资源管理、 系统信息广播、 寻呼控制， 以及现 RANAP/RNSAP消息的转发等功能， BS+ WA的 RRC将直接把相应的信令消息通过 lub +接口无线网络层 （如 FP ) 和传输网络层 （如 IP/LNK/PHY) 承载将处理结果通知 RGW的 RRC层， 再通过 RGW转交 CN处理。
• 相应的由 BS+WA网元将控制信令发送给 CN的处理过程具体包括：
BS+WA网元将 lub+接口的 FP/IP或 NBAP/SCTP/IP包分割成 LNK帧， 然后承载在 BS+WA和 RGW间物理层送往 RGW。 RGW做 lub+接口的传输网络层和无线网络层处理， 从 FP中得到 RRC的 RNL帧， 发送给 RNL的 MAC/RLC协议， MAC/RLC协议依次去除协议报头， 经过重组合并后， 将数 据发给 RRC, RRC协议将被压缩的数据包报头进行解压缩， 得到数据包， 然后通过 lu接口的无线网 络层和传输网络层处理将数据包发往 CN的网元。
在 CN中， 由 IGSN/SGSN做 lu接口传输网络层和无线网络层处理， 从 RANAP中得到 GMM/SM SMS消息。
相应的在该模式下的下行方向的控制面信令的传输处理过程为： UE通过相反的过程来接收核心 网的信令消息和接入网的 RRC信令消息。
在上述各协议栈处理模型中， 所述的 RRC层分别由 RGW和基站实现， 这样针对 RRC中功能不 同， 将类似于快速建立连接、 快速反馈、 资源调度等功能在基站中实现， 而类似于一些数椐管理、 数据存储以及需要处理多个基站的内容的功能放在 RGW中实现。
综上所述， 本发明实现了针对 3G/2G无线通信网络和 OAN (如 PON技术接入的网络） 的互连， 并提出了在无线通信网络中将无线接口协议栈下移到基站， 再与 OAM网络紧耦合或松耦合互连的实 现方案， 从而将无线通信网络作为 OAM有线接入的无线延伸， 适用于固定无线、 游牧、 便携和移动 接入应用。 为 OAN网络运营商发展无线网络提供了一种演进途径。
本发明中， 由于将无线接口协议栈下移到基站中， 因此， 使得互连通信系统具有如下优点 - ( 1 )最大限度的重用了标准 lu和 lur接口，使得互连系统可以为针对现有 UTRAN架构平滑演进 ；
(2)空口协议栈的下移， 减小了传输时延对用户 QoS (服务质量）的影响， 为高速数据业务的 QoS提供了保证；
由于无线接口协议控制面 RRC配置无线接口协议用户面协议的消息会在 BS内部执行， 因此， BS和基站控制器之间的链路负载会大大降低；而且 RLC重传也不会再使用该链路，使得 BS和基站控 制器间的传输机制将大大简化， 有效提高了数据传输性能和无线接入网络资源的使用效率；
(3)采用多对多的网络架构， 有效的避免了单点故障；
(4) 适合于固定、 游牧、 便携和低速移动的无线接入应用， 便于与有线网络融合。
而且，本发明提出的紧親合的方式，基于 Wireless/Mobile over Fiber (光纤承载无线 /移动网络） , 根据对无线 /移动接入技术和 OAN接入技术的特点进行互补，扩大网络的覆盖。其中， Wireless/Mobile over Fiber主要利用无线覆盖性对 OAN覆盖范围进行补充， 可以使 3G/2G接入网的建设尽量利用原 O AN网络已布设的线路资源， 从而降低 3G/2G接入网的建设成本。
同时， 本发明提出的松耦合的方式， 对无线网络与 OAN， 尽量共享两个网络的核心网资源， 进 行统一的认证、 计费和客户服务 （Customer Care) ， 使得网络规划更为合理。
另外， 本发明提供的无线通信网络与光网络的互连， 既可以利用无线通信网络的良好的移动特 性， 又可以利用光网络的良好数据传输特性， 从而使得通信网络能够为人们提供更好的业务传输服 务。 ，
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本 玟术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的 保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

  1. 权利要求
    1、 一种光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 包括基于光纤传输的光接入网络， 以 及与其连接的无线通信网络； 所述的无线通信网络中的基站连接设置于所述的光接入网络中， 并与 所述光接入网络中的实体连接通信， 实现光网络与无线通信网络的互连。
  2. 2、 根据权利要求 1所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的基站通过无 线适配器与光网络中的实体连接， 所述的无线适配器为从无线通信网络中的无线网络控制器或基站 控制器中分离出来的部分或全部功能模块组成的功能实体。
  3. 3、 根据权利要求 2所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的无线适配器 还包括无线通信网络中的服务 GPRS支持节点或移动交换中心或分组控制功能实现的功能， 此时， 核心网中不包含所述的服务 GPRS支持节点或移动交换中心或分组控制功能， 且所述无线适配器直 接与核心网中的网关 GPRS支持节点或网关移动交换中心或分组数据服务节点通信。
  4. 4、 根据权利要求 2所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的无线适配器 从无线网络控制器或基站控制器中分离出来的功能包括：
    媒体接入控制、 无线链路控制、 分组数据汇聚协议、 小区专用无线资源管理和切换控制， 且可 选地还包括： 广播多播控制、 接入控制、 小区内控制和 /或服务质量调度。
  5. 5、 根据权利要求 2所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的无线网络控 制器或基站控制器中分离出无线适配器后的功能模块组成无线网关， 将所述的无线网关作为光接入 网络中的实体设备连接设置于光接入网络中。
  6. 6、 根据权利要求 5所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的基站与无线 适配器构成一个网元， 其与无线网关间的接口在用户面上采用现有的无线通信网络中无线网络控制 器与服务 GPRS支持节点之间间的接口的用户面， 在控制面上采用现有的无线通信网络中的基站和 无线网络控制器之间的接口的控制面。
  7. 7、 根据权利要求 5所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的无线网关通 过光接入网络中的参考点 V连接设置于光网络中，与光接入网络中的光路终结点集成为一个网元，并 通过无线网关提供的 lu接口在参考点 lu与核心网连接。
  8. 8、 根据权利要求 5所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述无线网关的功 能包括： 系统信息广播和迁移控制， 且可选地还包括： 多小区无线资源管理、 寻呼控制、 有线接入 和无线接入间的切换控制、 多小区间控制、 无线接入网络应用部分消息转发和 /或无线电网络子系统 应用部分消息转发。
    . 9、 根据权利要求 1所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的光接入网络 及无线通信网络还与同一核心网连接， 通过所述的核心网为光接入网络及无线通信网络中的用户终 端提供服务及管理。
  9. 10、 根据权利要求 1至 9任一项所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的 基站还通过适配功能实体与光接入网络中的实体连接， 其中，
    所述的基站直接通过光接入网参考点 T与所述适配功能实体连接，或者，通过所述无线适配器通 过光接入网参考点 T与适配功能实体连接， 所述的适配功能实体通过光网络中的参考点 （a) 与光接 入网络中的光网络单元 /光网络终端连接；
    或者，
    所述的适配功能实体与基站集成为一个无线通信网络中的网元，该网元通过参考点 T连接设置于 光接入网络中； 或者， 所述的适配功能实体、基站和无线适配器集成为一个无线通信网络中的网元， 所述网元通过参考点 （a) 连接设置光接入网络中。
  10. 11、 根据权利要求 1至 9任一项所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的 基站与所述的无线适配器连接组成一个网元， 并且该网元通过光网络中的参考点 T、 参考点 （a) 或 者参考点 V与光接入网络连接， 且，
    当无线适配器通过参考点 V与光接入网络连接时，无线适配器还与无线网关连接，并通过无线网 关与核心网连接通信， 且光接入网络也通过无线网关与核心网连接通信， 所述的基站和无线适配器 组成的网元与无线网关之间为多对多的连接关系；
    当无线适配器通过参考点 V与光接入网络连接时，分别与所述无线适配器及光接入网络连接的核 心网或无线网关中包括有线接入和无线接入之间的切换控制功能模块， 用于支持有线接入和无线接 入之间相互切换。
  11. 12、 根据权利要求 1至 9任一项所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的 基站与无线适配器连接， 并通过无线适配器与光网络中的光网络单元或光网络终端连接， 接入光网 络， 且当所述的无线适配器包含无线网络控制器或基站控制器全部功能时， 则所述无线适配器通过 所述的光网络中的光路终结点与核心网连接。
  12. 13、 根据权利要求 12所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 所述的基站与无 线适配器， 以及光网络中的光网络单元或光网络终端集成为无线通信网络中的一个网元， 该网元与 光网络中的光分配网连接， 接入光接入网络中。
  13. 14、根据权利要求 1所述的光网络与无线通信网络互连的系统，其特征在于， 所述的基站通过直 接与光网络中的光网络单元或光网络终端连接， 并进一步通过所述的光网络中的光路终结点与无线 网络控制器或基站控制器连接， 所述的基站还与所述的光网络单元或光网络终端集成为无线通信网 络中的一个网元， 并提供无线通信网络中的用户终端的接入服务。
  14. 15、根据权利要求 1所述的光网络与无线通信网络互连的系统，其特征在于， 所述的基站直接连 接于光接入网络中的参考点 V， 并通过参考点 V接入核心网， 所述的光接入网络通过参考点 V接入核 心网， 且所述的核心网包括无线网络控制器或基站控制器。
  15. 16、 根据权利要求 15所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其特征在于， 在所述的核心网 中， 分别与基站及光路终结点连接的无线网络控制器或基站控制器包括： 有线接入和无线接入之间 的切换控制功能模块， 用于支持有线接入和无线接入之间相互切换。
    17、 根据权利要求 1至 9、 14、 15和 116中任一项所述的光网络与无线通信网络互连的系统， 其 特征在于， 所述的无线通信网络包括 3G、 2.5G和 2G网络。 18、 一种光网络与无线通信网络互连的系统的通信方法， 其特征在于， 包括： 在上行方向， 无线通信网络中的用户终端向基站发送信息， 并由基站将所述信息发送到光接入 网络中的实体， 之后， 通过光接入网络传输所述的信息； 光网络中的用户终端通过光接入网络中的 实体传输所述信息；
    在下行方向， 光接入网络通过相应的实体将信息发送给所述基站， 并通过基站发送给无线通信 网络中基站下的用户终端； 光接入网络还将信息通过相应的实体发送给光网络中的用户终端。
  16. 19、 根据权利要求 18所述的通信方法， 其特征在于， 所述的方法还包括- 在上行方向， 所述基站还通过无线适配器和 /或光网络单元或光网络终端将所述信息发送给光接 入网络中的实体；
    在下行方向， 所述的光接入网络中的实体还通过光网络单元或光网络终端和 /或无线适配器将所 述信息发送给基站。
  17. 20、 根据权利要求 19所述的通信方法， 其特征在于， 所述的光接入网络还通过与其连接的无线 网关与核心网之间进行信息交互。
  18. 21、 根据权利要求 19所述的通信方法， 其特征在于， 与所述无线适配器连接的光接入网络中的 实体包括：
    + 适配功能实体， 或者， 光网络单元或光网络终端， 或者， 光分配网络。
  19. 22、 根据权利要求 18、 19、 20或 21所述的通信方法， 其特征在于， 所述的光接入网络中的实体 之间为基于二层桥接或三层路由的方式进行信息的传送。 23、 一种光网络与无线通信网络互连的系统的通信方法， 其特征在于， 包括- 在上行方向，无线通信网络中的用户终端向基站发送信息，并由基站通过光接入网络的参考点 V 将所述信息发送到核心网；光网络中的用户终端通过光接入网络中的实体将信息发送到所述核心网； 在下行方向，所述核心网将信息通过所述参考点 V发送给所述基站，并通过基站将信息发送给无 线通信网络中基站下的用户终端； 所述核心网还通过光接入网络中的实体将信息发送给光网络中的 用户终端。
  20. 24、 根据权利要求 23所述的通信方法， 其特征在于， 所述的方法还包括：
    在上行方向， 所述基站还通过无线适配器和将所述信息发送给核心网；
    在下行方向， 所述的核心网还通过无线适配器将所述信息发送给基站。
  21. 25、 根据权利要求 24所述的通信方法， 其特征在于， 所述的光接入网络及无线适配器还通过与 其连接的无线网关与核心网之间进行信息交互。
  22. 26、 根据权利要求 23、 24或 25所述的通信方法， 其特征在于， 所述的光接入网络中的实体之 间为基于二层桥接或三层路由的方式进行信息的传送。
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