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2G/3G分组域核心网向4G的演进

2014-03-26 15:11
seele_jin
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  世界上大多移动运营商正在经历着电信市场的巨大变革:随着数据业务在营收和流量方面指数级的增长,语音业务的增长已经被忽略不计了。不久的将来也许语音业务将会被其他通信业务彻底代替。而移动宽带技术的发展,从传统的GPRS,到3G网络WCDMA/CDMA 2000的大规模部署,3.5G网络HSPA/EVDO的广泛应用,正在推动这一变革。终端用户的需求也永无止境,他们需要得到更多:时刻保持在线、更高的接入带宽、更高的接入速度、无缝移动、更低的价格。而4G LTE网络技术的成熟,将使用户的想法成为现实。

  尽管LTE/EPC具备完全支持语音和数据业务的能力,但是运营商一般都面临现网的2G/3G网络利旧和LTE网络长期共存的问题,也要综合考虑技术、市场、成本、工程等各方面的因素。演进的最终目标是独立高效的LTE/EPC网络,本文将重点分析演进中的技术问题。

  演进分析

  首先,先对2G/3G PS 和 4G EPC按照3GPP的定义进行比较。

  2G和3G时代,核心网分为CS和PS域,CS提供语音服务,PS提供数据服务。2G时代控制面和用户面合一,最大下载速率460kbps。3G时代开始控制面从用户面分离,网络扁平化,可以部署Direct Tunnel。HSDPA部署后,最大下载速率超过10Mbps。进入4G时代,CS消亡,EPC提供所有电信业务,最大下载速率超过100Mbps,既支持3GPP也支持非3GPP标准接入。

  LTE网络部署对现网2G/3G的影响如下:

  ● 独立网元用户承载数量在200万~500万;

  ● 接口吞吐量从1Gbps增加到10Gbps,所以GPRS核心网相邻设备,如交换机路由器、防火墙等需要升级支持到10GE速率;

  ● 随着用户和智能终端的增加,以及频繁的2G/3G到LTE网络的切换,需要避免网络信令风暴。

  在2G/3G PS核心网向4G EPC移动宽带演进过程中,不同阶段,运营商会面临不同的挑战。EPC部署初期,要考虑从现网核心网升级或者新建EPC。EPC服务于宽带数据业务阶段,要保证LTE网络之外数据业务继续可用,并减少多网络的维护费用。当LTE/EPC服务于所有业务,要考虑如何为LTE用户引入语音服务、所有业务操作的QoS保证和业务控制,以及现有网络是改造还是替换。

  3GPP定义LTE/EPC的整体目标是提供更好的数据速率、更低的时延,并优化包传输。在核心网EPC侧,还有一个目标是支持不同的无线接入技术,包括传统GSM/UMTS接入和非3GPP标准接入技术,比如WiFi,从而在不同接入网络之间提供移动和连续无缝的完美用户体验。

  基于以上目标,从核心网EPC的角度,在2G/3G/4G平滑演进中,有如下关键问题需要考虑:

  ● 语音QoS是帮助运营商维持并提高市场地位的关键因素,必须保证高质量的语音;

  ● 需要提供大容量的智能网络(DPI技术等);

  ● 目标网络应该支持灵活的策略计费控制(PCC);

  ● 融合网络,同时支持2G/3G/4G,节省投资和运维成本;

  ● 支持越来越多的互联网业务,同时提高业务管理和控制能力;

  ● 面向未来,易于平滑扩容和升级。

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