CDMA分组网演进部署
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【摘要】EPC（envoled packet core）简称演进的分组核心网，是一种扁平、高性能、大容量、全IP的移动核心网架构。文章针对现网cdma网络，探讨了下一步网络演进中关于演进方式及面临的问题，提出了网络演进的具体方案和部署。
1.CDMA分组网总体趋势
移动电信运营商目前正面临数据业务快速增长的趋势，年轻终端用户不断变化的业务使用、智能终端的快速增长。即时消息、多媒体互动类业务的使用正从传统的电路域业务悄然向分组域业务转换。因此，移动运营商需要顺应用户需求，将网络向全IP方向转化以降低单位比特成本，下一代的分组网演进正好可以满足这种需求，cdma2000 1x与1x EV-DO都提供了向LTE/EPC灵活且无缝的演进方案。
2.演进方式的选择
电信现网的1X和EV-DO系统向LTE/EPC演进发展过程中，可以选择多种演进方式。
1）在全网部署LTE/EPC，替代现有的CDMA2000网络。
2）新建LTE/EPC网络，CDMA2000做为新建网络的补充。随业务发展逐步扩大LTE网络覆盖范围，原有CDMA2000逐步退网。
3）对现网CDMA2000无线网和核心网进行升级改造，使其支持LTE/EPC的功能，成为LTE/EPC网络。
第一种方式完全抛弃原有网络，进行新网络的大规模建设，对原有网络投资没有起到保护作用。而后两种方式，运营商需要考虑现有网络与新建网络的互通、与其他运营商网络的漫游，以及用户在两个网络接入时，如何为用户提供一致的业务需求等问题。
3.演进中面临的问题
在核心网对数据会话的控制方式上，两个网络存在以下差异：
（1）LTE/EPC能够为用户同时建立到多个PDN数据业务网络的连接，并为用户提供多个独立IP承载；而CDMA2000网络目前是通过简单IP方式接入，仅为用户提供到单一数据业务网络的连接。
（2）LTE/EPC提供网络侧发起的用户承载建立请求；而CDMA2000 EV-DO目前所有承载请求必须由终端发起。
（3）LTE/EPC为用户到每个PDN数据网络的连接提供QoS承载；而CDMA2000网络仅提供用户会话级的QoS承载。
（4）LTE/EPC提供统一的PCC策略控制；CDMA2000 EV-DO统一遵从3GPP的PCC策略控制规则。
此外，用户在CDMA2000和LTE网络切换时，通常采取先断后连的方式，这种方式则影响了用户的业务体验。因而，CDMA2000网络向LTE/EPC演进时，为了做到平滑演进，给用户提供一致的业务体验，必然需要经过一个双网并存、两网互通的过渡阶段。作为CDMA2000网络向LTE网络平滑演进的过渡阶段，核心网要能同时管理两个无线网络的接入，为用户会话提供统一的接入、控制以及互操作，保持用户在两个网络下的业务体验不存在差异。同时，分组核心网也要能够更加容易管理和维护，降低网络管理的复杂性，提高网络部署和管理的效率。在向LTE演进的最终阶段，分组核心网需要具备更加深入的融合能力，能够作为一个统一的分组核心网，统一控制和管理各种无线接入方式，为用户提供全面的业务服务。
4.演进策略分析
对CDMA2000运营商来说，现有分组网络已经是一个成熟的网络。因此，利用现有网络条件，在现有分组核心网站点上叠加建设EPC核心网是比较安全和有效的方式。其优势表现在以下几方面：
（1）最大化利用现有基础设施：现有分组核心网的传输、站点资源仍然可以为4G网络下的EPC核心网服务。
（2）为保持网络的稳定性：先进行核心网的升级，再进行无线接入网络的升级改造，保持网络的平稳运行和平滑过渡。
（3）为用户提供差异化服务：通过部署新的LTE/EPC网络，为新用户提供更高速的数据业务，满足高端用户随时随地快捷方便地访问网络资源的需求。
（4）汇聚多种接入技术：使运营商网络部署更加快捷、高效、安全。
（5）融合多网络：为用户提供多种网络下的无缝移动服务，为用户带来更好的业务体验。
5.演进方案及部署
在小规模部署LTE网络时，运营商可以利用已有的分组核心网站点建设新的EPC核心网。通过利用原有核心网站点的传输网络，部署MME、Serving GW和PDN GW设备连接无线接入网和已有的业务网络，并部署HSS设备，统一管理用户签约信息，做到两个网络统一鉴权和统一授权。CDMA2000分组核心网向EPC演进方案可以按照以下阶段进行部署：
1）第一阶段
第一阶段的核心网结构是原有网络和新建网络并存，共享相同的站点和传输资源。通过叠加建设EPC核心网，开展统一的PCC策略控制，以及统一的用户签约数据信息管理，便于CDMA2000运营商更加有效地开展高速数据业务，新建网络不会影响原有网络的稳定性，保障运营商稳定开展新网络建设。在分组核心网首先进行业务管理信息的融合。然后，根据LTE无线网络部署的要求，利用已有的IP承载网络，直接将LTE无线接入网连接到现有的核心网，加快LTE网络的工程部署进度。这个时期，新建网络满足新业务运营的发展需要。
2）第二阶段
随着LTE业务的逐步发展，LTE的覆盖范围逐步扩大，数据吞吐量和用户数和逐步上升。第二阶段的核心网结构是为了配合LTE基站的大规模城区覆盖，进行核心网的数据面融合。在核心网部署完毕后，运营商可以从容地改造以及升级原有的CDMA2000 EV-DO无线接入网到eHRPD网络，为用户提供到EPC网络的统一接入和管理，增强用户在两个网络业务使用的一致性，从而更加平滑的向LTE大规模部署阶段演进。
3）第三阶段
接下来，随着LTE无线信号向更广域的地区进行覆盖，分组核心网可以进行更深入的数据面融合，进一步降低网络的OPEX。随着高实时性业务的开展，EPC核心网可以提供与原有CDMA2000网络的无缝切换，为用户提供更好的无逢移动。同时，运营商可以进一步减少分组核心网的设备维护。而且随着用户数据流量的加大，应考虑将分组核心网下沉，采用分布式方式部署，使其更加贴近承载网站点。
4）第四阶段
随着LTE网络的全面覆盖，用户的所有业务都将在无线宽带网络上运行，此时的分组核心网可以进一步升级，满足用户的语音业务连续性要求。运营商的网络全面演进4G阶段，分组核心网也演进到一个相对稳定的阶段。
CDMA2000运营商向LTE无线技术演进的过程中，从全IP网络过渡到完全的分组网络。在这个过程中，运营商逐步依托现有分组核心网络，根据LTE业务发展需要，分阶段进行核心网络的管理面、控制面、数据面的融合，满足了网络平滑发展建设的要求，同时也最大化地节省了网络演进的投资。在这个过程中，运营商一方面不断地为用户提供更加完善的移动网络业务和服务，另一方面也在为网络的建设和管理全面降低TCO，满足了运营商未来分组核心网络建设需求，从而在向LTE演进的过程中，实现了用户、运营商双赢的目标。
作者简介：白云，现供职于陕西通信规划设计研究院有限公司。