從GSM+GPRS到3G技術體系的演進

0、前言

　　如何把世界上最大規(guī)模的GSM網(wǎng)絡（更準確地說，是GSM+GPRS網(wǎng)絡）順利演進到3G技術體系系統(tǒng)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(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(tǒng)因為數(shù)據(jù)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(wǎng)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(tǒng)不僅僅能支持話音通信，而且可以支持低速數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)上有很大不同，而是和2.5G的結(jié)構(gòu)上有些相似，除了結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(shù)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(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調(diào)制，使得原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調(diào)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(shù)據(jù)的窄帶信號作相關處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴，以實現(xiàn)信息通信。

　　GSM+GPRS和3G在體系架構(gòu)上基本相同，都由用戶終端、無線網(wǎng)側(cè)和核心網(wǎng)組成，其到3G的演進主要體現(xiàn)在無線網(wǎng)側(cè)與核心網(wǎng)兩大部分。

　　1、無線網(wǎng)側(cè)的演進

　　GSM+GPRS的無線網(wǎng)側(cè)與WCDMA的無線網(wǎng)側(cè)差異特別大，要完成從GSM+GPRS到3G無線網(wǎng)側(cè)的演進需要拋棄掉原有的體系重新建設3G的無線網(wǎng)體系。

　　GSM+GPRS的無線接入網(wǎng)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(wǎng)MSC/VLR相連，通過Gb接口與核心網(wǎng)分組域的SGSN相連。

　　3G WCDMA無線網(wǎng)是一個在全新的頻段上用更高頻譜效率的技術構(gòu)建的網(wǎng)絡。UTRAN的基本單元RNC和Node B與核心網(wǎng)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(wǎng)通過空中接口與用戶終端相連，RTT可以實現(xiàn)高速144Kbps的接入速率；中速情況下可以實現(xiàn)384Kbps的接入速率；室內(nèi)情況下可以實現(xiàn)2Mbps的接入速率；根據(jù)帶寬需求實現(xiàn)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(shù)據(jù)業(yè)務）。

　　無線側(cè)平滑過渡解決方案：

　　● 原有GSM+GPRS設備進行升級的組網(wǎng)方案

　　對于存在GSM+GPRS網(wǎng)絡的運營商來說，網(wǎng)絡建設在原有的GSM+GPRS無線網(wǎng)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(wǎng)絡控制器（即RNC）升級的方式，作為無線側(cè)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，技術實現(xiàn)上非常困難。首先，BSC和RNC的無線網(wǎng)絡層協(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