从GSM+GPRS到3G技术体系的演进

0、前言

　　如何把世界上最大规模的GSM网络（更准确地说，是GSM+GPRS网络）顺利演进到3G技术体系系统非常重要。本文就GSM+GPRS演进到3G WCDMA的策略进行探讨并给出自己的思考和心得。

　　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、GSM+GPRS在核心网络中分成电路域（CS）和分组交换域（PS），这样一来，就使得形成的GSM+GPRS移动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，而是和2.5G的结构上有些相似，除了结构上的问题外，3G采用的技术为CDMA，这也与2G采用的FDD TDMA标准制式不同。

　　TDMA时分多址，是通信中的基本多址技术之一，在2G（GSM）移动通信系统中多被采用，时分多址的基本概念是把时间分割成周期性的帧，每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，进行发送和信号的接收。

　　CDMA码分多址，它是在数字技术的分支-扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术，CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使得原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去，接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。

　　GSM+GPRS和3G在体系架构上基本相同，都由用户终端、无线网侧和核心网组成，其到3G的演进主要体现在无线网侧与核心网两大部分。

　　1、无线网侧的演进

　　GSM+GPRS的无线网侧与WCDMA的无线网侧差异特别大，要完成从GSM+GPRS到3G无线网侧的演进需要抛弃掉原有的体系重新建设3G的无线网体系。

　　GSM+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。

　　3G 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Node B与核心网CN通过Iu和Iub接口连接，且均采用ATM传输。

　　它们与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。WCDMA无线网通过空中接口与用户终端相连，RTT可以实现高速144Kbps的接入速率；中速情况下可以实现384Kbps的接入速率；室内情况下可以实现2Mbps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；满足不同业务的延时要求（从实时要求的语音业务到尽力而为的数据业务）。

　　无线侧平滑过渡解决方案：

　　● 原有GSM+GPRS设备进行升级的组网方案

　　对于存在GSM+GPRS网络的运营商来说，网络建设在原有的GSM+GPRS无线网基础上考虑升级的解决方案存在技术上的问题。采用无线网络控制器（即RNC）升级的方式，作为无线侧升级后的组网方案。

　　采用上述升级方式的主要困难在于让BSC设备升级成具有RNC功能的设备，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，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