LTE23G現(xiàn)網的交融部署

1、lte-2g/3g現(xiàn)網的交融部署引言3gpp wcdma是第三代移動通信系統(tǒng)主流技術，在全世界有著成功的商用。在3gpp r5/r6階段，系統(tǒng)支持下行/上行達14.4 mbps/5.76 mbps的峰值速率，以滿足移動多媒體業(yè)務的使用需求。在不改變系統(tǒng)網絡結構的前提下，通過引入64 qam、mimo等技術，系統(tǒng)可以演進到hspa+，最高支持42 mbps速率。lte是3gpp r8技術，以ofdm為核心技術，上、下行峰值速率分別達到50 mbps、100 mbps。lte的下一步演進是lte-advanced，是3gpp r9技術，也即b3g(4g)的候選技術。lte的主要目標包括降低時延、提

2、高用戶數(shù)據速率、改善系統(tǒng)容量和覆蓋、降低運營成本。為了達到這個目標，需要同時考慮無線側和核心網側的演進，這就有了e-utran（evolved umts terrestrial ran）和epc(evolved packet core)的概念。2004年，啟動lte在3gpp的相關研究工作的主要原因是：為了確保為了應對wimax標準的市場競爭和與寬帶無線接入技術的融合。目前，lte已經確立了“下一代無線寬帶應用統(tǒng)一的標準”的地位；在沒有了wimax競爭威脅的情況下，從應用市場和運營的角度來講，對于wcdmahspa運營商來講，需要考慮更多的是 wcdmahspa網絡的lte演進途徑，以及過渡期

3、lte23g現(xiàn)網的交融部署策略。1 wcdmahspa演進考慮： 【hspa àlte àlte advanced】lte 將是真正的寬帶無線多媒體網絡，與移動互聯(lián)網的重要支撐網絡，通過移動性、個人用戶身份特征的一些移動業(yè)務創(chuàng)新，最終將通過精細化的流量管控和開放網絡能力的模式，實現(xiàn)個性化服務和差異化計費，幫助運營商充分利用網絡資源，提高網絡收益，并開創(chuàng)新的商務模式。 在h s p a 基礎上引入h s p a +的優(yōu)勢是平滑演進，在網絡改造投入和網絡效能之間尋求最佳平衡點，以最小代價逼近lte水平。但是hspa最終不能替代lte。lte的部署既有技術驅動因素，也有競爭驅動因

4、素（如：at&t與verizon的lte競爭部署）與hspa比較， lte有下述特點：1） 網絡架構方面，lte采用全ip扁平化的網絡結構，減少了網絡的層次和網元數(shù)目，從而降低的運營商網絡建設的成本投入。n lte r8r9 特點是高效頻譜，低時延和可變帶寬；最主要是通過lte采用的關鍵技術包括高效的頻譜利用，扁平化的網絡利用，帶來了成本的接受，使網絡部署，設備成本得到極大的降低，這為運營商突破網絡的性能和成本的限制，提供一些我們所看到的高帶寬需求以及所謂互聯(lián)網的業(yè)務，提供了非常好的基礎。低成本提供寬帶移動業(yè)務是一般認為，運營商開展lte業(yè)務非常關鍵的因素2）從技術方面講，多載波技術o

5、fdm相對于hspa沿用的wcdma的單載波直序擴頻技術有著天生的優(yōu)點，特別是在對大的系統(tǒng)帶寬支持上。n 由于各個載波可以重合，ofdm在理論上可以接近乃奎斯特極限，是現(xiàn)在所有多址技術當中，效率最高的。ofdm可以有效的避免小區(qū)內用戶間干擾，而cdma技術一定是要在接收端做信道均衡和多用戶檢測。n 帶寬的可擴展性強，多載波技術的系統(tǒng)帶寬取決于子載波的個數(shù)，而cdma技術只能靠提高碼片速率來提高系統(tǒng)帶寬，這樣會造成整個系統(tǒng)，尤其是ue的復雜度大幅度上升。n ofdm對于多徑衰落的良好抗性，isi的性能遠遠好于cdma技術，cdma技術在系統(tǒng)帶寬超過5m之后，做消除多徑衰落均衡器的復雜度會大大上升

6、。n 對于mimo，ofdm技術的支持也大大超過cdma，主要還是因為ofdm技術的isi比較小，如果天線間干擾和isi混在一起，mimo實現(xiàn)的復雜度將大大提升，ofdm在這一方面也是具有優(yōu)勢的。 3) 產業(yè)鏈方面，現(xiàn)在應該選擇lte作為演進計劃的運營商數(shù)量逐漸增多，商用條件開始成熟；終端方面，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+的終端數(shù)量，與為了lte的芯片或終端供貨能力差距不多。4）未來演進特別 lte r10 “l(fā)te-advanced”：lte-a是lte的平滑演進，與lte r8r9 保持后向兼容；支持多種覆

7、蓋場景，提供從宏蜂窩到室內場景的無縫覆蓋；重點解決低速移動環(huán)境中的高速數(shù)據傳輸，包括進一步降低技術成本和能耗等；性能指標是系統(tǒng)帶寬大于20 mhz，支持的下行峰值速率為1gbit/s，頻譜效率提高到30bit/s/hz，上行峰值速率為500mbit/s，頻譜效率提高到15 bit/s/hz。lte-a系統(tǒng)將下行天線擴展到8×8，上行天線擴展到4×4，并且引入了載波聚合技術、中繼技術和多點協(xié)作傳輸技術平滑，現(xiàn)有網絡投資可以得到最大限度的保護。wcdma hspa技術的后向演進受到人們的廣泛關注。從核心技術、系統(tǒng)帶寬、峰值速率、網絡結構、多址技術、演進方式等方面比較， 總體來說

8、：從hspa升級到hspa+以軟件升級為主，演進較為平滑，在hspa載頻擴容到第3個載頻時候；考慮到需要替換硬件平臺，hspamimo的引入需要慎重。建議以dualcell作為技術替代；暫緩mimo硬件平臺的替換問題。建議hspahspa在擴容到第3第4載頻的時候考慮是否引入mimo，或者引入lte；在hpsahspa擴容到第4第5載頻的時候，需要擇機引入lte。因為不僅從技術驅動因素（10m頻段資源是ltehspa性能的平衡點，20m頻段條件下ltehspa性能差異明顯），還是運營商競爭因素和lte成熟時間（中國移動 tdlte 20122013）因素來看，20m頻寬條件下，必須考慮lte/

9、lte+引入和增加更換硬件平臺。2 lte與23g現(xiàn)網的交融部署趨勢： 【gsm/hspa/hpsa+/lte】當然，lte也將面臨挑戰(zhàn)，目前l(fā)te尚不能滿足所有運營商的特定需求，需要繼續(xù)完善以支持多種應用。特別是由于3g增強技術的存在，lte的業(yè)務發(fā)展與現(xiàn)網的業(yè)務均衡，需要更細致的考慮：hspa+采用的3g增強改進有：1) 下行/上行采用64qam/16qam方式。2) 多天線技術。3) 改進層2以支持高數(shù)據速率。4) 其他性能增強技術。在hspa+中，為了進一步增強實時業(yè)務的qos和系統(tǒng)性能，縮短與lte的差距，引入了一些新技術，如增強的ellfach（以減少信道建立和分配的延遲，增加id

10、le、cell-fach、cell-pch和ura-pch的可用峰值速率）、ue drx、cpc(continuous packet connectivity)等。 目前的3g增強技術hspa，也包括evdo reva/b,使得2-3g網絡在今后幾年內,得以保持技術競爭力，而運營商在2-3g現(xiàn)網上巨大的投入與收入相比還不相匹配，這些需要優(yōu)先解決。lte與23g現(xiàn)網的交融部署趨勢十分明顯。 運營商需要從"網絡架構終端能力業(yè)務均衡"綜合角度，理解評估"lte-2/3g現(xiàn)網的互操作機理"，斟酌"lte-2/3g現(xiàn)網部署策略"：n 根據數(shù)據與

11、語音業(yè)務的先后次序，根據語音業(yè)務的策略（是否采用csfb，如何定位volte/voip），來決定相配套的終端策略，以及l(fā)te-2/3g現(xiàn)網的架構關系。n 在網間架構確立后，考慮通過"rrmson規(guī)劃"綜合配套措施，對"lte-2/3g網絡"間的業(yè)務進行優(yōu)化平衡3 lte-2/3g交融部署 【step1】：數(shù)據業(yè)務的互操作lte geran-utran 數(shù)據切換選項 【交聯(lián)架構，與互通接口】n 建網初期，lte終端以“多模數(shù)據卡數(shù)據業(yè)務“為主，并且首先在熱點區(qū)域部署；無線寬帶業(yè)務的成熟需要一定的時間，取決于 (1) lte/epc網絡，以及無線寬帶業(yè)務應用

12、平臺的成熟 (2)lte多模手持終端”功能價格的均衡“，特別是定位功能（3）用戶使用習慣的孵化。 n 即使lte進入大規(guī)模部署階段， lte用戶的數(shù)據業(yè)務也是唯一確定的基本業(yè)務：（1）lte-2/3g語音策略，需要在用戶終端功能價格與運營商網絡設備升級投入之間小心平衡，多數(shù)運營商會持謹慎觀望態(tài)度，特別是volte/voip是否在現(xiàn)網引入的問題 （2）無線寬帶業(yè)務的成熟，則有很多不確定性，有技術瓶頸，也有成功業(yè)務模型的顧慮n 所以， 在lte網絡完全替代2g/3g網絡之前很長一段時間之內，將出現(xiàn)lte和2g/3g并存的情況。為了支持業(yè)務的連續(xù)性、提升用戶體驗，lte必需實現(xiàn)與2g/3g網絡的互通

13、。 n 不同系統(tǒng)間的切換，包括數(shù)據切換和語音切換； 建議首先考慮“數(shù)據業(yè)務互通”，夯實lte-2/3g網絡互聯(lián)的架構基礎數(shù)據通道；在此基礎上，疊加“語音業(yè)務互通”以及“無線寬帶業(yè)務應用”相關的信令接口業(yè)務處理模塊?！緇te和2g/3g數(shù)據域之間的數(shù)據切換方案】ue自主選擇網絡的數(shù)據切換.原理對于運營商而言，最簡單的切換方式是同時維護兩張網絡，現(xiàn)網業(yè)務還保持在在現(xiàn)有的2g/3g網絡上，新的高帶寬業(yè)務由lte網絡提供。兩張網獨立運營和維護，由新的2g/3g/lte多模終端決定選擇哪張網來提供所需的業(yè)務。每張網有自己獨立的ip地址規(guī)劃。當終端檢測到一個更為合適的網絡時，就自己主動脫離現(xiàn)有網絡，注冊到

14、新的網絡里來，建立新的會話來獲得更好的服務。但這種脫離原網、重新注冊進新網的切換方式會帶來幾十秒的業(yè)務中斷時間，帶給用戶不好的業(yè)務體驗。網絡側控制的數(shù)據切換.原理 為了更好保持業(yè)務的連續(xù)性、降低業(yè)務中斷時間、提升用戶體驗，3gpp定義了幾種由網絡側控制的切換機制：小區(qū)重選、重定向、ps切換和nacc。運營商可以基于自己的基礎網絡情況和網絡演進策略做出不同選擇。    (對于空閑狀態(tài)的終端，沒有正在進行的業(yè)務，為了確保業(yè)務發(fā)起時有合適可用的網絡，終端需要通過小區(qū)重選的方式選擇合適的網絡進行駐留：§ 小區(qū)重選（cell reselection）基站側指導終端

15、對服務小區(qū)和鄰小區(qū)頻點進行測量，配置切換觸發(fā)門限；終端根據測量結果，自行決定是否重選進新的小區(qū)駐留。之后發(fā)起tau或者rau位置更新流程，注冊到網絡里來。如果終端頻繁在lte覆蓋邊緣移動，會產生大量位置更新信令，給系統(tǒng)設備帶來極大的信令負荷，造成空口資源消耗。為了減少這種位置更新信令，3gpp引入了isr（空閑模式的信令減少）的方案，將相鄰的2g/3g的路由區(qū)和eps的跟蹤區(qū)設定為等效區(qū)，讓終端在兩個網絡進行雙注冊，這樣終端在這兩個系統(tǒng)邊界徘徊時，就不再需要發(fā)起注冊及位置更新流程。 對于連接狀態(tài)的終端，有正在進行的業(yè)務，終端在移出lte覆蓋時為了保證業(yè)務不中斷或者終端進入lte覆蓋時為了獲得更

16、好的服務，終端需要完成不同接入系統(tǒng)之間的切換?；緜龋╡nb、rnc、bsc）指導終端對服務小區(qū)和鄰小區(qū)們進行測量，設定測量上報事件觸發(fā)條件；終端根據基站側指示對本小區(qū)和鄰小區(qū)們進行測量，當上報事件觸發(fā)條件滿足時，終端向基站側發(fā)送測量報告。§ 重定向（release/redirection）如果終端和網絡不支持inter-rat的ps切換或者nacc，基站側根據測量報告指示終端選擇新的小區(qū)。重定向機制的業(yè)務中斷時間也相對較長（2到6秒），因為終端需要先向目標小區(qū)獲取系統(tǒng)信息。 § nacc：nacc只應用于從lte到geran的切換，在網絡或終端不支持ps切換的情況下，用以

17、盡量減少業(yè)務切換到geran目標小區(qū)的時延。eutran通過mme和sgsn之間的交互獲得目標小區(qū)的系統(tǒng)信息，并把系統(tǒng)信息提供給終端，這樣終端就可以更快接入到目標小區(qū)恢復業(yè)務承載。在不支持ps切換的情況下，nacc能更好的支持一些對時延和丟包率比較敏感的基于tcp的業(yè)務。 § ps切換（ps handover）網絡側根據終端測量報告做出切換判決，并在發(fā)起實際切換前幫助終端在目標網絡中申請好資源。這種機制能更好支持實時業(yè)務并保證qos要求、降低業(yè)務中斷時間及丟包率。這是一個端到端的功能項，需要終端、無線網元和核心網網元的支持。對于lte和geran/utran的互操作，3gpp定義了兩

18、個選項： 選擇1：lte與 release 8 geran/utran網絡的互操作選擇2：lte與 pre release 8 geran/utran網絡的互操作在這兩個選項里，切換都包含兩個階段：切換準備和切換實施階段。在切換準備階段里，源網絡根據終端測量上報結果做切換決策、觸發(fā)重定位請求、執(zhí)行向目標網絡申請資源配置相關信令流程、并在目標網絡里創(chuàng)建承載路徑。實際的切換發(fā)生在接下來的切換執(zhí)行階段，并釋放掉源網絡資源。 網絡架構-網間接口：以【alu lte與geran/utran ps切換方案】為例 alu基于lte產品的互操作方案包括lte enb和新的epc網元，支持所

19、有上面提到的切換選項。這些新的epc網元都是專為滿足lte網絡需求而設計的、擁有高可靠性和高可擴展性的設備，包括mme、pcrf、sgw和pgw。alu 9926 d2u 是基于alu wcdma nodeb產品演進而來的，現(xiàn)網wcdma nodeb可以通過軟件升級支持lte。9926 ud2u體積小，基帶處理能力強，能在同一硬件平臺上實現(xiàn)td-lte 和lte fdd。§ “l(fā)te 與geran/utran release 8的切換”     圖一 是alu基于lte產品的lte與geran/utran的互操作方案，lte和release 8 gera

20、n/utran互操作時需要用到2個新的接口s3和s4。s3位于sgsn和mme之間，用以在核心網間交換用戶上下文和承載信息；s4位于sgsn和sgw之間，在dt功能沒有啟用的情況下提供用戶平面數(shù)據的傳輸。在dt功能啟動的時候，一個新的接口s12，位于geran/utran和sgw之間被用來傳輸用戶平面數(shù)據。從網絡角度來看，該架構可以被認為是intra-e-utran間的切換，geran/utran中的sgsn可被當做mme，因此現(xiàn)網中的2g/3g sgsn需要升級到r8來支持s3/s4接口。圖1  lte 和release 8 網絡互操作把geran/utran升級到release

21、u8的一個好處是可以使用isr來減少終端和網絡間的信令，達到提高網絡性能的目的。§ “l(fā)te 與geran/utran pre-release 8的切換” 現(xiàn)網都是pre r8的網絡，有些運營商計劃引入lte來支撐一部分高帶寬的業(yè)務，但沒有計劃或者不愿意在短期內將網絡升級到r8。這種情況下，mme和s/pgw必須開發(fā)支持pre r8的信令和承載接口（gn/gp），來和pre r8 sgsn溝通，實現(xiàn)切換。如果需要支持dt，pgw和rnc之間需要增加另外新的接口來建立直接通道旁路sgsn；否則，連接e-utran和2g/3g的通路建立在pgw和sgsn之間。圖2  lte 和

22、pre release 8 網絡互操作    對于這種切換，現(xiàn)網不需要做任何改動，mme被看做sgsn，pgw被看做ggsn。因此，epc網元需要開發(fā)支持新的接口，比如mme和sgsn直接的信令接口gn，pgw和sgsn之間的信令和承載接口gn等。    在以上兩種切換方式里，切換前后必須保證終端使用同一個pgw（ggsn）連接到外部數(shù)據網，否則原來的ip連接會中斷，導致業(yè)務中斷。在從lte切換到2g/3g的時候，sgsn會根據從源mme處獲得的用戶上下文里找到源pgw作為ip層面的錨點，保證切換時ip連接不會斷開。但從2g/3g切換

23、到lte的時候，如何保證終端在接入2g/3g網絡之初sgsn就為其選擇到合適的pgw，具體是通過apn配置還是其他方式，目前還沒有定論。另外，以上兩種架構也同樣適用于處于空閑狀態(tài)終端在完成小區(qū)重選后發(fā)起的tau/rau流程。 【step1小結：數(shù)據業(yè)務切換各選項比較：切換時延 vs 網絡成本】    終端自主選擇網絡的切換方式最簡單，易于實施，但切換中ip連接在源網絡里被斷掉，切換完成后再在目標網絡里重建，業(yè)務中斷時間較長，用戶體驗比較差。這種方式一般在試驗網里使用。lte網絡疊加在pre-release 8網絡上的切換方式能夠提升用戶體驗，業(yè)務中斷時間

24、應該在1秒以內。這種方式也是對現(xiàn)網影響最小的一種方式，因為接口（如 gn/gp/gr）開發(fā)的工作都轉移到了epc網元上。 對于2g/3g/lte多模終端，2g/3g核心網和epc都把pgw作為ip層面的錨定點；而對于non-lte的終端，仍然可以選擇老的ggsn來連往外部pdn網絡。這種方式的最大好處是短期內沒有網絡升級成本，最大的壞處是不支持isr。    lte疊加在release 8網絡上的切換方式能夠提供最好的用戶體驗，切換導致的業(yè)務中斷時間也被縮短到0.5秒以內。在這種方式里，sgw成為所有接入系統(tǒng)的移動性錨點，簡化了系統(tǒng)間切換流程。這種切換方式最大的壞

25、處是網絡升級成本比較大，對現(xiàn)網影響也比較大。另外， 3gpp2 把 “l(fā)tecdma psho 互操作”，從空口細分為：（1）“優(yōu)化切換” （2）“非優(yōu)化切換”，（3）以及“非優(yōu)化切換增強” 3類； 這里不做展開；作為參考，將安排在下面“語音方案的章節(jié)”，介紹 verizon wireless 的段落里詳細說明，并且進行比較。 4 lte-2/3g交融部署 【step3】：語音業(yè)務策略lte geran-utran 語音業(yè)務切換與終端選項 【csfb，srvcc，svlte】lte是一個純數(shù)據域的網絡，不能直接承載語音，3gpp定義了兩種語音方案：n csfb 當用戶需要發(fā)起或者接收語音呼叫時

26、，將呼叫回落到2g/3g網絡的cs域去完成n srvcc 在lte之上疊加個ims網絡，在lte覆蓋區(qū)域內用voice over ims的方案，而在走出lte覆蓋時，通過ims把語音切回到cs域上完成）；前面提到，vzw計劃在2013年底volte覆蓋全美后，取消evdo服務 : 畢竟, 沒有必要同時運營2張數(shù)據網 à 雖然這樣的消息還有待觀察，但透露出3方面信息：(1) lte-2/3g現(xiàn)網的數(shù)據互通操作交聯(lián)架構，各運營商趨同； 單從數(shù)據業(yè)務角度，lte有替代3g網絡的趨勢；à 如果把volte/voip視作特殊數(shù)據業(yè)務的話，如果lte覆蓋能力到位（尚需一定時間），3g網

27、絡退出服務，騰出帶寬refarming給lte部署，倒也不失為一個選擇，也可以緩解lte 2.3/2.6g高頻覆蓋能力不足（尤其是室內覆蓋）的缺憾。目前l(fā)te部署頻段，運營商有爭取800m左右，靠攏1800m左右的趨勢。(2) lte-2/3g現(xiàn)網的語音解決方案，逐漸成為運營商策略差異的分水嶺； 不同的取向，將左右運營商的lte23g網絡部署的最終架構；à 一個同時被本地受眾本地運營商同時接納的語音解決方案， 將標志者這個lte網絡的商用成熟成功。(3) lte終端在lte23g現(xiàn)網的語音解決方案中，有越來越重要的地位：主動性越來越強；à 與23g網絡情況不同，“終端功能支

28、持與網絡功能支持”的時間差越來越小 。( 據gsa（2011-11-1）統(tǒng)計，lte終端開始趨向成熟商用，201108-10月份，lte手持終端開始入市；lte終端統(tǒng)計（gsa：截止2011-11-01）lte 手持終端情況（以vzwat&t為代表）vzw 2011/08推出的ltecdma多模手持終端（svlte）at&t 2011/11/06 推出的2款ltehspa多模手持終端（svlte）在網絡與終端的同時推動下，lte技術已經超越當年的hspa，創(chuàng)下了新技術商用部署速度的最快記錄既然lte-2/3g現(xiàn)網的語音方案如此重要，讓我們（1）先介紹一下3gpp系統(tǒng)的csfbs

29、rvcc架構;（2）csfbsrvcc的實際運營需要平衡諸多考慮.n 但是lte大規(guī)模商用運營的實例不多，影響最大進展最快端到端最完整網絡功能與配套終端路標最早的，可能要算北美運營商verizon wireless(后面簡稱為vzw) à 我們計劃在闡述3gpp lte系統(tǒng)相關原理后， 嘗試以vzw為示例，借助這個3gpp2的lte23g系統(tǒng)演進，來闡述一下csfbsrvcc運營商策略，特別是終端考慮 n 鑒于lte 3gpp3gpp2的趨同性，這樣的案例可能會提供一定的參照；當然，我們會做3gpp23gpp相應接口的映射說明，以方便相互借鑒； 不過在潛水之前，先讓我們回溯一下3gp

30、p3gpp2對跨系統(tǒng)irat網間操作的接口定義【lte3gpp,3gpp2 irat 跨系統(tǒng)互操作架構，與網元接口映射關系】（1） 3gpp lte 與 23g（pre-r8）的交聯(lián)接口（2） 3gpp lte 與 23g（r8）的交聯(lián)接口（3） 3gpp2 ltecdma的交聯(lián)接口【csfb 詳述】csfb 方案的實質是lte 只實現(xiàn)分組域業(yè)務，語音業(yè)務仍然依靠23g網絡原有的電路域設備實現(xiàn)。需要在mme 和電路域iws 使用sg（s102） 接口以支持csfb 功能， 還要求用戶終端同時支持23g電路域和lte 的無線接入，支持csfb 功能。在沒有部署ims的情況下，csfb 方案可以幫

31、助運營商在lte 網絡中實現(xiàn)語音業(yè)務。csfb 的網絡架構如圖所示，3gpp csfb網絡架構.原理 3gpp lte 與 23g csfb示意對于運營商而言，最簡單的切換方式是同時維護兩張網絡，現(xiàn)網業(yè)務還保持在在現(xiàn)有的2g/3g網絡上，新的高帶寬業(yè)務由lte網絡提供。兩張網獨立運營和維護，由新的2g/3g/lte多模終端決定選擇哪張網來提供所需的業(yè)務。每張網有自己獨立的ip地址規(guī)劃。當終端檢測到一個更為合適的網絡時，就自己主動脫離現(xiàn)有網絡，注冊到新的網絡里來，建立新的會話來獲得更好的服務。但這種脫離原網、重新注冊進新網的切換方式會帶來幾十秒的業(yè)務中斷時間，帶給用戶不好的業(yè)務體驗。vzw 網絡

32、為例，了解在lte規(guī)模運營中，網絡-終端-語音策略的糾結：vzw的語音策略，可以采取有多種候選方案； - s012接口方案，不過s102接口方案只是3gpp初始建議里面的一種；- 從運營方面，vzw希望簡化配置，降低運營投入和維護成本；從組網復雜度方面，vzw多希望由終端來承擔網間功能；這樣的關系可以表述如下：如果vzw希望減少建網初期的cdma系統(tǒng)升級投入，或許 dual transmitter/dual receiver mobiles 或者dual receivers/single transmitter mobiles a可以作為一種候選方案；具體情況取決與運營商對于語音策略的綜合考量

33、和中長期策略：vzw lte 面臨的終端選項，及其網絡影響在cdma20001x（以下簡稱1x）向lte 演進的過程中， vzw如何解決兩網共存時1x 和lte 雙模終端的互操作，實現(xiàn)兩網尋呼的可靠發(fā)送以及業(yè)務的連續(xù)性，具有重要的現(xiàn)實意義，值得借鑒。1x 與lte 互操作主要涉及兩個方面的內容：n 雙模終端在lte 或1x 網絡中不用切換到另一張網絡， 就可直接接收來自另一張網絡的尋呼； n 雙模終端無需中斷業(yè)務就可以在兩網之間自由切換。下表羅列了lte規(guī)范提供的多種選項，并且詳述vzw的最終矚意（紅色標記）(終端選項1) csfb終端【r8 1xcsfb的基本功能】適用于單收單發(fā)的lte/1

34、x雙模終端，終端能支持1xcsfb網絡需要支持s102接口(mme-1x iws-msc)支持如下功能： - 終端在lte網絡下通過s102接口完成1x預注冊 - 1x mo/mt sms在lte網絡下通過s102接口完成 - 1x mo/mt 語音呼叫（1x尋呼消息通過s102接口和lte空口tunnel發(fā)送到終端）【r8 1xcsfb的呼叫建立時延】 1x pilot search/ sync channel/ timing change/ overhead/hash 以上是比普通1x呼叫建立多花時間的rrc redirection時間 其他一樣要做的是 access procedures

35、/network setupchannel assignmenttraffic acquisition； 對于普通的1x呼叫來說，終端事先已經處于1x網絡空閑態(tài)，終端可以很快地發(fā)送origination或pageresponse消息開始接入過程 對于lte-1xcsfb呼叫來說，當終端在lte網絡下收到redirection指示后，將轉到1x網絡，開始捕獲導頻信道，捕獲同步信道，進行定時同步，更新系統(tǒng)開銷信息等，然后才開始接入過程。r8 1xcsfb比普通1x voice call的呼叫建立時延要長(終端類型2) e1-csfb(svdo) 終端【r9 e1xcsfb方案】適用于單收單發(fā)的lt

36、e/1x雙模終端，終端能支持e1xcsfb并向網絡指示網絡需要支持s102接口(mme-1x iws-msc)及增強的e1xcsfb功能并向終端指示與r8 1xcsfb相比： - 1x預注冊流程沒有改變 - 1x mo/mt sms的流程沒有改變 - 1x mo/mt語音呼叫流程改變（1x尋呼消息通過s102接口和lte空口tunnel發(fā)送到終端，1x origination，page response，）r9 e1xcsfb的呼叫建立時延性能由于r9 e1xcsfb呼叫過程中，終端在離開lte網絡時已經收到了1x信道指配消息，轉到1x網絡時直接進行業(yè)務信道捕獲，不需要再進行導頻捕獲等過程，縮

37、短了呼叫建立時延。新增支持語音業(yè)務與數(shù)據業(yè)務的并發(fā)過程(concurrent ps ho)即終端在離開lte轉到1x網絡進行e1xcsfb呼叫時，lte數(shù)據業(yè)務同時切換到evdo網絡進行， 要求終端具備svdo能力，e1xcsfb能力，支持concurrent ps ho能力(終端類型3) à vzw選項之一: dualrx csfb終端【r9 1xcsfb for dual rx ue】背景：運營商希望簡化網絡功能和配置，不希望支持s102接口， 通過增強終端的接收能力來解決語音呼叫。r9 1xcsfb for dual rx ue方案 - 針對雙收單發(fā)的lte/1x雙模終端 -

38、lte網絡和1x網絡是相互獨立的，網絡不需要支持s102接口 - 終端需要在信令中指示網絡自己具備dual rx能力 - lte網絡需要在sib8信令中指示終端可以支持dual rx的1xcsfb基本功能： - 雙收單發(fā)終端分別接入lte網絡和1x網絡進行各自的注冊和移動性過程 - 當終端在lte網絡處于空閑或激活態(tài)時，能夠同時監(jiān)聽1x網絡進行1x小區(qū)重選、讀取廣播信道的信令、監(jiān)聽尋呼信道等 - 當終端在cdma2000網絡進行cs呼叫、執(zhí)行cdma2000注冊和收發(fā)sms時，終端應被允許離開lte網絡。（終端類型4）à vzw目前（201108）推出的終端 【svlte 雙模終端】

39、- svlte是（雙網雙待）2個獨立終端， svlte終端雖然可以實現(xiàn)1x語音和lte數(shù)據的并發(fā)并且無需網絡支持叫接續(xù)時，終端才開啟1x收發(fā)信機工作，并且lte網絡不用suspend lte數(shù)據業(yè)務 （終端類型5）à dual transceiver csfb 終端 【r10 e1xcsfb for dual rx/tx ue】背景：svlte終端雖然可以實現(xiàn)1x語音和lte數(shù)據的并發(fā)并且無需網絡支持lte-1xiwk，但終端非常耗電。有運營商提出，希望增強r9 e1xcsfb的功能來支持雙收雙發(fā)的終端，以提高電池壽命。/ 與svlte比較，svlte是（雙網雙待）2個獨立終端，而雙

40、收發(fā)csfb，平時只啟動了一套電路（lte）同時通過s102監(jiān)聽尋呼，還不算獨立的2套終端，還只是對無線的開關切換，所以省電。 r10 e1xcsfb for dual rx/tx ue方案： - 假設網絡已經支持了e1xcsfb，新增信令指示終端可以支持dual rx/tx ue - 終端具備雙收雙發(fā)能力和e1xcsfb能力，并向網絡指示 - 可以實現(xiàn)lte數(shù)據與1x語音的并發(fā)，不需支持e1xcsfb中的concurrentps ho基本過程： - 終端在lte網絡駐留時關閉1x收發(fā)信機 - 終端仍然通過s102接口進行1x cs預注冊 - 終端發(fā)起1x呼叫時沿用e1xcsfb部分流程，當l

41、te網絡指示終端轉到1x網絡進行呼叫接續(xù)時，終端才開啟1x收發(fā)信機工作，并且lte網絡不用suspend lte數(shù)據業(yè)務 歸納一下：3gpp與3gpp2情況類似，除svlte外， lte-1xcsfb根據網絡能力和終端能力的不同，又分為以下四種，：_ r8基本的csfb_ r9增強的e1xcsfb_ r9支持dual rx ue的csfb_ r10支持dual rx/tx ue的e1xcsfblte r8r9 語音解決方案規(guī)范，以及靈活的終端選項，充分考慮了不同運營商的定位策略；運營商可以根據自己能力，選擇合適的語音策略，規(guī)劃最終的lte23g現(xiàn)網格局，定制配套終端，可以在不同階段采用不同策略

42、，權衡“網絡設備升級投入lte-23g均衡終端價格體積功能之間的微妙平衡。 確實，即使在3gpp2陣營里面，就我們所知，不同的運營商選擇也不同：n 【vzw】- 不考慮s102接口，主要依賴于終端，例如dual rx ue, svlte ue.- 2010/12/05在38個城市開通了lte服務，目前主要是lte數(shù)據卡，預計2011年中推出lte終端n 【metropcs】- 對1xcsfb感興趣- 2010/09/21率先開通了lte商用服務，推出第一款lte終端n 【kddi】- 標準上對r9 e1xcsfb， r10 e1xcsfb for dual rx/tx都比較積極【srvcc 詳

43、述】srvcc 方案是使用戶終端通過23g電路域或者lte的分組域接入ims，基于ims 網絡實現(xiàn)語音業(yè)務的連續(xù)性，用戶終端可在不同的23g電路域和lte 接入域之間直接進行切換。srvcc 方案實現(xiàn)的前提條件如下：n 運營商已部署ims，且能提供語音業(yè)務；n ims 需要增加vcc as 功能實體， 負責管理終端在cs 域或者ps 域的注冊以及cs 與ps 域之間的路由，并協(xié)助完成vt/voip 至電路域語音的切換；n 在mme 和23g電路域iws （互操作功能實體） 引入sg(s102)接口以支持srvcc 功能，sg(s102) 參考點是在mme 和iws 之間提供了一條通道，用于傳送

44、電路域信令消息（在3gpp/3gpp2接口都有定義）。srvcc 主要研究和解決ims over lte/sae 和cs 之間的語音連續(xù)性問題， 同時需要考慮ims over hspa 和cs 之間的語音連續(xù)性問題；srvcc 方案的網絡結構如圖所示：3gpp srvcc網絡架構.原理（1） 3gpp lte 與 23g srvcc示意（2） 3gpp lte 與 23g srvcc 詳解（3）補充說明： 3gpp lte-hspa voip的ims輔助切換【vzw 實例volte/srvcc】§ srvcc要求ims支持，要求運營商有明確的volte/voip決策；§ 受

45、限于此，多數(shù)運營商的語音解決方案主要考慮”csfb”§ ims商用部署，主要集中在北美；其中，vzw因其 “l(fā)te部署規(guī)模速度volte策略”而引人注目n 美國1000個城市，超過1萬人的300個，目前vzw已經覆蓋117個n 目前vzw cdma用戶 1億 lte 用戶170萬； n 計劃2012年底，實現(xiàn)全美覆蓋n 目前，vzw的語音策略依靠雙模終端解決（svlte終端）n 2011-2月份測試voip，非常成功 2011-12年初， 計劃voip商用；vzw的srvcc架構，并做相應的3gpp3gpp2接口映射：【補充說明：vzw實例 數(shù)據切換方案】【1,非優(yōu)化切換】：enb要

46、求ue進行測量，然后根據情況做出切換判斷，指示ue切換；n 目前ue只能夠測量匯報lte鄰區(qū)情況， n enb根據門限，會要求ue盲切（enb有同站周圍cdma站址的信息，可能是報一個鄰區(qū)集合123，讓ue去接入；這樣drop會高。 n 如果后期有ue能雙網的測量能力，則會好很多。n ue在完成cdma的小區(qū)接入和完成鑒權后，釋放lte資源；注意， - ue是ehrpd手機，所以接入的是hsgw而不是pdsn；- 而hsgw是和lte共享pgw的，所以對外面的服務鏈接錨地是不變的【2.優(yōu)化切換】：優(yōu)化切換，是指lte對ue的鑒權，提前通過mmeernc之間的s101接口完成，而不是等小區(qū)接入后

47、通過無線接口完成，加速了過程。而且過程中對ue的數(shù)據發(fā)送會被 sgw buffer并且轉發(fā)倒ernc【3.增強型非優(yōu)化切換】是指增加的雙方預注冊，ue提前進行雙方注冊，而ue的注冊信息被保留在hsgw中，當從lte切換倒ehrpd時候，可以節(jié)省注冊時間。（適合同地點站）vzw數(shù)據互通互通（psho）3方案對比優(yōu)化切換通過在e-utran網絡中實現(xiàn)ehrpd預注冊過程，提前做好eat/ue接入ehrpd網絡的準備，因此相對于非優(yōu)化切換來說，切換時延能夠大大降低，從而滿足實時業(yè)務的需求。但是，優(yōu)化切換需要在epc/lte網絡中建立到ehrpd網絡的隧道，需要支持互操作s101和s103等接口，同時

48、優(yōu)化切換對ehrpd網絡空中接口修改較多。非優(yōu)化切換相對優(yōu)化切換來說部署簡單，不需要支持互操作接口s101和s103，ehrpd網絡空中接口修改也很少。但是，由于eat/ue需要在目標網絡中重新進行網絡接入和參數(shù)協(xié)商，所以切換時延較長，不太適合對實時性要求高的業(yè)務。對于cdma/lte數(shù)據互操作的網絡部署，vzw需要考慮業(yè)務需求和網絡設備成本。如果初期沒有實時業(yè)務需求，可以先采用非優(yōu)化切換方案。當有實時業(yè)務、特別是voip語音類業(yè)務的需求時，再升級網絡設備以支持優(yōu)化切換方案?？紤]到非優(yōu)化切換對網絡改動較少，同時對終端芯片的功能也不做特別多要求，因此vzw也在討論非優(yōu)化切換的增強方案，希望從網絡

49、實現(xiàn)復雜性與切換性能兩個方面來綜合考慮，以獲取最佳cdma/lte數(shù)據互操作方案?！緎tep2小結：lte語音方案csfb-srvcc對比】srvcc 方案滿足運營商采用lte 技術實現(xiàn)向全業(yè)務網絡演進的要求，能夠比較完善地解決lte 與23g語音互操作問題， 保證業(yè)務連續(xù)性， 但要求升級現(xiàn)網23g現(xiàn)網設備和部署ims核心網。在ims部署復雜、商用緩慢的現(xiàn)狀下，csfb 是實現(xiàn)語音業(yè)務的一個比較簡單、經濟的方案。用戶接入lte，通過iws 注冊到23g電路域， 這樣終端就可以在接入e-utran的情況下同時使用23g電路域的語音業(yè)務。但是csfb 方案可能會導致不好的用戶體驗， 因為用戶每發(fā)起

50、或接收一個呼叫都要進行一次無線接入方式的切換， 這樣一方面會帶來一定的時延， 另一方面如果終端正在使用lte 分組域業(yè)務，進來的呼叫會影響當前業(yè)務。相對csfb 方案而言，srvcc 方案的用戶體驗會更好，srvcc 是通過ims 實現(xiàn)23g電路域和lte 的語音業(yè)務的連續(xù)性，有利于運營商在ps 域開展多媒體業(yè)務， 但需部署ims，核心網的改動較大。另外，隨著網絡的發(fā)展，運營商將部署smallcell（如阿朗的lightradio snap）femtocell加強室內無線覆蓋，通過wlan 加強熱點地區(qū)的無線接入，srvcc 應逐步支持更多種接入方式，實現(xiàn)wlan 與固網和移動網絡之間的切換。

51、5 lte-2/3g交融部署 【step4】：網間負載均衡，與son的部署 隨著lte引入23g現(xiàn)網，系統(tǒng)呈現(xiàn)出單制式網絡和多制式網絡的異構性，網絡變得越來越復雜。 n 其中，既有智能終端引入誘發(fā)的海量數(shù)據業(yè)務，需要合適的qos設置；n 也有運營商考慮回收2-3g現(xiàn)網上巨大的投入，而希望充分利用2-3g電路域的語音功能，以及平衡lte23g數(shù)據負擔的需要 這樣，業(yè)務傳遞需要更復雜的策略控制，以及優(yōu)化機制提供保障；而就目前而言，23g現(xiàn)網許多網元和相關參數(shù)由人工配置，網絡規(guī)劃、優(yōu)化和運營成本相當巨大。 通過監(jiān)測網絡指標，人工調整設計參數(shù)，手控調節(jié). 人工設定的緩慢過程，決定了相關參數(shù)的“折衷綏靖

52、性“ à 網絡指標聯(lián)動的“繁雜參數(shù)以及動態(tài)組合”，無望通過人工方式實現(xiàn)。 lte引入23g現(xiàn)網后，運營商一方面要降低運營成本，另一方面需要提供較好的終端用戶體驗，因此無可避免需要部署自組織網絡(son)技術，旨在增強無線網元，實現(xiàn)無線網絡自主功能。減少操作代價，降低無線網絡的運營成本。son 是lte的伴生技術，隨lte部署而引入，并且向23g現(xiàn)網滲透；son起步于在23g現(xiàn)網（如femto的自配置）,但son只有在lte“大帶寬低時延基站交互（x2接口）”環(huán)境下，才得以施展。 其中跨系統(tǒng)的負載均衡mlb在r9提出，在r10對于lte系統(tǒng)內的mlb可靠性進行了增強，同時開始完善跨系統(tǒng)

53、mlb的功能。son，與現(xiàn)網rrm以及rnp之間的關系密切， 3者之間并不矛盾或者重復，而是相互配合相互彌補，以提供“全面完整的網間負載均衡方案“【網間負載均衡：emctasonrnp】lte-2/3g現(xiàn)網的網間負載均衡，涉及不同時域跨度的調節(jié)技術；組合使用，相互支撐，可以發(fā)揮最大效用： 負載均衡手段1： emcta / 瞬間動態(tài)調度23g現(xiàn)網，有成熟的載波間資源管理與負載平衡機制，包括：n imcra 多載波rrc智能起建n irm 智能無線管理n imcta 多載波話務智能分配涵蓋了終端業(yè)務各狀態(tài)（包括起建狀態(tài)，待機狀態(tài)，激活狀態(tài)）的負載平衡需求；à 拓展一個lte維度，即構成l

54、te-2/3g現(xiàn)網之間的負載平衡調度功能（如imctalte維度emcta）； 如下圖示：【下面，讓我們展開了解一下 emcta】：（1） 以阿朗系統(tǒng)示例，說明lte emcta 通用移動性管理架構（2） emcta與現(xiàn)網rrm（準入，調度）之間的互動綜上所述，其實，23g現(xiàn)網已經包涵諸多后臺自動機制，(如：調度，功控，快速路由重選 等.),； 這些功能（rrm：icmta等.）有良好的運行記錄：n 通過恰當?shù)难由?，這些自動機制可以被有效拓展lte層面；n 通過恰當?shù)脑O計，這些機制可以被有效提升到運營控制層面(son)，n rrmemcta機制是son的基礎，à son傳遞網絡信息，并且權衡最優(yōu)化的網絡調整，但最終實施需要rrm來實現(xiàn)負載均衡手段2： son/ mlb3gpp 2008年初將son技術納入標準化工作范疇。release 8版本son功能主要集中在自配置方面，release 9更多關注網絡的自優(yōu)化。son包括諸多的功能用例（cco，mro，mlb，mdt）,其中我們關心的mlb在r8