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【摘 要】随着国内TD-LTE扩大规模试验网工作的深入，为了有效提升网络的运行质量，简化网络结构，我国的核心网向EPC的演进在大范围的进行，并在全国范围内得到了迅速普及。本文介绍了TD-LTE的技术原理与核心网EPC的技术架构、特征，并且结合中国移动网络现状和试验网情况，提出了中国移动TD-LTE核心网EPC引入策略，并对组网方案进行了分析和探索。
【关键词】TD-LTE；核心网；EPC；组网
科学技术水平在不断提高，人民的生活不断改善，智能手机、3G手机已经非常普及，而这些终端对移动通信数据业务都有一定的要求，但是我国的移动通信数据网络和西方发达国家相比仍然有很大差距，很难满足人们的需求。传统 3GPP网络核心网分组域网络业务支撑能力较弱，网络层次较多，数据路由转发效率较低等，且中国移动TD-SCDMA表现不佳，在3G竞争力处于绝对劣势，故中国移动采用激进跨越的TD-LTE 演进结线路。TD-LTE是一种新兴的数据网络形式，有很多优点，例如引进了核心网EPC，利用融合组网以优化和升级了整个移动网络系统。上述因素将信号传输的流程大大简化了，网络运行的质量也得到了提升，相对于传统的数据网络，TD-LTE的运营成本更低，由此可见，这种网络制式对移动网络的发展有重要作用，同时也是我国网络演化的必由之路。
一、 TD-LTE系统
LTE是由3GPP组织制定的一种全球通用标准，这个标准是基于OFDMA技术的，用于非成对频谱和成对频谱的分别是TDD和FDD两种模式。LTE-TDD，国内也称TD-LTE，即 Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），这种网络是全球的各大运营商以及企业共同制定的，这些企业和运营商都归属于3GPP组织，实际上，TDD和FDD两种模式本质相同，相似度在90%以上，可以说存在的差异是极小的。 TDD即时分双工（Time Division Duplexing），是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。TD-LTE是3GPP组织由3G系统向4G系统的分时长期演进，可以提升系统的整体性能，并对系统中的分组数据进行优化升级。TD-LTE 核心网架构的主要目的，是为了满足用户不断增长的业务需求，以顺应时代发展的需要，保持3GPP 在3G网络环境下的优势地位，也可以适当缩小3G网络与4G网络之间的技术差距，实现3G网络向4G网络的平滑转变。
二、 EPC的特征和技术架构
EPC主要有三部分组成，即：移动网络管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网网关（P-GW），下图1为EPC技术架构示意图。1）移动网络管理设备（MME）：负责信号的处理以及移动性管理，主要功能包括对区域数据的跟踪管理、对NAS信令的安全保护、对网络架构的选择、信令的监听等。2）服务网关（S-GW）：在eNodeB切换无线网络时，可以依据每个PDN、QCI和UE的下行链路和上行链路的费用进行计算，也可以将服务网关作为本地锚点，以帮助系统共同实现重新排序的作用。
三、 EPC核心网的引入策略
我们首先需要针对TD-LTE进行业务定位，才能分析EPC核心网的引入策略。我们以ChinaMobile（中国移动）为例子，其TD-LTE业务发展是需要经过两个阶段的，即商用初期和规模化商用阶段。在商用初期，包括使用新数据卡的用户、漫游、业务和切换，都将采用新IMSI号码段和新的USIM卡，使用终端也变为多模单待类型的；TD-LTE在商用初期的业务内容主要是短信业务和高速数据服务，而切换和漫游则是2G、3G和TD-LTE网络之间的切换、漫游和支持TD-LTE模式的国内漫游。对于TD-LTE的规模化商用阶段，则只有业务和用户，在这个时期，还会有使用TD-LTE终端的新用户，除了上述业务之外，还有语音业务包括在内。
由于地区不同，在建设TD-LTE无线网络时有一定的不同之处，所以我们也有两种不同的引入EPC核心网的方法。1）新建核心网络，也就是将LTE业务、2G和3G直接融合起来，改造、升级现有的GPRS核心网络设备，这种方式需要很高的技术水平，所以这种方式是较为复杂的，由于需要同时升级、改造现有的网络设备和新建融合设备，现有的2G、3G网络可能会受到一定影响。2）新建核心网元，这种方式初期不接入3G和2G用户，而是首先接入LTE无线网络，待其发展成熟，然后再将3G和2G用户接入进来，在前期，我们只需要将GPRS核心网络作为基础，通过简单的升级和改造现有功能，达到和EPC网元联通的目的，在网络逐渐发展的过程中，在根据需求进行恰当的升级。
四、 EPC核心网的组网方案
（一）融合组网整体原则：1）对现网影响最小原则；2）初期网络简单化原则；3）长期维护成本尽量最低，保护现有投资原则；4）确保LTE网络可持续发展原则；
（二） 组网方案：我们以常见的两种组网方案为例展开分析。
1.HLR/HSS。①商用初期的用户基本上都是数据卡用户，我们不进行登记或者换号处理而是运用新建的HSS/HLR融入方式。为了避免对3G网络的影响，初期只负责TD-LTE用户，网络稳定后，再对其他3G用户负责。尤其是在商用的初期，很多的规章制度还不是很完善，很多的操作流程还需要进一步修改，所以我们在使用的过程中，一定要更加注意。②网络进入商用模式之后，可以采用两种方案：一是开发业务城市的 HLR 全面升级网络系统配置；二是支持业务城市新建HSS/HLR网络，逐步更换现网。
2.MME/SGSN。融合MME/SGN部署时应该考虑以下两个阶段。①商用初期，为避免对3G网络造成影响，应该将新建设备融合，接入原有 TD-LTE无线网络，网络稳定之后，再利用设备率慢慢接入3G网络。②商用阶段，我们应尽量将设备的利用率提升至最高，在升级和改造系统设备的同时，在3G和LTE网络中接入融合设备，通过进行同步业务处理，尽量减少3G和LTE网络之间的RA更新。在商用的正式阶段，说明整个的模式在初期阶段已经取得了一定的成绩，得到了相对稳定的发展。进入商用阶段，也是TD-LTE核心网EPC 引入策略的重要发展。不论是对现有的经济建设，还是对未来的经济发展，都有着至关重要的作用。
五、 结束语
对于TD-LTE，引入了核心网EPC之后，与2G/3G相比变化很大。为适应这种变化并充分利用现有网络提供尽可能丰富的各类4G业务，就必须采用融合组网的方式建设部署TD-LTE的核心网EPC，这是未来发展的必然趋势，这引起中国移动等相关运营商的高度重视，只要不断努力，我国TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案一定会取得更大的发展。
参考文献：
[1]程鸿雁.LTE核心网EPC融合演进解决方案[J].电信信息化，2012
[2]邱钧，吴倩，周远明.TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案研究[J].电信工程技术与标准化，2012
[3]吴敏，张明浩.核心网融合组网策略研究[J].通信电子技术，2013
【关键词】TD-LTE；核心网；EPC；组网
科学技术水平在不断提高，人民的生活不断改善，智能手机、3G手机已经非常普及，而这些终端对移动通信数据业务都有一定的要求，但是我国的移动通信数据网络和西方发达国家相比仍然有很大差距，很难满足人们的需求。传统 3GPP网络核心网分组域网络业务支撑能力较弱，网络层次较多，数据路由转发效率较低等，且中国移动TD-SCDMA表现不佳，在3G竞争力处于绝对劣势，故中国移动采用激进跨越的TD-LTE 演进结线路。TD-LTE是一种新兴的数据网络形式，有很多优点，例如引进了核心网EPC，利用融合组网以优化和升级了整个移动网络系统。上述因素将信号传输的流程大大简化了，网络运行的质量也得到了提升，相对于传统的数据网络，TD-LTE的运营成本更低，由此可见，这种网络制式对移动网络的发展有重要作用，同时也是我国网络演化的必由之路。
一、 TD-LTE系统
LTE是由3GPP组织制定的一种全球通用标准，这个标准是基于OFDMA技术的，用于非成对频谱和成对频谱的分别是TDD和FDD两种模式。LTE-TDD，国内也称TD-LTE，即 Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），这种网络是全球的各大运营商以及企业共同制定的，这些企业和运营商都归属于3GPP组织，实际上，TDD和FDD两种模式本质相同，相似度在90%以上，可以说存在的差异是极小的。 TDD即时分双工（Time Division Duplexing），是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。TD-LTE是3GPP组织由3G系统向4G系统的分时长期演进，可以提升系统的整体性能，并对系统中的分组数据进行优化升级。TD-LTE 核心网架构的主要目的，是为了满足用户不断增长的业务需求，以顺应时代发展的需要，保持3GPP 在3G网络环境下的优势地位，也可以适当缩小3G网络与4G网络之间的技术差距，实现3G网络向4G网络的平滑转变。
二、 EPC的特征和技术架构
EPC主要有三部分组成，即：移动网络管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网网关（P-GW），下图1为EPC技术架构示意图。1）移动网络管理设备（MME）：负责信号的处理以及移动性管理，主要功能包括对区域数据的跟踪管理、对NAS信令的安全保护、对网络架构的选择、信令的监听等。2）服务网关（S-GW）：在eNodeB切换无线网络时，可以依据每个PDN、QCI和UE的下行链路和上行链路的费用进行计算，也可以将服务网关作为本地锚点，以帮助系统共同实现重新排序的作用。
三、 EPC核心网的引入策略
我们首先需要针对TD-LTE进行业务定位，才能分析EPC核心网的引入策略。我们以ChinaMobile（中国移动）为例子，其TD-LTE业务发展是需要经过两个阶段的，即商用初期和规模化商用阶段。在商用初期，包括使用新数据卡的用户、漫游、业务和切换，都将采用新IMSI号码段和新的USIM卡，使用终端也变为多模单待类型的；TD-LTE在商用初期的业务内容主要是短信业务和高速数据服务，而切换和漫游则是2G、3G和TD-LTE网络之间的切换、漫游和支持TD-LTE模式的国内漫游。对于TD-LTE的规模化商用阶段，则只有业务和用户，在这个时期，还会有使用TD-LTE终端的新用户，除了上述业务之外，还有语音业务包括在内。
由于地区不同，在建设TD-LTE无线网络时有一定的不同之处，所以我们也有两种不同的引入EPC核心网的方法。1）新建核心网络，也就是将LTE业务、2G和3G直接融合起来，改造、升级现有的GPRS核心网络设备，这种方式需要很高的技术水平，所以这种方式是较为复杂的，由于需要同时升级、改造现有的网络设备和新建融合设备，现有的2G、3G网络可能会受到一定影响。2）新建核心网元，这种方式初期不接入3G和2G用户，而是首先接入LTE无线网络，待其发展成熟，然后再将3G和2G用户接入进来，在前期，我们只需要将GPRS核心网络作为基础，通过简单的升级和改造现有功能，达到和EPC网元联通的目的，在网络逐渐发展的过程中，在根据需求进行恰当的升级。
四、 EPC核心网的组网方案
（一）融合组网整体原则：1）对现网影响最小原则；2）初期网络简单化原则；3）长期维护成本尽量最低，保护现有投资原则；4）确保LTE网络可持续发展原则；
（二） 组网方案：我们以常见的两种组网方案为例展开分析。
1.HLR/HSS。①商用初期的用户基本上都是数据卡用户，我们不进行登记或者换号处理而是运用新建的HSS/HLR融入方式。为了避免对3G网络的影响，初期只负责TD-LTE用户，网络稳定后，再对其他3G用户负责。尤其是在商用的初期，很多的规章制度还不是很完善，很多的操作流程还需要进一步修改，所以我们在使用的过程中，一定要更加注意。②网络进入商用模式之后，可以采用两种方案：一是开发业务城市的 HLR 全面升级网络系统配置；二是支持业务城市新建HSS/HLR网络，逐步更换现网。
2.MME/SGSN。融合MME/SGN部署时应该考虑以下两个阶段。①商用初期，为避免对3G网络造成影响，应该将新建设备融合，接入原有 TD-LTE无线网络，网络稳定之后，再利用设备率慢慢接入3G网络。②商用阶段，我们应尽量将设备的利用率提升至最高，在升级和改造系统设备的同时，在3G和LTE网络中接入融合设备，通过进行同步业务处理，尽量减少3G和LTE网络之间的RA更新。在商用的正式阶段，说明整个的模式在初期阶段已经取得了一定的成绩，得到了相对稳定的发展。进入商用阶段，也是TD-LTE核心网EPC 引入策略的重要发展。不论是对现有的经济建设，还是对未来的经济发展，都有着至关重要的作用。
五、 结束语
对于TD-LTE，引入了核心网EPC之后，与2G/3G相比变化很大。为适应这种变化并充分利用现有网络提供尽可能丰富的各类4G业务，就必须采用融合组网的方式建设部署TD-LTE的核心网EPC，这是未来发展的必然趋势，这引起中国移动等相关运营商的高度重视，只要不断努力，我国TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案一定会取得更大的发展。
参考文献：
[1]程鸿雁.LTE核心网EPC融合演进解决方案[J].电信信息化，2012
[2]邱钧，吴倩，周远明.TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案研究[J].电信工程技术与标准化，2012
[3]吴敏，张明浩.核心网融合组网策略研究[J].通信电子技术，2013