探討GSM+GPRS到3G的演進策略

相關專題: 3G 3g GPRS gprs GSM gsm 演進 探討 無線

摘要 本文從無線網側和核心網兩個部分分開著手,研究了移動通信從GSM+GPRS到3G演化的具體策略,給出了可供選擇的方案,本文對移動通信的規(guī)劃建設具有重要的指導意義。

0、前言

目前,我國3G牌照發(fā)放的日期逐漸逼近,如何把世界上最大規(guī)模的GSM網絡(更準確地說,是GSM+GPRS網絡)順利演進到3G技術體系系統成了業(yè)內的熱門話題。本文就GSM+GPRS演進到3G WCDMA的策略進行探討并給出自己的思考和心得。

2G到3G的發(fā)展既是業(yè)務的推動,也是技術不斷發(fā)展的必然,當然,這中間有著復雜的過程,首先2G系統因為數據通信業(yè)務需要,GSM從單一的電路交換只支持通話業(yè)務升級到2.5G,即GPRS、GSM+GPRS在核心網絡中分成電路域(CS)和分組交換域(PS),這樣一來,就使得形成的GSM+GPRS移動通信系統不僅僅能支持話音通信,而且可以支持低速數據通信和短消息。

基于GSM技術發(fā)展而來的寬帶CDMA即WCDMA技術與2G移動通信技術在結構上有很大不同,而是和2.5G的結構上有些相似,除了結構上的問題外,3G采用的技術為CDMA,這也與2G采用的FDD TDMA標準制式不同。

TDMA時分多址,是通信中的基本多址技術之一,在2G(GSM)移動通信系統中多被采用,時分多址的基本概念是把時間分割成周期性的幀,每一個幀再分割成若干個時隙向基站發(fā)送信號,在滿足定時和同步的條件下,進行發(fā)送和信號的接收。

CDMA碼分多址,它是在數字技術的分支—擴頻通信技術上發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術,CDMA技術的原理是基于擴頻技術,即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數據,用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制,使得原數據信號的帶寬被擴展,再經載波調制并發(fā)送出去,接收端使用完全相同的偽隨機碼,與接收的帶寬信號作相關處理,把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號作相關處理,把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴,以實現信息通信。

GSM+GPRS和3G在體系架構上基本相同,都由用戶終端、無線網側和核心網組成,其到3G的演進主要體現在無線網側與核心網兩大部分。

1、無線網側的演進

GSM+GPRS的無線網側與WCDMA的無線網側差異特別大,要完成從GSM+GPRS到3G無線網側的演進需要拋棄掉原有的體系重新建設3G的無線網體系。

GSM+GPRS的無線接入網部分由基站BTS和基站控制器BSC組成,BSC通過A接口與核心網MSC/VLR相連,通過Gb接口與核心網分組域的SGSN相連。

3G WCDMA無線網是一個在全新的頻段上用更高頻譜效率的技術構建的網絡。UTRAN的基本單元RNC和Node B與核心網CN通過Iu和Iub接口連接,且均采用ATM傳輸。

它們與GSM+GPRS的無線接口和接入方式完全不同,因此WCDMA的無線接入部分將會重新部署。WCDMA無線網通過空中接口與用戶終端相連,RTT可以實現高速144Kbps的接入速率;中速情況下可以實現384Kbps的接入速率;室內情況下可以實現2Mbps的接入速率;根據帶寬需求實現的可變比特速率信息傳遞;一個連接中可以同時支持具有不同QoS要求的業(yè)務;滿足不同業(yè)務的延時要求(從實時要求的語音業(yè)務到盡力而為的數據業(yè)務)。

無線側平滑過渡解決方案:

●原有GSM+GPRS設備進行升級的組網方案

對于存在GSM+GPRS網絡的運營商來說,網絡建設在原有的GSM+GPRS無線網基礎上考慮升級的解決方案存在技術上的問題。采用無線網絡控制器(即RNC)升級的方式,作為無線側升級后的組網方案。

采用上述升級方式的主要困難在于讓BSC設備升級成具有RNC功能的設備,技術實現上非常困難。首先,BSC和RNC的無線網絡層協議差異性大,差異性是完全革命性的;其次,傳輸網絡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對用戶面有很復雜的處理。

基于以上分析,BSC設備和RNC設備不存在共用設備問題,它們兩者的結合不會有任何成本的節(jié)省,反而會增加設備的復雜度,所以現在主流廠家基本都不考慮采用這種升級的方式。

●在原有GSM+GPRS設備上進行疊加的組網方案

對于無線側網絡的演進,目前普遍認同的方案是在原GSM+GPRS設備的基礎上進行3G網絡的疊加。

采用疊加方式后,GSM+GPRS無線網絡和3G無線網絡之間沒有直接連接。至于與核心網的連接,與核心網采用的演進方式有關。

需要說明的是,雖然GSM+GPRS無線網絡和3G無線網絡從組網結構上看沒有直接連接,但Iub和Abis口共用傳輸是沒有問題的。


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