Có rất nhiều lựa chọn cho phép nhà khai thác phát triển mạng GSM hiện có của mình (hình 4.1). Mỗi lựa chọn đều có đặc điểm riêng mà các nhà khai thác mạng cần quan tâm để có sự lựa chọn đúng đắn nhất.
Hình 4.1: Tuỳ chọn các phương án chuyển đổi từ GSM
• GPRS
GPRS là bước triển khai làm thay đổi mạnh mẽ cấu trúc mạng thông tin di động với phần chuyển mạch gói trong mạng lõi IP phục vụ hiệu quả các dịch vụ dữ liệu đến tốc độ trung bình. Để có thể cung cấp dịch vụ 3G một cách đầy đủ (tốc độ dữ liệu tới 2Mbps) thì việc triển khai hệ thống WCDMA mới là điều tất yếu.
Điều kiện đặt ra là nhà khai thác đã phải có một mạng GSM rộng khắp. Đây là thuận lợi chính cho Viettel triển khai GPRS vì ngay từ đầu Viettel đã phủ sóng 61 tỉnh thành trên toàn quốc. Nhu cầu dịch vụ dữ liệu của thuê bao chủ yếu là các dịch vụ dữ liệu tốc động trung bình (tới 115 kbps). Hạ tầng mạng đã triển khai là rất lớn, nhà khai thác muốn tận dụng tối đa hạ tầng hiện có cho dịch vụ dữ liệu.
Về kỹ thuật, hệ thống mạng truy nhập của GSM được giữ nguyên và chỉ cần nâng cấp phần mềm. Cụ thể BTS, BSC phải được nâng cấp phần mềm, MS phải có chức năng GPRS, phân hệ mạng lõi được bổ xung thêm phần chuyển mạch gói với hai nút chính: nút hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) và nút hỗ trợ cổng GPRS (GGSN). Bằng cách này, với nâng cấp không đáng kể, hệ thống có thể cung cấp dịch vụ dữ liệu gói cho thuê bao di động rất thích hợp với các dịch vụ dữ liệu không đối xứng.
• EDGE
Bên cạnh đó, có một lựa chọn cho phép nhà khai thác GSM có thể tối ưu hoá việc phát triển của mình, đó là công nghệ EDGE với những cải tiến về máy thu phát vô tuyến (tập trung vào phần mạng truy nhập vô tuyến) cho phép cung cấp dịch vụ dữ liệu tốc độ cao hơn và tăng dung lượng hệ thống mà không làm thay đổi lớn tới cấu trúc mạng di động. Để tiếp tục tối ưu hoá hệ thống GSM của mình, nhà khai thác có thể sử dụng công nghệ EDGE. Việc qui hoạch mạng vô tuyến sẽ ít bị ảnh hưởng khi triển khai công nghệ EDGE. Cụ thể, các BTS được tiếp tục sử dụng, các nút chuyển mạch gói GPRS cũng không bị ảnh hưởng do chức năng độc lập với tốc độ bit của thuê bao. Toàn bộ thay đổi đối với các nút chuyển mạch của mạng chỉ là việc nâng cấp phần mềm. Thiết kế cũng cho phép đầu cuối EDGE nhỏ gọn và giá cạnh tranh được. Các kênh truyền dẫn trong
EDGE cũng thích hợp cho các dịch vụ GSM và không có sự phân biệt giữa dịch vụ EDGE, GPRS hay GSM. Xét trên quan điểm nhà khai thác thì các dịch vụ EDGE nên triển khai trước tiên cho các khu vực nóng sau đó mở rộng dần theo nhu cầu cụ thể. Việc nâng cấp phần cứng BSS theo công nghệ EDGE có thể quan niệm như nâng cấp và mở rộng mạng để đáp ứng phát triển thuê bao thông thường. Khả năng 3G băng rộng có thể thực hiện từng bước bằng cách triển khai dần giao diện vô tuyến mới 3G trên mạng lõi GSM hiện tại. Điều này bảo đảm an toàn đầu tư và chính sách khách hàng cho nhà khai thác. Đối với các nhà khai thác có giấy phép cho băng tần mới 2GHz thì có thể triển khai IMT-2000 cho các khu vực phủ sóng sớm có nhu cầu lớn nhất về các dịch vụ 3G. Đầu cuối hai chế độ EDGE/IMT-2000 sẽ cho phép thuê bao thực hiện chuyển vùng và chuyển giao giữa các hệ thống. So với phương án xây dựng mạng 3G hoàn toàn mới thì việc phát triển dần trên mạng GSM sẽ nhanh chóng và rẻ tiền hơn. Các bước trung gian GPRS và EDGE cũng có thuận lợi là phát triển tiếp lên 3G dễ dàng.
Thực tế, việc tăng tốc độ dữ liệu trên giao diện vô tuyến đòi hỏi thiết kế lại các phương thức truyền dẫn vật lý, khuôn dạng khung, giao thức báo hiệu tại các giao diện mạng khác nhau. Nên tuỳ thuộc yêu cầu cụ thể về tốc độ dữ liệu mà lựa chọn phương án nâng cấp hệ thống nhằm tăng tốc độ dữ liệu trên các giao diện A-bis.
• WCDMA
Điều kiện trển khai là nhu cầu dịch vụ dữ liệu chiếm phần lớn trong lưu lượng. Để triển khai mạng một cách nhanh chóng và hiệu quả, hệ thống phải tương thích ngược với mạng lõi GSM-MAP của GSM. Hệ thống báo hiệu, đầu cuối di động có thể chuyển vùng với hệ thống GSM hiện có, tuy nhiên đòi hỏi phải có máy cầm tay hai chế độ GSM/GPRS hoặc GSM/GPRS/WCDMA. Có rất nhiều vần đề kỹ thuật trong việc chuyển đổi cần được quan tâm. Để ứng chuyển đổi đã có 3 bản chuẩn hoá mạng lõi của 3GPP:
• 3GPP R99:
Phương án chuyển đổi nhằm tận dụng tối đa hạ tầng GSM và GPRS hiện có. Mạng lõi của 3G có cả phần chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh. Mạng truy nhập vô tuyến của 3G có thể nối cả với phần chuyển mạch kênh của GSM sau khi đã có phần bổ xung cho 3G. Phần mạng lõi với 2 nút mạng SGSN và GGSN của GPRS trước đây được sử dụng lại hoàn toàn. Như vậy phương án này phù hợp cho thị trường có cả dịch vụ yêu cầu chuyển mạch kênh (thoại, hình) và dịch vụ dữ liệu gói.
• 3GPP R4:
Phần gói với GGSN và SGSN vẫn giữ nguyên. Trung tâm chuyển mạch di động MSC của hệ thống được tách thành hai phần: phần điều khiển chuyển mạch và cổng đa phương tiện (thực hiện chức năng chuyển mạch). Một bộ điều khiển có thể quản lý được rất nhiều cổng chuyển mạch đa phương tiện.
• 3GPP R5:
Đây là giải pháp sử dụng mạng lõi toàn IP, có thể được truyền trên ATM. Như vậy vai trò của mạng truy nhập vô tuyến chỉ là thành giao diện vô tuyến của 3G. Mạng lõi IP có thể tương thích với bất kỳ công nghệ truy nhập vô tuyến nào: WCDMA, cdma2000, EDGE...Hệ thống hoàn toàn không còn phần chuyển mạch kênh. Thoại cũng sẽ được truyền trên IP. Như vậy công nghệ này sẽ còn phụ thuộc rất nhiều vào sự phát triển của VoIP.
• 3GPP R6:
Đang được tiếp tục nghiên cứu để khắc phục những nhược điểm của 3GPP R5.