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G网升级赢先机 商用网络2G/3G互操作经验分析


http://www.sina.com.cn 2006年05月12日 18:59 通信产业报

  刘平

  据Informa Telecoms&Media的统计,截至2005年8月,全球GSM用户已达到15亿户,再过3年半的时间,全球GSM用户可增长到20亿户的规模,而3G的大潮又正势不可挡地到来。对传统的GSM运营商而言,2G/3G配合将是不得不面临的难题。

  3G建网初期,网络很难实现全国范围良好的连续覆盖,此时可以利用已经比较成熟稳定的2G网络作为3G网络延伸,确保3G业务的连续性;建网中后期,大量用户由2G转网至3G,在3G网络负荷较高的时候,可以利用同覆盖的2G网络富余容量吸纳3G用户的低端业务;不难理解,充分利用现有2G网络资源进行3G网络建设,将极大地促进用户满意度和网络综合收益的最大化。

  可贵的先行者

  为了实现2G/3G网络之间的覆盖延伸和负载均衡,必须解决3G双模终端用户在空闲模式的驻留策略以及连接模式的系统间切换策略等问题。对于驻留策略,PLMN重选和小区重选都可以实现3G用户系统间漫游;对于切换策略,语音业务和数据业务应区别对待,语音业务只要求从GSM到UMTS的单向切换,数据业务通过小区重选实现GPRS和UMTS之间的双向切换。某一网络到底采用什么样的互操作策略,则需要具体情况具体分析。阿联酋电信和中国香港PCCW/SUNDAY分别结合各自实际,制订了不同的2G/3G网络互操作策略,均取得了成功,为后来者积累了宝贵的经验。

  G网升级,赢得先机

  阿联酋国土面积8.547万平方公理,人均国民收入88000迪拉姆,约合22000美元(2005),是中东地区最富裕的国家之一。阿联酋移动普及率高达95%,移动用户超过400万户(2005年6月)。

  Etisalat是阿联酋唯一的电信运营商,其3G网络于2003年12月24日正式放号,是全球第一个2G/3G互操作的商用网络。Etisalat早在2002年预商用试验中,已把3G/2G配合作为最重要的项目进行测试,并在启动3G招标之前完成GSM网络升级。

  Etisalat采用的3G/2G配合策略简单概括为:空闲模式优先驻留3G,支持系统间双向漫游(双向小区重选),语音业务3G到2G单向切换,数据业务双向切换。

  从网络运营的性能统计数据看,系统间切换成功率超过98%,用户感觉不出两个网络的差异。从最近8个月系统间切换成功率示意图(见右)可以看出,2G、3G系统间配合良好,性能优异。如今阿联酋模式已成为全球运营商效仿的样板。

  保持G网,配合自如

  中国香港位于中国南海之滨珠江口东侧,由香港岛、九龙半岛和新界组成,总面积1092平方公里,人口接近700万,中国香港移动用户渗透率高达106%。

  中国香港PCCW/SUNDAY于2003年底选择华为建设3G网络,经过一年多的努力,于2005年初正式投入商业运营。

  受限于投资和原厂家的配合,PCCW/SUNDAY没有进行GSM网络R99协议升级,因此其采用的3G/2G配合策略,与阿联酋Etisalat有所不同。PCCW/SUNDAY的配合模式简单概括为:空闲模式优先驻留3G,支持系统间双向漫游(3G到2G小区重选,2G到3GPLMN重选),语音业务3G到2G单向切换,数据业务3G采用的3G/2G配合策略,对于不打算升级2G网络的运营商,有很好的借鉴作用。

  做好准备,3G商用整装待发

  两个商用网络互操作策略的成功,让其他运营商在应对既有2G及新生3G网络互操作经验方面有迹可寻:完全由3G网络适配2G网络2G/3G互操作过程中,只有MAP/E和GTP/Gn接口有信令交互,可以完全由3G网络适配2G网络,这样可以避免对GSMMSC/SGSN升级。因此,3G设备的兼容性是实现2G/3G配合的关键因素。

  对于语音业务的切换流程:3GMSC先用MAPAC3发起到2GMSC的对话请求,2GMSC如果支持GSMR99协议,则对话成功;否则,3GMSC发起对话协商过程(2GMSC回支持的MAPAC为AC2,3GMSC以MAPAC2发起第二次对话请求),并视协商结果决定执行方式。

  对于分组业务的切换流程:目标SGSN会与源SGSN联系,如果源和目标SGSN都支持3GPPR99则采用GTPV1,如果GSMSGSN不支持3GPPR99,则采用GTPV0。在这种情况下,某些服务可能会被降级,GSMSGSN会将它不能处理的PDPcontexts(例如RealtimePDPcontexts)降级。

  G网改造,越早越好

  GSM为支持小区重选到UMTS,需要支持相关数据配置和系统消息广播。需要涉及3条系统消息的增加或修改。

  修改系统消息SI2ter。GSM小区的频点信息和小区重选参数。

  增加系统消息SI2quater。GSM协议没有定义SI2quater,GSMR9904.18协议增加了SI2quater的定义,其中包含更多关于小区重选、测量和报告的信息。

  修改系统消息SI3。GSMR9904.18协议SI3的“RestOctet”IE中增加了是否存在SI2tquater消息、手机是否应该报告UTRANCLASSMARKCHANGE消息等信息。

  上述协议修改的工作量不大,厂家一般通过软件“打补丁”的方式实施。建议运营商尽早完成GSM网络的改造,避免影响互操作策略的选择。

  “松耦合”有效提高网络性能

  “松耦合”的互操作策略,是商用网络普遍采用的建网策略。实践证明,这个策略对提高网络性能是非常有效的。根据前面的原理分析,语音单向切换,通过小区重选漫游的策略,对GSM系统的要求大为降低,而且可以获得令用户满意的网络质量。

  综上所述,我们可以发现,3G/2G网络的互操作策略,是3G商用过程中最为重要的课题之一,对于所有采用3G的网络来说,系统间配合问题将伴随2G向3G演进的过程长期存在。根据以上的分析,2G/3G网络配合成功的关键因素在于3G设备的兼容性。为了降低对3G设备的要求,网络运营者应尽早完成2G网络的面向R99协议升级,并采用“松耦合”的2G/3G配合策略。

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