《LTE23G现网》的交融部署.doc

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1、LTE-2G/3G现网的交融部署引言3GPP WCDMA是第三代移动通信系统主流技术,在全世界有着成功的商用。在3GPP R5/R6阶段,系统支持下行/上行达14.4 Mbps/5.76 Mbps的峰值速率,以满足移动多媒体业务的使用需求。在不改变系统网络结构的前提下,通过引入64 QAM、MIMO等技术,系统可以演进到HSPA+,最高支持42 Mbps速率。LTE是3GPP R8技术,以OFDM为核心技术,上、下行峰值速率分别达到50 Mbps、100 Mbps。LTE的下一步演进是LTE-Advanced,是3GPP R9技术,也即B3G(4G)的候选技术。LTE的主要目标包括降低时延、提

2、高用户数据速率、改善系统容量和覆盖、降低运营成本。为了达到这个目标,需要同时考虑无线侧和核心网侧的演进,这就有了E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial RAN)和EPC(Evolved Packet Core)的概念。2004年,启动LTE在3GPP的相关研究工作的主要原因是:为了确保为了应对WiMAX标准的市场竞争和与宽带无线接入技术的融合。目前,LTE已经确立了“下一代无线宽带应用统一的标准”的地位;在没有了WIMAX竞争威胁的情况下,从应用市场和运营的角度来讲,对于WCDMAHSPA运营商来讲,需要考虑更多的是 WCDMAHSPA网络的LTE演进途径,以及过渡期

3、LTE23G现网的交融部署策略。1 WCDMAHSPA演进考虑: 【HSPA LTE LTE Advanced】LTE 将是真正的宽带无线多媒体网络,与移动互联网的重要支撑网络,通过移动性、个人用户身份特征的一些移动业务创新,最终将通过精细化的流量管控和开放网络能力的模式,实现个性化服务和差异化计费,帮助运营商充分利用网络资源,提高网络收益,并开创新的商务模式。 在H S P A 基础上引入H S P A +的优势是平滑演进,在网络改造投入和网络效能之间寻求最佳平衡点,以最小代价逼近LTE水平。但是HSPA最终不能替代LTE。LTE的部署既有技术驱动因素,也有竞争驱动因素(如:AT&T与Ver

4、izon的LTE竞争部署)与HSPA比较, LTE有下述特点:1) 网络架构方面,LTE采用全IP扁平化的网络结构,减少了网络的层次和网元数目,从而降低的运营商网络建设的成本投入。n LTE R8R9 特点是高效频谱,低时延和可变带宽;最主要是通过LTE采用的关键技术包括高效的频谱利用,扁平化的网络利用,带来了成本的接受,使网络部署,设备成本得到极大的降低,这为运营商突破网络的性能和成本的限制,提供一些我们所看到的高带宽需求以及所谓互联网的业务,提供了非常好的基础。低成本提供宽带移动业务是一般认为,运营商开展LTE业务非常关键的因素2)从技术方面讲,多载波技术OFDM相对于HSPA沿用的WCD

5、MA的单载波直序扩频技术有着天生的优点,特别是在对大的系统带宽支持上。n 由于各个载波可以重合,OFDM在理论上可以接近乃奎斯特极限,是现在所有多址技术当中,效率最高的。OFDM可以有效的避免小区内用户间干扰,而CDMA技术一定是要在接收端做信道均衡和多用户检测。n 带宽的可扩展性强,多载波技术的系统带宽取决于子载波的个数,而CDMA技术只能靠提高码片速率来提高系统带宽,这样会造成整个系统,尤其是UE的复杂度大幅度上升。n OFDM对于多径衰落的良好抗性,ISI的性能远远好于CDMA技术,CDMA技术在系统带宽超过5M之后,做消除多径衰落均衡器的复杂度会大大上升。n 对于MIMO,OFDM技术

6、的支持也大大超过CDMA,主要还是因为OFDM技术的ISI比较小,如果天线间干扰和ISI混在一起,MIMO实现的复杂度将大大提升,OFDM在这一方面也是具有优势的。3) 产业链方面,现在应该选择LTE作为演进计划的运营商数量逐渐增多,商用条件开始成熟;终端方面,HSPA只有在rel-8引入MIMO和64QAM才能和LTE的速率接近,目前支持rel-8 HSPA+的终端数量,与为了LTE的芯片或终端供货能力差距不多。4)未来演进特别 LTE R10 “LTE-Advanced”:LTE-A是LTE的平滑演进,与LTE R8R9 保持后向兼容;支持多种覆盖场景,提供从宏蜂窝到室内场景的无缝覆盖;重

7、点解决低速移动环境中的高速数据传输,包括进一步降低技术成本和能耗等;性能指标是系统带宽大于20 MHz,支持的下行峰值速率为1Gbit/s,频谱效率提高到30bit/s/Hz,上行峰值速率为500Mbit/s,频谱效率提高到15 bit/s/Hz。LTE-A系统将下行天线扩展到88,上行天线扩展到44,并且引入了载波聚合技术、中继技术和多点协作传输技术平滑,现有网络投资可以得到最大限度的保护。WCDMA HSPA技术的后向演进受到人们的广泛关注。从核心技术、系统带宽、峰值速率、网络结构、多址技术、演进方式等方面比较, 总体来说:从HSPA升级到HSPA+以软件升级为主,演进较为平滑,在HSPA

8、载频扩容到第3个载频时候;考虑到需要替换硬件平台,HSPAMIMO的引入需要慎重。建议以DUALCELL作为技术替代;暂缓MIMO硬件平台的替换问题。建议HSPAHSPA在扩容到第3第4载频的时候考虑是否引入MIMO,或者引入LTE;在HPSAHSPA扩容到第4第5载频的时候,需要择机引入LTE。因为不仅从技术驱动因素(10M频段资源是LTEHSPA性能的平衡点,20M频段条件下LTEHSPA性能差异明显),还是运营商竞争因素和LTE成熟时间(中国移动 TDLTE 20122013)因素来看,20M频宽条件下,必须考虑LTE/LTE+引入和增加更换硬件平台。2 LTE与23G现网的交融部署趋势

9、: 【GSM/HSPA/HPSA+/LTE】当然,LTE也将面临挑战,目前LTE尚不能满足所有运营商的特定需求,需要继续完善以支持多种应用。特别是由于3G增强技术的存在,LTE的业务发展与现网的业务均衡,需要更细致的考虑:HSPA+采用的3G增强改进有:1) 下行/上行采用64QAM/16QAM方式。2) 多天线技术。3) 改进层2以支持高数据速率。4) 其他性能增强技术。在HSPA+中,为了进一步增强实时业务的QOS和系统性能,缩短与LTE的差距,引入了一些新技术,如增强的ELLFACH(以减少信道建立和分配的延迟,增加Idle、CELL-FACH、CELL-PCH和URA-PCH的可用峰值

10、速率)、UE DRX、CPC(Continuous Packet Connectivity)等。 目前的3G增强技术HSPA,也包括EVDO RevA/B,使得2-3G网络在今后几年内,得以保持技术竞争力,而运营商在2-3G现网上巨大的投入与收入相比还不相匹配,这些需要优先解决。LTE与23G现网的交融部署趋势十分明显。 运营商需要从网络架构终端能力业务均衡综合角度,理解评估LTE-2/3G现网的互操作机理,斟酌LTE-2/3G现网部署策略:n 根据数据与语音业务的先后次序,根据语音业务的策略(是否采用CSFB,如何定位VoLTE/VoIP),来决定相配套的终端策略,以及LTE-2/3G现网的

11、架构关系。n 在网间架构确立后,考虑通过RRMSON规划综合配套措施,对LTE-2/3G网络间的业务进行优化平衡3 LTE-2/3G交融部署 【STEP1】:数据业务的互操作LTE GERAN-UTRAN 数据切换选项 【交联架构,与互通接口】n 建网初期,LTE终端以“多模数据卡数据业务“为主,并且首先在热点区域部署;无线宽带业务的成熟需要一定的时间,取决于 (1) LTE/EPC网络,以及无线宽带业务应用平台的成熟 (2)LTE多模手持终端”功能价格的均衡“,特别是定位功能(3)用户使用习惯的孵化。 n 即使LTE进入大规模部署阶段, LTE用户的数据业务也是唯一确定的基本业务:(1)LT

12、E-2/3G语音策略,需要在用户终端功能价格与运营商网络设备升级投入之间小心平衡,多数运营商会持谨慎观望态度,特别是VoLTE/VoIP是否在现网引入的问题 (2)无线宽带业务的成熟,则有很多不确定性,有技术瓶颈,也有成功业务模型的顾虑n 所以, 在LTE网络完全替代2G/3G网络之前很长一段时间之内,将出现LTE和2G/3G并存的情况。为了支持业务的连续性、提升用户体验,LTE必需实现与2G/3G网络的互通。 n 不同系统间的切换,包括数据切换和语音切换; 建议首先考虑“数据业务互通”,夯实LTE-2/3G网络互联的架构基础数据通道;在此基础上,叠加“语音业务互通”以及“无线宽带业务应用”相

13、关的信令接口业务处理模块。【LTE和2G/3G数据域之间的数据切换方案】UE自主选择网络的数据切换.原理对于运营商而言,最简单的切换方式是同时维护两张网络,现网业务还保持在在现有的2G/3G网络上,新的高带宽业务由LTE网络提供。两张网独立运营和维护,由新的2G/3G/LTE多模终端决定选择哪张网来提供所需的业务。每张网有自己独立的IP地址规划。当终端检测到一个更为合适的网络时,就自己主动脱离现有网络,注册到新的网络里来,建立新的会话来获得更好的服务。但这种脱离原网、重新注册进新网的切换方式会带来几十秒的业务中断时间,带给用户不好的业务体验。网络侧控制的数据切换.原理 为了更好保持业务的连续性

14、、降低业务中断时间、提升用户体验,3GPP定义了几种由网络侧控制的切换机制:小区重选、重定向、PS切换和NACC。运营商可以基于自己的基础网络情况和网络演进策略做出不同选择。 (对于空闲状态的终端,没有正在进行的业务,为了确保业务发起时有合适可用的网络,终端需要通过小区重选的方式选择合适的网络进行驻留: 小区重选(Cell Reselection)基站侧指导终端对服务小区和邻小区频点进行测量,配置切换触发门限;终端根据测量结果,自行决定是否重选进新的小区驻留。之后发起TAU或者RAU位置更新流程,注册到网络里来。如果终端频繁在LTE覆盖边缘移动,会产生大量位置更新信令,给系统设备带来极大的信令

15、负荷,造成空口资源消耗。为了减少这种位置更新信令,3GPP引入了ISR(空闲模式的信令减少)的方案,将相邻的2G/3G的路由区和EPS的跟踪区设定为等效区,让终端在两个网络进行双注册,这样终端在这两个系统边界徘徊时,就不再需要发起注册及位置更新流程。 对于连接状态的终端,有正在进行的业务,终端在移出LTE覆盖时为了保证业务不中断或者终端进入LTE覆盖时为了获得更好的服务,终端需要完成不同接入系统之间的切换。基站侧(eNB、RNC、BSC)指导终端对服务小区和邻小区们进行测量,设定测量上报事件触发条件;终端根据基站侧指示对本小区和邻小区们进行测量,当上报事件触发条件满足时,终端向基站侧发送测量报

16、告。 重定向(Release/Redirection)如果终端和网络不支持Inter-RAT的PS切换或者NACC,基站侧根据测量报告指示终端选择新的小区。重定向机制的业务中断时间也相对较长(2到6秒),因为终端需要先向目标小区获取系统信息。 NACC:NACC只应用于从LTE到GERAN的切换,在网络或终端不支持PS切换的情况下,用以尽量减少业务切换到GERAN目标小区的时延。EUTRAN通过MME和SGSN之间的交互获得目标小区的系统信息,并把系统信息提供给终端,这样终端就可以更快接入到目标小区恢复业务承载。在不支持PS切换的情况下,NACC能更好的支持一些对时延和丢包率比较敏感的基于TC

17、P的业务。 PS切换(PS Handover)网络侧根据终端测量报告做出切换判决,并在发起实际切换前帮助终端在目标网络中申请好资源。这种机制能更好支持实时业务并保证QoS要求、降低业务中断时间及丢包率。这是一个端到端的功能项,需要终端、无线网元和核心网网元的支持。对于LTE和GERAN/UTRAN的互操作,3GPP定义了两个选项: 选择1:LTE与 Release 8 GERAN/UTRAN网络的互操作选择2:LTE与 Pre Release 8 GERAN/UTRAN网络的互操作在这两个选项里,切换都包含两个阶段:切换准备和切换实施阶段。在切换准备阶段里,源网络根据终端测量上报结果做切换决策

18、、触发重定位请求、执行向目标网络申请资源配置相关信令流程、并在目标网络里创建承载路径。实际的切换发生在接下来的切换执行阶段,并释放掉源网络资源。网络架构-网间接口:以【ALU LTE与GERAN/UTRAN PS切换方案】为例ALU基于LTE产品的互操作方案包括LTE eNB和新的EPC网元,支持所有上面提到的切换选项。这些新的EPC网元都是专为满足LTE网络需求而设计的、拥有高可靠性和高可扩展性的设备,包括MME、PCRF、SGW和PGW。ALU 9926 D2U 是基于ALU WCDMA NodeB产品演进而来的,现网WCDMA NodeB可以通过软件升级支持LTE。9926 uD2U体积

19、小,基带处理能力强,能在同一硬件平台上实现TD-LTE 和LTE FDD。 “LTE 与GERAN/UTRAN Release 8的切换” 图一 是ALU基于LTE产品的LTE与GERAN/UTRAN的互操作方案,LTE和Release 8 GERAN/UTRAN互操作时需要用到2个新的接口S3和S4。S3位于SGSN和MME之间,用以在核心网间交换用户上下文和承载信息;S4位于SGSN和SGW之间,在DT功能没有启用的情况下提供用户平面数据的传输。在DT功能启动的时候,一个新的接口S12,位于GERAN/UTRAN和SGW之间被用来传输用户平面数据。从网络角度来看,该架构可以被认为是intr

20、a-E-UTRAN间的切换,GERAN/UTRAN中的SGSN可被当做MME,因此现网中的2G/3G SGSN需要升级到R8来支持S3/S4接口。图1 LTE 和Release 8 网络互操作把GERAN/UTRAN升级到Release u8的一个好处是可以使用ISR来减少终端和网络间的信令,达到提高网络性能的目的。 “LTE 与GERAN/UTRAN Pre-Release 8的切换” 现网都是Pre R8的网络,有些运营商计划引入LTE来支撑一部分高带宽的业务,但没有计划或者不愿意在短期内将网络升级到R8。这种情况下,MME和S/PGW必须开发支持Pre R8的信令和承载接口(Gn/Gp)

21、,来和Pre R8 SGSN沟通,实现切换。如果需要支持DT,PGW和RNC之间需要增加另外新的接口来建立直接通道旁路SGSN;否则,连接E-UTRAN和2G/3G的通路建立在PGW和SGSN之间。图2 LTE 和Pre Release 8 网络互操作 对于这种切换,现网不需要做任何改动,MME被看做SGSN,PGW被看做GGSN。因此,EPC网元需要开发支持新的接口,比如MME和SGSN直接的信令接口Gn,PGW和SGSN之间的信令和承载接口Gn等。 在以上两种切换方式里,切换前后必须保证终端使用同一个PGW(GGSN)连接到外部数据网,否则原来的IP连接会中断,导致业务中断。在从LTE切换

22、到2G/3G的时候,SGSN会根据从源MME处获得的用户上下文里找到源PGW作为IP层面的锚点,保证切换时IP连接不会断开。但从2G/3G切换到LTE的时候,如何保证终端在接入2G/3G网络之初SGSN就为其选择到合适的PGW,具体是通过APN配置还是其他方式,目前还没有定论。另外,以上两种架构也同样适用于处于空闲状态终端在完成小区重选后发起的TAU/RAU流程。【STEP1小结:数据业务切换各选项比较:切换时延 VS 网络成本】 终端自主选择网络的切换方式最简单,易于实施,但切换中IP连接在源网络里被断掉,切换完成后再在目标网络里重建,业务中断时间较长,用户体验比较差。这种方式一般在试验网里

23、使用。LTE网络叠加在pre-release 8网络上的切换方式能够提升用户体验,业务中断时间应该在1秒以内。这种方式也是对现网影响最小的一种方式,因为接口(如 Gn/Gp/Gr)开发的工作都转移到了EPC网元上。 对于2G/3G/LTE多模终端,2G/3G核心网和EPC都把PGW作为IP层面的锚定点;而对于non-LTE的终端,仍然可以选择老的GGSN来连往外部PDN网络。这种方式的最大好处是短期内没有网络升级成本,最大的坏处是不支持ISR。 LTE叠加在release 8网络上的切换方式能够提供最好的用户体验,切换导致的业务中断时间也被缩短到0.5秒以内。在这种方式里,SGW成为所有接入系

24、统的移动性锚点,简化了系统间切换流程。这种切换方式最大的坏处是网络升级成本比较大,对现网影响也比较大。另外, 3GPP2 把 “LTECDMA PSHO 互操作”,从空口细分为:(1)“优化切换” (2)“非优化切换”,(3)以及“非优化切换增强” 3类; 这里不做展开;作为参考,将安排在下面“语音方案的章节”,介绍 Verizon Wireless 的段落里详细说明,并且进行比较。 4 LTE-2/3G交融部署 【STEP3】:语音业务策略LTE GERAN-UTRAN 语音业务切换与终端选项 【CSFB,SRVCC,SVLTE】LTE是一个纯数据域的网络,不能直接承载语音,3GPP定义了两

25、种语音方案:n CSFB 当用户需要发起或者接收语音呼叫时,将呼叫回落到2G/3G网络的CS域去完成n SRVCC 在LTE之上叠加个IMS网络,在LTE覆盖区域内用Voice over IMS的方案,而在走出LTE覆盖时,通过IMS把语音切回到CS域上完成);前面提到,VZW计划在2013年底VoLTE覆盖全美后,取消EVDO服务 : 毕竟, 没有必要同时运营2张数据网 虽然这样的消息还有待观察,但透露出3方面信息:(1) LTE-2/3G现网的数据互通操作交联架构,各运营商趋同; 单从数据业务角度,LTE有替代3G网络的趋势; 如果把VoLTE/VoIP视作特殊数据业务的话,如果LTE覆盖

26、能力到位(尚需一定时间),3G网络退出服务,腾出带宽ReFarming给LTE部署,倒也不失为一个选择,也可以缓解LTE 2.3/2.6G高频覆盖能力不足(尤其是室内覆盖)的缺憾。目前LTE部署频段,运营商有争取800M左右,靠拢1800M左右的趋势。(2) LTE-2/3G现网的语音解决方案,逐渐成为运营商策略差异的分水岭; 不同的取向,将左右运营商的LTE23G网络部署的最终架构; 一个同时被本地受众本地运营商同时接纳的语音解决方案, 将标志者这个LTE网络的商用成熟成功。(3) LTE终端在LTE23G现网的语音解决方案中,有越来越重要的地位:主动性越来越强; 与23G网络情况不同,“终

27、端功能支持与网络功能支持”的时间差越来越小 。( 据GSA(2011-11-1)统计,LTE终端开始趋向成熟商用,201108-10月份,LTE手持终端开始入市;LTE终端统计(GSA:截止2011-11-01)LTE 手持终端情况(以VZWAT&T为代表)VZW 2011/08推出的LTECDMA多模手持终端(SVLTE)AT&T 2011/11/06 推出的2款LTEHSPA多模手持终端(SVLTE)在网络与终端的同时推动下,LTE技术已经超越当年的HSPA,创下了新技术商用部署速度的最快记录既然LTE-2/3G现网的语音方案如此重要,让我们(1)先介绍一下3GPP系统的CSFBSRVCC

28、架构;(2)CSFBSRVCC的实际运营需要平衡诸多考虑.n 但是LTE大规模商用运营的实例不多,影响最大进展最快端到端最完整网络功能与配套终端路标最早的,可能要算北美运营商Verizon Wireless(后面简称为VZW) 我们计划在阐述3GPP LTE系统相关原理后, 尝试以VZW为示例,借助这个3GPP2的LTE23G系统演进,来阐述一下CSFBSRVCC运营商策略,特别是终端考虑 n 鉴于LTE 3GPP3GPP2的趋同性,这样的案例可能会提供一定的参照;当然,我们会做3GPP23GPP相应接口的映射说明,以方便相互借鉴; 不过在潜水之前,先让我们回溯一下3GPP3GPP2对跨系统I

29、RAT网间操作的接口定义【LTE3GPP,3GPP2 IRAT 跨系统互操作架构,与网元接口映射关系】(1) 3GPP LTE 与 23G(Pre-R8)的交联接口(2) 3GPP LTE 与 23G(R8)的交联接口(3) 3GPP2 LTECDMA的交联接口【CSFB 详述】CSFB 方案的实质是LTE 只实现分组域业务,语音业务仍然依靠23G网络原有的电路域设备实现。需要在MME 和电路域IWS 使用SG(S102) 接口以支持CSFB 功能, 还要求用户终端同时支持23G电路域和LTE 的无线接入,支持CSFB 功能。在没有部署IMS的情况下,CSFB 方案可以帮助运营商在LTE 网络

30、中实现语音业务。CSFB 的网络架构如图所示,3GPP CSFB网络架构.原理 3GPP LTE 与 23G CSFB示意对于运营商而言,最简单的切换方式是同时维护两张网络,现网业务还保持在在现有的2G/3G网络上,新的高带宽业务由LTE网络提供。两张网独立运营和维护,由新的2G/3G/LTE多模终端决定选择哪张网来提供所需的业务。每张网有自己独立的IP地址规划。当终端检测到一个更为合适的网络时,就自己主动脱离现有网络,注册到新的网络里来,建立新的会话来获得更好的服务。但这种脱离原网、重新注册进新网的切换方式会带来几十秒的业务中断时间,带给用户不好的业务体验。VZW 网络为例,了解在LTE规模

31、运营中,网络-终端-语音策略的纠结:VZW的语音策略,可以采取有多种候选方案; - S012接口方案,不过S102接口方案只是3GPP初始建议里面的一种;- 从运营方面,VZW希望简化配置,降低运营投入和维护成本;从组网复杂度方面,VZW多希望由终端来承担网间功能;这样的关系可以表述如下:如果VZW希望减少建网初期的CDMA系统升级投入,或许 dual transmitter/dual receiver mobiles 或者dual receivers/single transmitter mobiles a可以作为一种候选方案;具体情况取决与运营商对于语音策略的综合考量和中长期策略:VZW

32、LTE 面临的终端选项,及其网络影响在cdma20001x(以下简称1x)向LTE 演进的过程中, VZW如何解决两网共存时1x 和LTE 双模终端的互操作,实现两网寻呼的可靠发送以及业务的连续性,具有重要的现实意义,值得借鉴。1x 与LTE 互操作主要涉及两个方面的内容:n 双模终端在LTE 或1x 网络中不用切换到另一张网络, 就可直接接收来自另一张网络的寻呼; n 双模终端无需中断业务就可以在两网之间自由切换。下表罗列了LTE规范提供的多种选项,并且详述VZW的最终瞩意(红色标记)(终端选项1) CSFB终端【R8 1xCSFB的基本功能】适用于单收单发的LTE/1x双模终端,终端能支持

33、1xCSFB网络需要支持S102接口(MME-1x IWS-MSC)支持如下功能: - 终端在LTE网络下通过S102接口完成1x预注册 - 1x MO/MT SMS在LTE网络下通过S102接口完成 - 1x MO/MT 语音呼叫(1x寻呼消息通过S102接口和LTE空口tunnel发送到终端)【R8 1xCSFB的呼叫建立时延】 1x Pilot Search/ Sync Channel/ Timing Change/ Overhead/Hash 以上是比普通1x呼叫建立多花时间的RRC Redirection时间 其他一样要做的是 Access Procedures/Network Se

34、tupChannel AssignmentTraffic Acquisition; 对于普通的1x呼叫来说,终端事先已经处于1x网络空闲态,终端可以很快地发送origination或pageresponse消息开始接入过程 对于LTE-1xCSFB呼叫来说,当终端在LTE网络下收到redirection指示后,将转到1x网络,开始捕获导频信道,捕获同步信道,进行定时同步,更新系统开销信息等,然后才开始接入过程。R8 1xCSFB比普通1x voice call的呼叫建立时延要长(终端类型2) E1-CSFB(SVDO) 终端【R9 e1xCSFB方案】适用于单收单发的LTE/1x双模终端,终端

35、能支持e1xCSFB并向网络指示网络需要支持S102接口(MME-1x IWS-MSC)及增强的e1xCSFB功能并向终端指示与R8 1xCSFB相比: - 1x预注册流程没有改变 - 1x MO/MT SMS的流程没有改变 - 1x MO/MT语音呼叫流程改变(1x寻呼消息通过S102接口和LTE空口tunnel发送到终端,1x origination,page response,)R9 e1xCSFB的呼叫建立时延性能由于R9 e1xCSFB呼叫过程中,终端在离开LTE网络时已经收到了1x信道指配消息,转到1x网络时直接进行业务信道捕获,不需要再进行导频捕获等过程,缩短了呼叫建立时延。新增

36、支持语音业务与数据业务的并发过程(Concurrent PS HO)即终端在离开LTE转到1x网络进行e1xCSFB呼叫时,LTE数据业务同时切换到EVDO网络进行, 要求终端具备SVDO能力,e1xCSFB能力,支持concurrent PS HO能力(终端类型3) VZW选项之一: DualRX CSFB终端【R9 1xCSFB for Dual Rx UE】背景:运营商希望简化网络功能和配置,不希望支持S102接口, 通过增强终端的接收能力来解决语音呼叫。R9 1xCSFB for Dual Rx UE方案 - 针对双收单发的LTE/1x双模终端 - LTE网络和1x网络是相互独立的,网

37、络不需要支持S102接口 - 终端需要在信令中指示网络自己具备Dual Rx能力 - LTE网络需要在SIB8信令中指示终端可以支持Dual Rx的1xCSFB基本功能: - 双收单发终端分别接入LTE网络和1x网络进行各自的注册和移动性过程 - 当终端在LTE网络处于空闲或激活态时,能够同时监听1x网络进行1x小区重选、读取广播信道的信令、监听寻呼信道等 - 当终端在cdma2000网络进行CS呼叫、执行cdma2000注册和收发SMS时,终端应被允许离开LTE网络。(终端类型4) VZW目前(201108)推出的终端 【SVLTE 双模终端】- SVLTE是(双网双待)2个独立终端, SV

38、LTE终端虽然可以实现1x语音和LTE数据的并发并且无需网络支持叫接续时,终端才开启1x收发信机工作,并且LTE网络不用suspend LTE数据业务 (终端类型5) Dual Transceiver CSFB 终端 【R10 e1xCSFB for Dual Rx/Tx UE】背景:SVLTE终端虽然可以实现1x语音和LTE数据的并发并且无需网络支持LTE-1xIWK,但终端非常耗电。有运营商提出,希望增强R9 e1xCSFB的功能来支持双收双发的终端,以提高电池寿命。/ 与SVLTE比较,SVLTE是(双网双待)2个独立终端,而双收发CSFB,平时只启动了一套电路(LTE)同时通过S102

39、监听寻呼,还不算独立的2套终端,还只是对无线的开关切换,所以省电。 R10 e1xCSFB for Dual Rx/Tx UE方案: - 假设网络已经支持了e1xCSFB,新增信令指示终端可以支持Dual Rx/Tx UE - 终端具备双收双发能力和e1xCSFB能力,并向网络指示 - 可以实现LTE数据与1x语音的并发,不需支持e1xCSFB中的ConcurrentPS HO基本过程: - 终端在LTE网络驻留时关闭1x收发信机 - 终端仍然通过S102接口进行1x CS预注册 - 终端发起1x呼叫时沿用e1xCSFB部分流程,当LTE网络指示终端转到1x网络进行呼叫接续时,终端才开启1x收

40、发信机工作,并且LTE网络不用suspend LTE数据业务 归纳一下:3GPP与3GPP2情况类似,除SVLTE外, LTE-1xCSFB根据网络能力和终端能力的不同,又分为以下四种,:_ R8基本的CSFB_ R9增强的e1xCSFB_ R9支持Dual Rx UE的CSFB_ R10支持Dual Rx/Tx UE的e1xCSFBLTE R8R9 语音解决方案规范,以及灵活的终端选项,充分考虑了不同运营商的定位策略;运营商可以根据自己能力,选择合适的语音策略,规划最终的LTE23G现网格局,定制配套终端,可以在不同阶段采用不同策略,权衡“网络设备升级投入LTE-23G均衡终端价格体积功能之

41、间的微妙平衡。 确实,即使在3GPP2阵营里面,就我们所知,不同的运营商选择也不同:n 【VzW】- 不考虑S102接口,主要依赖于终端,例如Dual Rx UE, SVLTE UE.- 2010/12/05在38个城市开通了LTE服务,目前主要是LTE数据卡,预计2011年中推出LTE终端n 【MetroPCS】- 对1xCSFB感兴趣- 2010/09/21率先开通了LTE商用服务,推出第一款LTE终端n 【KDDI】- 标准上对R9 e1xCSFB, R10 e1xCSFB for dual Rx/Tx都比较积极【SRVCC 详述】SRVCC 方案是使用户终端通过23G电路域或者LTE的

42、分组域接入IMS,基于IMS 网络实现语音业务的连续性,用户终端可在不同的23G电路域和LTE 接入域之间直接进行切换。SRVCC 方案实现的前提条件如下:n 运营商已部署IMS,且能提供语音业务;n IMS 需要增加VCC AS 功能实体, 负责管理终端在CS 域或者PS 域的注册以及CS 与PS 域之间的路由,并协助完成VT/VoIP 至电路域语音的切换;n 在MME 和23G电路域IWS (互操作功能实体) 引入SG(S102)接口以支持SRVCC 功能,SG(S102) 参考点是在MME 和IWS 之间提供了一条通道,用于传送电路域信令消息(在3GPP/3GPP2接口都有定义)。SRV

43、CC 主要研究和解决IMS over LTE/SAE 和CS 之间的语音连续性问题, 同时需要考虑IMS over HSPA 和CS 之间的语音连续性问题;SRVCC 方案的网络结构如图所示:3GPP SRVCC网络架构.原理(1) 3GPP LTE 与 23G SRVCC示意(2) 3GPP LTE 与 23G SRVCC 详解(3)补充说明: 3GPP LTE-HSPA VoIP的IMS辅助切换【VZW 实例VoLTE/SRVCC】 SRVCC要求IMS支持,要求运营商有明确的VoLTE/VoIP决策; 受限于此,多数运营商的语音解决方案主要考虑”CSFB” IMS商用部署,主要集中在北美

44、;其中,VZW因其 “LTE部署规模速度VoLTE策略”而引人注目n 美国1000个城市,超过1万人的300个,目前VZW已经覆盖117个n 目前VZW CDMA用户 1亿 LTE 用户170万; n 计划2012年底,实现全美覆盖n 目前,VZW的语音策略依靠双模终端解决(SVLTE终端)n 2011-2月份测试VOIP,非常成功 2011-12年初, 计划VOIP商用;VZW的SRVCC架构,并做相应的3GPP3GPP2接口映射:【补充说明:VZW实例 数据切换方案】【1,非优化切换】:ENB要求UE进行测量,然后根据情况做出切换判断,指示UE切换;n 目前UE只能够测量汇报LTE邻区情况

45、, n ENB根据门限,会要求UE盲切(ENB有同站周围CDMA站址的信息,可能是报一个邻区集合123,让UE去接入;这样DROP会高。 n 如果后期有UE能双网的测量能力,则会好很多。n UE在完成CDMA的小区接入和完成鉴权后,释放LTE资源;注意, - UE是EHRPD手机,所以接入的是HSGW而不是PDSN;- 而HSGW是和LTE共享PGW的,所以对外面的服务链接锚地是不变的【2.优化切换】:优化切换,是指LTE对UE的鉴权,提前通过MMEERNC之间的S101接口完成,而不是等小区接入后通过无线接口完成,加速了过程。而且过程中对UE的数据发送会被 SGW BUFFER并且转发倒ERNC【3.增强型非优化切换】是指增加的双方预注册,UE提前进行双方注册,而UE的注册信息被保留在HSGW中,当从LTE切换倒EHRPD时候,可以节省注册时间。(适合同地

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