LTE/EPC已成為所有CDMA網(wǎng)絡運營商向4G演進時的目標網(wǎng)絡。目前美國最大的CDMA運營商Verizon已經(jīng)開始CDMA向LTE演進的最后一階段技術(shù)測試，并正式宣布在今年底開始商用LTE的部署。美國第二大CDMA運營商Sprint也開始了LTE的研究，準備規(guī)劃CDMA網(wǎng)絡向LTE演進的具體部署。
毫無疑問，已成為全球4G主流的LTE技術(shù)，將為CDMA2000運營商帶來更多的利潤增長機會。現(xiàn)網(wǎng)的1X和EV-DO系統(tǒng)向LTE/EPC技術(shù)發(fā)展過程中，會存在多種演進方式。
（1）部署LTE/EPC網(wǎng)絡，完全替代陳舊的CDMA2000網(wǎng)絡。
（2）新建LTE/EPC網(wǎng)絡，原有網(wǎng)絡做為新建網(wǎng)絡的補充，逐步擴大LTE網(wǎng)絡覆蓋范圍，原有網(wǎng)絡逐步退網(wǎng)。
（3）升級現(xiàn)有CDMA2000無線網(wǎng)絡和核心網(wǎng)，支持LTE/EPC的功能，所有網(wǎng)絡逐步升級改造成為LTE/EPC網(wǎng)絡。
第一種方式完全拋棄原有網(wǎng)絡，進行新網(wǎng)絡的大規(guī)模建設，顯然不切實際。對于后兩種方式，運營商不可避免都會考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡與新建LTE/EPC網(wǎng)絡的互通、與其他運營商網(wǎng)絡的漫游，以及用戶在兩個網(wǎng)絡接入時，如何為用戶提供一致的業(yè)務等需求。尤其是LTE/EPC網(wǎng)絡提供的帶寬、會話控制方式與現(xiàn)有 CDMA2000網(wǎng)絡差異很大，業(yè)務使用存在著潛在的風險：在LTE/EPC下的新業(yè)務，可能在CDMA2000網(wǎng)絡下無法開展。
演進對分組核心網(wǎng)的影響
在核心網(wǎng)對數(shù)據(jù)會話的控制方式上，兩個網(wǎng)絡存在以下差異：
（1）LTE/EPC能夠為用戶同時建立到多個PDN數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)絡的連接， 并為用戶提供多個獨立IP承載（用戶訪問不同PDN，使用不同的IP地址）；而CDMA2000網(wǎng)絡通過簡單IP接入方式，僅為用戶提供到單一數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)絡的連接。
（2）LTE/EPC提供網(wǎng)絡側(cè)發(fā)起的用戶承載建立請求；而CDMA2000 EV-DO目前不支持網(wǎng)絡側(cè)發(fā)起的承載建立請求，所有承載請求都由終端發(fā)起。
（3）LTE/EPC為用戶到每個PDN數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的連接提供QoS承載；CDMA2000網(wǎng)絡僅提供用戶會話級的QoS承載。
（4）LTE/EPC提供統(tǒng)一的PCC策略控制，包括用戶從非3GPP網(wǎng)絡接入；CDMA2000 EV-DO標準本身還沒有明確的PCC策略控制規(guī)則，而是統(tǒng)一遵從3GPP的PCC策略控制規(guī)則。
此外，用戶在CDMA2000和LTE網(wǎng)絡切換時，通常采取先斷后連的方式，這種方式影響了用戶的業(yè)務體驗。
因而， CDMA2000運營商向LTE/EPC演進時，為了平滑演進，給用戶提供一致的業(yè)務體驗，必然需要經(jīng)過一個雙網(wǎng)并存、兩網(wǎng)互通的過渡階段，而在這個階段核心網(wǎng)的演進就顯得更為重要。
作為CDMA2000網(wǎng)絡向LTE網(wǎng)絡平滑演進的過渡階段，核心網(wǎng)要能同時管理兩個無線網(wǎng)絡的接入，為用戶會話提供統(tǒng)一接入、控制以及互操作，保持用戶在兩個網(wǎng)絡下的業(yè)務體驗。同時，分組核心網(wǎng)也要能夠更加容易管理和維護，降低網(wǎng)絡管理的復雜性，提高網(wǎng)絡部署和管理的效率。
在向LTE演進的最終階段，分組核心網(wǎng)需要具備更加深入的融合能力，能夠作為一個統(tǒng)一的分組核心網(wǎng)，統(tǒng)一控制和管理各種無線接入方式，為用戶提供全面的業(yè)務服務。
分組核心網(wǎng)演進策略分析
對CDMA2000運營商來說，現(xiàn)有分組網(wǎng)絡已經(jīng)是一個成熟的網(wǎng)絡，主要包括PDSN、HA以及AAA。這個網(wǎng)絡已經(jīng)在為大量用戶提供高速分組數(shù)據(jù)服務，如果做全網(wǎng)的改造升級，將會影響已有用戶的數(shù)據(jù)服務。因此，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡條件，在現(xiàn)有分組核心網(wǎng)站點上疊加建設EPC核心網(wǎng)是一個比較安全和有效的方式。再此基礎上，根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展的需要，運營商可以逐步擴容和優(yōu)化LTE無線網(wǎng)絡的覆蓋，進一步融合分組核心網(wǎng)，使其成為一個多接入技術(shù)匯聚的核心網(wǎng)，逐步降低接入相關(guān)性，簡化核心網(wǎng)的運維管理，提供資源管控能力，一步一步朝著統(tǒng)一的分組核心網(wǎng)目標邁進，從而實現(xiàn)一張接入無關(guān)的統(tǒng)一管控的融合分組核心網(wǎng)。
運營商采用此方式的優(yōu)勢明顯。
● 最大化利用現(xiàn)有基礎設施：現(xiàn)有分組核心網(wǎng)的傳輸、站點資源仍然可以為4G網(wǎng)絡下的EPC核心網(wǎng)服務。
● 保持網(wǎng)絡的穩(wěn)定性：先進行核心網(wǎng)的升級，再進行無線接入技術(shù)的升級，步步為營。
● 為用戶提供差異化的服務：通過部署新的LTE/EPC網(wǎng)絡，為新用戶提供更高速的數(shù)據(jù)業(yè)務，滿足高端用戶隨時隨地快捷方便地訪問網(wǎng)絡資源的需求。
● 匯聚多種接入技術(shù)，使運營商網(wǎng)絡部署更加快捷、高效、安全。
● 融合多網(wǎng)絡，為用戶提供多種網(wǎng)絡下的無縫移動服務，為用戶帶來更好的業(yè)務體驗，從而增強運營商市場競爭力。
因此， CDMA2000運營商可以依托現(xiàn)有的EV-DO數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，充分發(fā)展移動數(shù)據(jù)業(yè)務，逐步奠定向LTE/EPC演進的基礎。然后，根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務市場發(fā)展的需要，先在熱點地區(qū)部署LTE網(wǎng)絡，提供高速數(shù)據(jù)接入服務，吸引用戶，滿足熱點地區(qū)的用戶數(shù)據(jù)業(yè)務需求。進一步地，可以根據(jù)LTE業(yè)務發(fā)展的情況，逐步在大城市進行LTE的全覆蓋部署。最后，再進行廣域的LTE無線覆蓋。
按照這種分階段方式向LTE網(wǎng)絡演進，CDMA2000運營商完全可以先進行分組核心網(wǎng)的融合演進。
CDMA2000分組核心網(wǎng)向EPC演進方案
在小規(guī)模部署LTE網(wǎng)絡時，運營商可以利用已有的分組核心網(wǎng)站點建設新的EPC核心網(wǎng)。通過利用原有核心網(wǎng)站點的傳輸網(wǎng)絡，部署MME、Serving GW 和PDN GW設備連接無線接入網(wǎng)和已有的業(yè)務網(wǎng)絡，并部署HSS設備，統(tǒng)一管理用戶的簽約信息，做到兩個網(wǎng)絡統(tǒng)一鑒權(quán)和統(tǒng)一授權(quán)。
如圖1所示，第一階段的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)是原有網(wǎng)絡和新建網(wǎng)絡并存，共享相同的站點和傳輸資源。
圖1 LTE第一階段演進的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)
通過疊加建設EPC核心網(wǎng)，開展統(tǒng)一的PCC策略控制，以及統(tǒng)一的用戶簽約數(shù)據(jù)信息管理，便于CDMA2000運營商更加有效地開展高速數(shù)據(jù)業(yè)務，新建網(wǎng)絡不會影響原有網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，保障運營商穩(wěn)定開展新網(wǎng)絡建設。在分組核心網(wǎng)，首先進行業(yè)務管理信息的融合。然后，根據(jù)LTE無線網(wǎng)絡部署的要求，利用已有的IP承載網(wǎng)絡，直接將LTE無線接入網(wǎng)連接到現(xiàn)有的核心網(wǎng)，加快LTE網(wǎng)絡的工程部署進度。
這個時期，新建網(wǎng)絡滿足新業(yè)務運營的發(fā)展需要。隨著LTE業(yè)務的逐步發(fā)展，LTE的覆蓋范圍將會逐步擴大，用戶數(shù)和吞吐量也會逐步上升。此時，可以依托現(xiàn)有的分組核心網(wǎng)進行第二階段的擴容。
如2圖所示，第二階段的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)是為了配合LTE基站的大規(guī)模城區(qū)覆蓋，進行核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)面融合。
圖2 LTE第二階段演進的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)
當 LTE的無線信號覆蓋整個城區(qū)時，運營商可以為雙模終端用戶提供跨CDMA2000 EV-DO和LTE網(wǎng)絡的移動性服務。此時分組核心網(wǎng)可以添加新的設備HSGW或者在已有EPC設備的基礎上升級HSGW。PDN GW可以作為新的用戶會話管理錨點與HA融合，統(tǒng)一管理用戶在CDMA2000 EV-DO與LTE網(wǎng)絡的移動性，進一步降低網(wǎng)絡OPEX。
在核心網(wǎng)部署完畢后，運營商可以從容地改造以及升級原有的CDMA2000 EV-DO無線接入網(wǎng)到eHRPD網(wǎng)絡，為用戶提供到EPC網(wǎng)絡的統(tǒng)一接入和管理，增強用戶在兩個網(wǎng)絡業(yè)務使用的一致性，從而更加平滑向LTE大規(guī)模部署階段演進。此時，作為特色業(yè)務，運營商可以利用現(xiàn)有的1X網(wǎng)絡，為高速數(shù)據(jù)用戶提供語音業(yè)務。
接下來，隨著LTE無線信號向更廣域的地區(qū)進行覆蓋，分組核心網(wǎng)可以進行更深入的數(shù)據(jù)面融合，進一步降低網(wǎng)絡的OPEX。
在第三階段，分組核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)面完全融合，為運營商提供一個多種無線技術(shù)統(tǒng)一接入，統(tǒng)一管控的分組核心網(wǎng)，如圖3所示。
圖3 LTE第三演進階段的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)
這個階段，LTE業(yè)務已經(jīng)稱為主流業(yè)務，原有網(wǎng)絡充分利舊后，可以在EPC網(wǎng)絡中融合原有網(wǎng)絡的接入功能，更進一步降低網(wǎng)絡CAPEX和OPEX。
隨著高實時性業(yè)務的開展，EPC核心網(wǎng)提供與原有CDMA2000網(wǎng)絡的無縫切換，為用戶提供更好的無逢移動性服務。同時，運營商可以進一步減少分組核心網(wǎng)的設備維護，提高新設備的增值服務能力。
而且隨著用戶數(shù)據(jù)流量的加大，可以考慮將分組核心網(wǎng)下沉，采用分布式方式部署分組核心網(wǎng)，使分組核心網(wǎng)站點更加貼近承載網(wǎng)站點。這種方式，可以為運營商節(jié)省承載網(wǎng)絡的傳輸資源，最大化利用已有的IP承載傳輸網(wǎng)絡，全面降低新網(wǎng)絡建設的TCO。
最后，隨著LTE網(wǎng)絡的全面覆蓋，用戶的所有業(yè)務都將在無線寬帶網(wǎng)絡上運行，此時的分組核心網(wǎng)可以進一步升級，滿足用戶的語音業(yè)務連續(xù)性要求。
在第四階段，運營商的網(wǎng)絡全面演進4G階段，分組核心網(wǎng)也演進到一個相對穩(wěn)定的階段，如圖4所示。
圖4 LTE第四演進階段的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)
在該階段，用戶通過LTE網(wǎng)絡使用各種多媒體業(yè)務，同時為了提供更好的業(yè)務體驗，運營商可以結(jié)合IMS網(wǎng)絡，通過升級EPC網(wǎng)絡，為用戶提供到傳統(tǒng)1X域語音業(yè)務的連續(xù)性服務，使原有1x網(wǎng)絡能夠更好的與LTE網(wǎng)絡結(jié)合，為用戶提供增值服務。
CDMA2000運營商向LTE無線技術(shù)演進的過程中，從全IP網(wǎng)絡過渡到完全的分組網(wǎng)絡。在這個過程中，運營商逐步依托現(xiàn)有分組核心網(wǎng)絡，根據(jù)LTE業(yè)務發(fā)展需要，分階段進行核心網(wǎng)絡的管理面、控制面、數(shù)據(jù)面的融合，滿足了網(wǎng)絡平滑發(fā)展建設的要求，同時也最大化地節(jié)省了網(wǎng)絡演進的投資。在這個過程中，運營商一方面不斷地為用戶提供更加完善的移動網(wǎng)絡業(yè)務和服務，另一方面也在為網(wǎng)絡的建設和管理全面降低TCO，滿足了運營商未來分組核心網(wǎng)絡建設需求，從而在向LTE演進的過程中，實現(xiàn)了用戶、運營商雙贏的目標。