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２Ｇ到３Ｇ的必然性
移動用戶數(shù)發(fā)展的必然趨勢
隨著移動用戶數(shù)量的急劇增加，在世界一些發(fā)達地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了頻率資源緊張、系統(tǒng)容量飽和的局面。移動通信所賴以生存的無線電頻率是一種寶貴的資源，頻譜資源是有限的，但隨著移動通信的飛速發(fā)展，用戶數(shù)量的急劇增加，有限的資源被“無限”的利用，矛盾越來越尖銳。而３Ｇ由于采用碼分多址技術(shù)，相對于２Ｇ來說可以提供更大的系統(tǒng)容量，有效緩解急劇增長的用戶數(shù)量和有限的頻率資源之間的矛盾。從這個角度分析，２Ｇ的無線技術(shù)必將被３Ｇ所取代。
移動業(yè)務(wù)發(fā)展的必然趨勢
隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人類已經(jīng)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。在這種潮流下，分組交換、ＡＴＭ、ＩＰ等各種技術(shù)的融合已經(jīng)成為移動通信的發(fā)展趨勢，而且移動通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合也越來越緊密。
另一方面，信息技術(shù)的發(fā)展和用戶的多樣化、個性化需求要求移動通信系統(tǒng)提供更豐富、更個性化的業(yè)務(wù)，如圖像、話音與數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但２Ｇ系統(tǒng)主要為用戶提供語音業(yè)務(wù)和承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且所提供的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)速率較低，ＱｏＳ能力有限，無法滿足用戶多媒體、電子商務(wù)、移動上網(wǎng)等多種新興通信的要求。而３Ｇ能夠達到高速車載環(huán)境下３８４ｋｂｐｓ、低速或靜止?fàn)顟B(tài)下２Ｍｂｐｓ的速率，因此可提供多樣化、個性化業(yè)務(wù)，并向多媒體化、個性化、智能化、分組化方向發(fā)展。
運營商發(fā)展的必然趨勢
從更深層次來說，隨著終端和話費的下調(diào)、預(yù)付費業(yè)務(wù)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，導(dǎo)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(yè)務(wù)的利潤空間日益縮小，要提高ＡＲＰＵ，還需要開展豐富的差異化競爭業(yè)務(wù)。２Ｇ因為直接將業(yè)務(wù)本身標準化，所以同一種業(yè)務(wù)就只有一種標準實現(xiàn)方式，不利于第三方的快速引入和業(yè)務(wù)生成，生成新業(yè)務(wù)比較困難，無法充分滿足用戶多樣化、個性化的業(yè)務(wù)需求。而在３Ｇ中，某個特定業(yè)務(wù)可以抽象為多個業(yè)務(wù)能力特征的集合，每個業(yè)務(wù)能力特征可以根據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)的不同而由不同的業(yè)務(wù)能力具體實現(xiàn)，這表現(xiàn)了３Ｇ業(yè)務(wù)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(fā)展。
現(xiàn)有ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)到ＷＣＤＭＡ的平滑演進方案
移動業(yè)務(wù)的發(fā)展是一個逐步漸進的過程，業(yè)務(wù)的發(fā)展決定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的進程。第三代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是逐步進行的，第二代網(wǎng)絡(luò)還將在一定時期內(nèi)扮演重要角色，所以建設(shè)第三代網(wǎng)絡(luò)是要充分考慮到二代網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的有效利用。下面從無線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)分別對演進升級方案進行分析。
無線側(cè)平滑過渡解決方案
�。保校牵樱驮O(shè)備進行升級的組網(wǎng)方案
對于存在２Ｇ網(wǎng)絡(luò)的運營商來說，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在原有的２Ｇ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)控制器升級的方式，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。
�。玻谠校牵樱驮O(shè)備上進行疊加的組網(wǎng)方案
對于無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)的演進，目前普遍認同的方案是在原２Ｇ設(shè)備的基礎(chǔ)上進行３Ｇ網(wǎng)絡(luò)的疊加。
采用疊加方式后，２Ｇ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)采用的演進方式有關(guān)：如核心網(wǎng)采用升級的方式，則ＲＮＣ采用圖中點線與核心網(wǎng)連接；如核心網(wǎng)采用疊加的方式，則ＲＮＣ采用圖中虛線與核心網(wǎng)相連。
值得說明的是，雖然２Ｇ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Ｉｕｂ和Ａｂｉｓ口共用傳輸是沒有問題，中興通訊３Ｇ無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就提供了這種共用傳輸功能。
核心網(wǎng)側(cè)平滑過渡解決方案
與ＷＣＤＭＡ系統(tǒng)在無線側(cè)無法平滑演進所不同的是，核心網(wǎng)側(cè)是可以演進的。根據(jù)核心網(wǎng)側(cè)電路域和分組域的演進方式不同，下面提出三種解決方案。
�。保诵木W(wǎng)全升級過渡
對于現(xiàn)有的ＧＳＭ／ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)，中興通訊支持從ＧＳＭ／ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)向３Ｇ系統(tǒng)的演進，并提供全面的解決方案。中興通訊的核心網(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。
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、擴容提供了可能，但由于近年來移動用戶數(shù)迅猛攀升，２Ｇ核心網(wǎng)的冗余已經(jīng)很小，強行升級、擴容勢必影響網(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ＩＰ演進的過程中，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行ＷＣＤＭＡ系統(tǒng)演進，毫無疑問不是首選和最佳方案。
�。玻B加、升級組合建網(wǎng)
從ＧＳＭ／ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)到ＷＣＤＭＡ網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(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２Ｇ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；２Ｇ系統(tǒng)的ＢＳＳ既可接入２Ｇ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。
對于電路域而言，３Ｇ網(wǎng)絡(luò)的底層承載采用的是ＡＴＭ承載，從而使２Ｇ到３Ｇ的升級在實現(xiàn)上不可能，同時會帶來很多問題，作者在前面已有論述。現(xiàn)在在熱點地區(qū)，話務(wù)量已經(jīng)達到８００Ｅｒｌ／ｋｍ２，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的引入，據(jù)預(yù)測三年內(nèi)話務(wù)量可達２５００－３０００Ｅｒｌ／ｋｍ２，而根據(jù)ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)承載能力最多可達１０００Ｅｒｌ／ｋｍ２，所以針對話務(wù)熱點地區(qū)現(xiàn)在急需增加網(wǎng)絡(luò)容量。電路域由于兩代網(wǎng)絡(luò)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，中興通訊的ＧＰＲＳ和３Ｇ的ＰＳ域是采用同一硬件平臺設(shè)計的，在２Ｇ到３Ｇ演進時，只需增加部分接口硬件并進行相關(guān)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(luò)的穩(wěn)定性，便于網(wǎng)絡(luò)向Ｒ４／Ｒ５網(wǎng)絡(luò)的演進。
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(tǒng)的過渡，可以使運營商在節(jié)省信令網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)管、電力系統(tǒng)、以及ＨＬＲ等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面的投資的前提下，不會降低網(wǎng)絡(luò)的性能。
但需要注意的是，采用這種ＰＳ域升級的方案的前提是２Ｇ的ＧＰＲＳ和３Ｇ的ＰＳ域設(shè)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(shè)備的硬件平臺無法升級到３Ｇ則應(yīng)考慮采用下一節(jié)的方案。
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(luò)的穩(wěn)定性，其次升級后設(shè)備為ＧＰＲＳ用戶提供服務(wù)，同時又為ＷＣＤＭＡ用戶提供服務(wù)，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(shè)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(jié)構(gòu)老化，處理機的處理能力、業(yè)務(wù)支持能力也無法滿足３Ｇ業(yè)務(wù)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(wù)的發(fā)展。
�。常耆B加建網(wǎng)
從ＧＳＭ／ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)向３Ｇ系統(tǒng)的演進的另一種方案是建設(shè)完全疊加網(wǎng)。整個網(wǎng)絡(luò)根據(jù)現(xiàn)有２Ｇ組網(wǎng)不同區(qū)別對待：
對于電路域本地網(wǎng)采用完全疊加的方案。因為長途網(wǎng)一般僅起到話務(wù)轉(zhuǎn)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(luò)ＰＳ域骨干網(wǎng)與現(xiàn)有的ＧＰＲＳ骨干網(wǎng)共享，ＷＣＤＭＡ網(wǎng)絡(luò)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(shè)備與ＧＰＲＳ現(xiàn)網(wǎng)共用。
核心網(wǎng)疊加方案的主要優(yōu)點有：
避免了對現(xiàn)有２Ｇ業(yè)務(wù)的影響；易于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和實施；充分保障了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；容量不受原有網(wǎng)絡(luò)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(wù)、刺激業(yè)務(wù)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(luò)與３Ｇ系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)的疊加存在，不是競爭而是相互協(xié)作、互補的關(guān)系。為了充分挖掘３Ｇ系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的高頻譜利用率，當(dāng)３Ｇ系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空閑時，對語音業(yè)務(wù)也可考慮優(yōu)先使用３Ｇ網(wǎng)絡(luò)。采用疊加方式建設(shè)３Ｇ網(wǎng)絡(luò)，不僅有利于３Ｇ網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐步推進，而且為網(wǎng)絡(luò)向基于Ｒｅｌ ４／５的全ＩＰ網(wǎng)絡(luò)演進掃清了障礙。
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(dāng)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(shè)２Ｇ移動通信網(wǎng)絡(luò)的運營商來說，由于沒有２Ｇ網(wǎng)絡(luò)的負擔(dān)，可以盡量采用較新的技術(shù)，建設(shè)全新的網(wǎng)絡(luò)非常適宜，這樣越過ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)，直接增加３Ｇ的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點構(gòu)建３Ｇ的核心網(wǎng)絡(luò)和３Ｇ 無線接入網(wǎng)，提供３Ｇ業(yè)務(wù)。對此，中興通訊３Ｇ演進方案建議直接建設(shè)３Ｇ的核心網(wǎng)ＣＮ和接入網(wǎng)ＵＴＲＡＮ，并可以提供全套ＷＣＤＭＡ端到端的解決方案，包括所有的系統(tǒng)設(shè)備：Ｎｏｄｅ Ｂ、ＲＮＣ、ＭＳＣ／ＶＬＲ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ、ＨＬＲ、ＣＧ、ＯＭＣ、ＳＣ、ＭＭＳＣ以及綜合業(yè)務(wù)管理平臺等等。
針對已經(jīng)建設(shè)ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)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(guān)注的是：ＷＣＤＭＡ網(wǎng)絡(luò)的引入應(yīng)盡可能減小對現(xiàn)有ＧＳＭ／ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)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２Ｇ到３Ｇ網(wǎng)絡(luò)發(fā)展上新的投資，同時確保這種投資可以保障網(wǎng)絡(luò)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(wù)可以從ＧＳＭ平滑過渡到ＷＣＤＭＡ。
中興通訊充分考慮了上述情況，完全支持從ＧＳＭ／ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)向ＷＣＤＭＡ系統(tǒng)的平滑演進策略，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)根據(jù)運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)情況提供不同的解決方案。對于原來ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)建設(shè)時在原有２Ｇ本地網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，疊加３Ｇ核心網(wǎng)，可同時接入３Ｇ的無線接入網(wǎng)ＵＴＲＡＮ和２Ｇ的無線接入網(wǎng)ＢＳＳ，在提供３Ｇ豐富多彩的業(yè)務(wù)的同時，與現(xiàn)有２Ｇ網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)業(yè)務(wù)互通，并為２Ｇ業(yè)務(wù)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(luò)向全ＩＰ演進的趨勢，為全ＩＰ的演進掃除了障礙。建設(shè)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(luò)、高品質(zhì)服務(wù)的運營形象，為新一代網(wǎng)絡(luò)運營創(chuàng)造了更廣闊的發(fā)展空間。
結(jié)束語
從現(xiàn)有ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)演進到ＷＣＤＭＡ網(wǎng)絡(luò)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２代已有的長途骨干網(wǎng)、信令網(wǎng)、智能網(wǎng)、關(guān)口局及ＨＬＲ／ＡＵＣ、ＳＣ等設(shè)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(wù)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(wù)，從而達到優(yōu)化自己的網(wǎng)絡(luò)資源配置、簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(shè)施的繼承性和保護。
----《通信世界報》
