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簡述移動通信的演變范文1
【關鍵詞】WCDMA；無線網絡；優化；應用
隨著經濟社會的不斷發展，我國的移動通信技術發展迅速，互聯網技術已經滲透到我國社會的各個層面，以WCDMA無線網絡技術為核心的無線通信網絡目前已經得到廣泛的應用和發展，人們對無線網絡通信系統的要求越來越高，以致越來越多人開始研究其優化和發展，以使其能夠滿足用戶和市場發展的需求。WCDMA無線網絡技術是由3GPP依據GSM MAP核心網而制定的第三代無線通訊技術，其在現階段無線通信市場中占據非常重要的地位。
一、WCDMA的原理
1、WCDMA技術的概述
現階段，WCDMA技術標準是我國也是全世界范圍內應用最為廣泛、擁有最豐富終端種類的3G標準，在3G通信市場中占有非常重要的地位，它首先是由第三代合作伙伴計劃組織提出的。WCDMA是由碼分多址（CDMA）演變而來的一種國際電信聯盟（ITU）標準，相比于其他通信技術，它具有容量高、功耗低、數據傳輸速度快、頻譜效率高和成本低等特點。WCDMA的碼片速率可達到3.84Mcps，載波帶寬為5MHz，它主要以直接序列擴頻碼分多址、頻分雙工等方式為主。移動設備之間的數據、語音、圖像、以及視頻等通信過程都可以通過WCDMA得到實現，并且其速率在局域網內可達到2Mb/s，在寬帶網內能夠達到384Kb/s。
2、WCDMA技術的優勢
（1）具有較大的系統容量。系統容量指的是系統能夠提供的能夠容納的最多用戶數量。相比通信市場其他技術，WCDMA具有較大的系統容量，這主要是由于其寬帶網絡的屬性以及抗衰落能力強、功率快等特點決定的。相比于傳統的2G網絡技術，系統容量的增大就意味著使用WCDMA網絡的成本大幅較低。
（2）具有多樣化的業務類型。相比傳統的移動通訊技術，WCDMA技術的業務類型更加多樣化，這就決定了其為用戶提供的服務種類也同樣具有多樣化的特點。業務種類依據接入核心網絡的連接域的差異性可以分為CS域業務和PS域業務兩種類型?；菊Z音通話業務、CS域短信業務、CS域智能網業務都屬于CS域業務類型，而PS域短信業務、QQ聊天、視頻通話、游戲、電子郵件、網頁瀏覽、視頻觀看等都屬于PS域業務類型。除此之外，WCDMA網絡具有更強的兼容性，能夠為用戶提供多項業務同時進行的服務，如用戶可以同時使用語音業務和數據業務。
（3）具有較高的數據傳輸速率。第二代移動通信系統提供給人們的主要是語音業務和短信業務，作為輔助業務的數據業務，其傳輸速率最大僅能達到384Kbps，而隨著網絡技術的深入發展，人們對于移動通信系統提出了更高的要求，第三代移動通信系統應用而生，WCDMA網絡的出現使數據業務成為其主導業務，其傳輸速率最高可達2Mbps，同時它還支持數據在快速或者緩慢的環境下傳輸，其傳輸速率分別能達到144Kpbs和384Kbps，并且數據傳輸業務和語音通話業務等能夠同時進行，在很大程度上滿足了人們對現代移動通信系統的需求。
（4）具有較高的無線傳輸質量。在無線傳輸過程中容易出現頻率選擇性衰落和多徑衰落的現象，導致無線傳輸質量較差。而WCDMA通信技術的出現，在一定程度上避免了類似問題的發生，其利用分集技術進行無線傳輸，提高了無線傳輸的質量。此外，WCDMA所擁有的5MHz的帶寬，使其多徑接受處理能力得到提升，滿足了接收機分離多徑分量的要求，有效避免了頻率選擇性衰落和多徑衰落現象的發展，從而使傳輸信號的質量得到了保障。
二、WCDMA無線網絡技術的發展現狀及存在問題
相比國外許多國家，我國對WCDMA無線網絡技術優化的研究還處于初級階段，相對比較落后，在很大程度上阻礙了我國無線網絡技術以及網絡優化軟件的發展?，F階段，隨著網絡通訊技術的深入發展，我國已經認識到無線網絡技術優化的重要意義，并開始加強研究力度，盡管取得了一些成果，但在優化的過程中也暴露出了很多問題。
第一，自動化程度較低。這是由于WCDMA無線網絡技術在我國的起步較晚，加之我國對網絡優化理論的引入落后于國外一些國家，在使用網絡優化軟件的過程中，缺乏經驗和運營的歷史數據，導致我國網絡優化軟件的使用多是人工控制。
第二，我國現階段對無線網絡的優化多是孤立進行的，缺乏對其進行全面整體的分析，導致優化后的無線網絡功能較為單一，具有片面性。第三，分析數據的效率較低。這主要是因為我國現階段的網絡優化技術較為落后，數據無法實現共享，導致網絡優化的重心存在于數據處理上，阻礙了我國無線網絡技術優化的發展進程。
三、WCDMA無線網絡優化的措施
依據近年來對WCDMA無線網絡技術及其優化研究的成果，提出了以下幾點具體的優化措施：
1、系統界面有待簡單化
我國現存的系統優化軟件的界面都比較復雜，界面查詢過程中的參數過于專業化，要進行較多步驟才能最終得出查詢結果，一般用戶很難理解并進行使用。針對這種現象，在進行無線網絡優化的過程中，要將系統界面簡單化，方便用戶的操作和使用，使優化的周期大大縮短，以確保無線網絡系統的正常運行。
2、系統的穩定性有待提高
無線網絡系統的穩定性增強了，才能確保系統的查詢速度得到提升?，F階段，我國無線網絡系統在查詢過程中的最小查詢時間粒度較短，這樣雖然使導入數據更加快捷方便，但是在很大程度上影響了整體的查詢速度。因此，在進行WCDMA無線網絡優化的過程中，頻率高低時間粒度必須要以用戶的實際需求為依據進行選擇，以縮短系統查詢的時間[4]。與此同時，要嚴格檢查和測試軟件的設計構架，避免突發狀況的發生，即使產生突發狀況也能在最短的時間內對問題進行定位并解決，從根本上提升無線網絡系統的穩定性。
3、覆蓋范圍有待拓寬
第一，室內覆蓋有待于優化。首先對室內的實際覆蓋情況進行分析，避免出現系統受干擾或者覆蓋受限制的情況；其次要加強對室內的信號分布，尤其是室內信號分布系統所使用的多種設備有待于加強，如可以使用微蜂窩天饋系統，以增加室內的話務量、提高信號的質量。第二，公路覆蓋有待于優化。隨著無線通信技術的深入發展，用戶對無線通信系統提出了更高的要求，尤其是在無線覆蓋的范圍方面，為了滿足用戶的這一需求，就要不斷優化無線網絡的公路覆蓋，公路覆蓋的優化可以通過使用智能天線或者新建覆蓋點實現。
四、WCDMA無線網絡技術的應用前景
現階段，我國的經濟快速發展，科技不斷進步，通信技術趨于向移動化方向發展，并處于由單一語音業務向多種移動數據業務轉換的過程中，以滿足人們對無線通信技術的需求。第三代移動通信系統一經引入我國，就迅速得到廣泛應用和快速發展，這是由它自身所具備的速率高、質量好、業務多的特點所決定的。尤其是WCDMA無線網絡技術作為第三代移動通信系統的核心，加之其良好的兼容性，使其逐漸成為近年來人們研究的重點和熱點問題。為了確保WCDMA網絡系統的長期發展，為了滿足逐年遞增的用戶數量，為了適應網絡環境的復雜化，就必須要對第三代移動通信系統，尤其是WCDMA無線網絡系統進行優化，不斷提升無線通信的質量和范圍，只有這樣才能跟得上無線網絡技術發展的步伐。相信未來的無線網絡技術能有更加廣泛的應用，無線網絡優化工作也必將取得更加顯著的成果。
參考文獻：
[1]張日新.淺談WCDMA無線網絡建設[J].科技創新與應用，2012（5）.
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【關鍵詞】IMS2G/3G共號碼域選擇
1 IMS共號碼背景
1.1 共號碼問題的提出
共號碼的概念由來已久,隨著IMS網絡的引入,共號碼即成了熱點研究課題。簡單說,共號碼是在運營商存在多張核心網絡時,共享同一套碼號系統,相同的碼號可以同時或分別在多張核心網駐留。共號碼既解決了運營商碼號資源緊張的問題,又保留了用戶的常用碼號,對于運營商保有原有的2G/3G用戶群具有極為重要的意義。
(1)廣義的共號碼概念
廣義的共號碼是指當IMS網絡和PSTN、2G/3G核心網絡并存時,手機用戶或固定用戶在不換號的情況下同時簽約IMS和現有PSTN、2G/3G核心網絡,雙網同時在線或單網在線。廣義的共號碼不強制要求用戶終端插SIM、USIM或ISIM卡。
(2)狹義的共號碼概念
狹義的共號碼是指當IMS網絡和2G/3G核心網絡并存時,現有手機用戶同時簽約CS和IMS,使用同一個E.164號碼。用戶既可以接入IMS域使用IMS業務,也可以接入CS域使用CS業務。用戶可以雙網同時在線或單網在線。狹義的共號碼要求用戶終端插SIM、USIM或ISIM卡。
在IMS商用初期,IMS網絡與2G/3G核心網相對獨立保持互通關系。若兩張網絡采用獨立的用戶編碼計劃,則通過碼號即可判斷路由走向,進而提供相應業務。但此種方式將改變用戶的使用習慣,對未來融合業務的開展也具有不利的影響。所以,中國移動需要可支持策略選網的共號碼方案,如圖1所示:
圖1 共號碼概念圖
本文所論述的共號碼方案主要指狹義共號碼概念下的解決方案。
1.2 共號碼的意義
共號碼將為移動運營商在以下方面帶來重要的戰略意義和實際意義:
(1)增強用戶粘性
可以使運營商保有的2G/3G用戶,不換號而直接使用IMS業務,原有用戶平滑演變成IMS用戶。
(2)提高用戶體驗
IMS業務具有寬帶、多媒體等新的業務特性,而現有的2G/3G網絡經過多年的優化,能為用戶提供高質量的話音業務。共號碼特性的引入,使得用戶可以基于一定策略來選擇IMS或者2G/3G來提供業務,從而能夠有機地結合兩張網絡的優勢,為用戶提供更新更好的業務體驗。例如:當用戶在寬帶接入環境下,可選擇接入IMS網絡進行多媒體視頻通話;而當用戶走出寬帶覆蓋時,則可選擇接入2G網絡進行高質量的話音通話。
(3)優化網絡調度
IMS和2G/3G在相當長的一段時間內都將并存。共號碼的特性使得運營商能夠按照一定策略,選擇將用戶路由到IMS或是2G/3G網絡來進行處理,實現兩網之間的靈活調度。在IMS引入初期,大部分業務仍在2G/3G網絡處理;隨著2G/3G網絡逐漸萎縮,可逐步將業務量轉移到IMS網絡來承擔,從而實現平滑的網絡演進。
(4)節省號碼資源
長遠來看,號碼資源將越來越寶貴和緊張,如果能為用戶在IMS網絡和2G/3G網絡中提供同一個號碼,將大大提高號碼資源的利用率。
由此可見,共號碼特性對于移動運營商的用戶發展、網絡演進、業務開展等諸多方面都具有重要的積極作用,也有利于移動運營商向綜合業務服務提供商的目標持續邁進。
2 共號碼應用需求分析
2.1 共號碼業務需求
由于目前2G/3G的CS域主要提供話音和短信、彩信業務,考慮到業務的相似性和可替代性,CS域的話音業務與IMS域的話音業務存在共號碼用戶的域選擇問題,同時消息類業務也存在類似的域選擇問題。而2G/3G的PS域主要提供IP承載能力,并不直接提供業務,與IMS域不存在共號碼用戶的業務選擇問題。
2.2 共號碼應用場景分析
現有技術中,核心網CS域與IMS域之間互通網絡架構如圖2所示,CS域的終端呼叫IMS域的終端將由MGCF實現互通。
圖2 現有技術中CS域與IMS域通信的系統框圖
而共號碼的復雜之處在于,IMS本身具有與接入無關特性,用戶通過任何IP連接方式都可接入IMS。因此,IMS用戶可能會使用不同形態的終端和卡,IMS用戶與2G/3G用戶共號碼時也會存在多種應用場景。以下將基于“卡”和“終端”這兩個基本元素綜合分析。
(1)卡
共用:用戶使用同一張SIM或USIM卡接入IMS和2G/3G網絡(暫不考慮ISIM卡)。
不共用:用戶分別使用兩張SIM或USIM卡接入IMS網絡和2G/3G網絡(暫不考慮ISIM卡)。
(2)終端
共用:用戶使用同一個終端(即IMS+2G/3G雙模終端)接入IMS和2G/3G網絡。根據接入IMS網絡時接入方式的不同,又可分為兩類不同的雙模終端:通過2G/3G網絡PS域接入IMS的雙模終端,即手機安裝IMS客戶端;通過其他寬帶接入方式接入IMS的雙模終端,如安裝了IMS客戶端支持WLAN的手機,用戶通過WLAN接入IMS網絡。
不共用:用戶分別使用不同的終端來接入IMS和2G/3G網絡。當接入2G/3G網絡時,使用2G/3G手機終端;當接入IMS時,使用IMS終端,如手機客戶端、PC客戶端、SIP硬終端等。
綜上可得出幾種可能存在的應用場景,如表1所示。
繼而我們可以梳理出共號碼在單終端和多終端情形下,可能存在的8種應用場景,如圖3所示。
3 號碼方案介紹
3.1 共號碼兩種在線模式
(1)單待模式用
戶只在2G/3G CS域和IMS域一個網絡中激活,不會同時在兩個域中激活和使用業務;
(2)雙待模式
用戶在2G/3G CS域和IMS域兩個網絡中同時激活,并可根據一定策略,選擇其中一個網絡使用業務。
針對上述8種可能的應用場景,共號碼方案應能在架構統一的方式下,靈活處理用戶單待和雙待兩種模式。
3.2 共號碼方案架構
共號碼方案架構如圖4所示,其關鍵在于以下幾方面:
(1)在IMS域新增話音業務域選擇服務器和消息域選擇服務器以及策略數據庫;
(2)HSS與HLR之間有互操作接口;
(3)短信中心與消息域選擇服務器連接;
(4)智能網SCP增加錨定操作。
因共號碼方案涉及業務融合和用戶數據融合等多方面因素,本方案流程介紹僅作為優選方案進行說明,具體實施方案還需參考多方因素最終確定。
3.3 共號碼語音解決方案
(1)單待模式語音解決方案
該類業務主要針對用戶保留手機卡,插入其他終端進行鑒權和使用業務的情況。方案要點如下:
用戶在CS域附著時,業務仍在CS域觸發,用戶位置更新成功后,無需在IMS域更新用戶狀態;
用戶在IMS域注冊時,CSCF需向域選擇服務器發起第三方注冊,以告知用戶注冊狀態;
域選擇服務器能及時通知HSS,此用戶為共號碼用戶;
HSS需向HLR發起用戶位置更新請求,并在HLR中增加IMS互通點MGCF的路由信息,說明此用戶共號碼屬性(或者也可填入MGCF的MSRN號);
域選擇服務器在去往CS域接續共號碼用戶時,需添加路由前綴。
(2)關鍵流程舉例
CS域用戶呼叫IMS域共號碼用戶(流程如圖5所示)
IMS域用戶呼叫CS域共號碼用戶(流程如圖6所示)
(3)雙待模式語音解決方案
雙待模式方案中,用戶可能存在多款終端,可以實現類似一號通的同振或順振業務,也可實現基于策略選網的單域接聽業務。方案要點如下:
共號碼用戶的所有業務都回到IMS域進行業務觸發;
SCP需增加共號碼用戶屬性,指示業務請求重定向到IMS域;
HLR需能向域選擇服務器通知用戶在CS域注冊的信息;
域選擇服務器在去往CS域接續共號碼用戶時,需添加路由前綴。
3.4共號碼消息解決方案
(1)CS域收到向共號碼用戶發送的消息
CS域短消息中心(SMC)向HLR查詢得到“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”的地址,然后將消息轉交給“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”,由它執行域選擇功能。
如果選擇在CS域接收消息,“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”查詢HLR獲得用戶所在的MSC地址,向被叫MSC Server轉發消息。
如果選擇在IMS域接收消息,“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”對消息進行轉換,并發送到被叫S-CSCF。
(2)IMS域收到向共號碼用戶發送的消息
被叫S-CSCF收到消息后,通過iFC觸發到“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”,“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”收到消息后執行域選擇功能。
如果選擇在CS域接收消息,“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”對消息進行轉換,向被叫MSC Server轉發消息。
如果選擇在IMS域接收消息,“消息域選擇AS/消息AS/消息網關”根據消息類型對消息進行轉換,將消息發送UE。
4 結束語
本文分析了移動運營商引入IMS后,必須面對的共號碼問題,并說明了IMS與2G/3G CS域的語音及消息類共號碼解決方案。共號碼對于移動運營商的用戶發展、網絡演進、業務開展等諸多方面都具有積極作用,對運營商向綜合業務提供商邁進也具有十分重要的戰略意義。
參考文獻
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[2]3GPP TS 24.229. IP multimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol(SIP) and Session Description Protocol(SDP)(V9.0.0)[S]. 2009.
[3]3GPP TS 23.206. Voice Call Continuity(VCC)between Circuit Switched(CS)and IP Multimedia Subsystem(IMS)[S]. 2007.
[4]J Rosenberg,H Schulzrinne,etc. SIP:Session Initiation Protocol[R]. RFC 3261,Internet Engineering Task Force,June 2002.
[5]3GPP TR 23.806. Voice Call Continuity between Circuit Switched(CS)and IP Multimedia Subsystem(IMS) Study[R].
[6]3GPP TS 24.206. Voice call continuity between Circuit Switched(CS) and IP Multimedia Subsystem (IMS);Stage 3[S].
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