根据GSA(Global Mobile Suppliers Association)的统计,2012年LTE的全球商用进程正在加速,截至4月份,已有98个国家的312个运营商正在投资建设LTE网络,其中64个LTE网络已经正式发布商用,预测到2012年底,正式商用的LTE网络将达到129个,包括FDD LTE和TDD-LTE制式。
CDMA网络向LTE演进,数据业务的互操作非常关键。目前的CDMA HRPD网络无法实现与LTE的数据业务互操作切换,需要升级至eHRPD(演进的高速分组网络),特别是在LTE网络建设初期、LTE网络覆盖不完善的情况下,互操作的解决方案是提升用户数据业务体验、保护已有的2G/3G网络投资的有效措施之一。
CDMA网络的eHRPD升级
eHRPD是对原HRPD(EVDO)网络的演进和增强,其优点是可以支持与LTE数据业务的互操作(切换)、与LTE使用同一个核心网络,便于维护管理。
从CDMA EV-DO到eHRPD需要对相关网元进行升级,如AN/PCF升级至eAN/ePCF,PDSN升级为HSGW(HRPD Serving Gateway),即HRPD服务网关。对于BTS,eHRPD与HRPD没有差异,即eHRPD改善了网络融合方式,使资源能合理利用但是没有改善无线侧的能力。eHRPD网络架构共分为三种:非漫游的网络架构,漫游时Home Routed场景和Local Breakout场景。
eHRPD新功能增强了CDMA数据业务能力,但网络升级需要考虑对现有HRPD网络、现有3G用户感知体验的影响。
eHRPD与LTE的数据业务互操作
移动网络的业务类型繁多,所要求的业务质量QoS也不同。按数据业务的QoS特征,业务可分为会话、流、交互和后台。会话与流类业务承载实时业务,交互与后台业务承载非实时业务。
LTE与CDMA eHRPD的数据业务互操作,特别需要考虑切换时延的影响。
目前3GPP标准中定义了LTE与eHRPD的双向切换,包括激活态/休眠态的优化与非优化切换流程。但3GPP2标准只定义了LTE至eHRPD的单向切换(包括包括激活态/休眠态的优化与非优化切换)与eHRPD至LTE的空闲态非优化切换。如表1所示。
优化切换时延较少,但实现较复杂,需新增S101与S103接口,目前尚无成熟商用产品。非优化切换是相对于优化切换来说的。在非优化切换中,目标接入网络和原服务网络之间没有使用tunneled signaling,即没有使用S101与S103接口,但非优化切换性能有待提高。
eHRPD的演进策略
HRPD网络向eHRPD网络的演进,需结合LTE的初期部署,相应制定满足数据业务的连续性。HRPD用户向LTE/eHRPD用户迁移是一个长时间的过程,为了保护HRPD网络投资和不影响现有HRPD业务使用,应保证HRPD网络向eHRPD的平滑演进。在3GPP2协议标准上,eHRPD网络与EPC网络趋于统一,HRPD网络网元的升级部署(如PDSN/HSGW、HA/PGW),新功能的引入(PCC架构、QoS控制、多PDN等),需考虑下一代移动网络的演进架构。
在eHRPD升级的第一阶段,原有HRPD网络部分升级为eHRPD网络,支持LTE/eHRPD的终端渗透率较低,LTE和eHRPD核心网小规模新建,并与HRPD核心网叠加共存。图1为第一阶段的演进架构图。
图1 eHRPD演进第一阶段网络架构图
随着LTE网络规模的扩大,eHRPD升级的第二阶段,原有HRPD网络全部升级为eHRPD网络,满足与LTE的数据业务互操作需求,实现HRPD与eHRPD两网部分网元融合,如HSWG/PDSN合设,大力发展LTE/eHRPD双模终端用户。如图2所示。
图2 eHRPD演进第二阶段网络架构图
综上所述,LTE/CDMA混合组网,在LTE网络建设初期,需要考虑与CDMA数据业务的互操作解决方案,以节省投资、提升用户感知,原有的CDMA HRPD网络需升级至eHRPD网络,以支持与LTE的数据业务切换。eHRPD的网络演进需综合考虑LTE网络部署的节奏。但eHRPD与LTE之间的切换时延性能仍有待提高。
作者:广东省电信规划设计院有限公司 冯健 来源:通信世界网-通信世界周刊
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