從GSM+GPRS到3G技術(shù)體系的演進(jìn)

0、前言

　　如何把世界上最大規模的GSM網(wǎng)絡(luò )（更準確地說(shuō)，是GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò )）順利演進(jìn)到3G技術(shù)體系系統非常重要。本文就GSM+GPRS演進(jìn)到3G WCDMA的策略進(jìn)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(wù)的推動(dòng)，也是技術(shù)不斷發(fā)展的必然，當然，這中間有著(zhù)復雜的過(guò)程，首先2G系統因為數據通信業(yè)務(wù)需要，GSM從單一的電路交換只支持通話(huà)業(yè)務(wù)升級到2.5G，即GPRS、GSM+GPRS在核心網(wǎng)絡(luò )中分成電路域（CS）和分組交換域（PS），這樣一來(lái)，就使得形成的GSM+GPRS移動(dòng)通信系統不僅僅能支持話(huà)音通信，而且可以支持低速數據通信和短消息。

　　基于GSM技術(shù)發(fā)展而來(lái)的寬帶CDMA即WCDMA技術(shù)與2G移動(dòng)通信技術(shù)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(wèn)題外，3G采用的技術(shù)為CDMA，這也與2G采用的FDD TDMA標準制式不同。

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

　　CDMA碼分多址，它是在數字技術(shù)的分支-擴頻通信技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種嶄新而成熟的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，CDMA技術(shù)的原理是基于擴頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數據，用一個(gè)帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進(jìn)行調制，使得原數據信號的帶寬被擴展，再經(jīng)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(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號作相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴，以實(shí)現信息通信。

　　GSM+GPRS和3G在體系架構上基本相同，都由用戶(hù)終端、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)側和核心網(wǎng)組成，其到3G的演進(jìn)主要體現在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)側與核心網(wǎng)兩大部分。

　　1、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)側的演進(jìn)

　　GSM+GPRS的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)側與WCDMA的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)側差異特別大，要完成從GSM+GPRS到3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)側的演進(jìn)需要拋棄掉原有的體系重新建設3G的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)體系。

　　GSM+GPRS的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)部分由基站BTS和基站控制器BSC組成，BSC通過(guò)A接口與核心網(wǎng)MSC/VLR相連，通過(guò)Gb接口與核心網(wǎng)分組域的SGSN相連。

　　3G WCDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)是一個(gè)在全新的頻段上用更高頻譜效率的技術(shù)構建的網(wǎng)絡(luò )。UTRAN的基本單元RNC和Node B與核心網(wǎng)CN通過(guò)Iu和Iub接口連接，且均采用ATM傳輸。

　　它們與GSM+GPRS的無(wú)線(xiàn)接口和接入方式完全不同，因此WCDMA的無(wú)線(xiàn)接入部分將會(huì )重新部署。WCDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)通過(guò)空中接口與用戶(hù)終端相連，RTT可以實(shí)現高速144Kbps的接入速率；中速情況下可以實(shí)現384Kbps的接入速率；室內情況下可以實(shí)現2Mbps的接入速率；根據帶寬需求實(shí)現的可變比特速率信息傳遞；一個(gè)連接中可以同時(shí)支持具有不同QoS要求的業(yè)務(wù)；滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)的延時(shí)要求（從實(shí)時(shí)要求的語(yǔ)音業(yè)務(wù)到盡力而為的數據業(yè)務(wù)）。

　　無(wú)線(xiàn)側平滑過(guò)渡解決方案：

　　● 原有GSM+GPRS設備進(jìn)行升級的組網(wǎng)方案

　　對于存在GSM+GPRS網(wǎng)絡(luò )的運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )建設在原有的GSM+GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)基礎上考慮升級的解決方案存在技術(shù)上的問(wèn)題。采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制器（即RNC）升級的方式，作為無(wú)線(xiàn)側升級后的組網(wǎng)方案。

　　采用上述升級方式的主要困難在于讓BSC設備升級成具有RNC功能的設備，技術(shù)實(shí)現上非常困難。首先，BSC和RNC的無(wú)線(xiàn)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(gè)是基于電路交換，一個(gè)是基于A(yíng)TM交換；其三，用戶(hù)面的處理完全