【摘 要】隨著國內(nèi)TD-LTE擴大規(guī)模試驗網(wǎng)工作的深入,為了有效提升網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量,簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),我國的核心網(wǎng)向EPC的演進在大范圍的進行,并在全國范圍內(nèi)得到了迅速普及。本文介紹了TD-LTE的技術(shù)原理與核心網(wǎng)EPC的技術(shù)架構(gòu)、特征,并且結(jié)合中國移動網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和試驗網(wǎng)情況,提出了中國移動TD-LTE核心網(wǎng)EPC引入策略,并對組網(wǎng)方案進行了分析和探索。
【關(guān)鍵詞】TD-LTE;核心網(wǎng);EPC;組網(wǎng)
科學(xué)技術(shù)水平在不斷提高,人民的生活不斷改善,智能手機、3G手機已經(jīng)非常普及,而這些終端對移動通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都有一定的要求,但是我國的移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和西方發(fā)達國家相比仍然有很大差距,很難滿足人們的需求。傳統(tǒng) 3GPP網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)分組域網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支撐能力較弱,網(wǎng)絡(luò)層次較多,數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)效率較低等,且中國移動TD-SCDMA表現(xiàn)不佳,在3G競爭力處于絕對劣勢,故中國移動采用激進跨越的TD-LTE 演進結(jié)線路。TD-LTE是一種新興的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)形式,有很多優(yōu)點,例如引進了核心網(wǎng)EPC,利用融合組網(wǎng)以優(yōu)化和升級了整個移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。上述因素將信號傳輸?shù)牧鞒檀蟠蠛喕?,網(wǎng)絡(luò)運行的質(zhì)量也得到了提升,相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),TD-LTE的運營成本更低,由此可見,這種網(wǎng)絡(luò)制式對移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有重要作用,同時也是我國網(wǎng)絡(luò)演化的必由之路。
一、 TD-LTE系統(tǒng)
LTE是由3GPP組織制定的一種全球通用標準,這個標準是基于OFDMA技術(shù)的,用于非成對頻譜和成對頻譜的分別是TDD和FDD兩種模式。LTE-TDD,國內(nèi)也稱TD-LTE,即 Time Division Long Term Evolution(分時長期演進),這種網(wǎng)絡(luò)是全球的各大運營商以及企業(yè)共同制定的,這些企業(yè)和運營商都歸屬于3GPP組織,實際上,TDD和FDD兩種模式本質(zhì)相同,相似度在90%以上,可以說存在的差異是極小的。 TDD即時分雙工(Time Division Duplexing),是移動通信技術(shù)使用的雙工技術(shù)之一,與FDD頻分雙工相對應(yīng)。TD-LTE是3GPP組織由3G系統(tǒng)向4G系統(tǒng)的分時長期演進,可以提升系統(tǒng)的整體性能,并對系統(tǒng)中的分組數(shù)據(jù)進行優(yōu)化升級。TD-LTE 核心網(wǎng)架構(gòu)的主要目的,是為了滿足用戶不斷增長的業(yè)務(wù)需求,以順應(yīng)時代發(fā)展的需要,保持3GPP 在3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的優(yōu)勢地位,也可以適當縮小3G網(wǎng)絡(luò)與4G網(wǎng)絡(luò)之間的技術(shù)差距,實現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)向4G網(wǎng)絡(luò)的平滑轉(zhuǎn)變。
二、 EPC的特征和技術(shù)架構(gòu)
EPC主要有三部分組成,即:移動網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備(MME)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(P-GW),下圖1為EPC技術(shù)架構(gòu)示意圖。1)移動網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備(MME):負責(zé)信號的處理以及移動性管理,主要功能包括對區(qū)域數(shù)據(jù)的跟蹤管理、對NAS信令的安全保護、對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的選擇、信令的監(jiān)聽等。2)服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW):在eNodeB切換無線網(wǎng)絡(luò)時,可以依據(jù)每個PDN、QCI和UE的下行鏈路和上行鏈路的費用進行計算,也可以將服務(wù)網(wǎng)關(guān)作為本地錨點,以幫助系統(tǒng)共同實現(xiàn)重新排序的作用。
三、 EPC核心網(wǎng)的引入策略
我們首先需要針對TD-LTE進行業(yè)務(wù)定位,才能分析EPC核心網(wǎng)的引入策略。我們以ChinaMobile(中國移動)為例子,其TD-LTE業(yè)務(wù)發(fā)展是需要經(jīng)過兩個階段的,即商用初期和規(guī)?;逃秒A段。在商用初期,包括使用新數(shù)據(jù)卡的用戶、漫游、業(yè)務(wù)和切換,都將采用新IMSI號碼段和新的USIM卡,使用終端也變?yōu)槎嗄未愋偷模籘D-LTE在商用初期的業(yè)務(wù)內(nèi)容主要是短信業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)服務(wù),而切換和漫游則是2G、3G和TD-LTE網(wǎng)絡(luò)之間的切換、漫游和支持TD-LTE模式的國內(nèi)漫游。對于TD-LTE的規(guī)模化商用階段,則只有業(yè)務(wù)和用戶,在這個時期,還會有使用TD-LTE終端的新用戶,除了上述業(yè)務(wù)之外,還有語音業(yè)務(wù)包括在內(nèi)。
由于地區(qū)不同,在建設(shè)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)時有一定的不同之處,所以我們也有兩種不同的引入EPC核心網(wǎng)的方法。1)新建核心網(wǎng)絡(luò),也就是將LTE業(yè)務(wù)、2G和3G直接融合起來,改造、升級現(xiàn)有的GPRS核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,這種方式需要很高的技術(shù)水平,所以這種方式是較為復(fù)雜的,由于需要同時升級、改造現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和新建融合設(shè)備,現(xiàn)有的2G、3G網(wǎng)絡(luò)可能會受到一定影響。2)新建核心網(wǎng)元,這種方式初期不接入3G和2G用戶,而是首先接入LTE無線網(wǎng)絡(luò),待其發(fā)展成熟,然后再將3G和2G用戶接入進來,在前期,我們只需要將GPRS核心網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ),通過簡單的升級和改造現(xiàn)有功能,達到和EPC網(wǎng)元聯(lián)通的目的,在網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展的過程中,在根據(jù)需求進行恰當?shù)纳墶?/p>
四、 EPC核心網(wǎng)的組網(wǎng)方案
(一)融合組網(wǎng)整體原則:1)對現(xiàn)網(wǎng)影響最小原則;2)初期網(wǎng)絡(luò)簡單化原則;3)長期維護成本盡量最低,保護現(xiàn)有投資原則;4)確保LTE網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展原則;
(二) 組網(wǎng)方案:我們以常見的兩種組網(wǎng)方案為例展開分析。
1.HLR/HSS。①商用初期的用戶基本上都是數(shù)據(jù)卡用戶,我們不進行登記或者換號處理而是運用新建的HSS/HLR融入方式。為了避免對3G網(wǎng)絡(luò)的影響,初期只負責(zé)TD-LTE用戶,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定后,再對其他3G用戶負責(zé)。尤其是在商用的初期,很多的規(guī)章制度還不是很完善,很多的操作流程還需要進一步修改,所以我們在使用的過程中,一定要更加注意。②網(wǎng)絡(luò)進入商用模式之后,可以采用兩種方案:一是開發(fā)業(yè)務(wù)城市的 HLR 全面升級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置;二是支持業(yè)務(wù)城市新建HSS/HLR網(wǎng)絡(luò),逐步更換現(xiàn)網(wǎng)。
2.MME/SGSN。融合MME/SGN部署時應(yīng)該考慮以下兩個階段。①商用初期,為避免對3G網(wǎng)絡(luò)造成影響,應(yīng)該將新建設(shè)備融合,接入原有 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定之后,再利用設(shè)備率慢慢接入3G網(wǎng)絡(luò)。②商用階段,我們應(yīng)盡量將設(shè)備的利用率提升至最高,在升級和改造系統(tǒng)設(shè)備的同時,在3G和LTE網(wǎng)絡(luò)中接入融合設(shè)備,通過進行同步業(yè)務(wù)處理,盡量減少3G和LTE網(wǎng)絡(luò)之間的RA更新。在商用的正式階段,說明整個的模式在初期階段已經(jīng)取得了一定的成績,得到了相對穩(wěn)定的發(fā)展。進入商用階段,也是TD-LTE核心網(wǎng)EPC 引入策略的重要發(fā)展。不論是對現(xiàn)有的經(jīng)濟建設(shè),還是對未來的經(jīng)濟發(fā)展,都有著至關(guān)重要的作用。
五、 結(jié)束語
對于TD-LTE,引入了核心網(wǎng)EPC之后,與2G/3G相比變化很大。為適應(yīng)這種變化并充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提供盡可能豐富的各類4G業(yè)務(wù),就必須采用融合組網(wǎng)的方式建設(shè)部署TD-LTE的核心網(wǎng)EPC,這是未來發(fā)展的必然趨勢,這引起中國移動等相關(guān)運營商的高度重視,只要不斷努力,我國TD-LTE核心網(wǎng)EPC引入策略及組網(wǎng)方案一定會取得更大的發(fā)展。
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