2/3G分組域核心網向4G的演進

【摘要】 隨著用戶對移動寬帶的要求越來越高，無線分組域從2/3G向4G的平滑演進就成為各大運營商不得不面對的課題，本文介紹了2/3G和4G分組域的不同點，演進中的技術關鍵點，以及運營商在演進中將會面臨的挑戰，最后給出了演進目標網絡。

【關鍵詞】 2/3G LTE/EPC 平滑演進

一、引言

世界上大多移動運營商正在經歷著電信市場的巨大變革：隨著數據業務在營收和流量方面指數級的增長，語音業務的增長已經被忽略不計了。不久的將來也許語音業務將會被其他通信業務徹底代替。而移動寬帶技術的發展，從傳統的GPRS，到3G網絡WCDMA/CDMA 2000的大規模部署，3.5G網絡HSPA/EVDO的廣泛應用，正在推動這一變革。終端用戶的需求也永無止境，他們需要得到更多：時刻保持在線，更高的接入帶寬，更高的接入速度，無縫移動，更低的價格。而4G LTE網絡技術的成熟，將使用戶的想法成為現實。

二、演進分析

2G/3G PS 和 4G EPC 的差異

為了平滑的演進，先對2G/3G PS 和 4G EPC按照3GPP的定義進行一個比較

2G PS：（1）核心網分為CS和PS域，CS提供語音服務，PS提供數據服務；（2）控制面和用戶面合一；（3）最大下載速率EDGE 460kbps。

3G PS：（1）核心網分為CS和PS域，CS提供語音服務，PS提供數據服務；（2）HSDPA部署后，最大下載速率大于10Mbps；（3）可以部署Direct Tunnel，控制面從用戶面分離，網絡扁平化。

EPC：（1）控制面從用戶面分離，扁平網絡；（2）CS消亡，EPC提供所有電信業務；（3）最大下載速率大于100Mbps；（4）既支持3GPP也支持非3GPP標準接入。

LTE 網絡部署對現網2/3G的影響：（1）獨立網元用戶承載數量在2-5百萬，甚至更多；（2）接口吞吐量從1Gbps 增加到10Gbps，所以GPRS核心網相鄰設備，比如交換機，路由器，防火墻等需要升級支持到10GE速率；（3）隨著用戶和智能終端的增加，以及頻繁的2/3G到LTE網絡的切換，需要避免網絡信令風暴。

運營商面臨的挑戰

在2G/3G PS核心網向4G EPC移動寬帶演進過程中，不同階段，運營商會面臨不同的挑戰

階段1：EPC部署初期：（1）現網核心網升級或者新建EPC；（2）初始階段部署的關鍵技術（和現網的互操作）。

階段2：部署的EPC服務于寬帶數據業務：（1）LTE網絡之外數據業務繼續可用；（2）減少多網絡的維護費用。

階段3：LTE/EPC服務于所有業務：（1）如何為LTE用戶引入語音服務；（2）所有業務操作的QoS保證和業務控制；（3）是現有網絡改造還是替換？

LTE/EPC演進中的關鍵點

3GPP定義LTE/EPC的整體目標是提供更好的數據速率，更低的時延，并優化包傳輸。在核心網EPC側，還有一個目標是支持不同的無線接入技術，包括傳統GU（GSM/UMTS）接入和非3GPP標準接入（non-3GPP）技術，比如WiFi，從而在不同接入網絡之間提供移動和連續無縫的完美用戶體驗。

基于以上目標，從核心網EPC的角度，在2/3/4G平滑演進中，有如下關鍵問題需要考慮：（1）語音QoS總是吸引用戶的第一要素，也是幫助運營商維持或者提高市場地位的關鍵因素，所以必須保證高質量的語音；（2）移動寬帶（Mobile Broadband）對大多數的3G/4G運營商來說總是殺手锏，所以需要提供大容量的智能網絡（DPI技術等）；（3）目標網絡應該支持靈活的策略計費控制（PCC）；（4）應該是融合網路，同時支持2/3/4G，節省投資成本和運維成本（OPEX and CAPEX.）；（5）應該支持越來越多的互聯網業務，同時需要提高業務管理和控制能力；（6）面向未來，易于平滑擴容和升級。

三、目標網絡

在演進初期，通過現網PS直接升級，或者新建EPC兩種方式來改造網絡。不管運營商采用了哪種方式，最終核心網演進的結果都是融合的，不同之處是從現網升級支持4G，還是新部署4G將現網2/3G融入融合核心網解決方案通過2/3G 和 LTE軟硬件資源共享，運營商可以選擇僅部署一個最大容量的融合核心網，保證2/3G 和 LTE所有業務正常運營的同時降低成本。隨著2/3G用戶逐漸轉換為LTE用戶，2/3G的運維成本將逐漸減少，最終完全轉換為LTE用戶，融合核心網也將完全轉換為EPC功能。

四、結束結

隨著LTE終端的發展和普及，EPS網絡的部署在通訊行業也將越來越成熟。在網絡升級過程中，平滑的，用戶無感知的網絡部署，不僅能為運營商節省投資，也可以為用戶帶來更完美的體驗。本文對核心網從2/3G PS平滑升級到EPC進行了分析，并給出了實施方案，實際應用中還有一些細節需要關注。

參 考 文 獻

[1] 3GPP Release 8，9，10