GSM與WCDMA R99在核心網(wǎng)上的差異

華為技術(shù)有限公司車海平

　　WCDMA 3GPP R99階段在無線網(wǎng)絡(luò)上引入了全新的、基于寬帶CDMA技術(shù)的無線接入網(wǎng)絡(luò)，在核心網(wǎng)上使用了與GSM相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要的差異體現(xiàn)在傳輸模式和軟件協(xié)議上。GSM網(wǎng)絡(luò)向WCDMA網(wǎng)絡(luò)平滑演進是一個長期的，系統(tǒng)性的工程，涉及到工程建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)運營，業(yè)務(wù)發(fā)展等多個方面，GSM與WCDMA R99在核心網(wǎng)上的差異對研究如何演進有很大幫助。



　　對兩者的差異在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接口與信令、業(yè)務(wù)能力、網(wǎng)絡(luò)管理、計費能力和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等方面進行比較。



　　（1） 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)



　　WCDMA R99核心網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上與GSM保持一致。在電路域（CS）是基于TDM技術(shù)，并仍采用分級組網(wǎng)模式；在分組域（PS）是基于IP組網(wǎng)，通過GGSN接入外部的分組網(wǎng)絡(luò)。



（2）網(wǎng)絡(luò)接口與協(xié)議



　　與GSM相比，WCDMA R99協(xié)議進行了更多的改進與優(yōu)化。GSM的A接口采用TDM承載信令和話音，Gb接口采用幀中繼承載信令和業(yè)務(wù)；WCDMA R99的Iu-cs接口則采用ATM技術(shù)承載信令和話音，使用ATM寬帶接口更有利于組建范圍更大的無線接入網(wǎng)。此外，在電路域R99 MSC與RAN通過ATM承載的信令交互，為用戶分配話音承載資源，導(dǎo)致在Iu接口的指配流程與GSM不同，該流程影響到移動用戶主叫、移動用戶被叫以及局間切換等業(yè)務(wù)。在分組域R99 SGSN與RAN通過ATM信令交互，媒體流使用AAL5承載的IP分組包。



A/Iu接口協(xié)議棧存在顯著不同。



　　R99網(wǎng)絡(luò)的無線接口使用AAL2承載的AMR編碼，與GSM的固定速率不同。AMR編碼允許系統(tǒng)根據(jù)無線接口的資源動態(tài)調(diào)整話音編碼速率，因此R99網(wǎng)絡(luò)在Iu接口增加了速率控制流程。A/Iu接口的話音編碼不同，GSM的A接口的業(yè)務(wù)信道采用壓縮信道編碼；R99的Iu接口的業(yè)務(wù)信道采用AMR編碼，TC功能協(xié)議相比GSM復(fù)雜。



　　在用戶的安全機制，GSM由AuC提供鑒權(quán)三元組，采用A3/A8算法對用戶進行鑒權(quán)以及業(yè)務(wù)加密；R99由AuC提供鑒權(quán)五元組，定義了新的用戶加密算法（UEA），并采用Authentication Token機制增強用戶鑒權(quán)機制的安全性。



（3）業(yè)務(wù)能力



　　R99定義了CAMEL3規(guī)范，增強了對智能業(yè)務(wù)的支持，例如，在CAMEL中心增了對GPRS，MMS，SMS，SS，USSD相關(guān)的智能業(yè)務(wù)支持。



（4）網(wǎng)絡(luò)管理



　　R99的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上和GSM網(wǎng)絡(luò)相同，由下而上可分為網(wǎng)元層，網(wǎng)元管理層和網(wǎng)絡(luò)管理層等，其中網(wǎng)元層和網(wǎng)元管理層是與設(shè)備相關(guān)的，在網(wǎng)絡(luò)管理層則是集中的，例如中國移動在省級設(shè)置網(wǎng)管中心。R99和GSM兩個系統(tǒng)在省級網(wǎng)管層NMS上進行統(tǒng)一管理，保證業(yè)務(wù)實施的一致性。



（5）業(yè)務(wù)計費



　　R99網(wǎng)絡(luò)的計費系統(tǒng)在架構(gòu)上與GSM相同，但在計費功能和話單描述上會有所不同，涉及更改的是話單采集單元和話單處理軟件。



（6）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備



　　作為網(wǎng)絡(luò)資源的TMSC、GMSC、HLR/AuC、SCP等設(shè)備在R99的網(wǎng)絡(luò)中由于在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上和功能上與GSM相同，涉及更改的基本在軟件上。例如HLR/AuC應(yīng)完成對鑒權(quán)功能的改造，包括AuC中升級鑒權(quán)數(shù)據(jù)的生成算法以及HLR中增加鑒權(quán)失敗報告流程；SCP設(shè)備應(yīng)增加對新智能業(yè)務(wù)的支持，增加對CAMEL phase3的支持。



　　主要網(wǎng)絡(luò)實體MSC由于GSM是基于TDM交換的技術(shù)實現(xiàn)的，而R99要求MSC能提供ATM接口能力，要求能夠支持ATM AAL2、ATM AAL5適配能力和Q.AAL2信令處理能力，所作改動較大。主要的改動是為了支持ATM承載，而增加基于ATM交換平臺部分的網(wǎng)絡(luò)互通單元（IWU）；為了處理AMR編碼，增加話音編碼器TC（在GSM網(wǎng)絡(luò)TC部分是位于BSS部分，但該部分占MSC成本較高）；增加用于連接IWU與2G MSC所需部分中繼單元。



　　GSM網(wǎng)絡(luò)向WCDMA網(wǎng)絡(luò)平滑演進是3G發(fā)展的目標之一，如何演進與協(xié)議版本、運營模式、設(shè)備狀況等都有很大關(guān)系。



摘自 通信世界