實(shí)現(xiàn)3G與PHS網(wǎng)絡(luò)融合方式探析

隨著固定電話業(yè)務(wù)的萎縮，3G業(yè)務(wù)成了固網(wǎng)運(yùn)營商持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。然而3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要一定的時(shí)間，而且建成后還需要長時(shí)間的優(yōu)化，因此在一定時(shí)期內(nèi)，3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋不會(huì)超過PHS的覆蓋范圍。為了使3G網(wǎng)絡(luò)能夠更早放號(hào)運(yùn)營、發(fā)展業(yè)務(wù)和保證用戶的通信質(zhì)量，可考慮采用現(xiàn)有的PHS網(wǎng)絡(luò)覆蓋補(bǔ)充3G新網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，因此3G與PHS的融合和補(bǔ)充便成為業(yè)界探討的重點(diǎn)之一。

融合方式
 
　　 3G與PHS的融合是采用PHS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋補(bǔ)充3G新網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，使3G用戶不但在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域能夠正常通信，而且在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域之外的PHS網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域也能夠正常通信。3G與PHS融合方式一般有融合核心網(wǎng)、增強(qiáng)SHLR和雙振鈴3種方式。這3種融合方式的前提是采用“雙模”手機(jī)終端。

1．融合核心網(wǎng)方式

（1）組網(wǎng)方式

其主要思路是采用3G核心網(wǎng)絡(luò)管理和控制PHS無線網(wǎng)絡(luò)。即丟棄原來PHS網(wǎng)絡(luò)的核心部分，把PHS無線接入網(wǎng)絡(luò)直接接入到3G的MGW設(shè)備，通過3G網(wǎng)絡(luò)的MGW設(shè)備升級(jí)，適配PHS無線網(wǎng)絡(luò)接入，如圖1所示。圖1中，NodeB是3G網(wǎng)絡(luò)的基站設(shè)備，RNC是3G網(wǎng)絡(luò)的基站控制設(shè)備，MGW是3G網(wǎng)絡(luò)電路域核心交換部分的媒體網(wǎng)關(guān)，MSCServer是3G控制業(yè)務(wù)和信令的服務(wù)器，HLR是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的歸屬位置寄存器，CS是PHS網(wǎng)絡(luò)的基站設(shè)備。

（2）業(yè)務(wù)融合能力

基于這種方式，在同一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)的管理下，3G網(wǎng)絡(luò)和PHS網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)最大程度的融合。用戶通過3G核心網(wǎng)絡(luò)可以尋呼PHS網(wǎng)絡(luò)的所有用戶，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)上的融合：普通話務(wù)融合，不管手機(jī)終端在PHS覆蓋范圍還是3G覆蓋范圍，都能夠正常作為主、被叫；短消息業(yè)務(wù)融合，不管手機(jī)終端在PHS覆蓋范圍還是3G覆蓋范圍，都能正常發(fā)送短信和接收短信；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)融合，在3G覆蓋范圍，用戶采用3G數(shù)據(jù)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通信，在PHS覆蓋范圍，用戶采用PHS數(shù)據(jù)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通信。由于3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)的漫游，借助3G核心網(wǎng)絡(luò)，PHS用戶的異地漫游也變得簡單可行。

（3）存在的問題

這種融合方式的實(shí)現(xiàn)難度較大。原因在于PHS網(wǎng)絡(luò)無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)的接口協(xié)議不是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，各個(gè)PHS廠商設(shè)備采用的接口協(xié)議不同。例如，中興通訊PHS網(wǎng)絡(luò)的ANU與核心網(wǎng)對(duì)接是采用A協(xié)議，是中興通訊設(shè)備的內(nèi)部接口；UT公司PHS網(wǎng)絡(luò)的CSC與核心網(wǎng)絡(luò)對(duì)接是改良的Q.931，也是UT公司設(shè)備的內(nèi)部接口。3G核心網(wǎng)絡(luò)要與PHS無線接入網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，需要改造且實(shí)現(xiàn)難度大。

2．增強(qiáng)SHLR方式

（1）組網(wǎng)方式

這種方式的主要思路是3G和PHS網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)不變，用增強(qiáng)SHLR管理3G網(wǎng)絡(luò)和PHS網(wǎng)絡(luò)的用戶信息。所謂增強(qiáng)SHLR，就是一個(gè)綜合性能的HLR，該HLR具備管理3G和PHS用戶信息的能力。

采用增強(qiáng)SHLR方式時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)需要稍加調(diào)整，但基本保持3G網(wǎng)絡(luò)和PHS網(wǎng)絡(luò)各自的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)；要求SHLR能夠?qū)崿F(xiàn)管理PHS用戶信息和支持PHS-MAP協(xié)議，PHS網(wǎng)絡(luò)把SHLR當(dāng)作一個(gè)新的HLR，如圖2所示。

（2）業(yè)務(wù)融合能力

在3G信號(hào)覆蓋不到的地方，用戶可以在PHS網(wǎng)絡(luò)下實(shí)現(xiàn)普通語音的主被叫、短信業(yè)務(wù)的主被叫以及PHS網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。當(dāng)用戶作為主叫時(shí)，無論手機(jī)終端在任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)登記，其主叫的呼叫流程與普通用戶在各自網(wǎng)絡(luò)的呼叫一樣。

PHS網(wǎng)絡(luò)，則向PHS網(wǎng)絡(luò)建立呼叫。SHLR向PHS網(wǎng)絡(luò)獲得漫游號(hào)碼給MGW，MGW根據(jù)漫游號(hào)碼向PHS網(wǎng)絡(luò)建立呼叫；PHS網(wǎng)絡(luò)接收到漫游號(hào)碼呼叫號(hào)，向該用戶發(fā)起尋呼。

短消息的接收同樣可以實(shí)現(xiàn)，首先在SHLR查詢用戶登記的網(wǎng)絡(luò)信息，然后向該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送短消息，完成短消息的正常被叫接續(xù)。

3．雙振鈴方式

（1）組網(wǎng)方式

雙振鈴業(yè)務(wù)就是網(wǎng)絡(luò)接收到一個(gè)呼叫請求后，觸發(fā)兩個(gè)呼叫，分別呼叫不同的用戶號(hào)碼。雙振鈴業(yè)務(wù)在PHS系統(tǒng)已經(jīng)成熟應(yīng)用，通常用于PHS用戶和移動(dòng)用戶雙振，以彌補(bǔ)PHS的覆蓋不足。

采用雙振鈴方式時(shí)，3G與PHS各自獨(dú)立組網(wǎng)。3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不需要考慮PHS的現(xiàn)網(wǎng)情況，只要提供雙振鈴業(yè)務(wù)就能實(shí)現(xiàn)融合。PHS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也不需要隨3G的組網(wǎng)方式而變動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)的改造成本比較低，不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議和設(shè)備功能兼容進(jìn)行改造處理。雙振鈴方式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

（2）業(yè)務(wù)融合能力

采用雙振鈴方式可以實(shí)現(xiàn)普通語音業(yè)務(wù)、短信業(yè)務(wù)和普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的融合。當(dāng)3G設(shè)備MGW接收到一個(gè)呼叫時(shí)發(fā)出兩個(gè)呼叫，一個(gè)呼叫在3G網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行尋呼接續(xù)，另外一個(gè)呼叫在PHS網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行尋呼接續(xù)。只要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)完成尋呼和呼叫接續(xù)，即可建立通話。當(dāng)完成一個(gè)呼叫建立后，拆除另外一個(gè)呼叫。

短消息的發(fā)送過程也是采用雙振鈴方式。當(dāng)短消息中心收到一個(gè)需要發(fā)送給3G和PHS融合用戶的消息時(shí)，產(chǎn)生兩條短信消息，分別發(fā)送到3G網(wǎng)絡(luò)和PHS網(wǎng)絡(luò)。只要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)返回發(fā)送成功的消息，短消息中心則認(rèn)為該短消息發(fā)送成功，不再重發(fā)該短消息。

（3）存在的問題

由于雙振鈴方式對(duì)每次被叫都產(chǎn)生兩個(gè)呼叫，即分別呼叫3G與PHS網(wǎng)絡(luò)。因而會(huì)對(duì)系統(tǒng)的負(fù)荷帶來一定的影響。為了減少多余無用的呼叫，可以在手機(jī)終端增加一個(gè)功能。當(dāng)手機(jī)終端從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)登記到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，手機(jī)終端首先向原來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)消息(關(guān)機(jī)或其他)，通知原網(wǎng)絡(luò)該用戶不在此網(wǎng)絡(luò)，雙振鈴發(fā)生后只需要建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)尋呼，減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。

融合方式評(píng)估

1．實(shí)現(xiàn)難度

融合核心網(wǎng)方式。PHS無線接入網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)之間對(duì)接困難且兼容性差。另外，融合核心網(wǎng)絡(luò)涉及所有無線網(wǎng)絡(luò)的割接，工程量大。目前PHS網(wǎng)絡(luò)的歷史使命逐漸完成，其投資將不斷減少，若采用融合核心網(wǎng)絡(luò)方式實(shí)現(xiàn)3G和PHS的融合將更加困難。

增強(qiáng)SHLR方式。3G與PHS相對(duì)獨(dú)立組網(wǎng)，共用HLR，其實(shí)現(xiàn)比融合核心網(wǎng)方式簡單。增強(qiáng)SHLR需要管理PHS和3G的用戶信息，它必須具備與PHS核心交換網(wǎng)絡(luò)通信的PHS-MAP協(xié)議，該協(xié)議已有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

雙振鈴方式實(shí)現(xiàn)3G與PHS融合最簡單。3G與PHS各自組網(wǎng)，不需要改造現(xiàn)有的PHS網(wǎng)絡(luò)，3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也不受PHS網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的制約。

2．業(yè)務(wù)開展評(píng)估

融合核心網(wǎng)方式可以滿足普通話務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互相融合，而且3G的新業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)也可以通過PHS網(wǎng)絡(luò)承載，實(shí)現(xiàn)融合。融合核心網(wǎng)方式也為異地PHS網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充3G網(wǎng)絡(luò)提供了有利條件，因?yàn)镻HS用戶的漫游已經(jīng)不成問題，通話過程的網(wǎng)絡(luò)間切換基本上也能實(shí)現(xiàn)。

增強(qiáng)SHLR方式。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶采用同一個(gè)HLR管理，可以滿足普通話務(wù)、短消息業(yè)務(wù)以及普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互相融合。

雙振鈴方式可以滿足普通話務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互相融合。用戶位于PHS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，使用PHS網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)業(yè)務(wù)功能；用戶位于3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，使用3G網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)業(yè)務(wù)。

3．附帶影響評(píng)估

融合核心網(wǎng)方式存在接口標(biāo)準(zhǔn)和兼容的問題，改造過程中不可預(yù)知的問題比較多。由于所有無線PHS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要割接，增加了3G核心網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，資本投入增大。原有的PHS核心網(wǎng)設(shè)備將成為不可利用的廢品，造成較大程度的浪費(fèi)。

增強(qiáng)SHLR方式。SHLR需要向不同的PHS核心網(wǎng)絡(luò)建立信令路由管理PHS用戶，從而使3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，可能的故障點(diǎn)增加。由于需要管理PHS網(wǎng)絡(luò)的用戶信息，SHLR的每一個(gè)用戶數(shù)據(jù)的字段長度將會(huì)增加，加大了SHLR數(shù)據(jù)庫的容量負(fù)荷。

雙振鈴方式產(chǎn)生兩個(gè)呼叫，一個(gè)發(fā)向PHS網(wǎng)絡(luò)，另外一個(gè)發(fā)向3G網(wǎng)絡(luò)。每一次被叫都至少有一個(gè)無效呼叫，無形中增大了系統(tǒng)的呼叫處理壓力。

4．綜合評(píng)價(jià)

融合核心網(wǎng)方式的實(shí)現(xiàn)難度最大，設(shè)備改造和設(shè)備割接工程龐大。在PHS網(wǎng)絡(luò)投入資金減少的情況下以及PHS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備日趨老化的條件下，改造整個(gè)PHS無線接入網(wǎng)絡(luò)的可行性很小。

增強(qiáng)SHLR方式和雙振鈴方式能實(shí)現(xiàn)基本業(yè)務(wù)的融合，包括短信、語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。增強(qiáng)SHLR方式需要對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)的部分設(shè)備進(jìn)行改造和升級(jí)，需要投入一部分網(wǎng)絡(luò)改造成本。而雙振鈴方式可以保持現(xiàn)有的PHS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造，但是雙振鈴業(yè)務(wù)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)無效呼叫，從而增加系統(tǒng)負(fù)荷。

因此，綜合評(píng)估各種3G與PHS融合方式后可以發(fā)現(xiàn)：融合核心網(wǎng)方式可行性較差，不建議采用；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)資源比較空閑時(shí)，可以采用雙振鈴方式；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)資源比較緊張、話務(wù)負(fù)荷較高時(shí)，可以采用增強(qiáng)SHLR方式。

終端要求

3G與PHS融合需要采用雙模手機(jī)終端。當(dāng)PHS網(wǎng)絡(luò)支持異地漫游時(shí)，PHS模式下的手機(jī)終端還需要配置多套網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。PHS手機(jī)終端與基站建立通信的前提是這些參數(shù)相同，否則手機(jī)終端無法與網(wǎng)絡(luò)建立通信。目前國內(nèi)PHS網(wǎng)絡(luò)的無線參數(shù)還不一致，這些參數(shù)包括無線控制載頻、國家代碼、運(yùn)營商代碼等。

手機(jī)終端還需實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，即向另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)登記之前需要報(bào)告原來的網(wǎng)絡(luò)。若手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)了此功能，那么在雙振鈴方式下，可以減少無效呼叫的發(fā)生(由于原來的核心網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)獲知用戶不在該網(wǎng)絡(luò)，就不會(huì)在該網(wǎng)絡(luò)建立尋呼呼叫，只要產(chǎn)生一個(gè)呼叫到用戶所在的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)即可)。