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从无线网侧和核心网探讨2G到3G的技术演进路线

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作者：潘兆辉
文章就2G到3G演进的技术路线和相关的策略 ， 以GSM/GPRS到WCDMA演进为例进行了具体的探讨 。
1、前言
随着我国3G牌照发放日期的日益临近 ， 如何在拥有世界上最大的GSM网络的我国建设和发展好3G移动通信事业成了业内的热门话题 。
2G到3G的发展既是业务的推动 ， 也是技术不断发展的必然 。当然 ， 这中间有着复杂的过程 ， 首先2G系统因为数据通信业务需要 ， GSM从单一的电路交换只支持通话业务升级到2.5G ， 即GPRS 。GPRS在核心网络中分成电路域（CS）和分组交换域（PS） ， 这样一来 ， 就使得2G通信系统不仅仅能支持话音通信 ， 而且可以支持低速数据通信和短消息 。
基于GSM技术发展而来的宽带CDMA ， 即WCDMA技术 ， 与2G移动通信技术在结构上有很大不同 ， 和2.5G的结构上有些相似 。除了结构上的问题外 ， WCDMA采用的技术基础为CDMA ， 这也与2G采用的FDDTDMA标准制式不同 。而2GGSM/GPRS和3G在体系架构上是基本相同的 ， 都由用户终端、无线网侧和核心网组成 。2G到3G的演进主要体现在无线网侧与核心网两大部分 。
2、无线网侧的演进
2GGSM/GPRS的无线网侧与WCDMA的无线网侧差异非凡大 。要完成从2GGSM/GPRS到3G无线网侧的演进需要抛弃掉2G的体系重新建设3G的无线网体系 。
2GGSM/GPRS的无线接入网部分由基站BTS和基站控制器BSC组成 ， BSC通过A接口与核心网MSC/VLR相连 ， 通过Gb接口与核心网分组域的SGSN相连 。
WCDMA无线网是一个在全新的频段上用更高频谱效率的技术构建的网络 。UTRAN的基本单元RNC和NodeB与核心网CN通过Iu和Iub接口连接 ， 且均采用ATM传输 。
WCDMA与GSM/GPRS的无线接口和接入方式完全不同 ， 因此WCDMA的无线接入部分将会重新部署 ， 其无线网通过空中接口与用户终端相连 。RTT可以实现高速144kb/s的接入速率；中速情况下可以实现384kb/s的接入速率；室内情况下可以实现2Mb/s的接入速率 。根据带宽需求实现的可变比特速率信息传递；一个连接中可以同时支持具有不同QoS要求的业务；满足不同业务的时延要求（从实时要求的语音业务到尽力而为的数据业务） 。
无线接入网侧平滑过渡解决方案具体如下：
（1）原有GSM设备进行升级的组网方案
对于存在2G网络的运营商来说 ， 网络建设在原有的2G无线网基础上考虑升级的解决方案 ， 以解决存在的技术上的问题 。主要是采用无线网络控制器（即RNC）升级的方式 ， 无线侧升级后的组网方案 。
由于让BSC设备升级成具有RNC功能的设备 ， 采用上述升级方式的话 ， 在技术实现上非常困难 。首先 ， BSC和RNC的无线网络层协议差异性大 ， 这种差异性是完全革命性的；其次 ， 传输网络层和物理层相差也非常大 ， 一个是基于电路交换 ， 一个是基于ATM交换；其三 ， 用户面的处理完全不同 ， BSC对于用户面基本是透明的 ， 而RNC对用户面有很复杂的处理 。
基于以上分析 ， BSC设备和RNC设备不存在共用设备问题 ， 它们两者的结合不会有任何成本的节省 ， 反而会增加设备的复杂度 ， 所以现在主流厂家基本都不考虑采用这种升级的方案 。
（2）在原有GSM设备上进行叠加的组网方案
对于无线接入侧网络的演进 ， 目前普遍认同的方案是在原2G设备的基础上进行3G网络的叠加 。
采用叠加方式后 ， 2G无线网络和3G无线网络之间没有直接连接 。至于与核心网的连接 ， 与核心网采用的演进方式有关 。核心网有采用升级的方式 ， 核心网也有采用叠加的方式 。
值得说明的是 ， 虽然2G无线网络和3G无线网络从组网结构上看没有直接连接 ， 但Iub和Abis接口共用传输是没有问题的 。

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