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3G与2G网络融合中组网策略的探讨 [复制链接]

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发表于 2007-8-5 22:10:00 |只看该作者 |倒序浏览

随着国内3G脚步的日益临近，如何结合中国通信网络现状，务实建设3G网络，是摆在大家面前的重要议题，也是建设3G网络需要首先考虑的问题。建设3G的基本出发点是如何利用2G网络，所有关于建设3G的解决方案必须围绕这个基本点和中心进行，它是处理好2G和3G网络关系，进行3G网络建设的基石。    一、网络融合中涉及到的几个组网策略    虽然3G在国外已经陆续地开展建设，并且其中有一部分在开始商用和准商用，但国内和国外的3G发展有很大的差异性。中国3G的发展，将是一个长期的、渐进的，和不断完善的过程。    传统GSM网络运营商拥有广覆盖的GSM/GPRS网络、庞大的用户群，这对于其建设3G来讲，既是优势，也是限制。传统GSM运营商既要保持其网络覆盖及用户优势，又需要将3G引入导致的不良影响降至最低，其网络的规划及建设模式必然和新兴的3G移动运营商有所不同。覆盖完善的GSM网络可以成为建设3G网络时的巨大优势，但同时在处理和解决3G/2G网络融合中有效组网的问题方面，运营商也将付出巨大的“机会成本”。    在3G网络的规划与建设中，在“经济灵活建网”的原则下，有如下几个方面显得尤为突出和重要：    （1）无线接入网络：2G/3G网络间漫游、切换，基础设施共用（共站址、共享室内分布系统、共机房、共天馈系统等）等方面。    （2）核心网：GSM网络中的信令网、承载网、BOSS系统等，以及2G/3G之间的“号码携带”等问题；    （3）业务网络：智能网、业务平台、业务管理平台等。    二、组网策略的具体考虑    1.无线接入网    （1）漫游问题    3GPP对于2G/3G之间的漫游、小区重选，针对系统设备、终端都制定了详细的规范，要求原有的BSS进行协议升级，以支持3G邻近小区的广播、系统间切换等特性。另外，为了支持系统间切换，MSC设备也需要进行相应的升级。    2G/3G双重覆盖时，我们倾向于3G用户优先接入3G网络，并保持在3G网络中。这样，一方面可以给用户提供更优质的服务，另一方面还可以分担2G网络的负荷。当3G用户离开3G覆盖区时，才进行3G到2G的重选过程，进入到2G网络；一旦用户重新进入3G覆盖区，马上进行2G到3G的重选。    重要的一点是，此时，2G的BSC必须升级，否则无法自动漫游回3G；而对于漫游而言，2GMSC可以不升级，3GMSC也不用进行任何适配处理。    （2）切换问题    由于GSM网络的广覆盖，在3G网络建设和运营的初期，对于话音业务的通话连接状态，双模终端从3G系统向GSM系统的切换功能，其重要性要大于从GSM系统向3G系统的切换功能。    现阶段，在2G/2.5G和3G之间的切换还存在很多问题。3GPP只制定了R99版本的3G/2G之间的切换，因此原有的2G网络升级为R99，才能够支持系统间的切换，而升级原有的网络，对于移动运营商来讲是个巨大的风险。为解决以上问题，可以采取3GMSC兼容2GMSC，2GMSC可以不升级的做法。根据目前中兴通讯3G网络的经验，除按协议，3G MSC应作的适配外，由于在具体组网中存在3G MSC下挂RNC、R99/R98 BSC，2G MSC(V3和V2版本)下挂R99/R98 BSC等不同情况，需要对3G MSC提出更多具体的特殊要求。    （3）基础设施共用    ●共站址    在3G无线网络的建设中，和2G共站址不仅是可行的而且是必须的。3G站址的选择要特别考虑到诸如电源、传输（高速数据业务尤为突出）、机房空间以及原有2G站址的合理性等因素。所有有关3G站址的选择要以和“2G共站址”为基础，注意“利用2G站址”可能存在的问题，2G机房条件、传输、电源限制、覆盖不均匀等。    ●共享室内分布系统    在3G建网初期就需要考虑对一些室内的热点地区引入专门的3G室内分布系统，如果已有2G室内分布系统，应优先考虑2G/3G之间共用室内分布系统。对3G室内分布系统来讲，与GSM共用是简单、有效而且经济、快速的建设方案。3G与GSM共室内分布系统，对原有系统的改动是很小的，主要包括2方面的工作：更换室内窄带天线为宽带天线，使之能同时服务于3G和2G系统；在基站设备接入端，增加双工合路器来保证系统间隔离度要求等。    ●共机房    机房的情况非常重要。其中机房屋顶情况比较复杂，民用建筑设计承重可能不能满足3G机房条件，必须灵活进行基站建设。在空间、承重等条件满足的前提下，充分利用2G机房，使用RRU、微蜂窝进行覆盖，节省机房资源，采用RRU可以大幅度降低基站建设对于机房的需求。    ●共天馈系统    3G与2G系统间共享天馈资源可以通过共用抱杆、铁塔等基础设施来实现。通过使用特定的多频合路器，多系统共用室内分布系统。    在中国未来的3G建设中，除了上述需要考虑的问题以外，可能还存在新的移动通信运营的准入者和老牌移动通信运营商之间网络的配合问题。特别是在3G的发展初期，出于满足全网覆盖的需要，特别要处理好3G和2G网络之间异网的关系。着重需要注意新运营商的3G网络在和老牌移动运营商2G网络切换、漫游的配合，使用户感受不到是在使用2个不同运营商的不同移动网络。    2.核心网    庞大的用户资源是传统2G运营商最宝贵的财富，3G网络的建设应该将对用户的影响降到最低，包括：不换号、不换卡、业务受理方便等。号码携带可以使GSM网用户转网成为3G网用户时仍保留GSM网时的电话号码。移动电话具有很高的个性化特征，移动电话号码作为个人的身份识别标志之一，对用户具有重要的意义，特别是对于高端用户。在3G网络实现号码可携带将有助于促进2G用户平滑地向3G网络转移。    2G/3G之间的“号码携带”问题涉及到HLR设备的建设问题。3GHLR和2GHLR融合不论采用什么方式，都要受到号码携带方式、设备处理能力、用户分布等诸多因素的影响，但方案选择的焦点集中在如何解决2G用户转为3G用户时的号码携带问题上。    为了实现2G/3G之间运营“号码携带”，可以采取以下2种方式来实现：    （1）将全网2GHLR全部升级为3GHLR    将全网2GHLR全部升级为3GHLR，可以实现2G用户向3G转网时的号码携带。    对开放3G业务的所有HLR设备升级，使其支持与GSM网MSC/VLR和R99网络MSC/VLR之间MAP消息的互通，且2G和3G用户的用户信息存储在同一套HLR设备中。    此方案的优点是：保护现网设备投资，平滑升级；2G网元不需要修改信令路由数据；可方便地实现号码携带等。缺点是：若需要升级的HLR数量比较多则初期投资相对较大；随着用户数量的增加，将给HLR的容量造成压力等。    （2）采用网关位置寄存器（GLR）方式    提出GLR的初衷是减少VPLMN和HPLMN之间的用户数据管理的信令流量。即，在HPLMN和VPLMN之间增设一GLR。采用GLR的思路，是实现当2G网络升级到3G网络时，2G用户携带号码转网，基本考虑是3GHLR实现部分GLR的功能。    采用本方案后，用户数据同时存在于2G的HLR和3G的HLR中，2GHLR中只存放2G相关的业务数据，3G的HLR存放2G/3G相关的业务数据，3GHLR中的用户2G相关的业务数据和2GHLR中的保持同步。    此方案的优点是：不需要进行信令路由数据的调整。缺点是：用户数据同时存在于2个HLR中，维护困难；2GHLR的软件需要升级才能满足各种业务处理的要求；增加了HLR中业务处理的复杂度，业务实现的细节需要仔细论证。    所以，本方案应适合在3G网络建设初期作为号码携带的过渡方案。    2G网络中的信令网、承载网、BOSS系统等，对于3G网络建设来讲，都是可以利用的资源（可能需要软件的升级），这部分资源的合理利用，可以极大降低建网的成本。同时考虑到用户数量的增加及业务发展状况，利旧的设备可能需要进行扩容。    3．业务网络    3G业务网络的建设同样存在和2G业务网络的融合问题。其中对于智能网而言，没有质的要求，只是要求升级到支持CAMEL3，就可以为3G智能网所用。关于SMS/MMS/LBS/Java下载等绝大多数2G的业务网络可以完全被3G业务网络所用，只是在业务的管理，特别是数据业务的管理方面以及新的拓展业务，例如PoC和3G综合视讯等方面，需要额外考虑，甚至需要增添相应的业务网元。    三、结束语    在3G网络建设中，如何降低建网成本，减少系统和运营风险，以达到“快速建网，有效覆盖”的目的，除了我们上述所探讨的几个主要策略之外，还需要通过大量的外场试验，来进一步发现和解决2G/3G网络融合中组网方面的具体细节问题。     随着国内3G脚步的日益临近，如何结合中国通信网络现状，务实建设3G网络，是摆在大家面前的重要议题，也是建设3G网络需要首先考虑的问题。建设3G的基本出发点是如何利用2G网络，所有关于建设3G的解决方案必须围绕这个基本点和中心进行，它是处理好2G和3G网络关系，进行3G网络建设的基石。    一、网络融合中涉及到的几个组网策略    虽然3G在国外已经陆续地开展建设，并且其中有一部分在开始商用和准商用，但国内和国外的3G发展有很大的差异性。中国3G的发展，将是一个长期的、渐进的，和不断完善的过程。    传统GSM网络运营商拥有广覆盖的GSM/GPRS网络、庞大的用户群，这对于其建设3G来讲，既是优势，也是限制。传统GSM运营商既要保持其网络覆盖及用户优势，又需要将3G引入导致的不良影响降至最低，其网络的规划及建设模式必然和新兴的3G移动运营商有所不同。覆盖完善的GSM网络可以成为建设3G网络时的巨大优势，但同时在处理和解决3G/2G网络融合中有效组网的问题方面，运营商也将付出巨大的“机会成本”。    在3G网络的规划与建设中，在“经济灵活建网”的原则下，有如下几个方面显得尤为突出和重要：    （1）无线接入网络：2G/3G网络间漫游、切换，基础设施共用（共站址、共享室内分布系统、共机房、共天馈系统等）等方面。    （2）核心网：GSM网络中的信令网、承载网、BOSS系统等，以及2G/3G之间的“号码携带”等问题；    （3）业务网络：智能网、业务平台、业务管理平台等。    二、组网策略的具体考虑    1.无线接入网    （1）漫游问题    3GPP对于2G/3G之间的漫游、小区重选，针对系统设备、终端都制定了详细的规范，要求原有的BSS进行协议升级，以支持3G邻近小区的广播、系统间切换等特性。另外，为了支持系统间切换，MSC设备也需要进行相应的升级。    2G/3G双重覆盖时，我们倾向于3G用户优先接入3G网络，并保持在3G网络中。这样，一方面可以给用户提供更优质的服务，另一方面还可以分担2G网络的负荷。当3G用户离开3G覆盖区时，才进行3G到2G的重选过程，进入到2G网络；一旦用户重新进入3G覆盖区，马上进行2G到3G的重选。    重要的一点是，此时，2G的BSC必须升级，否则无法自动漫游回3G；而对于漫游而言，2GMSC可以不升级，3GMSC也不用进行任何适配处理。    （2）切换问题    由于GSM网络的广覆盖，在3G网络建设和运营的初期，对于话音业务的通话连接状态，双模终端从3G系统向GSM系统的切换功能，其重要性要大于从GSM系统向3G系统的切换功能。    现阶段，在2G/2.5G和3G之间的切换还存在很多问题。3GPP只制定了R99版本的3G/2G之间的切换，因此原有的2G网络升级为R99，才能够支持系统间的切换，而升级原有的网络，对于移动运营商来讲是个巨大的风险。为解决以上问题，可以采取3GMSC兼容2GMSC，2GMSC可以不升级的做法。根据目前中兴通讯3G网络的经验，除按协议，3G MSC应作的适配外，由于在具体组网中存在3G MSC下挂RNC、R99/R98 BSC，2G MSC(V3和V2版本)下挂R99/R98 BSC等不同情况，需要对3G MSC提出更多具体的特殊要求。    （3）基础设施共用    ●共站址    在3G无线网络的建设中，和2G共站址不仅是可行的而且是必须的。3G站址的选择要特别考虑到诸如电源、传输（高速数据业务尤为突出）、机房空间以及原有2G站址的合理性等因素。所有有关3G站址的选择要以和“2G共站址”为基础，注意“利用2G站址”可能存在的问题，2G机房条件、传输、电源限制、覆盖不均匀等。    ●共享室内分布系统    在3G建网初期就需要考虑对一些室内的热点地区引入专门的3G室内分布系统，如果已有2G室内分布系统，应优先考虑2G/3G之间共用室内分布系统。对3G室内分布系统来讲，与GSM共用是简单、有效而且经济、快速的建设方案。3G与GSM共室内分布系统，对原有系统的改动是很小的，主要包括2方面的工作：更换室内窄带天线为宽带天线，使之能同时服务于3G和2G系统；在基站设备接入端，增加双工合路器来保证系统间隔离度要求等。    ●共机房    机房的情况非常重要。其中机房屋顶情况比较复杂，民用建筑设计承重可能不能满足3G机房条件，必须灵活进行基站建设。在空间、承重等条件满足的前提下，充分利用2G机房，使用RRU、微蜂窝进行覆盖，节省机房资源，采用RRU可以大幅度降低基站建设对于机房的需求。    ●共天馈系统    3G与2G系统间共享天馈资源可以通过共用抱杆、铁塔等基础设施来实现。通过使用特定的多频合路器，多系统共用室内分布系统。    在中国未来的3G建设中，除了上述需要考虑的问题以外，可能还存在新的移动通信运营的准入者和老牌移动通信运营商之间网络的配合问题。特别是在3G的发展初期，出于满足全网覆盖的需要，特别要处理好3G和2G网络之间异网的关系。着重需要注意新运营商的3G网络在和老牌移动运营商2G网络切换、漫游的配合，使用户感受不到是在使用2个不同运营商的不同移动网络。    2.核心网    庞大的用户资源是传统2G运营商最宝贵的财富，3G网络的建设应该将对用户的影响降到最低，包括：不换号、不换卡、业务受理方便等。号码携带可以使GSM网用户转网成为3G网用户时仍保留GSM网时的电话号码。移动电话具有很高的个性化特征，移动电话号码作为个人的身份识别标志之一，对用户具有重要的意义，特别是对于高端用户。在3G网络实现号码可携带将有助于促进2G用户平滑地向3G网络转移。    2G/3G之间的“号码携带”问题涉及到HLR设备的建设问题。3GHLR和2GHLR融合不论采用什么方式，都要受到号码携带方式、设备处理能力、用户分布等诸多因素的影响，但方案选择的焦点集中在如何解决2G用户转为3G用户时的号码携带问题上。    为了实现2G/3G之间运营“号码携带”，可以采取以下2种方式来实现：    （1）将全网2GHLR全部升级为3GHLR    将全网2GHLR全部升级为3GHLR，可以实现2G用户向3G转网时的号码携带。    对开放3G业务的所有HLR设备升级，使其支持与GSM网MSC/VLR和R99网络MSC/VLR之间MAP消息的互通，且2G和3G用户的用户信息存储在同一套HLR设备中。    此方案的优点是：保护现网设备投资，平滑升级；2G网元不需要修改信令路由数据；可方便地实现号码携带等。缺点是：若需要升级的HLR数量比较多则初期投资相对较大；随着用户数量的增加，将给HLR的容量造成压力等。    （2）采用网关位置寄存器（GLR）方式    提出GLR的初衷是减少VPLMN和HPLMN之间的用户数据管理的信令流量。即，在HPLMN和VPLMN之间增设一GLR。采用GLR的思路，是实现当2G网络升级到3G网络时，2G用户携带号码转网，基本考虑是3GHLR实现部分GLR的功能。    采用本方案后，用户数据同时存在于2G的HLR和3G的HLR中，2GHLR中只存放2G相关的业务数据，3G的HLR存放2G/3G相关的业务数据，3GHLR中的用户2G相关的业务数据和2GHLR中的保持同步。    此方案的优点是：不需要进行信令路由数据的调整。缺点是：用户数据同时存在于2个HLR中，维护困难；2GHLR的软件需要升级才能满足各种业务处理的要求；增加了HLR中业务处理的复杂度，业务实现的细节需要仔细论证。    所以，本方案应适合在3G网络建设初期作为号码携带的过渡方案。    2G网络中的信令网、承载网、BOSS系统等，对于3G网络建设来讲，都是可以利用的资源（可能需要软件的升级），这部分资源的合理利用，可以极大降低建网的成本。同时考虑到用户数量的增加及业务发展状况，利旧的设备可能需要进行扩容。    3．业务网络    3G业务网络的建设同样存在和2G业务网络的融合问题。其中对于智能网而言，没有质的要求，只是要求升级到支持CAMEL3，就可以为3G智能网所用。关于SMS/MMS/LBS/Java下载等绝大多数2G的业务网络可以完全被3G业务网络所用，只是在业务的管理，特别是数据业务的管理方面以及新的拓展业务，例如PoC和3G综合视讯等方面，需要额外考虑，甚至需要增添相应的业务网元。    三、结束语    在3G网络建设中，如何降低建网成本，减少系统和运营风险，以达到“快速建网，有效覆盖”的目的，除了我们上述所探讨的几个主要策略之外，还需要通过大量的外场试验，来进一步发现和解决2G/3G网络融合中组网方面的具体细节问题。 <a href="http://bbs.tong-xin.com/">文章出处:</a><a href="http://bbs.tong-xin.com/">通信广角</a><a href="http://bbs.tong-xin.com/">参考资料:</a><a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-2514-5-2.html">第三代移动通信系统原理篇</a><a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-1000-1-1.html">3G入门基础教材</a><a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-1112-1-1.html">GSM移动通信经典教材</a>
<a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-1000-1-1.html"> 第三代移动通信系统原理篇</a>  <a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-2479-1-2.html">CDMA数字移动通信系统的软切换技术</a>
<a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-63-1-5.html">CDMA及第三代移动通信系统专题讲座</a>
<a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-2435-1-2.html">3G无线基本原理培训</a>
<a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-317-1-4.html">CDMA通信经典讲义</a>
<a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-2462-1-2.html">第三代移动通信中上、下行链路业务量不等时频带资源的分配</a>
<a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-2171-1-3.html">CDMA无线(RF)网络规划</a><a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-486-1-4.html">软件无线电技术在3G和4G中的应用</a>
<a href="http://bbs.tong-xin.com/thread-81-1-4.html">SCDMA的关键技术与无线接入技术的走势</a>