系統組網(wǎng)圖如下:
(1) MME:Mobility Management Entity,MME是一個(gè)信令實(shí)體,主要負責移動(dòng)性管理、承載管理、用戶(hù)的鑒權認證、SGW和PGW的選擇等功能;
(2) SGW:Serving GW,SGW終結和E-UTRAN的接口,主要負責用戶(hù)面處理,負責數據包的路由和轉發(fā)等功能,支持3GPP不同接入技術(shù)的切換,發(fā)生切換時(shí)作為用戶(hù)面的錨點(diǎn);
(3) PGW:PDN Gateway(Packet Data Network),PGW終結和外面數據網(wǎng)絡(luò )(如互聯(lián)網(wǎng)、IMS等)的SGi接口,是EPS錨點(diǎn),即是3GPP與non-3GPP網(wǎng)絡(luò )間的用戶(hù)面數據鏈路的錨點(diǎn),負責管理3GPP和non-3GPP間的數據路由,管理3GPP接入和non-3GPP接入(如WLAN、WiMAX等)間的移動(dòng),還負責DHCP、策略執行、計費等功能。
(4)HSS:Home Subscriber Servers是存儲用戶(hù)簽約信息數據庫,HSS存儲所有與用戶(hù)和業(yè)務(wù)相關(guān)數據的主要存儲器,主要數據包括:用戶(hù)身份、注冊信息、接入參數、業(yè)務(wù)觸發(fā)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策略與計費規則功能單元,PCRF提供對用戶(hù)和業(yè)務(wù)態(tài)QoS服務(wù)質(zhì)量的控制,為用戶(hù)提供差異化的服務(wù)。并且能為用戶(hù)提供業(yè)務(wù)流承載資源保障以及流計費策略,真正讓運營(yíng)商實(shí)現基于業(yè)務(wù)和用戶(hù)分類(lèi)的更精細化的業(yè)務(wù)控制和計費方式。
3.3. LTE語(yǔ)音解決方案
LTE網(wǎng)絡(luò )架構提供了高帶寬的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò ),具有很高的數據傳輸速率、低時(shí)延、優(yōu)化分組數據等多方面優(yōu)點(diǎn),但目前語(yǔ)音業(yè)務(wù)依然是各運營(yíng)商的主要業(yè)務(wù)之一,而LTE標準不再支持用于支撐GSM,UMTS和CDMA2000網(wǎng)絡(luò )下語(yǔ)音傳輸的電路交換技術(shù),它只能進(jìn)行全IP網(wǎng)絡(luò )下的分組交換。隨著(zhù)LTE網(wǎng)絡(luò )的部署,運營(yíng)商亟需解決LTE網(wǎng)絡(luò )中的語(yǔ)音傳輸問(wèn)題。運營(yíng)商通常使用以下三種方法之一解決LTE網(wǎng)絡(luò )中的語(yǔ)音傳輸問(wèn)
1) VoLTE(Voice over LTE):該方案基于IP網(wǎng)絡(luò ),配合LTE控制和媒體層面的語(yǔ)音服務(wù)標準,將語(yǔ)音以數據流形式在LTE網(wǎng)絡(luò )中傳輸,所以無(wú)需調用傳統電路交換網(wǎng)絡(luò ),舊網(wǎng)絡(luò )將無(wú)需保留。
2) 電路交換網(wǎng)絡(luò )回落(CSFB、Circuit Switched FallBack):該方案中的LTE網(wǎng)絡(luò )將只用于數據傳輸,當有語(yǔ)音撥叫或呼入時(shí),終端將使用原有電路交換網(wǎng)絡(luò ),因此運營(yíng)商可以較迅速地向市場(chǎng)推出網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。
l LTE與語(yǔ)音網(wǎng)同步支持(SVLTE、Simultaneous Voice and LTE):該方案使用可以同時(shí)支持LTE網(wǎng)絡(luò )和電路交換網(wǎng)絡(luò )的終端,使得運營(yíng)商無(wú)需對當前網(wǎng)絡(luò )作太多修改。但這同時(shí)意味著(zhù)終端價(jià)格的昂貴和電力消耗的迅速。
在運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )中,由于LTE建網(wǎng)初期覆蓋面不足,而2G/3G網(wǎng)絡(luò )的建設已經(jīng)成熟,鑒于對現有資源的利用和建網(wǎng)費用的考慮,盡管全行業(yè)視VoLTE為未來(lái)的標準,但是這個(gè)方案目前還不夠成熟,目前CSFB是運營(yíng)商比較普遍的選擇。該方案可以使用戶(hù)同時(shí)附著(zhù)在LTE和2G/3G網(wǎng)絡(luò )之上,當用戶(hù)主叫時(shí)自動(dòng)選擇2G/3G網(wǎng)絡(luò ),當用戶(hù)被叫時(shí)從LTE網(wǎng)絡(luò )切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò )完成語(yǔ)音呼叫,不但可以實(shí)現語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續性,還能實(shí)現數據業(yè)務(wù)的連續性,當呼叫結束后,用戶(hù)設備UE在適當的時(shí)候返回即可。目前蘋(píng)果Iphome5S等企業(yè)的終端采用CSFB方式,而三星更傾向于SVLTE。
4. WCDMA+LTE是礦山行業(yè)的最佳選擇
4.1. WCDMA+LTE雙網(wǎng)協(xié)同方案
LTE作為下一代無(wú)線(xiàn)通信的技術(shù)標準已經(jīng)得到業(yè)內共識,目前LTE 已經(jīng)得到了全球眾多主流運營(yíng)商的支持,而2013年12月我國三大運營(yíng)商獲得LTE牌照,此舉標志著(zhù)我國電信產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入了4G時(shí)代。然而LTE正如其名字一樣,目前正處于長(cháng)期演進(jìn)過(guò)程之中,LTE無(wú)線(xiàn)系統的整體建網(wǎng)成本依然較高,對當前市場(chǎng)情況下的中小型礦山企業(yè)造成一定的資金壓力。同時(shí)LTE才開(kāi)始在電信公網(wǎng)嶄露頭角,在對產(chǎn)品技術(shù)要求更加嚴酷苛刻的礦山專(zhuān)網(wǎng)通信市場(chǎng)還需要一定時(shí)間的演進(jìn)。因此WCDMA依然是當前礦山行業(yè)無(wú)線(xiàn)通信系統的最佳選擇。
LTE作為未來(lái)移動(dòng)通信發(fā)展的主流,相關(guān)標準化、產(chǎn)業(yè)化和商用化處于飛速發(fā)展過(guò)程之中,而在LTE建網(wǎng)之初,由于LTE只支持分組域,在運營(yíng)商通常采用原有網(wǎng)絡(luò )的CS域語(yǔ)音方案來(lái)提供語(yǔ)音服務(wù),中國聯(lián)通更是明確“到了LTE時(shí)代,LTE是只提供數據服務(wù)的網(wǎng)絡(luò ),語(yǔ)音服務(wù)還要靠3G,中國聯(lián)通有最好的3G網(wǎng)絡(luò ),能夠更好的過(guò)渡到4G,這樣就能保證給用戶(hù)提供更好的服務(wù)”。因此不管是采用CSFB還是SVLTE技術(shù)來(lái)為L(cháng)TE網(wǎng)絡(luò )提供語(yǔ)音解決方案,礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)現在建設的WCDMA網(wǎng)絡(luò )在4G時(shí)代依然是整個(gè)系統的重要組成部分。WCDMA提供語(yǔ)音和部分數據功能,LTE提供熱點(diǎn)高速數據,二者使用相同的IP傳輸網(wǎng)絡(luò ),即“WCDMA+LTE”雙網(wǎng)協(xié)同運行方式,是未來(lái)礦山行業(yè)建設無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的最佳方式。