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[導(dǎo)讀]   0、前言   如何把世界上最大規(guī)模的GSM網(wǎng)絡(luò)(更準(zhǔn)確地說,是GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò))順利演進(jìn)到3G技術(shù)體系系統(tǒng)非常重要。本文就GSM+GPRS演進(jìn)到3G WCDMA的策略進(jìn)行探討并給

  0、前言

  如何把世界上最大規(guī)模的GSM網(wǎng)絡(luò)(更準(zhǔn)確地說,是GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò))順利演進(jìn)到3G技術(shù)體系系統(tǒng)非常重要。本文就GSM+GPRS演進(jìn)到3G WCDMA的策略進(jìn)行探討并給出自己的思考和心得。

  2G到3G的發(fā)展既是業(yè)務(wù)的推動,也是技術(shù)不斷發(fā)展的必然,當(dāng)然,這中間有著復(fù)雜的過程,首先2G系統(tǒng)因為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)需要,GSM從單一的電路交換只支持通話業(yè)務(wù)升級到2.5G,即GPRS、GSM+GPRS在核心網(wǎng)絡(luò)中分成電路域(CS)和分組交換域(PS),這樣一來,就使得形成的GSM+GPRS移動通信系統(tǒng)不僅僅能支持話音通信,而且可以支持低速數(shù)據(jù)通信和短消息。

  基于GSM技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA即WCDMA技術(shù)與2G移動通信技術(shù)在結(jié)構(gòu)上有很大不同,而是和2.5G的結(jié)構(gòu)上有些相似,除了結(jié)構(gòu)上的問題外,3G采用的技術(shù)為CDMA,這也與2G采用的FDD TDMA標(biāo)準(zhǔn)制式不同。

  TDMA時分多址,是通信中的基本多址技術(shù)之一,在2G(GSM)移動通信系統(tǒng)中多被采用,時分多址的基本概念是把時間分割成周期性的幀,每一個幀再分割成若干個時隙向基站發(fā)送信號,在滿足定時和同步的條件下,進(jìn)行發(fā)送和信號的接收。

  CDMA碼分多址,它是在數(shù)字技術(shù)的分支-擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術(shù),CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù),即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù),用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制,使得原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展,再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去,接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼,與接收的帶寬信號作相關(guān)處理,把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號作相關(guān)處理,把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴(kuò),以實現(xiàn)信息通信。

  GSM+GPRS和3G在體系架構(gòu)上基本相同,都由用戶終端、無線網(wǎng)側(cè)和核心網(wǎng)組成,其到3G的演進(jìn)主要體現(xiàn)在無線網(wǎng)側(cè)與核心網(wǎng)兩大部分。

  1、無線網(wǎng)側(cè)的演進(jìn)

  GSM+GPRS的無線網(wǎng)側(cè)與WCDMA的無線網(wǎng)側(cè)差異特別大,要完成從GSM+GPRS到3G無線網(wǎng)側(cè)的演進(jìn)需要拋棄掉原有的體系重新建設(shè)3G的無線網(wǎng)體系。

  GSM+GPRS的無線接入網(wǎng)部分由基站BTS和基站控制器BSC組成,BSC通過A接口與核心網(wǎng)MSC/VLR相連,通過Gb接口與核心網(wǎng)分組域的SGSN相連。

  3G WCDMA無線網(wǎng)是一個在全新的頻段上用更高頻譜效率的技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)。UTRAN的基本單元RNC和Node B與核心網(wǎng)CN通過Iu和Iub接口連接,且均采用ATM傳輸。

  它們與GSM+GPRS的無線接口和接入方式完全不同,因此WCDMA的無線接入部分將會重新部署。WCDMA無線網(wǎng)通過空中接口與用戶終端相連,RTT可以實現(xiàn)高速144Kbps的接入速率;中速情況下可以實現(xiàn)384Kbps的接入速率;室內(nèi)情況下可以實現(xiàn)2Mbps的接入速率;根據(jù)帶寬需求實現(xiàn)的可變比特速率信息傳遞;一個連接中可以同時支持具有不同QoS要求的業(yè)務(wù);滿足不同業(yè)務(wù)的延時要求(從實時要求的語音業(yè)務(wù)到盡力而為的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))。

  無線側(cè)平滑過渡解決方案:

  ● 原有GSM+GPRS設(shè)備進(jìn)行升級的組網(wǎng)方案

  對于存在GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò)的運營商來說,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在原有的GSM+GPRS無線網(wǎng)基礎(chǔ)上考慮升級的解決方案存在技術(shù)上的問題。采用無線網(wǎng)絡(luò)控制器(即RNC)升級的方式,作為無線側(cè)升級后的組網(wǎng)方案。

  采用上述升級方式的主要困難在于讓BSC設(shè)備升級成具有RNC功能的設(shè)備,技術(shù)實現(xiàn)上非常困難。首先,BSC和RNC的無線網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議差異性大,差異性是完全革命性的;其次,傳輸網(wǎng)絡(luò)層和物理層相差也非常大,一個是基于電路交換,一個是基于ATM交換;其三,用戶面的處理完全不同,BSC對于用戶面基本是透明的,而RNC對用戶面有很復(fù)雜的處理。

  基于以上分析,BSC設(shè)備和RNC設(shè)備不存在共用設(shè)備問題,它們兩者的結(jié)合不會有任何成本的節(jié)省,反而會增加設(shè)備的復(fù)雜度,所以現(xiàn)在主流廠家基本都不考慮采用這種升級的方式。

  ● 在原有GSM+GPRS設(shè)備上進(jìn)行疊加的組網(wǎng)方案

  對于無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn),目前普遍認(rèn)同的方案是在原GSM+GPRS設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)的疊加。

  采用疊加方式后,GSM+GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和3G無線網(wǎng)絡(luò)之間沒有直接連接。至于與核心網(wǎng)的連接,與核心網(wǎng)采用的演進(jìn)方式有關(guān)。

  需要說明的是,雖然GSM+GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和3G無線網(wǎng)絡(luò)從組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上看沒有直接連接,但I(xiàn)ub和Abis口共用傳輸是沒有問題的。

  2、核心網(wǎng)側(cè)演進(jìn)方案

  2.1 核心網(wǎng)側(cè)演進(jìn)的三種解決方案

  與WCDMA系統(tǒng)在無線側(cè)無法平滑演進(jìn)所不同的是,核心網(wǎng)側(cè)是可以演進(jìn)的。根據(jù)核心網(wǎng)側(cè)電路域和分組域的演進(jìn)方式不同,下面提出三種解決方案。

  ● 核心網(wǎng)全升級過渡

  對于現(xiàn)有的GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò),有的通信設(shè)備廠商支持從GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò)向3G系統(tǒng)的演進(jìn),并提供全面的解決方案。這些通訊設(shè)備廠商的核心網(wǎng)升級方案是在原有的GSM+GPRS核心網(wǎng)的基礎(chǔ)上,通過硬件的更新和軟件的升級來實現(xiàn)向WCDMA系統(tǒng)的演進(jìn)。

  GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)時都有一定的冗余,冗余對網(wǎng)絡(luò)起著一定的保護(hù)作用,避免網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增加時出現(xiàn)阻塞以保持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。這種冗余為核心網(wǎng)的升級、擴(kuò)容提供了可能,但由于近年來移動用戶數(shù)迅猛攀升,GSM+GPRS核心網(wǎng)的冗余已經(jīng)很小,強(qiáng)行升級、擴(kuò)容勢必影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性;而對網(wǎng)絡(luò)側(cè)而言,即使現(xiàn)在通過升級能夠暫時滿足組網(wǎng)的需求,在將來網(wǎng)絡(luò)向全I(xiàn)P演進(jìn)的過程中,還是需要新建3G的核心網(wǎng),從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的角度來看,升級并不能為運營商建網(wǎng)節(jié)省成本。

  站在運營商的角度看,系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠和設(shè)備的性能價格比是最值得關(guān)心的。核心網(wǎng)的建設(shè)只占整個移動網(wǎng)建設(shè)成本的20%左右,核心網(wǎng)升級并不能為運營商節(jié)約多少成本,但卻極大地降低了網(wǎng)絡(luò)性能,使得設(shè)備的性能價格比降低。這種升級帶來的系統(tǒng)無疑是極不穩(wěn)定的,從戰(zhàn)略角度來看,運營商只有建設(shè)一個高質(zhì)量、高起點的精品網(wǎng)絡(luò)才能在未來激烈的競爭中贏得用戶,而承擔(dān)如此大的風(fēng)險通過升級方式來進(jìn)行WCDMA系統(tǒng)演進(jìn),毫無疑問不是首選和最佳方案。

  ● 疊加、升級組合建網(wǎng)

  從GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò)到WCDMA網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的一種方式是疊加升級組合的建網(wǎng)方式,這種建網(wǎng)方案主要是將原有GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò)的電路域進(jìn)行疊加、分組域進(jìn)行升級的一種組網(wǎng)方式。

  從技術(shù)角度來看,WCDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時充分考慮了網(wǎng)絡(luò)的繼承性,3G系統(tǒng)疊加在GSM+GPRS的核心網(wǎng)上不存在技術(shù)上的屏障。3G系統(tǒng)的UTRAN可以接入3G系統(tǒng)的核心網(wǎng),滿足3G業(yè)務(wù)需要;GSM+GPRS系統(tǒng)的BSS既可接入已有的網(wǎng)絡(luò),也可同時接入3G網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)功能。

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