發布日期：2022-05-20 點擊率：24
0、前言
如何把世界上最大規模的GSM網絡（更準確地說，是GSM+GPRS網絡）順利演進到3G技術體系系統非常重要。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的發展既是業務的推動，也是技術不斷發展的必然，當然，這中間有著復雜的過程，首先2G系統因為數據通信業務需要，GSM從單一的電路交換只支持通話業務升級到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送信號，在滿足定時和同步的條件下，進行發送和信號的接收。
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要求的業務；滿足不同業務的延時要求（從實時要求的語音業務到盡力而為的數據業務）。
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。
2、核心網側演進方案
2.1 核心網側演進的三種解決方案
與WCDMA系統在無線側無法平滑演進所不同的是，核心網側是可以演進的。根據核心網側電路域和分組域的演進方式不同，下面提出三種解決方案。
●核心網全升級過渡
對于現有的GSM+GPRS網絡，有的通信設備廠商支持從GSM+GPRS網絡向3G系統的演進，并提供全面的解決方案。這些通訊設備廠商的核心網升級方案是在原有的GSM+GPRS核心網的基礎上，通過硬件的更新和軟件的升級來實現向WCDMA系統的演進。
GSM+GPRS網絡在建設時都有一定的冗余，冗余對網絡起著一定的保護作用，避免網絡業務量增加時出現阻塞以保持網絡的穩定性。這種冗余為核心網的升級、擴容提供了可能，但由于近年來移動用戶數迅猛攀升，GSM+GPRS核心網的冗余已經很小，強行升級、擴容勢必影響網絡的穩定性；而對網絡側而言，即使現在通過升級能夠暫時滿足組網的需求，在將來網絡向全IP演進的過程中，還是需要新建3G的核心網，從網絡發展的角度來看，升級并不能為運營商建網節省成本。
站在運營商的角度看，系統的穩定可靠和設備的性能價格比是最值得關心的。核心網的建設只占整個移動網建設成本的20%左右，核心網升級并不能為運營商節約多少成本，但卻極大地降低了網絡性能，使得設備的性能價格比降低。這種升級帶來的系統無疑是極不穩定的，從戰略角度來看，運營商只有建設一個高質量、高起點的精品網絡才能在未來激烈的競爭中贏得用戶，而承擔如此大的風險通過升級方式來進行WCDMA系統演進，毫無疑問不是首選和最佳方案。
●疊加、升級組合建網
從GSM+GPRS網絡到WCDMA網絡演進的一種方式是疊加升級組合的建網方式，這種建網方案主要是將原有GSM+GPRS網絡的電路域進行疊加、分組域進行升級的一種組網方式。
從技術角度來看，WCDMA網絡設計時充分考慮了網絡的繼承性，3G系統疊加在GSM+GPRS的核心網上不存在技術上的屏障。3G系統的UTRAN可以接入3G系統的核心網，滿足3G業務需要；GSM+GPRS系統的BSS既可接入已有的網絡，也可同時接入3G網絡，實現相關的業務功能。
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