解析通信技術從GSM+GPRS到3G的演進

作者：時間：2012-09-26 來源：網(wǎng)絡

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　　●疊加、升級組合建網(wǎng)

　　從GSM+GPRS網(wǎng)絡到WCDMA網(wǎng)絡演進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)絡的電路域進行疊加、分組域進行升級的一種組網(wǎng)方式。

　　從技術角度來看，WCDMA網(wǎng)絡設計時充分考慮了網(wǎng)絡的繼承性，3G系統(tǒng)疊加在GSM+GPRS的核心網(wǎng)上不存在技術上的屏障。3G系統(tǒng)的UTRAN可以接入3G系統(tǒng)的核心網(wǎng)，滿足3G業(yè)務需要；GSM+GPRS系統(tǒng)的BSS既可接入已有的網(wǎng)絡，也可同時接入3G網(wǎng)絡，實現(xiàn)相關的業(yè)務功能。
對于電路域而言，3G網(wǎng)絡的底層承載采用的是ATM承載，從而使GSM+GPRS到3G的升級在實現(xiàn)上不可能，同時會帶來很多問題，這些在前面已有論述。現(xiàn)在在熱點地區(qū)，話務量已經(jīng)達到800Erl/Km2，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的引入，據(jù)預測三年內話務量可達2500-3000Erl/Km2，而根據(jù)GSM+GPRS網(wǎng)絡建設初期的設計，網(wǎng)絡承載能力最多可達1000Erl/Km2，所以針對話務熱點地區(qū)現(xiàn)在急需增加網(wǎng)絡容量。電路域由于兩代網(wǎng)絡之間底層承載完全不同，無法升級，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，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，有的通訊設備制造商的GPRS和3G的PS域是采用同一硬件平臺設計的，在GSM+GPRS到3G演進時，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(wǎng)絡的穩(wěn)定性，便于網(wǎng)絡向R4/R5網(wǎng)絡的演進。

　　從投資者的角度來看，本文提供的該解決方案，由于基于GPRS系統(tǒng)的過渡，可以使運營商在節(jié)省信令網(wǎng)絡、傳輸網(wǎng)絡、智能網(wǎng)絡和網(wǎng)管、電力系統(tǒng)、以及HLR等網(wǎng)絡設備方面的投資的前提下，不會降低網(wǎng)絡的性能。

　　但需注意的是，采用這種PS域升級的方案的前提是GSM+GPRS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。如現(xiàn)網(wǎng)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(jié)方案。

　　如果采用現(xiàn)有GPRS的SGSN和GGSN升級為PS域，首先會影響現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡的穩(wěn)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，系統(tǒng)在擴容上需要進一步投資。并且現(xiàn)在GPRS網(wǎng)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(tǒng)，由于其結構老化，處理機的處理能力、業(yè)務支持能力也無法滿足3G業(yè)務的需求，從而成為WCDMA數(shù)據(jù)高速交換的瓶頸，不利于以后新業(yè)務的發(fā)展。

　　●完全疊加建網(wǎng)

　　從GSM+GPRS網(wǎng)絡向3G系統(tǒng)的演進的另一種方案是建設完全疊加網(wǎng)。整個網(wǎng)絡根據(jù)現(xiàn)有GSM+GPRS組網(wǎng)不同區(qū)別對待：

　　對于GSM+GPRS電路域本地網(wǎng)采用完全疊加的方案。因為長途網(wǎng)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(wǎng)資源，這樣對現(xiàn)網(wǎng)的影響也不是很大，WCDMA R99電路域采用的是七號信令，可以與GSM共享七號信令網(wǎng)。

　　對于分組域，WCDMA網(wǎng)絡PS域骨干網(wǎng)與現(xiàn)有的GPRS骨干網(wǎng)共享，WCDMA網(wǎng)絡PS域省網(wǎng)新建SGSN和GGSN，并且由于WCDMA的PS域與現(xiàn)網(wǎng)GPRS在流程以及核心網(wǎng)的協(xié)議非常相似，省網(wǎng)的CG、DNS和路由器等設備與GPRS現(xiàn)網(wǎng)共用。

2.2　核心網(wǎng)疊加方案的主要優(yōu)點

　　避免了對現(xiàn)有GSM+GPRS業(yè)務的影響；易于網(wǎng)絡規(guī)劃和實施；充分保障了現(xiàn)有網(wǎng)絡的穩(wěn)定性；容量不受原有網(wǎng)絡的限制。

　　這種方案通過核心網(wǎng)的疊加來引入寬帶接入、補充新的頻譜和核心網(wǎng)資源，達到分流語音和數(shù)據(jù)業(yè)務、刺激業(yè)務增長的目的，從而促進3G系統(tǒng)的發(fā)展。

　　值得注意的是，GSM+GPRS網(wǎng)絡與3G系統(tǒng)核心網(wǎng)絡的疊加存在，不是競爭而是相互協(xié)作、互補的關系。為了充分挖掘3G系統(tǒng)網(wǎng)絡的高頻譜利用率，當3G系統(tǒng)網(wǎng)絡空閑時，對語音業(yè)務也可考慮優(yōu)先使用3G網(wǎng)絡。采用疊加方式建設3G網(wǎng)絡，不僅有利于3G網(wǎng)絡建設的逐步推進，而且為網(wǎng)絡向基于3GPP R4/R5的全IP網(wǎng)絡演進掃清了障礙。

　　2.3　演進策略建議：

　　總體來說，針對即將擁有3G牌照的運營商，一般會面臨三種建網(wǎng)選擇：新建、升級、疊加，當然實際情況往往會采用其中兩種或三種組合策略。

對于原本就沒有建設GSM+GPRS移動通信網(wǎng)絡的運營商來說，由于沒有原來網(wǎng)絡的負擔，可以盡量采用較新的技術，建設全新的網(wǎng)絡非常適宜，這樣越過GSM+GPRS網(wǎng)絡，直接增加3G的網(wǎng)絡節(jié)點構建3G的核心網(wǎng)絡和3G無線接入網(wǎng)，提供3G業(yè)務。對此，本文提供的3G演進方案建議直接建設核心網(wǎng)CN和接入網(wǎng)UTRAN，已經(jīng)有設備制造商可以提供全套WCDMA端到端的解決方案，包括所有的系統(tǒng)設備：Node B、RNC、MSC/VLR、SGSN、GGSN、HLR、CG、OMC、SC、MMSC以及綜合業(yè)務管理平臺等等。針對已經(jīng)建設GSM+GPRS網(wǎng)絡的運營商，面臨的是如何從GSM+GPRS向3G進行平穩(wěn)、無縫的演進。此時運營商最為關注的是：WCDMA網(wǎng)絡的引入應盡可能減小對現(xiàn)有GSM+GPRS網(wǎng)絡運營的影響；盡可能地利用現(xiàn)網(wǎng)資源，更重要的是盡可能地保護GSM+GPRS到3G網(wǎng)絡發(fā)展上新的投資，同時確保這種投資可以保障網(wǎng)絡向全IP平滑演進而不會出現(xiàn)某種障礙；終端用戶的業(yè)務可以從GSM+GPRS平滑過渡到WCDMA。

　　本文充分考慮了上述情況，完全支持從GSM+GPRS網(wǎng)絡向WCDMA系統(tǒng)的平滑演進策略，網(wǎng)絡建設根據(jù)運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡情況提供不同的解決方案。對于原來GPRS網(wǎng)絡初建時已經(jīng)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(shù)現(xiàn)網(wǎng)情況，GPRS網(wǎng)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(wǎng)的方案。即網(wǎng)絡建設時在原有GSM+GPRS本地網(wǎng)絡基礎上，疊加3G核心網(wǎng)，可同時接入3G的無線接入網(wǎng)UTRAN和GSM+GPRS的無線接入網(wǎng)BSS，在提供3G豐富多彩的業(yè)務的同時，與現(xiàn)有GSM+GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)業(yè)務互通，并為GSM+GPRS業(yè)務的平滑演進提供了保證。新建的3G核心網(wǎng)已經(jīng)從規(guī)劃上充分考慮到網(wǎng)絡向全IP演進的趨勢，為全IP的演進掃除了障礙。建設完全疊加網(wǎng)是對現(xiàn)網(wǎng)運營影響最小的解決方案，維護和提升精品網(wǎng)絡、高品質服務的運營形象，為新一代網(wǎng)絡運營創(chuàng)造了更廣闊的發(fā)展空間。

3、結論

　　從現(xiàn)有GSM+GPRS網(wǎng)絡演進到WCDMA網(wǎng)絡時，不論采用哪種演進策略，都可以充分考慮如何改造和利用當前已有的長途骨干網(wǎng)、信令網(wǎng)、智能網(wǎng)、關口局及HLR/AUC、SC等設備。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(jù)自己地區(qū)的業(yè)務開展情況和經(jīng)營狀況，逐步、漸進地提供豐富的3G系統(tǒng)業(yè)務，從而達到優(yōu)化自己的網(wǎng)絡資源配置、簡化網(wǎng)絡結構和便于運營、管理的目的。這充分體現(xiàn)了WCDMA系統(tǒng)對GSM+GPRS現(xiàn)網(wǎng)設施的繼承性和保護。