淺談CDMA 1X核心網(wǎng)建設(shè)

2019-11-03 09:33:29

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供稿：網(wǎng)友

殷文輝　上海交通大學(xué)
羅玉國　上海貝爾有限公司　　摘要：聯(lián)通CDMA 1X試驗(yàn)網(wǎng)正在北京、上海、廣州、杭州、成都、南昌、海南7地進(jìn)行。它是基于95A網(wǎng)上設(shè)備廠家分布情況，并充分考慮到今后網(wǎng)絡(luò)升級的各種可能性，為今后的建設(shè)做好準(zhǔn)備、積累經(jīng)驗(yàn)。本文主要談?wù)勂浜诵木W(wǎng)建設(shè)。

　　1　試驗(yàn)的背景、目的及內(nèi)容

　　技術(shù)的成熟、國外的成功商用及中國移動GPRS的大規(guī)模建設(shè)促使中國聯(lián)通盡快進(jìn)行CDMA 1X試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)，以求在競爭中立于不敗之地。建設(shè)試驗(yàn)網(wǎng)的目的，首先是檢驗(yàn)1X系統(tǒng)話音和數(shù)據(jù)的覆蓋、切換與容量，其次將測試不同移動速度下的數(shù)據(jù)傳輸性能及覆蓋，最終要驗(yàn)證1X系統(tǒng)對95A系統(tǒng)的后向兼容特性。

　　通過試驗(yàn)，可以驗(yàn)證各廠家95A設(shè)備向1X過渡的可行性，同時為將來1X商用網(wǎng)提供業(yè)務(wù)模型，積累工程經(jīng)驗(yàn)，儲備技術(shù)力量，向全社會展現(xiàn)聯(lián)通CDMA數(shù)字蜂窩通信網(wǎng)的未來前景和各種應(yīng)用。

　　CDMA 1X后向兼容現(xiàn)有的CDMA 95A系統(tǒng)，因此現(xiàn)在網(wǎng)上開展的業(yè)務(wù)均能在試驗(yàn)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)應(yīng)是無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，主要包括：

　　（1）無線因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，如：在CDMA 1X上可開通因特網(wǎng)接入服務(wù)、信息類業(yè)務(wù)、個人信息管理類業(yè)務(wù)、交易類業(yè)務(wù)、娛樂類業(yè)務(wù)、行業(yè)應(yīng)用類業(yè)務(wù)。

　　（2）移動定位業(yè)務(wù)，如：公共安全業(yè)務(wù)、基于定位的計費(fèi)、跟蹤業(yè)務(wù)、基于位置的呼叫路由業(yè)務(wù)、基于定位的信息業(yè)務(wù)等。

　　（3）移動電子商務(wù)業(yè)務(wù)，如：安全電子郵件、安全移動辦公、電子銀行、電子證券、電子彩票、電子購票等。

　　（4）移動多媒體業(yè)務(wù)，如：VOD等。

　　2　CDMA 1X核心網(wǎng)的建設(shè)方案

　　目前聯(lián)通運(yùn)行的CDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的空中接口技術(shù)為95A，對應(yīng)的核心網(wǎng)部分是由傳統(tǒng)的電路域+IWF實(shí)現(xiàn)低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。考慮到大多數(shù)廠家實(shí)現(xiàn)的可能性，聯(lián)通CDMA 1X試驗(yàn)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參照Release 0版本。

　　2.1電路域組網(wǎng)方案

　　電路域建設(shè)是整個試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)的第一階段，有混合網(wǎng)方案和獨(dú)立網(wǎng)方案兩種。

　　（1）混合網(wǎng)（升級網(wǎng)）方案

　　即CDMA 1X核心網(wǎng)電路域中MSC/VLR、HLR、AC等的硬件與95A相比沒有變化，試驗(yàn)網(wǎng)中在每個城市選定其中的一個MSC/VLR、HLR等網(wǎng)元進(jìn)行相應(yīng)的軟件升級，同時對操作維護(hù)中心操作維護(hù)軟件、計費(fèi)中心的計費(fèi)軟件升級。

　　此方案中涉及到的需升級的網(wǎng)元如下：

　　*MSC/VLR軟件升級增加的功能：支持IOS4.0參數(shù)，支持IS-2000 1X的高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（Service Option 33），支持IS-2000 1X語音和95A語音業(yè)務(wù)的切換，對IS-2000 1X的信道控制能力，對交換機(jī)計費(fèi)功能軟件、操作維護(hù)軟件的升級等等。

　　*HLR升級增加的主要功能：支持IS-2000 1X的高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（Service Option 33）的用戶屬性管理。

　　*此外計費(fèi)中心、O&M中心也得增加在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的功能。

　　該方案的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約投資，缺點(diǎn)是由于需要對95A網(wǎng)上已有設(shè)備、軟件進(jìn)行升級改造、一旦發(fā)生故障，對現(xiàn)網(wǎng)上95A的用戶有較大影響。

　　（2）獨(dú)立網(wǎng)方案

　　即試驗(yàn)網(wǎng)中采用新建MSC/VLR和HLR。

　　此方案是在各城市新建交換機(jī)MSC、HLR并在開局時，完全模擬聯(lián)通現(xiàn)有的95A網(wǎng)的網(wǎng)路環(huán)境，在第一階段加載支持95A的基站，在完全驗(yàn)證95A的話音功能后，在95A的基礎(chǔ)上，加載實(shí)現(xiàn)CDMA 1x功能的軟件包，或者在原有95A網(wǎng)的基礎(chǔ)上軟件升級實(shí)現(xiàn)CDMA 1x功能，并同時支持95A和CDMA 1x的基站。它的優(yōu)點(diǎn)是對95A網(wǎng)的影響較小，而缺點(diǎn)是由于新增了網(wǎng)元設(shè)備，增加了相應(yīng)的投資。

　　由于CDMA一期即95A網(wǎng)建設(shè)定位于吸引高端用戶、精品網(wǎng)路且聯(lián)通在運(yùn)營方面也缺乏經(jīng)驗(yàn)，為了盡可能減少對95A網(wǎng)用戶的影響，并充分試驗(yàn)各廠家設(shè)備從95A網(wǎng)升級CDMA 1x的可能性并進(jìn)行CDMA 1x功能驗(yàn)證，電路域采用獨(dú)立網(wǎng)方案較為合適。

　　2.2分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)方案

　　在Release 0版本中，簡單ip和移動IP對應(yīng)著不同的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。簡單IP是由本地PDSN分配動態(tài)IP地址，由業(yè)務(wù)提供者獲得IP路由，用戶可以在同一個PDSN管轄范圍內(nèi)保持其IP地址，不同PDSN之間不具有IP地址移動性。移動IP則由歸屬地IP網(wǎng)HA提供靜態(tài)或動態(tài)IP地址，此地址在用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激活期間，不論在不同的PDSN之間或不同的無線網(wǎng)絡(luò)之間都是固定不變的。

　　移動IP（第三階段）時基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

　　考慮到各廠家設(shè)備的實(shí)際支持情況，分組網(wǎng)可以分兩步走：先采用簡單IP提供接入服務(wù)。在簡單IP的功能已經(jīng)穩(wěn)定情況下，可以再選試驗(yàn)點(diǎn)，對移動IP的功能進(jìn)行測試。

　　（1）分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（簡單IP）的網(wǎng)元設(shè)置

　　為了支持簡單IP功能的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，在試驗(yàn)網(wǎng)核心網(wǎng)部分需要配置PDSN設(shè)備，AAA服務(wù)器等設(shè)備。

　　1）PDSN設(shè)備的設(shè)置

　　PDSN屬于數(shù)據(jù)產(chǎn)品，為了維護(hù)方便，結(jié)合組網(wǎng)情況，盡量和中國聯(lián)通165網(wǎng)省網(wǎng)路由器設(shè)在同一個局址。

　　2）AAA服務(wù)器的設(shè)置

　　AAA服務(wù)器主要用來實(shí)現(xiàn)對用戶的鑒權(quán)、認(rèn)證、計費(fèi)。在試驗(yàn)網(wǎng)初期，考慮到用戶數(shù)量不多，進(jìn)行試驗(yàn)的城市數(shù)量比較少，位置比較重要，并為了在試驗(yàn)網(wǎng)中驗(yàn)證AAA之間的互通兼容性情況，并和現(xiàn)有的結(jié)算系統(tǒng)設(shè)置相對應(yīng)，為今后大量擴(kuò)容積累經(jīng)驗(yàn)，因此采用各城市各設(shè)置1套，管轄所在城市的用戶的鑒權(quán)、計費(fèi)和認(rèn)證，同時北京、上海、廣州AAA計費(fèi)認(rèn)證服務(wù)器兼做試驗(yàn)網(wǎng)城市之間的一級AAA計費(fèi)認(rèn)證服務(wù)器。

　　3）域名服務(wù)器DNS的設(shè)置

　　為了實(shí)現(xiàn)在域名和IP地址之間的相互對應(yīng)，需要域名服務(wù)器DNS來完成上述工作。試驗(yàn)網(wǎng)對數(shù)據(jù)用戶主要提供使用因特網(wǎng)業(yè)務(wù)及企業(yè)VPN業(yè)務(wù)，用戶在使用這兩種業(yè)務(wù)時，可以采用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)及企業(yè)網(wǎng)的DNS。所以試驗(yàn)網(wǎng)可以不建設(shè)DNS。

　　對于那些為省網(wǎng)內(nèi)部提供專用服務(wù)的節(jié)點(diǎn)（如VOD服務(wù)器等），可以考慮建設(shè)相應(yīng)的DNS。

　　4）應(yīng)用服務(wù)器的建設(shè)

　　只有提供了豐富多彩的應(yīng)用服務(wù)，才能吸引用戶使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)得到更好的開展。在建設(shè)1X試驗(yàn)網(wǎng)的初期，除了提供傳統(tǒng)的因多訪問外可以考慮在聯(lián)通的數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)提供一些有特色的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如WAP應(yīng)用、VOD等服務(wù)以便更好地開展業(yè)務(wù)。

　　（2）分組數(shù)據(jù)網(wǎng)IP承載網(wǎng)的建設(shè)方案　　從充分利用資源的角度出發(fā)，在試驗(yàn)網(wǎng)階段，可以利用聯(lián)通Uninet網(wǎng)作為其IP承載傳輸網(wǎng)。AAA服務(wù)器（移動IP階段的HA、FA）等設(shè)備作為Uninet的網(wǎng)元，PDSN作為Uninet的接入設(shè)備，接入到Uninet網(wǎng)絡(luò)。用戶接入后，可以作為普通的因特網(wǎng)用戶，也可以作為VPN用戶接入企業(yè)專網(wǎng)。但需要對現(xiàn)有Uninet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)容。

　　（3）IP地址的分配

　　1）移動終端的IP地址分配方案

　　公有地址是指向互聯(lián)網(wǎng)地址分配組織申請得到的可以在因特網(wǎng)上合法使用的IP地址，私有IP地址一般指企業(yè)內(nèi)部使用的IP地址。由于私有IP地址在互聯(lián)網(wǎng)上是不可尋址的，所以使用私有IP地址訪問因特網(wǎng)時，需要作NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）。

　　在現(xiàn)有的IPv4地址空間已經(jīng)很緊張的情況下可以采用私有IP地址，再做NAT轉(zhuǎn)換，但有些應(yīng)用在NAT下不能使用，如某些有特殊業(yè)務(wù)需求的用戶在今后實(shí)現(xiàn)移動IP功能時，可以考慮采用分配公共IP地址。

　　2）核心網(wǎng)設(shè)備IP地址分配方案

　　對CDMA核心網(wǎng)設(shè)備專用的接口建議采用私有IP地址，如PCF、PDSN的R-P接口、網(wǎng)管接口等。對需要和因特網(wǎng)交互的接口采用公共IP地址，如PDSN的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)接口、AAA服務(wù)器等。

　　（4）移動IP的試驗(yàn)

　　在簡單IP網(wǎng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)移動IP功能所需的相應(yīng)軟件升級和新增網(wǎng)元設(shè)備。加強(qiáng)試驗(yàn)網(wǎng)中所有PDSN的軟件功能，使其具備FA功能。試驗(yàn)網(wǎng)中的所有AAA服務(wù)器也得軟件升級，支持移動IP業(yè)務(wù)的計費(fèi)。在選定的試驗(yàn)點(diǎn)則應(yīng)新增HA設(shè)備。

　　試驗(yàn)點(diǎn)新增的HA和其本地的PDSN/FA、AAA、WAP網(wǎng)關(guān)之間通過局域網(wǎng)和異地的PDSN/FA之間采用廣域網(wǎng)連接。

　　3結(jié)束語

　　從上面對電路域、分組域的分析，筆者認(rèn)為聯(lián)通CDMA　1X試驗(yàn)網(wǎng)提供不同目的可以分階段進(jìn)行試驗(yàn)，階段劃分如下：

　　第一階段：完全模擬聯(lián)通95A的網(wǎng)路環(huán)境，建設(shè)試驗(yàn)網(wǎng)的95A電路域部分設(shè)備，為95A升級1X作準(zhǔn)備。

　　第二階段：試驗(yàn)CDMA95A到1X的電路域平滑升級能力，在95A網(wǎng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，在電路域網(wǎng)元設(shè)備部分加載支持CDMA 1X的軟件功能，新建CDMA 1X分組數(shù)據(jù)網(wǎng)部分設(shè)備，試驗(yàn)CDMA 1X支持的話音功能和簡單IP情況下的數(shù)據(jù)功能。

　　第三階段：在前兩個階段的基礎(chǔ)上，在分組域設(shè)備部分增加HA設(shè)備，加強(qiáng)PDSN功能軟件使其具備FA功能，在不商用的情況下進(jìn)行CDMA 1X移動IP功能的測試以及各設(shè)備廠家之間的兼容性情況，為今后商用作技術(shù)上的準(zhǔn)備。

摘自《移動通信》2002.3

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