X與EVDO互操作探討

1、. 1X與EVDO互操作探討目 錄1互操作定義及解決方案21.1混合終端解決方案（協(xié)議A.S0008-0）21.2交叉尋呼（IWS）解決方案（協(xié)議A.S0008-A V2.0）31.3VCC（語音連續(xù)性）解決方案41.4三種方案對比42混合終端互操作方案的實現(xiàn)52.1互操作實現(xiàn)的基礎(chǔ)和原則52.2開機選網(wǎng)52.3四個典型場景下兩網(wǎng)間互操作切換62.3.1休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從DO到1x的切換62.3.2休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從1x到DO的切換82.3.3DO分組數(shù)據(jù)會話激活期間與1x的切換82.3.41x分組數(shù)據(jù)會話激活期間與DO的切換102.4混合終端方案的互操作能力103互操作總結(jié)111

2、X與EVDO互操作探討摘要：本文介紹了在CDMA2000-1X與EVDO共網(wǎng)下，實現(xiàn)兩網(wǎng)間互操作的3種方案，重點對目前現(xiàn)網(wǎng)中成功應(yīng)用的混合終端方案進行詳細的探討和介紹。關(guān)鍵詞：CDMA2000-1X與EVDO網(wǎng)絡(luò) 互操作 混合終端。 在EV-DO建網(wǎng)初期，按照網(wǎng)絡(luò)發(fā)展策略，在原來CDMA2000-1X網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，重點地區(qū)按1：1比例將1x基站升級到EVDO-rev.A。因此，在2G與3G網(wǎng)絡(luò)同時存在時，通過在兩網(wǎng)的重疊區(qū)以及覆蓋邊緣區(qū)進行網(wǎng)絡(luò)間互操作，實現(xiàn)兩網(wǎng)協(xié)調(diào)配合，為用戶提供更好的業(yè)務(wù)體驗和更高的服務(wù)質(zhì)量將成為中國電信在網(wǎng)絡(luò)運營中重點考慮的問題。本文將介紹3種行業(yè)內(nèi)提出實現(xiàn)互操作的方案，并

3、重點對目前較成熟，且在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)用的混合終端方案進行詳細的探討和介紹。1 互操作定義及解決方案1x與EV-DO互操作就是在2G、3G網(wǎng)絡(luò)共存區(qū)域，從技術(shù)上需要解決兩個網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)配合，即2G和3G網(wǎng)絡(luò)間尋呼、切換、以及業(yè)務(wù)連續(xù)性等問題。圍繞這些問題，產(chǎn)生了3種互操作解決方案：混合終端、交叉尋呼和VCC（語音業(yè)務(wù)連續(xù)性）。這些方案均被高通寫進了無線接入網(wǎng)規(guī)范中，但目前僅有混合終端方案得到了成熟的應(yīng)用，其它方案由于需要對現(xiàn)網(wǎng)進行一定調(diào)整改動，因此，應(yīng)用較少。1.1 混合終端解決方案（協(xié)議A.S0008-0） 圖1.1-1：A.S00080中互操作解決方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(混合終端方案)在混合終端模式下，網(wǎng)絡(luò)側(cè)

4、不需要做任何軟硬件的改動和調(diào)整，在互切換過程中終端起主導作用。終端開機后先在1x系統(tǒng)初始化并進入待機狀態(tài)，再尋找到EV-DO網(wǎng)絡(luò)，然后進入雙空閑狀態(tài)。至此，混合終端開始了周期交替監(jiān)聽兩網(wǎng)中的1x尋呼信道和DO控制信道。當終端待機在DO 網(wǎng)絡(luò)時，且處于DO active 態(tài)時，會周期監(jiān)聽1x尋呼信道，而待機在idle態(tài)時，會雙網(wǎng)定時切換監(jiān)聽；在處于1x active 態(tài)時，不會監(jiān)聽DO網(wǎng)絡(luò)。 圖1.2-2：雙模終端互操作方案示意圖還有一種還有一種雙模手機具有2個接收機，實現(xiàn)1x-DO的雙接收模式。其中一個周期監(jiān)聽1x 尋呼，其它時候則作為接收分集使用。從而實現(xiàn)使DO業(yè)務(wù)不會被打斷，大大提高實時數(shù)

5、據(jù)業(yè)務(wù)的用戶感受。 圖1.3-3：雙接收模式互操作示意圖混合終端模式的優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)和終端側(cè)實現(xiàn)簡單，不需要對cdma2000-1x現(xiàn)網(wǎng)進行調(diào)整；缺點是影響數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的吞吐量和實時業(yè)務(wù)如VT（可視電話）、VoIP的用戶感受，且較為耗費終端的電池。目前市場上的EV-DO手機基本都支持混合終端模式。采用雙接收機終端進行互操作，同樣不需要對cdma2000-1x現(xiàn)網(wǎng)進行調(diào)整，方案簡單，可以大量節(jié)省建網(wǎng)成本。雙接收機不足之處在于終端價格比較高，且待機時間短、耗電比較大。目前此類手機終端比較少，部分數(shù)據(jù)上網(wǎng)卡采用雙天線提升速率。1.2 交叉尋呼（IWS）解決方案（協(xié)議A.S0008-A V2.0） 1.2-1

6、：A.S0008A V2.0中互操作解決方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（IWS）A.S0008-A V2.0 中在1xEV-DO Rev.A網(wǎng)絡(luò)中增加了與MSC的A1/A1p接口，而且在AN內(nèi)部增加了IWS(Interworking Solution)和SC/MM(Session Control and Mobility Management)模塊。這樣1X的尋呼消息可以轉(zhuǎn)發(fā)到DO的AN，實現(xiàn)在EV-DO的空中接口上承載1X的尋呼消息，實現(xiàn)激活態(tài)切換和收發(fā)1X短消息，通過DO的AN進行1X的位置登記（上報的是1X的導頻），實現(xiàn)無縫互操作。1.3 VCC（語音連續(xù)性）解決方案 1.3-1 A.S0008B V1

7、.0中互操作解決方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)VCC方案在無線接入網(wǎng)中增加了A21接口，IMS核心網(wǎng)側(cè)增加VCC AS功能實體，因此，要求現(xiàn)網(wǎng)1x設(shè)備升級，EV-DO網(wǎng)絡(luò)也要部署IMS核心網(wǎng)。VCC方案實現(xiàn)了DO網(wǎng)的VoIP/VT業(yè)務(wù)與1x 電路域語音呼叫相互轉(zhuǎn)換，滿足EV-DO朝全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)演進的要求，使業(yè)務(wù)的連續(xù)性和繼承性得到很好的保證，架構(gòu)上能夠比較完善地解決EV-DO與1x互操作的問題。1.4 三種方案對比互操作方案混合終端解決方案交叉尋呼解決方案VCC解決方案混合終端雙接收機IWSVOIP/VT 與1X語音切換終端耗電高高低低EV-DO網(wǎng)絡(luò)進行1x登記不支持不支持支持支持EVDO網(wǎng)絡(luò)接收1x尋呼支持，

8、但對吞吐量和實施業(yè)務(wù)有影響支持，不影響業(yè)務(wù)使用支持支持，將電路域語音轉(zhuǎn)換成分組域VOIP語音1x網(wǎng)絡(luò)進行EV-DO登記不支持不支持不支持支持1x網(wǎng)絡(luò)接收EVDO尋呼不支持不支持支持支持，將分組域VOIP語音轉(zhuǎn)換成電路域語音EV-DO網(wǎng)絡(luò)下收發(fā)短信息不支持，終端回到1x網(wǎng)絡(luò)收發(fā)短信不支持，終端回到1x網(wǎng)絡(luò)收發(fā)短信支持支持對現(xiàn)網(wǎng)影響無無需調(diào)整需調(diào)整產(chǎn)品情況成熟，所有終端支持終端少，價格貴未有未有，應(yīng)用前景好2 混合終端互操作方案的實現(xiàn)2.1 互操作實現(xiàn)的基礎(chǔ)和原則在混合終端方案下，為了更好實現(xiàn)2G與3G網(wǎng)絡(luò)的互操作，需要終端側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)遵循以下的幾點基礎(chǔ)和原則：1）本方案由終端自行判斷完成互操作，起

9、主導作用；2）在1xEV-DO與1X兩網(wǎng)的重疊覆蓋區(qū)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)選在DO網(wǎng)絡(luò)開展，語音業(yè)務(wù)優(yōu)選在1X網(wǎng)絡(luò)開展；3）混合終端在1X網(wǎng)絡(luò)和DO網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該具有相同的標識（IMSI），實現(xiàn)R-P會話在兩網(wǎng)之間的切換，保證PPP鏈路連續(xù)性；4）空閑或休眠狀態(tài)下，混合終端同時監(jiān)聽DO/1X的尋呼和系統(tǒng)消息；當混合終端處于1X網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)Active狀態(tài)時不監(jiān)聽DO的尋呼信道；當處于DO網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)Active狀態(tài)時需要周期性監(jiān)聽1X網(wǎng)絡(luò)的語音尋呼；5）在混合覆蓋區(qū)邊緣，混合終端只支持1xEV-DO 與1X 兩網(wǎng)之間的休眠切換；如果分組數(shù)據(jù)會話處于激活態(tài)，必須先轉(zhuǎn)移到休眠態(tài)，然后發(fā)起兩網(wǎng)之間的休眠切

10、換，最后在目標網(wǎng)絡(luò)中激活分組數(shù)據(jù)會話，從而完成兩網(wǎng)之間的激活切換。2.2 開機選網(wǎng) 圖2.2-1 混合終端開機選網(wǎng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移混合終端開機選網(wǎng)過程及各階段終端狀態(tài)：1) 混合終端先搜索并捕獲CDMA2000 1x 網(wǎng)絡(luò)，進入CDMA2000 1x 空閑狀態(tài)。2) 然后根據(jù)系統(tǒng)選擇算法（hash），搜索和捕獲EVDO 網(wǎng)絡(luò)，隨后進入EVDO 空閑狀態(tài)。3) 若混合終端此時發(fā)起EVDO 分組數(shù)據(jù)呼叫、收到EVDO 系統(tǒng)尋呼消息或其他需要作出響應(yīng)的控制信道消息，則混合終端開始接入系統(tǒng)，并建立業(yè)務(wù)連接。4) 在EVDO 休眠態(tài)和激活態(tài)，若混合終端發(fā)起CDMA2000 1x 呼叫、收到CDMA2000 1x

11、 系統(tǒng)尋呼消息或其他需要響應(yīng)的公共信道消息，則混合終端立即中止當前在EVDO 網(wǎng)絡(luò)的處理，轉(zhuǎn)而接入到CDMA2000 1x 網(wǎng)絡(luò)。5) 在接入EVDO 系統(tǒng)期間，混合終端不監(jiān)聽CDMA2000 1x 系統(tǒng)尋呼消息或開銷消息；當混合終端發(fā)起CDMA2000 1x 呼叫時，混合終端將切換到CDMA2000 1x 網(wǎng)絡(luò)，開始接入過程。6) 在CDMA2000 1x 分組數(shù)據(jù)會話的激活態(tài)或在CDMA2000 1x 通話期間，混合終端不搜索EVDO 網(wǎng)絡(luò)。 2.3 四個典型場景下兩網(wǎng)間互操作切換混合終端除了在空閑態(tài)周期交替監(jiān)聽兩網(wǎng)的尋呼外，當在激活態(tài)和休眠態(tài)下，混合終端將根據(jù)兩網(wǎng)絡(luò)信號變化情況進行互操作

12、切換，具體包括有下述4個典型場景：1. 休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從DO 到1x 的切換；2. 休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從1x 到DO 的切換；3. DO分組數(shù)據(jù)會話激活期間與1x的切換； 4.1x分組數(shù)據(jù)會話激活期間與DO的切換。2.3.1 休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從DO到1x的切換 Dormant狀態(tài)下從EVDO切換到1X的觸發(fā)條件是：1、AT丟失了EVDO系統(tǒng)；2、AT在EVDO系統(tǒng)嘗試建立連接失敗，會轉(zhuǎn)到1X系統(tǒng)進行呼叫嘗試。3、到達EVDO 覆蓋邊緣且CDMA2000 1x信號強度足夠時（大于-15dBm） 2.3.1-1休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從DO到1x的切換具體切換過程如下：a.當混合終

13、端開始向1x 系統(tǒng)切換時，MS/AT 向目標BS/PCF 發(fā)Ogigination 消息，將DRS 字段置0，并要求對方回層二證實。上述消息由空口的接入信道發(fā)送給目標BS/PCF；b. 基站對起呼消息進行確認應(yīng)答；c. 目標PCF 向PDSN 發(fā)送A11 注冊請求消息，請求建立A10 連接，該消息的PANID 字段取值為起呼消息上傳的ANID；d. PDSN 建立A10 連接，通過A11 注冊應(yīng)答消息進行確認。至此，完成從EVDO 向CDMA2000 1x 的休眠切換；e. PDSN 向源PCF 發(fā)送A11 注冊更新消息，初始化A10 連接釋放；f. 源PCF 用注冊更新應(yīng)答消息確認；g. 源

14、PCF 向PDSN 發(fā)送A11 注冊請求消息，置Lifetime=0，請求釋放A10連接；h. PDSN 返回A11 注冊應(yīng)答消息，確認釋放A10 連接。2.3.2 休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從1x到DO的切換 圖2.3.2-1：休眠狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)會話從1x到DO的切換（已建立EVDO 空口會話）在CDMA2000 1x 分組數(shù)據(jù)會話的休眠態(tài)，都會先進行1X信號搜索，然后進行關(guān)聯(lián)DO系統(tǒng)搜索，要求從CDMA2000 1x 網(wǎng)絡(luò)切換到EVDO 網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)混合終端之前已經(jīng)在EVDO 網(wǎng)絡(luò)注冊過，具體切換步驟如下：a. 位置更新操作指示AT進行AN 的更新；b目標AN發(fā)送A9連接建立消息，請求建立A8連

15、接(啟動TA8-setup定時器)；c目標PCF向PDSN 發(fā)送A11 注冊請求消息，請求建立A10 連接；d. PDSN 返回A11 注冊應(yīng)答消息，確認建立與目標PCF 的A10 連接；ePDSN 向源PCF 發(fā)送A11 注冊更新消息，初始化與源PCF 的A10 連接釋放；f. 源PCF 返回注冊更新應(yīng)答消息；g. 目標PCF 向PDSN 發(fā)送A11 注冊請求消息，置Lifetime0,請求PDSN 釋放A10 連接;h. PDSN 發(fā)送A11 注冊應(yīng)答消息，關(guān)閉與源PCF 的A10 連接；i. 目標PCF 向目標AN 發(fā)送A9 連接釋放完成消息，拆除A8 連接（關(guān)閉TA8-setup定時器

16、）。備注：1）如果跨越了HRPD 移動邊界，目標AN 會收到源AN 通過A13 接口發(fā)送來的HRPD 會話信息 ；2）假設(shè)混合終端事先未在EV_DO網(wǎng)絡(luò)中建立會話，則需重新按照DO接入流程進行會話建立。2.3.3 DO分組數(shù)據(jù)會話激活期間與1x的切換DO 分組數(shù)據(jù)會話激活期間接到MS/AT的互操作要求，DO將立即進入休眠狀態(tài)（釋放A8/A9口），在10鐘內(nèi)如果1x通話完成，則DO自動恢復到激活態(tài)，否則PDSN側(cè)將發(fā)起斷開PPP連接命令（釋放A10/11口）。分組數(shù)據(jù)會話激活期間期間DO與1x互操作包括以下兩種方式：1）DO 分組數(shù)據(jù)會話激活期間MS/AT 語音呼叫；2）分組數(shù)據(jù)會話激活期間從D

17、O到1x的切換。這兩種切換的觸發(fā)條件分別如下：1）有來自1X 的尋呼；2）DO激活集導頻強度和<-7dB 大于4s 且1x 導頻強度大于T_Add（-13dBm）；1、DO 分組數(shù)據(jù)會話激活期間MS/AT 語音呼叫混合終端在與EVDO 網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信時，會周期性的切換到CDMA20001x 網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)聽其前向公共信道，以接收CDMA2000 1x 話音尋呼消息。如果終端接收到語音尋呼，則掛起DO 的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)到1x 進行語音呼叫，語音結(jié)束后再回到DO 網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。 圖2.3.3-1：DO 分組數(shù)據(jù)會話激活期間期間的語音被叫a. MS/AT 處于激活HRPD 分組數(shù)據(jù)會話狀態(tài)；b.

18、CDMA2000 1x 基站通過尋呼信道發(fā)送包含MS/AT 地址信息的尋呼消息，AT 收到該消息后，若用戶決定繼續(xù)HRPD 會話，則MS/AT 保持現(xiàn)狀，若用戶決定進行切換到1x 系統(tǒng)，則進行下列步驟；c. MS/AT 停止與AN 之間的通信，AN 沒有收到任何MS/AT 的信息后確定連接已經(jīng)丟失；dg. 源PCF 發(fā)起停止計費；h. MS/AT 向BS 發(fā)送尋呼響應(yīng)消息 ；i. BS 建立業(yè)務(wù)信道；j. BS 向MS/AT 發(fā)送振鈴消息；k. MS/AT 響應(yīng)呼叫時，會發(fā)送一條連接次序消息；l. 如果終端及1x 系統(tǒng)支持并發(fā)業(yè)務(wù)，并且MS/AT 選擇切換到1x 的分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)，則MS/AT

19、啟動與1x 系統(tǒng)之間的并發(fā)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，否則結(jié)束呼叫流程；mp. 源BS/PCF 與PDSN 建立A10 連接；.q. 此時，分組數(shù)據(jù)會話成功地從HRPD 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到1x 系統(tǒng)；ru. 如果1x-PCF 和DO-PCF 不是同一個物理網(wǎng)元，則PDSN 發(fā)起與DO-PCF 之間A10 連接的終止。2、分組數(shù)據(jù)會話激活期間從DO到1x的切換混合終端不支持EVDO 直接向CDMA2000 1x 的激活切換。在EVDO 激活態(tài)，當混合終端離開EVDO 網(wǎng)絡(luò)或EVDO 信號較弱且CDMA2000 1x 信號較強時，混合終端在搜索到CDMA2000 1x 網(wǎng)絡(luò)時，立即先轉(zhuǎn)移到EVDO 休眠態(tài)，然后發(fā)起向C

20、DMA2000 1x的休眠切換，最后在CDMA2000 1x網(wǎng)絡(luò)上建立分組數(shù)據(jù)會話（即空閑態(tài)下DO與1x的切換）。2.3.4 1x分組數(shù)據(jù)會話激活期間與DO的切換混合終端不支持CDMA2000 1x 直接向EVDO的激活切換。在CDMA2000 1x激活態(tài)，當混合終端離開CDMA2000 1x 網(wǎng)絡(luò)或CDMA2000 1x 信號較弱且EVDO信號較強，混合終端先轉(zhuǎn)移到CDMA2000 1x休眠態(tài)，然后發(fā)起向EVDO 的休眠切換，最后在EVDO 網(wǎng)絡(luò)上建立分組數(shù)據(jù)會話（即空閑態(tài)下1x與DO的切換）。2.4 混合終端方案的互操作能力 經(jīng)過前面全面探討及介紹后，現(xiàn)對混合終端互操作能力進行小結(jié)如下：類別測試項能力業(yè)務(wù)影響備注網(wǎng)絡(luò)間切換休眠態(tài)下EVOD網(wǎng)切換至1x網(wǎng)絡(luò)OK-觸發(fā)條件： 1）AT丟失了EVDO系統(tǒng) 2）AT在EVDO系統(tǒng)嘗試建立連接失敗，會轉(zhuǎn)到1X系統(tǒng)進行呼叫嘗試 3）到達EVDO 覆蓋邊緣且CDMA2000 1x信號強度足夠時（大于