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        現有GSM網絡到WCDMA的演進分析
        發布時間:2012-12-4

        • 移動業務發展的必然趨勢

            隨著社會生產力的發展新生娱乐手机登陆网址,人類已經逐漸步入信息化社會,人們對于移動通信也提出了越來越高的要求新生娱乐手机登陆网址。在這種潮流下,分組交換新生娱乐手机登陆网址、ATM、IP等各種技術的融合已經成為移動通信的發展趨勢,而且移動通信和互聯網絡的結合也越來越緊密。

            另一方面,信息技術的發展和用戶的多樣化新生娱乐手机登陆网址、個性化需求要求移動通信系統提供更豐富新生娱乐手机登陆网址、更個性化的業務,如圖像新生娱乐手机登陆网址、話音與數據相結合的多媒體業務和高速數據業務新生娱乐手机登陆网址,但2G系統主要為用戶提供語音業務和承載數據業務新生娱乐手机登陆网址,而且所提供的數據承載業務速率較低,QoS能力有限,無法滿足用戶多媒體新生娱乐手机登陆网址、電子商務新生娱乐手机登陆网址、移動上網等多種新興通信的要求新生娱乐手机登陆网址。而3G能夠達到高速車載環境下384kbps新生娱乐手机登陆网址、低速或靜止狀態下2Mbps的速率新生娱乐手机登陆网址,因此可提供多樣化、個性化業務新生娱乐手机登陆网址,并向多媒體化、個性化新生娱乐手机登陆网址、智能化、分組化方向發展新生娱乐手机登陆网址。

        • 運營商發展的必然趨勢

            從更深層次來說新生娱乐手机登陆网址,隨著終端和話費的下調、預付費業務的開展,手機消費已從奢侈品走向普及,大量低端用戶的加入新生娱乐手机登陆网址,導致了運營商的ARPU逐漸下降。ARPU一直是投資者衡量運營商核心競爭力的一個重要指標,因此如何有效提高ARPU就成為亟待解決的問題。

            由于話音業務的利潤空間日益縮小,要提高ARPU新生娱乐手机登陆网址,還需要開展豐富的差異化競爭業務。2G因為直接將業務本身標準化,所以同一種業務就只有一種標準實現方式新生娱乐手机登陆网址,不利于第三方的快速引入和業務生成新生娱乐手机登陆网址新生娱乐手机登陆网址,生成新業務比較困難,無法充分滿足用戶多樣化、個性化的業務需求。而在3G中,某個特定業務可以抽象為多個業務能力特征的集合新生娱乐手机登陆网址,每個業務能力特征可以根據承載網絡的不同而由不同的業務能力具體實現新生娱乐手机登陆网址,這表現了3G業務生成的多樣化和靈活性。運營商只有充分利用3G平臺來開展差異化競爭,才能在未來的激烈競爭中生存發展新生娱乐手机登陆网址。

            現有GSM網絡到WCDMA的平滑演進方案

            移動業務的發展是一個逐步漸進的過程新生娱乐手机登陆网址,業務的發展決定網絡建設的進程新生娱乐手机登陆网址。第三代網絡建設是逐步進行的新生娱乐手机登陆网址,第二代網絡還將在一定時期內扮演重要角色新生娱乐手机登陆网址新生娱乐手机登陆网址,所以建設第三代網絡是要充分考慮到二代網絡設備的有效利用。下面從無線側和核心網側分別對演進升級方案進行分析新生娱乐手机登陆网址。

            無線側平滑過渡解決方案

        1.原有GSM設備進行升級的組網方案

            對于存在2G網絡的運營商來說新生娱乐手机登陆网址,網絡建設在原有的2G無線網基礎上考慮升級的解決方案存在技術上的問題新生娱乐手机登陆网址。采用無線網絡控制器升級的方式,無線側升級后的組網方案。

            采用上述升級方式的主要困難在于讓BSC設備升級成具有RNC功能的設備,技術實現上非常困難。首先,BSC和RNC的無線網絡層協議差異性大,差異性是完全革命性的;其次新生娱乐手机登陆网址,傳輸網絡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新生娱乐手机登陆网址,BSC對于用戶面基本是透明的,而RNC對用戶面有很復雜的處理。

            基于以上分析,BSC設備和RNC設備不存在共用設備問題,它們兩者的結合不會有任何成本的節省新生娱乐手机登陆网址,反而會增加設備的復雜度新生娱乐手机登陆网址,所以現在主流廠家基本都不考慮采用這種升級的方式。

        2.在原有GSM設備上進行疊加的組網方案

            對于無線側網絡的演進,目前普遍認同的方案是在原2G設備的基礎上進行3G網絡的疊加新生娱乐手机登陆网址。

            采用疊加方式后新生娱乐手机登陆网址,2G無線網絡和3G無線網絡之間沒有直接連接。至于與核心網的連接,與核心網采用的演進方式有關:如核心網采用升級的方式,則RNC采用圖中點線與核心網連接;如核心網采用疊加的方式新生娱乐手机登陆网址,則RNC采用圖中虛線與核心網相連。

            值得說明的是新生娱乐手机登陆网址,雖然2G無線網絡和3G無線網絡從組網結構上看沒有直接連接新生娱乐手机登陆网址,但Iub和Abis口共用傳輸是沒有問題,中興通訊3G無線網絡設備就提供了這種共用傳輸功能。

            核心網側平滑過渡解決方案

            與WCDMA系統在無線側無法平滑演進所不同的是,核心網側是可以演進的。根據核心網側電路域和分組域的演進方式不同,下面提出三種解決方案新生娱乐手机登陆网址。

        1.核心網全升級過渡

            對于現有的GSM/GPRS網絡,中興通訊支持從GSM/GPRS網絡向3G系統的演進,并提供全面的解決方案新生娱乐手机登陆网址。中興通訊的核心網升級方案是在原有的GSM/GPRS核心網的基礎上新生娱乐手机登陆网址,通過硬件的更新和軟件的升級來實現向WCDMA系統的演進新生娱乐手机登陆网址。

            GSM/GPRS網絡在建設時都有一定的冗余新生娱乐手机登陆网址,冗余對網絡起著一定的保護作用,避免網絡業務量增加時出現阻塞以保持網絡的穩定性。這種冗余為核心網的升級新生娱乐手机登陆网址、擴容提供了可能,但由于近年來移動用戶數迅猛攀升,2G核心網的冗余已經很小,強行升級新生娱乐手机登陆网址、擴容勢必影響網絡的穩定性;而對網絡側而言,即使現在通過升級能夠暫時滿足組網的需求新生娱乐手机登陆网址,在將來網絡向全IP演進的過程中,還是需要新建3G的核心網,從網絡發展的角度來看,升級并不能為運營商建網節省成本。

            站在運營商的角度看,系統的穩定可靠和設備的性能價格比是最值得關心的。核心網的建設只占整個移動網建設成本的20%左右新生娱乐手机登陆网址,核心網升級并不能為運營商節約多少成本,但卻極大地降低了網絡性能新生娱乐手机登陆网址,使得設備的性能價格比降低新生娱乐手机登陆网址。這種升級帶來的系統無疑是極不穩定的,從戰略角度來看新生娱乐手机登陆网址,運營商只有建設一個高質量、高起點的精品網絡才能在未來激烈的競爭中贏得用戶新生娱乐手机登陆网址,而承擔如此大的風險通過升級方式來進行WCDMA系統演進,毫無疑問不是首選和最佳方案新生娱乐手机登陆网址。

        2.疊加、升級組合建網

            從GSM/GPRS網絡到WCDMA網絡演進的一種方式是疊加升級組合的建網方式新生娱乐手机登陆网址,這種建網方案主要是將原有GSM/GPRS網絡的電路域進行疊加、分組域進行升級的一種組網方式。

            從技術角度來看,WCDMA網絡設計時充分考慮了網絡的繼承性新生娱乐手机登陆网址,3G系統疊加在2G的核心網上不存在技術上的屏障新生娱乐手机登陆网址。3G系統的UTRAN可以接入3G系統的核心網新生娱乐手机登陆网址,滿足3G業務需要;2G系統的BSS既可接入2G網絡新生娱乐手机登陆网址,也可同時接入3G網絡,實現相關的業務功能。

            對于電路域而言新生娱乐手机登陆网址,3G網絡的底層承載采用的是ATM承載,從而使2G到3G的升級在實現上不可能新生娱乐手机登陆网址,同時會帶來很多問題,作者在前面已有論述?,F在在熱點地區新生娱乐手机登陆网址,話務量已經達到800Erl/km2,隨著數據業務的引入,據預測三年內話務量可達2500-3000Erl/km2新生娱乐手机登陆网址,而根據GSM網絡建設初期的設計,網絡承載能力最多可達1000Erl/km2,所以針對話務熱點地區現在急需增加網絡容量新生娱乐手机登陆网址。電路域由于兩代網絡之間底層承載完全不同,無法升級新生娱乐手机登陆网址,對電路域進行疊加是一個比較明智的選擇。

            對于分組域的一種演進方案是升級新生娱乐手机登陆网址,從保護運營商投資的角度來看,分組域進行升級演進是一種可以參考的方案。例如,中興通訊的GPRS和3G的PS域是采用同一硬件平臺設計的新生娱乐手机登陆网址,在2G到3G演進時新生娱乐手机登陆网址,只需增加部分接口硬件并進行相關軟件升級即可。這樣既最大限度地保護了運營商的投資,又保證3G網絡的穩定性,便于網絡向R4/R5網絡的演進新生娱乐手机登陆网址。

            從投資者的角度來看,中興通訊提供的該解決方案,由于基于GPRS系統的過渡,可以使運營商在節省信令網絡新生娱乐手机登陆网址、傳輸網絡、智能網絡和網管、電力系統新生娱乐手机登陆网址、以及HLR等網絡設備方面的投資的前提下,不會降低網絡的性能。

            但需要注意的是新生娱乐手机登陆网址,采用這種PS域升級的方案的前提是2G的GPRS和3G的PS域設備的硬件平臺可以兼容,并有向全IP演進的能力新生娱乐手机登陆网址。如現網上已有的GPRS設備的硬件平臺無法升級到3G則應考慮采用下一節的方案。

            如果采用現有GPRS的SGSN和GGSN升級為PS域新生娱乐手机登陆网址新生娱乐手机登陆网址,首先會影響現有GPRS網絡的穩定性,其次升級后設備為GPRS用戶提供服務,同時又為 WCDMA用戶提供服務,隨著WCDMA用戶的增加新生娱乐手机登陆网址,系統在擴容上需要進一步投資。并且現在GPRS網上設備SGSN的交換方式有很多廠商是采用窄帶電路交換方式,即使是采用寬帶ATM交換的系統,由于其結構老化,處理機的處理能力新生娱乐手机登陆网址、業務支持能力也無法滿足3G業務的需求,從而成為WCDMA數據高速交換的瓶頸新生娱乐手机登陆网址,不利于以后新業務的發展新生娱乐手机登陆网址。

        3.完全疊加建網

            從GSM/GPRS網絡向3G系統的演進的另一種方案是建設完全疊加網新生娱乐手机登陆网址。整個網絡根據現有2G組網不同區別對待:

            對于電路域本地網采用完全疊加的方案。因為長途網一般僅起到話務轉接的作用,與GSM作用相同,建議WCDMA同GSM共享長途網資源,這樣對現網的影響也不是很大,WCDMA R99電路域采用的是七號信令新生娱乐手机登陆网址,可以與GSM共享七號信令網。

            對于分組域新生娱乐手机登陆网址,WCDMA網絡PS域骨干網與現有的GPRS骨干網共享,WCDMA網絡PS域省網新建SGSN和GGSN,并且由于WCDMA的PS域與現網GPRS在流程以及核心網的協議非常相似,省網的CG新生娱乐手机登陆网址、DNS和路由器等設備與GPRS現網共用新生娱乐手机登陆网址。

            核心網疊加方案的主要優點有:

            避免了對現有2G業務的影響;易于網絡規劃和實施;充分保障了現有網絡的穩定性;容量不受原有網絡的限制新生娱乐手机登陆网址。

            這種方案通過核心網的疊加來引入寬帶接入新生娱乐手机登陆网址、補充新的頻譜和核心網資源,達到分流語音和數據業務、刺激業務增長的目的,從而促進3G系統的發展。

            值得注意的是新生娱乐手机登陆网址,GSM/GPRS網絡與3G系統核心網絡的疊加存在新生娱乐手机登陆网址,不是競爭而是相互協作、互補的關系新生娱乐手机登陆网址新生娱乐手机登陆网址。為了充分挖掘3G系統網絡的高頻譜利用率新生娱乐手机登陆网址,當3G 系統網絡空閑時新生娱乐手机登陆网址,對語音業務也可考慮優先使用3G網絡新生娱乐手机登陆网址新生娱乐手机登陆网址。采用疊加方式建設3G網絡新生娱乐手机登陆网址,不僅有利于3G網絡建設的逐步推進新生娱乐手机登陆网址,而且為網絡向基于Rel 4/5的全IP網絡演進掃清了障礙。

            演進策略建議

            總體來說新生娱乐手机登陆网址,針對即將擁有3G牌照的運營商新生娱乐手机登陆网址,一般會面臨三種建網選擇:新建、升級新生娱乐手机登陆网址、疊加新生娱乐手机登陆网址,當然實際情況往往會采用其中兩種或三種組合策略新生娱乐手机登陆网址。

            對于原本就沒有建設2G移動通信網絡的運營商來說,由于沒有2G網絡的負擔新生娱乐手机登陆网址新生娱乐手机登陆网址,可以盡量采用較新的技術,建設全新的網絡非常適宜新生娱乐手机登陆网址,這樣越過GSM網絡,直接增加3G的網絡節點構建3G的核心網絡和3G 無線接入網新生娱乐手机登陆网址,提供3G業務新生娱乐手机登陆网址。對此新生娱乐手机登陆网址,中興通訊3G演進方案建議直接建設3G的核心網CN和接入網UTRAN新生娱乐手机登陆网址,并可以提供全套WCDMA端到端的解決方案新生娱乐手机登陆网址,包括所有的系統設備:Node B、RNC新生娱乐手机登陆网址、MSC/VLR、SGSN新生娱乐手机登陆网址、GGSN、HLR、CG新生娱乐手机登陆网址、OMC、SC新生娱乐手机登陆网址、MMSC以及綜合業務管理平臺等等新生娱乐手机登陆网址。

            針對已經建設GSM網絡的運營商,面臨的是如何從GSM/GPRS向3G進行平穩新生娱乐手机登陆网址、無縫的演進。此時運營商最為關注的是:WCDMA網絡的引入應盡可能減小對現有GSM/GPRS網絡運營的影響;盡可能地利用現網資源新生娱乐手机登陆网址,更重要的是盡可能地保護2G到3G網絡發展上新的投資,同時確保這種投資可以保障網絡向全IP平滑演進而不會出現某種障礙;終端用戶的業務可以從GSM平滑過渡到WCDMA新生娱乐手机登陆网址。

            中興通訊充分考慮了上述情況,完全支持從GSM/GPRS網絡向WCDMA系統的平滑演進策略新生娱乐手机登陆网址,網絡建設根據運營商現有網絡情況提供不同的解決方案新生娱乐手机登陆网址。對于原來GPRS網絡初建時已經考慮到了與3G PS域兼容,并且可以通過軟件升級過渡到3G的運營商,采用PS域升級、CS域疊加的演進方案。

            而對于大多數現網情況,GPRS網絡無法只是通過軟件升級過渡到3G的PS域,因此建議采用完全疊加網的方案新生娱乐手机登陆网址。即網絡建設時在原有2G本地網絡基礎上新生娱乐手机登陆网址,疊加3G核心網新生娱乐手机登陆网址新生娱乐手机登陆网址,可同時接入3G的無線接入網UTRAN和2G的無線接入網BSS新生娱乐手机登陆网址,在提供3G豐富多彩的業務的同時,與現有2G網絡實現業務互通,并為2G 業務的平滑演進提供了保證。新建的3G核心網已經從規劃上充分考慮到網絡向全IP演進的趨勢,為全IP的演進掃除了障礙新生娱乐手机登陆网址。建設完全疊加網是對現網運營影響最小的解決方案新生娱乐手机登陆网址,維護和提升精品網絡新生娱乐手机登陆网址、高品質服務的運營形象,為新一代網絡運營創造了更廣闊的發展空間。

            結束語

            從現有GSM網絡演進到WCDMA網絡時新生娱乐手机登陆网址,不論采用哪種演進策略,都可以充分考慮如何改造和利用2代已有的長途骨干網新生娱乐手机登陆网址、信令網、智能網、關口局及 HLR/AUC、SC等設備新生娱乐手机登陆网址。這樣既最大限度地保護了運營商在GSM/GPRS等方面的已有投資,又可以使運營商根據自己地區的業務開展情況和經營狀況新生娱乐手机登陆网址,逐步新生娱乐手机登陆网址、漸進地提供豐富的3G系統業務,從而達到優化自己的網絡資源配置、簡化網絡結構和便于運營、管理的目的。這充分體現了WCDMA系統對 GSM/GPRS現網設施的繼承性和保護。
         

        作者:風兒   來源:通信產業報

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