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标题: WCDMA R4向R5的演进(北电版)[转帖]  [查看完整版帖子] [打印本页]

时间:  2004-8-31 15:56
作者: Intel     标题: WCDMA R4向R5的演进(北电版)[转帖]

在WCDMA R99的解决方案中,话音的AMR码流从UTRAN通过IU-CS到达电路域时,网关的编解码转换单元需将ATM AAL2中的AMR码流取出,进行编解码转换后转为G.711的编码方式,封装在PCM中进行传输,最大限度地保护GSM网络在电路域的投资,实现充分地向下兼容。对既有的2G网络运营商而言,这种方式能节省投资,但系统至少仍然需要软件的升级,同时由于经过一次编解码转换,导致话音时延增加,无疑会损伤话音质量。
    R4版本在电路域引入了BICN的网络结构,实现了承载和控制相分离的网络结构,实现了类似于NGN的开放式的网络架构,由MSC服务器和MGM媒体网关配合,实现了传统的节点式的交换机的呼叫接续和控制功能。同传统的节点交换机相比,MSC服务器和MGM媒体网关组网方式灵活,可不局限于同一交换机房,支持分布式组网。理论上,R4相对于R99,机房、传输、维护费用可大大节省,全网的版本升级可在同一中心机房内对所有MSC服务器升级后即可完成,无需R99的逐点升级。同时,从UTRAN来的AMR码流可直接交换后,到达对端,至少减少一次编解码转换,从而改善话音质量。在Nb接口上,承载可采用ATM、IP或TDM,采用ATM的好处之一是可直接进行ATM信元交换,改善话音质量。

    R5版本相对于R4版本,在多方面进行了扩充,引入了HSDPA和ALL IP概念。HSDPA支持高速的下行分组数据业务,引入自适应调制和编码技术,支持二层快速调度,通过混合的ARQ方式,支持数据的重传,提供高速数据业务。相对于传统CDMA,支持软切换,通过功率控制补偿衰落来维持恒定的数据速率方式。HSDPA不支持软切换,采用PA持续始终满功率发射的方式,通过对PA功率的动态分配和共享方式,可支持384-2M的数据速率,实现对高速数据业务的支持。3GPP定义的HSDPA规范,在R5时正式批准,纳入R5的规范。HSDPA可直接部署叠加于现有WCDMA网的接入网上,可支持和话音业务混用同一载波方式,也可透过单独的载波,支持HSDPA,提供高速数据业务。 ALL IP的概念主要有两重含义,一是在接入网中,支持基于IP的传送。在R99和R4中,话音采用AMR编码,透过AAL2/ATM传送,数据通过AAL5/ATMN的方式传送,其二层均采用了ATM信元,利用ATM的良好的QoS机制,解决小带宽下的精密颗粒度的动态带宽复用问题,提高传输效率。随着IP技术的发展,3GPP在UTRAN的承载网引入了IP的概念,AMR码流、数据业务和信令可透过UDP、SCTP,通过IP传送。二层机制可以是PPP、以太网或其他任何机制,大大扩充了二层传送机制的选项。ALL IP的另一含义是在分组域。R99和R4时,分组域只提供有一定QoS服务质量保证的带宽,但无法支持面向连接,业务局限于带宽类和消息类业务。随着NGN概念的流行,SIP信令的普及,3GPP对SIP信令进行了适应性增强,将其引入在分组域,希冀在分组域支持更多的面向连接的多媒体服务,以在分组域支持面向连接的多媒体服务。

    就目前的技术水平而言,大容量、低成本、高可靠的话音业务,通过SIP技术在分组域支持,无论从容量的角度,还是从可靠性、传输开销的角度均无法满足,仍需要电路域在未来若干年承担此重任。

    随着技术的发展和人们对多媒体业务的渴求,许多运营商希望在R4阶段即可提供R5的高带宽和多媒体服务。为符合运营商的需求,北电网络在产品实现中,支持在UTRAN直接叠加HSDPA,在分组域叠加IMS(IP多媒体子系统),在R4的系统中直接提供R5的服务。

    北电网络由于进行了多年的CDMA1XRTT和CDMA 1X EV-DO的产品研发、部署、优化,积累了大量的CDMA的网络经验,其中著名的混合ARQ算法,已成为北电的专利。WCDMA的基站是北电网络的第四代CDMA基站产品,集成度高,耗电少,内部采用了CDMA的许多算法和成熟的ASIC产品,在向HSDPA的过渡中,北电的基站产品无需硬件升级,只需一定的软件升级,可大大减少运营商的投资。

    作为NGN的领先厂商,SIP多媒体业务的领先提供厂商,北电网络的SIP多媒体服务器,已在多个国家的多家运营商的线网得到广泛应用,未来北电网络分组域的CSCF,即由今天的SIP服务器软件升级而至。因此,在今天的R4网络中部署的SIP服务器,未来在向R5的演进过程中,投资一定可以得到保护。


时间:  2004-8-31 23:21
作者: 固定无线接入

最期待的是R6、R7、R8……
时间:  2004-9-1 12:42
作者: Away

华为技术文档中有一篇WCDMA核心网的演进挺不错的
时间:  2004-9-1 13:16
作者: Intel

贴上来大家分享吧!
时间:  2004-9-1 13:49
作者: 固定无线接入

是啊,期待中
时间:  2004-9-1 20:53
作者: billanny

我多希望,希望你转贴上来,我会把她好好珍惜!!!
时间:  2004-9-1 21:22
作者: Intel

以后会将好东西都转贴到C114来,为大家服务!
时间:  2004-9-1 23:20
作者: 固定无线接入

以下是引用无间道2004在2004-9-1 18:00:00的发言:
从移动俱乐部转贴不少亚!
呵呵,心疼了?网络提倡共享精神。有空拉客,不如贴点技术文章
时间:  2004-9-2 09:15
作者: Away

WCDMA 核心网的演进
摘要目前关于WCDMA 的话题已经从技术探讨转向网络建设方面WCDMA 在
其发展过程中逐渐地形成了多个协议版本已经确定的版本有R99 R4 R5 R6 等各
个协议版本之间在网络形态业务功能方面都有所不同并能后向演进本文主要从技术分
析入手探讨WCDMA 网络演进的问题
一运营商在建设WCDMA 网络时应该选择哪个版本
从纯技术的角度考虑运营商在建设WCDMA 网络时可以选择任意协议版本并可
在适当的时间演进到更高的协议版本图1 给出了版本选择与网络演进的关系
图1 WCDMA 的版本选择与网络演进路线
运营商在建设WCDMA 网络时可以选择R99 或R4 版本甚至可以直接选择R5 版本
但是从产业的发展状况看R99 协议版本的功能冻结时间是2000 年3 月经过两年时间
的完善协议已经成熟R4 协议版本的功能冻结时间是2001 年3 月部分功能在2001 年
6 月冻结目前协议已基本成熟R5 协议版本的功能冻结时间是2002 年6 月目前仍在发
展之中从业界主要WCDMA 设备厂商的情况来看R99 系统已经成熟并已经或者即将
推出商用的R4 系统R5 系统仍处于开发试验阶段因此在当前时期建设WCDMA 网络
最好选择R99 或者R4 版本
与R4 协议版本相比R99 版本的网络结构与GSM 类似更容易与GSM 网络业务融合
而R4 版本则更符合技术的发展趋势因此在一般情况下GSM 运营商在建设WCDMA
网络时可选择R99 版本而对于没有GSM 网络的运营商则可直接选择R4 版本
通过网络设备的升级与更新网络可以向更高协议版本演进这种演进过程可以跨越某
个版本直接向更高的版本演进不同网络的演进过程对设备的需求各不相同从R99 向R4
演进时一般要求核心网电路域设备升级或更新从R99/R4 向R5/R6 网络演进时只需增
加IMS 域原有的核心网络仍然保留从R5 向R6 网络演进时则主要升级或新增IMS 域
设备
二从R99 向R4 网络的演进
R99 与R4 网络的主要区别在于核心网络的电路域R99 的RAN 包括空中接口奠定了
WCDMA 技术的基础其技术标准在协议演进到R4 版本时变化不大同时R4 核心网的分
组域与R99 协议相比变化不大主要是增加了部分与QoS 相关的协议标准
R99 与R4 网络在核心网电路域的主要区别
1 网络结构的差异
R99 在网络结构上继承了GSM 网络的特点而R4 则采用承载与控制分离的软交换架
构这种软交换架构有利于运营商降低建网和运营的成本
2 承载网的差别
R99 的网络实体间采用TDM 组网R4 的网络实体间可以采用TDM/ATM/IP 技术组网
运营商有更多种选择
3 信令网的差异
R99 网络实体间采用窄带SS7 信令R4 网络则可以选用IP 或TDM 组建信令网
4 组网模式的差异
R99 的网络架构决定了其组网模式必然是分级组网如图2 所示R4 如果采用IP 组网
可以组建结构更为简化的信令网以及平面化的承载网如图3 所示
图2 R99 核心网电路域结构
图3 R4 核心网电路域结构
在从R99 向R4 网络的演进过程中由于两者在网络方面的固有差异采用设备更新的
方式进行网络演进非常困难尤其是从GSM 升级的R99 网络由于交换设备保留了传统的
交换架构和特点因此在向以承载与控制分离的R4 交换设备升级时更加困难这些困难主
要体现在
1 设备形态不同
在承载与控制分离的架构下MSC Server 一般与MSC MGW 采用不同的硬件平台MSC
Server 主要进行信令处理一般基于具有高计算能力的硬件平台MSC MGW 主要进行承载
面处理一般基于具有大容量交换能力的硬件平台受到技术发展阶段的限制传统的交换
机无法同时具备这两项特性因此在升级过程中必然需要做很大的改动
2 信令不同
R99 网络采用传统的SS7 系统R4 网络采用SIGTRAN 承载呼叫无关信令采用
BICC/SIP-T 承载呼叫相关信令使信令网的结构更加简单NGN 一般也采用BICC/SIP-T
信令因此R4 网络更容易与NGN 网络融合
3 承载不同
R99 网络采用传统的TDM 技术R4 网络可以采用TDM/ATM/IP 多种承载技术组网
更加灵活通信技术发展的趋势是分组交换取代电路交换话音业务从窄带向宽带网络迁移
因此R4 网络更符合技术发展趋势运营商采取R4 网络更容易在竞争中取得优势
因此运营商在建设R99 版本的WCDMA 网络时必须注意网络设备的选择尽量选
择具备R4 ready 的网络设备以便未来向R4 网络演进以及更进一步向全IP 网络演进
三从R4 向R5 网络的演进
WCDMA R5 版本的目标是构造全IP 移动网络在研究过程中分化为R5 R6 两个版本
R5 主要定义了全IP 网络的架构R6 的重点则集中于业务增强以及与其它网络的互通方面
R5 在无线接入网和核心网领域进行了重大改进其中在无线接入网方面提出了高
速下行分组接入HSDPA 技术使下行速率可以达到8-10Mbps 大大提高了空中接口的效
率同时Iu Iur Iub 接口增加了基于IP 的可选传输方式使无线接入网实现了分组化
在核心网方面最大的变化是在R4 的基础上增加了IP 多媒体子系统即IMS 它与分
组域一起实现实时和非实时的多媒体业务并可实现与电路域的互操作可在分组域提供增
强型话音业务代替传统的话音业务实现话音业务从窄带向宽带迁移的目标事实上
R5 版本仍然保留了电路域并实现与IMS 的互操作用于保护运营商在R99 网络上的投资
对于新运营商而言在技术成熟的条件下完全不需要建设电路域来实现话音业务可直接
在IMS 和分组域实现话音业务全IP 的组网方式是网络演进的趋势目前IMS 的标准化和
设备厂商对IMS 产品的研发尚在进行中短期内还不会有成熟的产品问世
因此R4 向R5 网络的演进可以归纳为两个重点在无线接入网实现分组化作为可
选承载方式实现高速数据接入功能在核心网增加IMS 域
在无线接入网侧R4 向R5 网络演进过程中为了保证网络的稳定性和节省投资一
般不必将Iu/Iur/Iub 接口分组化但需要引入新的基带编码技术实现高速数据业务从设备
升级的角度考虑RNC 可以不必更新Iu/Iur/Iub 的接口硬件但应升级基带编码算法
在核心网侧R4 向R5 网络的演进过程中增加IMS 域不会影响原有核心网络的功能
只是在业务上增加了实时/非实时多媒体业务功能因此在技术方面对核心网的挑战不大
图4 给出了增加IMS 后对网络结构的影响
图4 R5 网络中增加IMS 域对网络结构的影响
IMS 主要包括以下网络功能实体
1 CSCF 呼叫控制服务器
CSCF 实现多媒体呼叫中主要的软交换控制功能用于完成入呼叫网关功能呼叫业务
触发功能和路由选择功能
2 MGCF 媒体网关控制服务器
MGCF 根据被叫号码和来话情况选择CSCF 并完成PSTN 与IMS 之间的呼叫控制协议
转换并控制IM-MGW 媒体通道的呼叫状态
3 IM-MGW IP 多媒体-媒体网关控制器
IM-MGW 的功能与CS-MGW 类似在MGCF 控制下完成资源控制媒体编码转化和
回声抑制功能实现不同网络之间媒体的互通功能图4 中的CS-MGW 在功能上代替了
IM-MGW
4 MRF 和BGCF
MRF 分为MRFC 多媒体资源功能控制器和MRFP 多媒体资源功能处理器分
别完成媒体流的控制和承载功能在与PSTN 通信时BGCF 完成信令的转发功能
四从R99 向R5 网络的演进
从R99 向R5 网络的演进与R4 向R5 网络演进的情况类似在接入网实现无线接入
网分组化作为可选承载方式实现高速数据接入功能在核心网增加IMS 域增加IMS
域不会影响核心网的原有网络部分
五R6 版本的现状
目前WCDMA R6 版本正处于研究和探索过程中还没有形成完整的系列规范
在核心网目前的研究项目包括PS 域承载无关的网络框架是否在分组域实现控制与
承载的分离即将SGSN GGSN 分为GSN Server 和媒体网关的形式此外还研究IMS
与PLMN/PSTN/ISDN 等网络的互操作以实现IMS 与其它网络的互联互通另外一个研究
方向集中在业务方面包括广播与多播MBMS 语音使能业务网上聊天业务和数字权限
管理等
在无线方面研究的新项目包括调制技术正交频分复用OFDM 多天线系统MIMO 技
术和WLAN 与3G 系统结合的问题其中OFDM 技术也是后3G 或称为4G 研究的重点
技术
六结束语
本文主要从技术角度探讨WCDMA 网络演进所面临的问题和网络技术发展的趋势运
营商在选择网络时不仅要了解网络技术的发展趋势和业界现状还必须综合考虑自身的资
源与新技术的融合此外我们还应看到向全IP 网络的发展是一个长期的过程也是技
术发展和市场需求相互促进的一个过程我们应该充满信心通信技术仍然是最活跃的领域
之一通信技术的发展必然会带来更加美好的明天。
时间:  2004-9-2 09:21
作者: Away

图没有贴上,重新发个连接
http://www.huawei.com.cn/pdf/182.pdf

时间:  2004-9-2 09:25
作者: Away

[建议]
http://www.huawei.com.cn/news/tech/index.shtml
《华文技术报》很不错,希望大家以后看到好的文章,能够贴出来一起讨论


时间:  2004-9-2 20:16
作者: Intel

谢谢你的链接!
时间:  2004-9-5 11:22
作者: 无间道2004

哈哈!技术共享!支持!


时间:  2004-9-9 23:56
作者: meteorsky

谢谢共享
不过我打不开连接
大家可以打开吗?
时间:  2004-9-11 11:23
作者: 固定无线接入

链接都没有问题啊,是不是你没有装PDF啊




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