構(gòu)建 GPRS 網(wǎng)絡(luò)
GPRS作為GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)過渡的方案,其網(wǎng)絡(luò)組建具有自身的特點(diǎn)。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)
構(gòu)上看,GPRS可以看做在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加的一個(gè)分組域。首先它要利用現(xiàn)有GS
M無線資源,可以通過擴(kuò)充新頻點(diǎn)或在原頻點(diǎn)上支持GPRS業(yè)務(wù)來實(shí)現(xiàn);其二,網(wǎng)絡(luò)要求增加新
的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體如SGSN、GGSN、CG等,并要求組建GPRS骨干網(wǎng)。
GPRS BSS組網(wǎng)
為支持GPRS,必須對(duì)現(xiàn)有的GSM BSS進(jìn)行升級(jí)。由于不同廠家的BSS設(shè)備的實(shí)現(xiàn)
方案不同,有些廠家的BSS設(shè)備需要進(jìn)行硬件升級(jí),但部分廠家可以做到只進(jìn)行軟件升級(jí)。由于
BSS的投資占整個(gè)GSM系統(tǒng)投資的比例較大,因此BSS設(shè)備是否需要進(jìn)行硬件升級(jí)將直接關(guān)
系到運(yùn)營(yíng)商的投資策略。
為了支持GPRS,通常需要在GSM BSC中引入PCU單元,一般采用兩種處理方式:
一種是將PCU作為BSC的一個(gè)邏輯單元,另外一種是將PCU作為一個(gè)物理實(shí)體。從不影響現(xiàn)
有GSM系統(tǒng)架構(gòu)、組網(wǎng)靈活的角度出發(fā),PCU作為一個(gè)獨(dú)立的物理實(shí)體是一個(gè)更好的解決方
案。在這種情況下,PCU可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的選擇進(jìn)行靈活配置,既可以和BSC共址,也可以獨(dú)
立設(shè)置,還可以放置在SGSN側(cè)。PCU和BSC可以一一對(duì)應(yīng),也可以一個(gè)PCU對(duì)應(yīng)多個(gè)B
SC。由于GPRS和GSM共用無線資源即共用GSM小區(qū),因此需要在GSM已有的無線信道
的基礎(chǔ)上增加分組信道PDCH。在GSM/GPRS系統(tǒng)中,在保證話音業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的前提
下,應(yīng)盡量提高分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),通常采用PDCH動(dòng)態(tài)調(diào)配和編碼
方式動(dòng)態(tài)變換等多種處理技術(shù)。
(1)PDCH動(dòng)態(tài)調(diào)配
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況,將一定數(shù)量的業(yè)務(wù)信道設(shè)置為分組信道,其中包括一部分固定分組信
道。在話音業(yè)務(wù)較少時(shí),可以將部分TCH信道轉(zhuǎn)換為PDCH(主要是PDTCH信道),而在
話音業(yè)務(wù)較忙時(shí),為保證話音業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí),應(yīng)將部分PDCH轉(zhuǎn)換為TCH。PDCH信道的動(dòng)
態(tài)調(diào)配可以采用動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)配等一系列資源分配策略。
(2)編解碼方式的動(dòng)態(tài)變換
GPRS支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種編解碼方式,對(duì)應(yīng)的速率分別
是9.02kbps、13.4kbps、15.6kbps、21.4kbps,它們對(duì)無線環(huán)
境的要求不同。編解碼方式動(dòng)態(tài)變換就是根據(jù)無線環(huán)境的不同,動(dòng)態(tài)地調(diào)整編解碼方式,從而實(shí)現(xiàn)
在無線資源不變的情況下達(dá)到更高的接入速率。PCU根據(jù)BTS測(cè)量報(bào)告(包括接收質(zhì)量、上行
功率等)、RLC重傳次數(shù)等參數(shù)來決定編解碼方式的變換策略。
GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)組網(wǎng)
(1)GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)組網(wǎng)規(guī)劃需要考慮的問題
●網(wǎng)絡(luò)規(guī)模
原有GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī);旧鲜且暂d頻數(shù)/用戶數(shù)來計(jì)量,而GPRS由于是在GSM網(wǎng)絡(luò)的
基礎(chǔ)上引入的分組技術(shù),考慮到GPRS和GSM共用無線資源的因素,純粹以載頻數(shù)/用戶數(shù)衡
量網(wǎng)絡(luò)規(guī)模將是不全面的。GPRS網(wǎng)絡(luò)規(guī)?梢杂靡韵轮笜(biāo)來衡量:
支持的分組信道數(shù)(PDTCH數(shù)量);
最大附著用戶數(shù);
同時(shí)激活PDP Context數(shù)量;
吞吐量。
上述指標(biāo)是基于一定的話務(wù)模型而得出的,包括用戶平均吞吐量、數(shù)據(jù)包(主要是IP
包)、平均包長(zhǎng)等指標(biāo)。
●APN
GPRS引入了APN概念,用戶PDP激活時(shí)一般將APN作為參數(shù),對(duì)應(yīng)外部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)
務(wù)提供者。對(duì)于一個(gè)GGSN,APN和業(yè)務(wù)提供者有著特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。用戶訪問外部網(wǎng)絡(luò)時(shí),
如果用戶不指明具體的APN,網(wǎng)絡(luò)側(cè)將指配給用戶一個(gè)缺省的APN,用戶也可以自行指定具體
的APN。
●GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備
GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備包括SGSN、GGSN、CG、DNS、RADIUS Serve
r、BG等多個(gè)組成部分,并對(duì)原有的GSM設(shè)備如HLR、MSC、GMSC等進(jìn)行相應(yīng)的升
級(jí)。在GPRS組網(wǎng)中,SGSN、GGSN是主設(shè)備,SGSN、GGSN和MSC、HLR在
容量和數(shù)據(jù)上沒有特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況進(jìn)行靈活配置。
(2)GPRS骨干網(wǎng)組建
GPRS骨干網(wǎng)是GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點(diǎn)SGSN、GGSN、CG、DNS(對(duì)應(yīng)于GPR
S骨干網(wǎng))等的承載網(wǎng)絡(luò),支持漫游和具有固定IP地址的用戶業(yè)務(wù)需要GPRS骨干網(wǎng)支持。G
PRS骨干網(wǎng)組建的方法和現(xiàn)有Internet網(wǎng)完全一致,可以采用成熟的ATM/IP技
術(shù)。
由于GPRS骨干網(wǎng)是一個(gè)全網(wǎng)的概念,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大,如果專門為GPRS骨干網(wǎng)組建一個(gè)
網(wǎng)絡(luò)是不經(jīng)濟(jì)的,最為可行的方式是在通用的IP網(wǎng)上承載GPRS骨干網(wǎng),即以GPRS骨干網(wǎng)
作為IP網(wǎng)的一個(gè)VPN。中國(guó)移動(dòng)正在組建的CMnet基本上采用了這種思路,CMnet業(yè)
務(wù)定位于提供IP網(wǎng)所提供的所有業(yè)務(wù),突出移動(dòng)特點(diǎn),提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。同時(shí),在保證業(yè)務(wù)
服務(wù)質(zhì)量的前提下,提供實(shí)時(shí)電信業(yè)務(wù),特別是移動(dòng)電信業(yè)務(wù)等。CMnet將作為中國(guó)移動(dòng)的G
PRS骨干網(wǎng)的承載網(wǎng),各省的GPRS節(jié)點(diǎn)(如SGSN、GGSN、CG等)接入本省的移動(dòng)
互聯(lián)網(wǎng),通過GGSN接入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)的省網(wǎng)匯接節(jié)點(diǎn)。
(3)GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)組網(wǎng)規(guī)劃中的3G因素
GPRS能向移動(dòng)用戶提供性能優(yōu)越、豐富多樣的業(yè)務(wù),它是GSM向3G演進(jìn)解決方案中
的一個(gè)重要組成部分,因此在組建GPRS網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須充分考慮向3G的演進(jìn)。GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)組
網(wǎng)規(guī)劃中涉及到的3G因素主要包括設(shè)備特性、骨干網(wǎng)組建、業(yè)務(wù)提供等方面。
●設(shè)備特性
3G R99網(wǎng)絡(luò)包含分組域和電路域兩部分,其中分組域由SGSN、GGSN等節(jié)點(diǎn)組
成,電路域由支持3G協(xié)議的MSC組成。3G R99核心網(wǎng)中的分組域,從功能和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)上
都和GSM/GPRS基本一致。從組網(wǎng)的思路上看,現(xiàn)有的GSM向3G R99過渡有以下幾
種思路:
3G核心網(wǎng)和GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立;
現(xiàn)有GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)升級(jí)支持3G業(yè)務(wù),3G RNS可以接入到升級(jí)后的GSM/G
PRS網(wǎng)絡(luò);
3G核心網(wǎng)同時(shí)支持GSM/GPRS BSS和3G RNS的接入。
上述三種思路中的第一種思路是不可取的,該思路對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通不利,同時(shí)也不利于
保護(hù)運(yùn)營(yíng)商在2G網(wǎng)絡(luò)上的投資。對(duì)于采用后兩種思路中的哪一個(gè),則由運(yùn)營(yíng)商根據(jù)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀進(jìn)行
選擇。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大的運(yùn)營(yíng)商而言,如果在全網(wǎng)現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行軟硬件升級(jí),其可操作性受
限,而對(duì)于新增的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求同時(shí)支持GSM/GPRS BSS和3G RNS接入則是一個(gè)十
分可行的解決方案。
GPRS作為GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)和未來3G核心網(wǎng)中的分組域,由于其在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體及功
能上具有一致性,因此在組網(wǎng)思路上更能體現(xiàn)該思路。如果GPRS的主要節(jié)點(diǎn)SGSN、GGS
N能夠同時(shí)支持GPRS和3G特性,則可充分保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的投資,并可快速引入3G業(yè)務(wù)。
●骨干網(wǎng)組建
從上面的討論可以看出,GPRS骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大,同時(shí)GPRS和3G核心網(wǎng)分組域
在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上具有較強(qiáng)的一致性。在3G核心網(wǎng)中,同樣存在著一個(gè)類似GPRS骨干網(wǎng)的骨干
網(wǎng),因此在組建GPRS骨干網(wǎng)時(shí),要考慮將來將其作為3G核心網(wǎng)承載網(wǎng)的可行性。
(人民郵電報(bào))