CDMA分組網(wǎng)演進部署

陜西通信規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 白 云

1.CDMA分組網(wǎng)總體趨勢

移動電信運營商目前正面臨數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快速增長的趨勢，年輕終端用戶不斷變化的業(yè)務(wù)使用、智能終端的快速增長。即時消息、多媒體互動類業(yè)務(wù)的使用正從傳統(tǒng)的電路域業(yè)務(wù)悄然向分組域業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換。因此，移動運營商需要順應(yīng)用戶需求，將網(wǎng)絡(luò)向全IP方向轉(zhuǎn)化以降低單位比特成本，下一代的分組網(wǎng)演進正好可以滿足這種需求，cdma2000 1x與1x EV-DO都提供了向LTE/EPC靈活且無縫的演進方案。

2.演進方式的選擇

電信現(xiàn)網(wǎng)的1X和EV-DO系統(tǒng)向LTE/EPC演進發(fā)展過程中，可以選擇多種演進方式。

1）在全網(wǎng)部署LTE/EPC，替代現(xiàn)有的CDMA2000網(wǎng)絡(luò)。

2）新建LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)，CDMA2000做為新建網(wǎng)絡(luò)的補充。隨業(yè)務(wù)發(fā)展逐步擴大LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，原有CDMA2000逐步退網(wǎng)。

3）對現(xiàn)網(wǎng)CDMA2000無線網(wǎng)和核心網(wǎng)進行升級改造，使其支持LTE/EPC的功能，成為LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)。

第一種方式完全拋棄原有網(wǎng)絡(luò)，進行新網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，對原有網(wǎng)絡(luò)投資沒有起到保護作用。而后兩種方式，運營商需要考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與新建網(wǎng)絡(luò)的互通、與其他運營商網(wǎng)絡(luò)的漫游，以及用戶在兩個網(wǎng)絡(luò)接入時，如何為用戶提供一致的業(yè)務(wù)需求等問題。

3.演進中面臨的問題

在核心網(wǎng)對數(shù)據(jù)會話的控制方式上，兩個網(wǎng)絡(luò)存在以下差異：

（1）LTE/EPC能夠為用戶同時建立到多個PDN數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的連接，并為用戶提供多個獨立IP承載；而CDMA2000網(wǎng)絡(luò)目前是通過簡單IP方式接入，僅為用戶提供到單一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的連接。

（2）LTE/EPC提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的用戶承載建立請求；而CDMA2000 EV-DO目前所有承載請求必須由終端發(fā)起。

（3）LTE/EPC為用戶到每個PDN數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接提供QoS承載；而CDMA2000網(wǎng)絡(luò)僅提供用戶會話級的QoS承載。

（4）LTE/EPC提供統(tǒng)一的PCC策略控制；CDMA2000 EV-DO統(tǒng)一遵從3GPP的PCC策略控制規(guī)則。

此外，用戶在CDMA2000和LTE網(wǎng)絡(luò)切換時，通常采取先斷后連的方式，這種方式則影響了用戶的業(yè)務(wù)體驗。因而，CDMA2000網(wǎng)絡(luò)向LTE/EPC演進時，為了做到平滑演進，給用戶提供一致的業(yè)務(wù)體驗，必然需要經(jīng)過一個雙網(wǎng)并存、兩網(wǎng)互通的過渡階段。作為CDMA2000網(wǎng)絡(luò)向LTE網(wǎng)絡(luò)平滑演進的過渡階段，核心網(wǎng)要能同時管理兩個無線網(wǎng)絡(luò)的接入，為用戶會話提供統(tǒng)一的接入、控制以及互操作，保持用戶在兩個網(wǎng)絡(luò)下的業(yè)務(wù)體驗不存在差異。同時，分組核心網(wǎng)也要能夠更加容易管理和維護，降低網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性，提高網(wǎng)絡(luò)部署和管理的效率。在向LTE演進的最終階段，分組核心網(wǎng)需要具備更加深入的融合能力，能夠作為一個統(tǒng)一的分組核心網(wǎng)，統(tǒng)一控制和管理各種無線接入方式，為用戶提供全面的業(yè)務(wù)服務(wù)。

4.演進策略分析

對CDMA2000運營商來說，現(xiàn)有分組網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是一個成熟的網(wǎng)絡(luò)。因此，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件，在現(xiàn)有分組核心網(wǎng)站點上疊加建設(shè)EPC核心網(wǎng)是比較安全和有效的方式。其優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）最大化利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施：現(xiàn)有分組核心網(wǎng)的傳輸、站點資源仍然可以為4G網(wǎng)絡(luò)下的EPC核心網(wǎng)服務(wù)。

（2）為保持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性：先進行核心網(wǎng)的升級，再進行無線接入網(wǎng)絡(luò)的升級改造，保持網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運行和平滑過渡。

（3）為用戶提供差異化服務(wù)：通過部署新的LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)，為新用戶提供更高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，滿足高端用戶隨時隨地快捷方便地訪問網(wǎng)絡(luò)資源的需求。

（4）匯聚多種接入技術(shù)：使運營商網(wǎng)絡(luò)部署更加快捷、高效、安全。

（5）融合多網(wǎng)絡(luò)：為用戶提供多種網(wǎng)絡(luò)下的無縫移動服務(wù)，為用戶帶來更好的業(yè)務(wù)體驗。

5.演進方案及部署

在小規(guī)模部署LTE網(wǎng)絡(luò)時，運營商可以利用已有的分組核心網(wǎng)站點建設(shè)新的EPC核心網(wǎng)。通過利用原有核心網(wǎng)站點的傳輸網(wǎng)絡(luò)，部署MME、Serving GW和PDN GW設(shè)備連接無線接入網(wǎng)和已有的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，并部署HSS設(shè)備，統(tǒng)一管理用戶簽約信息，做到兩個網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一鑒權(quán)和統(tǒng)一授權(quán)。CDMA2000分組核心網(wǎng)向EPC演進方案可以按照以下階段進行部署：

1）第一階段

第一階段的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)是原有網(wǎng)絡(luò)和新建網(wǎng)絡(luò)并存，共享相同的站點和傳輸資源。通過疊加建設(shè)EPC核心網(wǎng)，開展統(tǒng)一的PCC策略控制，以及統(tǒng)一的用戶簽約數(shù)據(jù)信息管理，便于CDMA2000運營商更加有效地開展高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，新建網(wǎng)絡(luò)不會影響原有網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，保障運營商穩(wěn)定開展新網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在分組核心網(wǎng)首先進行業(yè)務(wù)管理信息的融合。然后，根據(jù)LTE無線網(wǎng)絡(luò)部署的要求，利用已有的IP承載網(wǎng)絡(luò)，直接將LTE無線接入網(wǎng)連接到現(xiàn)有的核心網(wǎng)，加快LTE網(wǎng)絡(luò)的工程部署進度。這個時期，新建網(wǎng)絡(luò)滿足新業(yè)務(wù)運營的發(fā)展需要。

2）第二階段

隨著LTE業(yè)務(wù)的逐步發(fā)展，LTE的覆蓋范圍逐步擴大，數(shù)據(jù)吞吐量和用戶數(shù)和逐步上升。第二階段的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)是為了配合LTE基站的大規(guī)模城區(qū)覆蓋，進行核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)面融合。在核心網(wǎng)部署完畢后，運營商可以從容地改造以及升級原有的CDMA2000 EV-DO無線接入網(wǎng)到eHRPD網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供到EPC網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一接入和管理，增強用戶在兩個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)使用的一致性，從而更加平滑的向LTE大規(guī)模部署階段演進。

3）第三階段

接下來，隨著LTE無線信號向更廣域的地區(qū)進行覆蓋，分組核心網(wǎng)可以進行更深入的數(shù)據(jù)面融合，進一步降低網(wǎng)絡(luò)的OPEX。隨著高實時性業(yè)務(wù)的開展，EPC核心網(wǎng)可以提供與原有CDMA2000網(wǎng)絡(luò)的無縫切換，為用戶提供更好的無逢移動性服務(wù)。同時，運營商可以進一步減少分組核心網(wǎng)的設(shè)備維護。而且隨著用戶數(shù)據(jù)流量的加大，應(yīng)考慮將分組核心網(wǎng)下沉，采用分布式方式部署，使其更加貼近承載網(wǎng)站點。

4）第四階段

隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，用戶的所有業(yè)務(wù)都將在無線寬帶網(wǎng)絡(luò)上運行，此時的分組核心網(wǎng)可以進一步升級，滿足用戶的語音業(yè)務(wù)連續(xù)性要求。運營商的網(wǎng)絡(luò)全面演進4G階段，分組核心網(wǎng)也演進到一個相對穩(wěn)定的階段。

CDMA2000運營商向LTE無線技術(shù)演進的過程中，從全IP網(wǎng)絡(luò)過渡到完全的分組網(wǎng)絡(luò)。在這個過程中，運營商逐步依托現(xiàn)有分組核心網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)LTE業(yè)務(wù)發(fā)展需要，分階段進行核心網(wǎng)絡(luò)的管理面、控制面、數(shù)據(jù)面的融合，滿足了網(wǎng)絡(luò)平滑發(fā)展建設(shè)的要求，同時也最大化地節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)演進的投資。在這個過程中，運營商一方面不斷地為用戶提供更加完善的移動網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和服務(wù)，另一方面也在為網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和管理全面降低TCO，滿足了運營商未來分組核心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，從而在向LTE演進的過程中，實現(xiàn)了用戶、運營商雙贏的目標(biāo)。