GSM与WCDMA R99在核心网上的差异

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  WCDMA 3GPP R99阶段在无线网络上引入了全新的、基于宽带CDMA技术的无线接入网络,在核心网上使用了与GSM相同的网络结构,主要的差异体现在传输模式和软件协议上。GSM网络向WCDMA网络平滑演进是一个长期的,系统性的工程,涉及到工程建设,网络运营,业务发展等多个方面,GSM与WCDMA R99在核心网上的差异对研究如何演进有很大帮助。



  对两者的差异在网络结构、接口与信令、业务能力、网络管理、计费能力和网络设备等方面进行比较。



  (1) 网络结构



  WCDMA R99核心网络在网络结构上与GSM保持一致。在电路域(CS)是基于TDM技术,并仍采用分级组网模式;在分组域(PS)是基于IP组网,通过GGSN接入外部的分组网络。



(2)网络接口与协议



  与GSM相比,WCDMA R99协议进行了更多的改进与优化。GSM的A接口采用TDM承载信令和话音,Gb接口采用帧中继承载信令和业务;WCDMA R99的Iu-cs接口则采用ATM技术承载信令和话音,使用ATM宽带接口更有利于组建范围更大的无线接入网。此外,在电路域R99 MSC与RAN通过ATM承载的信令交互,为用户分配话音承载资源,导致在Iu接口的指配流程与GSM不同,该流程影响到移动用户主叫、移动用户被叫以及局间切换等业务。在分组域R99 SGSN与RAN通过ATM信令交互,媒体流使用AAL5承载的IP分组包。



A/Iu接口协议栈存在显著不同。



  R99网络的无线接口使用AAL2承载的AMR编码,与GSM的固定速率不同。AMR编码允许系统根据无线接口的资源动态调整话音编码速率,因此R99网络在Iu接口增加了速率控制流程。A/Iu接口的话音编码不同,GSM的A接口的业务信道采用压缩信道编码;R99的Iu接口的业务信道采用AMR编码,TC功能协议相比GSM复杂。



  在用户的安全机制,GSM由AuC提供鉴权三元组,采用A3/A8算法对用户进行鉴权以及业务加密;R99由AuC提供鉴权五元组,定义了新的用户加密算法(UEA),并采用Authentication Token机制增强用户鉴权机制的安全性。



(3)业务能力



  R99定义了CAMEL3规范,增强了对智能业务的支持,例如,在CAMEL中心增了对GPRS,MMS,SMS,SS,USSD相关的智能业务支持。



(4)网络管理



  R99的网络管理系统在结构上和GSM网络相同,由下而上可分为网元层,网元管理层和网络管理层等,其中网元层和网元管理层是与设备相关的,在网络管理层则是集中的,例如中国移动在省级设置网管中心。R99和GSM两个系统在省级网管层NMS上进行统一管理,保证业务实施的一致性。



(5)业务计费



  R99网络的计费系统在架构上与GSM相同,但在计费功能和话单描述上会有所不同,涉及更改的是话单采集单元和话单处理软件。



(6)网络设备



  作为网络资源的TMSC、GMSC、HLR/AuC、SCP等设备在R99的网络中由于在网络结构上和功能上与GSM相同,涉及更改的基本在软件上。例如HLR/AuC应完成对鉴权功能的改造,包括AuC中升级鉴权数据的生成算法以及HLR中增加鉴权失败报告流程;SCP设备应增加对新智能业务的支持,增加对CAMEL phase3的支持。



  主要网络实体MSC由于GSM是基于TDM交换的技术实现的,而R99要求MSC能提供ATM接口能力,要求能够支持ATM AAL2、ATM AAL5适配能力和Q.AAL2信令处理能力,所作改动较大。主要的改动是为了支持ATM承载,而增加基于ATM交换平台部分的网络互通单元(IWU);为了处理AMR编码,增加话音编码器TC(在GSM网络TC部分是位于BSS部分,但该部分占MSC成本较高);增加用于连接IWU与2G MSC所需部分中继单元。



  GSM网络向WCDMA网络平滑演进是3G发展的目标之一,如何演进与协议版本、运营模式、设备状况等都有很大关系。



摘自 通信世界
   

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