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矿山行业应用WCDMA无线通讯技术可行性分析

2014-05-20 11:11:58   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  系统组网图如下:

  (1) MME:Mobility Management Entity,MME是一个信令实体,主要负责移动性管理、承载管理、用户的鉴权认证、SGW和PGW的选择等功能;

  (2) SGW:Serving GW,SGW终结和E-UTRAN的接口,主要负责用户面处理,负责数据包的路由和转发等功能,支持3GPP不同接入技术的切换,发生切换时作为用户面的锚点;

  (3) PGW:PDN Gateway(Packet Data Network),PGW终结和外面数据网络(如互联网、IMS等)的SGi接口,是EPS锚点,即是3GPP与non-3GPP网络间的用户面数据链路的锚点,负责管理3GPP和non-3GPP间的数据路由,管理3GPP接入和non-3GPP接入(如WLAN、WiMAX等)间的移动,还负责DHCP、策略执行、计费等功能。

  (4)HSS:Home Subscriber Servers是存储用户签约信息数据库,HSS存储所有与用户和业务相关数据的主要存储器,主要数据包括:用户身份、注册信息、接入参数、业务触发信息。HSS功能包括三部分:IMS功能;CS域HLR/AUC功能;PS域HLR/AUC功能。

  (5)PCRF:Policy and Charging Rules Function策略与计费规则功能单元,PCRF提供对用户和业务态QoS服务质量的控制,为用户提供差异化的服务。并且能为用户提供业务流承载资源保障以及流计费策略,真正让运营商实现基于业务和用户分类的更精细化的业务控制和计费方式。

  3.3.  LTE语音解决方案

  LTE网络架构提供了高带宽的无线接入网络,具有很高的数据传输速率、低时延、优化分组数据等多方面优点,但目前语音业务依然是各运营商的主要业务之一,而LTE标准不再支持用于支撑GSM,UMTS和CDMA2000网络下语音传输的电路交换技术,它只能进行全IP网络下的分组交换。随着LTE网络的部署,运营商亟需解决LTE网络中的语音传输问题。运营商通常使用以下三种方法之一解决LTE网络中的语音传输问

  1) VoLTE(Voice over LTE):该方案基于IP网络,配合LTE控制和媒体层面的语音服务标准,将语音以数据流形式在LTE网络中传输,所以无需调用传统电路交换网络,旧网络将无需保留。

  2) 电路交换网络回落(CSFB、Circuit Switched FallBack):该方案中的LTE网络将只用于数据传输,当有语音拨叫或呼入时,终端将使用原有电路交换网络,因此运营商可以较迅速地向市场推出网络服务。

  l  LTE与语音网同步支持(SVLTE、Simultaneous Voice and LTE):该方案使用可以同时支持LTE网络和电路交换网络的终端,使得运营商无需对当前网络作太多修改。但这同时意味着终端价格的昂贵和电力消耗的迅速。

  在运营商网络中,由于LTE建网初期覆盖面不足,而2G/3G网络的建设已经成熟,鉴于对现有资源的利用和建网费用的考虑,尽管全行业视VoLTE为未来的标准,但是这个方案目前还不够成熟,目前CSFB是运营商比较普遍的选择。该方案可以使用户同时附着在LTE和2G/3G网络之上,当用户主叫时自动选择2G/3G网络,当用户被叫时从LTE网络切换到2G/3G网络完成语音呼叫,不但可以实现语音业务的连续性,还能实现数据业务的连续性,当呼叫结束后,用户设备UE在适当的时候返回即可。目前苹果Iphome5S等企业的终端采用CSFB方式,而三星更倾向于SVLTE。

  4. WCDMA+LTE是矿山行业的最佳选择

  4.1.  WCDMA+LTE双网协同方案

  LTE作为下一代无线通信的技术标准已经得到业内共识,目前LTE 已经得到了全球众多主流运营商的支持,而2013年12月我国三大运营商获得LTE牌照,此举标志着我国电信产业正式进入了4G时代。然而LTE正如其名字一样,目前正处于长期演进过程之中,LTE无线系统的整体建网成本依然较高,对当前市场情况下的中小型矿山企业造成一定的资金压力。同时LTE才开始在电信公网崭露头角,在对产品技术要求更加严酷苛刻的矿山专网通信市场还需要一定时间的演进。因此WCDMA依然是当前矿山行业无线通信系统的最佳选择。

  LTE作为未来移动通信发展的主流,相关标准化、产业化和商用化处于飞速发展过程之中,而在LTE建网之初,由于LTE只支持分组域,在运营商通常采用原有网络的CS域语音方案来提供语音服务,中国联通更是明确“到了LTE时代,LTE是只提供数据服务的网络,语音服务还要靠3G,中国联通有最好的3G网络,能够更好的过渡到4G,这样就能保证给用户提供更好的服务”。因此不管是采用CSFB还是SVLTE技术来为LTE网络提供语音解决方案,矿山行业专网现在建设的WCDMA网络在4G时代依然是整个系统的重要组成部分。WCDMA提供语音和部分数据功能,LTE提供热点高速数据,二者使用相同的IP传输网络,即“WCDMA+LTE”双网协同运行方式,是未来矿山行业建设无线专网的最佳方式。

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