TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng)分析

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  雖然3G時代即將到來,但中國廣闊的市場和運營商所采取的分階段穩(wěn)定發(fā)展3G策略決定了GSM在未來一段時間仍有著充足的發(fā)展空間。也就意味著TD-SCDMA和GSM在相當(dāng)一段時間內(nèi)在中國將會并行存在,尤其是對于將來可能同時擁有這兩種制式網(wǎng)絡(luò)的運營商而言,如何保證兩張網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)發(fā)展和最終的融合就顯得尤為重要。



TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng)

  如果擁有GSM運營權(quán)的運營商獲得TD-SCDMA牌照后,用戶的細(xì)分和網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀決定了GSM和TD-SCDMA在建網(wǎng)初期有著不同的市場定位。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)必是一個循序漸進的過程,而GSM網(wǎng)絡(luò)所擁有的優(yōu)質(zhì)覆蓋、充足的站址、忠實的用戶群這些競爭優(yōu)勢必須加以充分利用。這就決定了TD-SCDMA在建設(shè)初期相當(dāng)長一段時間內(nèi),必然是局部覆蓋城區(qū)或熱點地區(qū),而利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)來補充其它不足的覆蓋。顯而易見,此種TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng)方案具有以下3大優(yōu)點:

  (1)由于不需要立即實現(xiàn)全覆蓋,意味著TD-SCDMA發(fā)展初期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對要小得多,在一定程度上降低了對其大規(guī)模獨立組網(wǎng)能力的考驗,給TD-SCDMA將來成功地大規(guī)模組網(wǎng)提供了緩沖時間。同時也能夠為運營商積累運營建設(shè)經(jīng)驗和相關(guān)人才,為將來的大規(guī)模發(fā)展做好準(zhǔn)備;

 。2)在局部熱點地區(qū)首先部署TD-SCDMA,將極大地降低運營商初期在財力方面的消耗和壓力。同時借助GSM帶來的豐厚利潤的逐漸積累,可以為TD-SCDMA將來的大規(guī)模組網(wǎng)提供充足的資金緩沖時間;

  (3)在業(yè)務(wù)發(fā)展方面,采用TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng),運營商在為最終用戶提供多種網(wǎng)絡(luò)選擇的基礎(chǔ)上,又能夠有效地避免兩張全覆蓋網(wǎng)絡(luò)爭奪用戶所帶來的負(fù)面影響,不同的網(wǎng)絡(luò)為不同層次的用戶提供服務(wù),保證了用戶平穩(wěn)健康的發(fā)展。

  總體看來,TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng)方案能夠有效地保證TD-SCDMA的商用規(guī)模。同時從保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和穩(wěn)定性出發(fā),我們提出了混合組網(wǎng)中所要達到的4個要求:

 。1)利用GSM網(wǎng)絡(luò)彌補TD-SCDMA的覆蓋,保持TD-SCDMA用戶語音業(yè)務(wù)的連續(xù)性;

  (2)合理利用各系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源,盡量減少兩系統(tǒng)間切換發(fā)生的次數(shù);

 。3)TD-SCDMA用戶能夠優(yōu)先享受TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的服務(wù);

  (4)盡量避免對現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的改動。

  TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng)技術(shù)解決方案

  根據(jù)前文的混合組網(wǎng)要求,我們提出了以下針對混合組網(wǎng)的技術(shù)建議。

  無線網(wǎng)絡(luò)部分建議

  根據(jù)混合組網(wǎng)的要求,TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期并不需要建立一張獨立、全覆蓋的新網(wǎng),而應(yīng)考慮在現(xiàn)有GSM網(wǎng)上按需、分階段地實現(xiàn)TD-SCDMA的全覆蓋;谶@個原則,TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)首先應(yīng)該考慮在有大量語音業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的密集市區(qū)、市區(qū)、機場、重點交通干線和旅游景點建網(wǎng)并保證這些區(qū)域的連續(xù)覆蓋,而郊區(qū)和鄉(xiāng)村的覆蓋則仍由原有的GSM無線網(wǎng)絡(luò)來承載。此時在TD-SCDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)交界的邊緣區(qū)必須產(chǎn)生切換以保證跨網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋,此種情況非常類似于原GSM網(wǎng)絡(luò)的局間切換。

  為了保證用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性,TD-SCDMA/GSM兩個系統(tǒng)的互操作功能(主要指切換和漫游)的實現(xiàn)和雙模終端的使用就顯得尤為重要;另外在建設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)初期,從合理利用網(wǎng)絡(luò)資源的目的出發(fā),避免TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)資源由于被語音電話過多占據(jù)而無法滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求情況的出現(xiàn);同時考慮到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期GSM的覆蓋優(yōu)于TD-SCDMA覆蓋這個網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀,建議對于語音業(yè)務(wù)只要求實現(xiàn)TD-SCDMA到GSM的單向切換。

  在GSM網(wǎng)絡(luò)無法支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的情況下,TD-SCDMA的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)切換后將會終止。為了保持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的相對連續(xù)性,可以選擇升級現(xiàn)有的GSM無線網(wǎng)絡(luò)、新增或與TD-SCDMA共用PS域核心網(wǎng)設(shè)備SGSN和GGSN,從而實現(xiàn)GPRS/EDGE的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,以保證一定程度上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)的連續(xù)性。
綜合以上分析,為了合理利用網(wǎng)絡(luò)資源和保證3G用戶的優(yōu)先級,我們提出無線網(wǎng)絡(luò)部分建議:

  * 為了使TD-SCDMA用戶盡可能地享受3G網(wǎng)絡(luò)服務(wù),TD-SCDMA/GSM雙模終端開機優(yōu)先選擇TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò);
* 空閑模式下支持TD-SCDMA/GSM之間雙向小區(qū)重選,TD-SCDMA終端應(yīng)優(yōu)先駐留在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò);
  * 在連接模式下,語音業(yè)務(wù)采用TD-SCDMA到GSM的單向切換,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用TD-SCDMA與GSM的雙向小區(qū)重選(基于GPRS/EDGE業(yè)務(wù)的開通)。

  核心網(wǎng)絡(luò)部分建議

  分析現(xiàn)網(wǎng)GSM的狀況,可以發(fā)現(xiàn)其具有設(shè)備供應(yīng)商多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的特點。因此,從保證GSM網(wǎng)穩(wěn)定運行和更好地開展3G業(yè)務(wù)的目的出發(fā),建議TD-SCDMA核心網(wǎng)在建網(wǎng)初期采用3GPP R4架構(gòu)進行獨立網(wǎng)絡(luò)建設(shè)(主要指電路域,分組域可以獨立建設(shè)也可以在現(xiàn)有2.5G的基礎(chǔ)上升級),而保證GSM核心網(wǎng)架構(gòu)基本不變。此方案的主要優(yōu)勢有以下兩點:

  首先,TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)直接采用面向未來的NGN架構(gòu),設(shè)備的功能定義更加清晰和明確,網(wǎng)絡(luò)部署靈活性高,擴容更加方便,有利于系統(tǒng)未來采用開放的電信平臺和軟硬件系統(tǒng),從而可以快速開發(fā)各種增值業(yè)務(wù),同時通過采用IP傳輸技術(shù)又可以為大量新業(yè)務(wù)的實現(xiàn)提供有力的技術(shù)保障,從而充分發(fā)揮TD-SCDMA作為3G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。

  其次,通過獨立建設(shè)TD-SCDMA核心網(wǎng),可以保證在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期,GSM、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)均能高效、可靠地開展相關(guān)業(yè)務(wù)。而隨著今后TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不斷完善、用戶數(shù)的持續(xù)增多,可以不斷對TD-SCDMA系統(tǒng)進行擴容,并逐漸融合傳統(tǒng)GSM設(shè)備,最終通過穩(wěn)定持續(xù)的投入將TD-SCDMA建設(shè)成一個成熟的3G網(wǎng)絡(luò)。而在此過程中可以充分保證GSM網(wǎng)的運行質(zhì)量,減少2G/3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的互相影響,又可以幫助運營商迅速積累3G網(wǎng)絡(luò)運營經(jīng)驗。
互操作解決方案和終端的發(fā)展

  TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng)理論上完全可行,但在實際組網(wǎng)操作中仍將面臨一些技術(shù)問題。其中相對重要的是互操作和終端問題。

 。1)互操作解決方案

  根據(jù)混合組網(wǎng)的要求和建議,我們針對TD-SCDMA/GSM無線網(wǎng)絡(luò)的互操作提出如下解決方案:

  * PLMN的選擇和重選

  PLMN選擇/重選的目的是選擇一個可用的PLMN。為達到這一目的,終端會維持一個PLMN列表,這些列表將PLMN按照優(yōu)先級排列,然后從高優(yōu)先級向下搜索,找到具有最高優(yōu)先級的PLMN接入。為了使TD-SCDMA用戶盡可能地享受3G網(wǎng)絡(luò)服務(wù),要求當(dāng)終端處于GSM和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)共同覆蓋區(qū)域時,能夠自動地優(yōu)選到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò),可將TD-SCDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為不同的PLMN,并在雙模終端的USIM中設(shè)置TD-SCDMA為HPLMN。同時利用PLMN重選算法可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的漫游,且不需要GSM網(wǎng)絡(luò)升級。

  * CS域業(yè)務(wù)的切換

  正如混合組網(wǎng)建議中所提及的,目前只要求實現(xiàn)TD-SCDMA到GSM的單向切換。采用這種方式,GSM系統(tǒng)不用改動,還可以避免頻繁的乒乓切換,也減少了系統(tǒng)間的信令交互。
隨著未來TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴大與完善,以及GSM用戶向3G轉(zhuǎn)網(wǎng)的發(fā)展趨勢,可以適時提供2G向3G的話音切換功能,一方面它可以提高用戶獲得3G服務(wù)的滿意感,另一方面也可以降低整個GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋的容量壓力,從而使得3G覆蓋網(wǎng)絡(luò)盡可能吸收更多的話務(wù),從而平衡雙網(wǎng)間的投資壓力。

   * PS域業(yè)務(wù)的切換

   雙模終端在PS call狀態(tài)由2.5G(GPRS)/TD-SCDMA同覆蓋區(qū)移向2.5G覆蓋區(qū),當(dāng)?shù)竭_邊界時,將會由TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)或者雙模終端發(fā)起小區(qū)重選,讓雙模終端小區(qū)重選到2.5G網(wǎng)絡(luò),但此時PS業(yè)務(wù)速率將可能會降低(受2.5G網(wǎng)絡(luò)條件的限制)。而當(dāng)雙模終端在PS call狀態(tài)由2.5G覆蓋區(qū)移向2.5G/TD-SCDMA覆蓋區(qū),且當(dāng)?shù)竭_邊界時,雙模終端將發(fā)起小區(qū)重選,選擇駐留到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)上。

 。2)終端問題

  很明顯,沒有雙模終端的良好支持,所有前文討論的技術(shù)問題都將失去意義。在一定程度上TD-SCDMA/GSM雙模終端推出的成功與否,也直接關(guān)系到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的成敗與否。根據(jù)目前雙模終端的開發(fā)情況來看還是讓人充滿希望的,隨著眾多重量級的終端和芯片廠家的積極介入,成熟可商用化的雙模終端的規(guī)模推出并不遙遠(yuǎn),從而為TD-SCDMA/GSM混和組網(wǎng)提供堅實的技術(shù)保障。

  TD-SCDMA/GSM混合組網(wǎng)分析總結(jié)

  雖然對于GSM和TD-SCDMA來說,因為所處的頻段、工作方式、物理層技術(shù)和發(fā)展目的等的巨大差距,決定了GSM往TD-SCDMA的發(fā)展是革命性的,但是從充分利用現(xiàn)有資源和穩(wěn)定分階段發(fā)展3G網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)出發(fā),需要做到讓2G/3G在并行發(fā)展中不斷地整合過渡,最終達到兩個系統(tǒng)和業(yè)務(wù)的完全融合。通過以上分析,可以看到TD-SCDMA/GSM的混合組網(wǎng)從技術(shù)上而言是完全可行的,并且所需要做的改變也是逐步的和溫和的,TD-SCDMA/GSM的混合組網(wǎng)解決方案將有力地促進TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。


----《通訊世界》

作者:上海貝爾阿爾卡特 張建林/文   

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