3GPP 3G家庭基站標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

1、.：.；3GPP 3G家庭基站規(guī)范化進(jìn)展1引言 隨著全球 HYPERLINK t _blank 3G市場的開展、用戶規(guī)模的擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò) HYPERLINK t _blank 運(yùn)營商對如何在家庭環(huán)境下低本錢提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提出了需求，普遍關(guān)注家庭 HYPERLINK t _blank 基站這種新的3G產(chǎn)品。設(shè)備 HYPERLINK t _blank 制造商也紛紛抓緊開發(fā)家庭基站產(chǎn)品，但尚缺乏一致、規(guī)范的 HYPERLINK t _blank 處理方案。 為防止不同設(shè)備制造商非規(guī)范的處理方案呵斥市場分裂，保證家庭基站多廠商供貨環(huán)境，3GPP在2007年3月的TSGRAN#35次全會啟動了一個研討工程

2、studyitem，SI：“Study on Home NodeB/eNodeB，其目的是試圖根據(jù)家庭基站的典型運(yùn)用場景，構(gòu)成規(guī)范處理方案。這個研討工程由RAN2、RAN3、RAN4三個任務(wù)組承當(dāng)，分別在家庭基站架構(gòu)、 HYPERLINK t _blank 挪動性、訪問控制、無線射頻等方面開展可行性研討。 經(jīng)過一年多時間，2021年5月TSGRAN#40次全會正式完成了這個可行性研討工程，其成果構(gòu)成了 HYPERLINK t _blank 技術(shù)報(bào)告：TR25.820“3G Home NodeB Study Item Technical ReportRelease 8。經(jīng)過研討，RAN2、RAN

3、3、RAN4任務(wù)組均以為Release 8之前版本pre-Rel-8的3GPP規(guī)范可以支持家庭基站部署，家庭基站可與遵照Release 8之前版本的UE、中心網(wǎng)互聯(lián)互通；同時也以為，針對家庭基站在架構(gòu)、挪動性、訪問控制、射頻目的等方面進(jìn)展規(guī)范優(yōu)化，可改善家庭基站的部署效果，從而也明確了3GPP繼續(xù)開展家庭基站規(guī)范化任務(wù)的主要方向。 3GPPRelease7版本規(guī)范在2007年3月的TSG#35次全會曾經(jīng)功能凍結(jié)，因此3GPP對3G家庭基站的規(guī)范研討制定任務(wù)是從Release 8版本開場的。但需強(qiáng)調(diào)的是，出于盡能夠不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)即后向兼容的思索，3GPP對3G家庭基站的規(guī)范研討制定中一直強(qiáng)調(diào)家庭

4、基站必需能兼容Release 8之前版本的終端與中心網(wǎng)尤其是終端，并且對無線網(wǎng)絡(luò)UTRAN的影響也應(yīng)盡能夠小。 2 3G家庭基站的業(yè)務(wù)要求 在上述可行性研討進(jìn)展過程中，3GPP對3G家庭基站本質(zhì)的規(guī)范任務(wù)也已啟動，2007年12月，TSGSA#38次全會啟動了家庭基站的Stage1規(guī)范工程work item，WI“Requirements for Home NodeB/eNodeB。該工程由SA1任務(wù)組牽頭，在已有研討成果根底上針對家庭基站區(qū)別于普通宏基站運(yùn)用上的特殊性，在訪問控制、效力質(zhì)量、挪動性、計(jì)費(fèi)等方面提出新的業(yè)務(wù)要求，這些要求以修訂CR方式寫入了3GPP TS 22.011、22.1

5、15等規(guī)范。 由于家庭基站面向的是家庭、小企業(yè)等類似運(yùn)用場景，家庭基站設(shè)備能夠由用戶擁有，因此自然地要求家庭基站系統(tǒng)可以根據(jù)用戶身份決議能否提供效力，即具備訪問控制功能。舉例而言，某用戶與某運(yùn)營商簽約在自家安裝家庭基站，該用戶希望家庭基站只對家庭成員和假設(shè)干特定來訪客人等提供效力。針對家庭基站的這種要求，3GPP在Release8版本提出采用CSG閉合用戶群的概念進(jìn)展訪問控制。CSG指的是允許 HYPERLINK t _blank 接入一個或多個特定小區(qū)的一群簽約用戶，這里的一個或多個小區(qū)接入用戶時是受限的、有條件的，而普通蜂窩小區(qū)可允許運(yùn)營商的一切合法簽約用戶和 HYPERLINK t _b

6、lank 遨游用戶接入。并且同一用戶可屬于多個CSG，每個CSG由一個CSGID標(biāo)識，UE維護(hù)一張它所屬CSG的CSGID列表允許CSG ID列表，在這個列表之外的其他CSG ID所包含的CSG小區(qū)對該UE而言是不可訪問的。并且每個CSG小區(qū)廣播一個CSG ID，這個CSG ID所標(biāo)識的閉合用戶群的成員可以訪問該小區(qū)。為了兼容Release 8之前版本的UE，部署家庭基站時還需采取有別于Release 8版本CSG概念的訪問控制方式，如基于用戶 HYPERLINK t _blank IMSI的訪問控制。 除訪問控制外，從可運(yùn)營可管理角度出發(fā)，對家庭基站還提出了如下原那么要求： 由運(yùn)營商控制家庭

7、基站的安裝、識別和位置管理； 用戶經(jīng)過家庭基站獲得的效力應(yīng)與普通蜂窩無差別但受家庭基站與網(wǎng)絡(luò)的資源影響，并支持向CSG成員和非CSG成員提供緊急呼叫業(yè)務(wù)； UE駐留于家庭基站時顯示與家庭基站相關(guān)的某些特定標(biāo)識，以支持家庭基站覆蓋指示、用戶手動選擇CSG小區(qū)等功能； 支持用戶運(yùn)用家庭基站時差別計(jì)費(fèi)等。 SA1任務(wù)組經(jīng)過Stage1規(guī)范工程“RequirementsforHome NodeB/eNodeB的研討，明確了3G家庭基站需滿足的總體要求，在這些要求的指點(diǎn)下，3GPP其他任務(wù)組相繼在各自職責(zé)范圍內(nèi)開展3G家庭基站詳細(xì)的規(guī)范研討制定任務(wù)。 3 3G家庭基站的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 2021年3月TSGRA

8、N#39次全會啟動了家庭基站的兩個規(guī)范工程，即RAN2任務(wù)組擔(dān)任的“Supportof UTRA HNB和RAN4任務(wù)組擔(dān)任的“FDD Home NodeB RF Requirements；2021年5月RAN #40次全會又啟動了由RAN3任務(wù)組擔(dān)任的“UTRAN Architecture for 3G HNB工程。 3.13GPP RAN3任務(wù)組3G家庭基站規(guī)范化進(jìn)展 RAN3在“UTRANArchitecturefor3G HNB工程中主要研討3G家庭基站無線網(wǎng)的構(gòu)造、功能分布、 HYPERLINK t _blank Iuh接口協(xié)議等。 在3G家庭基站的可行性研討階段，針對家庭基站的無線

9、網(wǎng)構(gòu)造提出過多種建議，根本上可分為基于 HYPERLINK t _blank Iub接口和基于Iu接口這兩類方案，即家庭基站經(jīng)過基于Iub接口或Iu接口與上一級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連。與基于Iub接口的方案相比，基于Iu接口的方案在多廠商環(huán)境下的開放性、可擴(kuò)展性、靈敏性等方面具有明顯優(yōu)勢，也符合網(wǎng)絡(luò)扁平化的開展趨勢，因此RAN3確定采用基于Iu接口的方案。而對于基于Iu接口的方案，在詳細(xì)實(shí)現(xiàn)上不同企業(yè)又提出了多種建議方式，經(jīng)過深化研討，RAN3最終確定的3G家庭基站無線網(wǎng)架構(gòu)如圖1所示。圖1 3G家庭基站無線網(wǎng)架構(gòu) 家庭基站無線網(wǎng)主要包括家庭基站HNB、家庭基站網(wǎng)關(guān)HNBGW等設(shè)備實(shí)體。HNBGW經(jīng)過規(guī)

10、范Iu接口與3G中心網(wǎng)相連。HNB與HNBGW之間經(jīng)過新定義的Iuh接口相連，HNB具備原來的NodeB功能和 HYPERLINK t _blank RNC的大部分功能。HNB、HNB GW還支持一些由于家庭基站特性所引入的諸如HNB注冊、UE注冊等新功能。HNB管理系統(tǒng)HMS采用TR-069協(xié)議族，完成HNB位置驗(yàn)證、HNB GW發(fā)現(xiàn)、HNB參數(shù)配置等管理功能。 目前Iuh接口控制平面的協(xié)議棧曾經(jīng)確定，即RANAP/RUA/SCTP/IP和HNBAP/SCTP/IP。Iuh接口新引入兩個協(xié)議：HNBAP和RUA。HNBAP是“家庭基站運(yùn)用部分，它在HNB與HNBGW間完成家庭基站特定的功能H

11、NB注冊、UE注冊等。RUA是RANAP協(xié)議用戶適配層，用于在HNB與HNBGW之間透明傳送RANAP音訊。 RAN3任務(wù)組在Release8階段制定了TS25.467、TS25.468、TS 25.469這三個與3G家庭基站相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。TS 25.467規(guī)定了3G家庭基站的無線網(wǎng)架構(gòu)，分別描畫了適宜于支持CSG的UE和不支持CSG的UE所需的功能，此外還提出了家庭基站操作維護(hù)的特殊要求。TS25.468、TS 25.469那么分別是RUA、HNBAP協(xié)議規(guī)范。 2021年12月TSGRAN#42次全會經(jīng)過了上述三個規(guī)范，并贊同終了該WI。估計(jì)對RUA、HNBAP協(xié)議細(xì)節(jié)的討論還將繼續(xù)一段

12、時間。 3.23GPP RAN2任務(wù)組3G家庭基站規(guī)范化進(jìn)展 RAN2任務(wù)組擔(dān)任規(guī)范工程“SupportofUTRAHNB，主要研討針對Release 8支持CSG的UE與家庭基站相關(guān)的挪動性問題，詳細(xì)包括如下要求： 手動選擇CSG小區(qū)； 空閑方式、Cell_PCH/URA_PCH形狀下從W HYPERLINK t _blank CDMA/ HYPERLINK t _blank GSM宏小區(qū)到 HYPERLINK t _blank WCDMACSG小區(qū)的重選； 空閑方式、Cell_PCH/URA_PCH形狀下從WCDMACSG小區(qū)到WCDMA/GSM宏小區(qū)的重選； 空閑方式、Cell_PCH/

13、URA_PCH形狀下WCDMACSG小區(qū)之間的重選； Cell_DCH形狀下從WCDMACSG小區(qū)到WCDMA宏小區(qū)/CSG小區(qū)的切換。 Release8階段暫不要求Cell_DCH形狀下從WCDMA宏小區(qū)到CSG小區(qū)的切換。 RAN2研討的主要成果包括制定技術(shù)規(guī)范TS25.367，對原有規(guī)范TS25.331、25.304提出修訂以實(shí)現(xiàn)TS25.367所提出的要求。TS 25.367規(guī)定了與支持CSG的Release 8 UE相關(guān)的家庭基站挪動性根本過程與要求。 對TS25.331RRC協(xié)議，為改善CSG小區(qū)選擇/重選時的UE性能，引入的主要修訂是在相關(guān)系統(tǒng)信息塊中添加家庭基站相關(guān)的參數(shù)。UE

14、進(jìn)展CSG小區(qū)重選實(shí)踐運(yùn)用的參數(shù)與Release8之前相比并沒有變化，但網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營時可經(jīng)過Qoffset、Qhyst等參數(shù)的個性化設(shè)置，使UE可優(yōu)先選擇駐留在CSG小區(qū)。 RAN2研討闡明，要實(shí)現(xiàn)Cell_DCH形狀下UE從WCDMACSG小區(qū)到宏小區(qū)/CSG小區(qū)的切換，采用Release8之前版本3GPP協(xié)議所定義的切換流程即可實(shí)現(xiàn)，因此Release8協(xié)議中無需額外加強(qiáng)來支持切換。 原方案2021年12月完成該WI，但推遲到2021年3月RAN#43次全會才完成。 需留意的是，RAN2任務(wù)組擔(dān)任無線接口層2、層3協(xié)議的規(guī)范化，在Release8WI“Supportof UTRA HNB范疇下

15、對Release 8版本規(guī)范的CR要進(jìn)展修訂的部分也就是無線接口，因此只需遵照Release 8及Release 8以上規(guī)范版本并支持CSG的UE才干支持這些修訂，因此RAN2組的這些涉及無線接口的規(guī)范任務(wù)并不適用于Release 8之前版本的UE。為了與Release 8之前版本UE兼容，家庭基站系統(tǒng)必需采用Release 8版本之前協(xié)議規(guī)定的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)UE與家庭基站相關(guān)的挪動性。 3.33GPP CT1任務(wù)組3G家庭基站規(guī)范化進(jìn)展 2021年9月TSGCT#41次全會啟動了CT1任務(wù)組擔(dān)任的規(guī)范工程“CSGand Idle Mode Mobility for 3G Home NodeB，針

16、對Release 8引入CSG功能后，在盡能夠重用原有流程以保證與Release 8版本之前UE后向兼容的原那么上，對中心網(wǎng)相關(guān)規(guī)范進(jìn)展擴(kuò)展以支持CSG概念，并支持UE空閑方式下進(jìn)入/分開CSG小區(qū)的挪動性管理。 目前CT1任務(wù)組已起草了一個新的技術(shù)規(guī)范TS24.285“AllowedClosedSubscriber Group (CSG) List Management ObjectMO的初稿，規(guī)定允許CSG列表管理對象allowed CSG list MO，以支持經(jīng)過OMA設(shè)備管理OMA DM技術(shù)對終端的允許CSG列表進(jìn)展管理。 CT1的這個工程還涉及對TS24.008、TS23.122的

17、修訂。對TS24.008引入Release 8的修訂CR，主要是針對位置更新、路由區(qū)更新等過程添加UE被網(wǎng)絡(luò)回絕的緣由值：“#25：Not authorized for this CSG；對TS 23.122那么添加了與CSG選擇相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容。 4 3G家庭基站的無線射頻特性 RAN4任務(wù)組擔(dān)任規(guī)范工程“FDDHomeNodeBRF Requirements，主要研討家庭基站射頻特性，制定家庭基站射頻目的規(guī)范，以滿足家庭基站部署要求。 經(jīng)過2021年3月至2021年12月的研討，RAN4已根本完成家庭基站全套射頻目的制定任務(wù)，將家庭基站作為一種新的基站類型引入3GPPTS25.104、TS2

18、5.141等規(guī)范。5 3G家庭基站的管理維護(hù) 3GPPSA5任務(wù)組對3G家庭基站在操作維護(hù)管理OAM方面的研討進(jìn)展情況如下。 與普通的宏蜂窩基站相比，家庭基站數(shù)目眾多，而且本質(zhì)上家庭基站與宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)、家庭基站與家庭基站間是無協(xié)調(diào)的，家庭基站雖然是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但從用戶運(yùn)用角度看又具備用戶端設(shè)備的性質(zhì)，用戶運(yùn)用家庭基站的時間、地點(diǎn)等是恣意的，因此對家庭基站的操作維護(hù)管理與普通宏基站必然要求不同。 基于對家庭基站這些特性的認(rèn)識，SA5任務(wù)組在研討工程“StudyofSelf-OrganisingNetworksSONRelated OAM for Home NodeB中，明確從自組織網(wǎng)絡(luò)的角度來研

19、討家庭基站的操作維護(hù)管理，提出家庭基站完全自動配置或者說用戶“零配置這一根本要求，并進(jìn)一步從配置管理、性能管理、缺點(diǎn)管理、平安管理等方面詳細(xì)分析家庭基站的特殊要求，比較家庭基站與普通宏基站在OAM要求上的差別。這些研討成果將納入技術(shù)報(bào)告TR 32.821“Study of Self-Organising NetworksSONRelated OAM for Home NodeBRelease 8。目前TR 32.821還在起草階段，隨著研討深化將逐漸完善。 RAN3也在家庭基站自主配置、HNB注冊等方面開展了研討，并已明確將采用TR-069協(xié)議來進(jìn)展家庭基站的配置管理。而TR-069協(xié)議族是由

20、BroadbandForumBBF制定的，因此家庭基站管理方面的規(guī)范化涉及到3GPPRAN3、SA5和BBF這幾個規(guī)范化組織，如何合理分工、協(xié)調(diào)任務(wù)將影響到家庭基站管理規(guī)范的進(jìn)展。因此在2021年11月的SA5#62次會議上，討論了SA5、RAN3、BBF這幾個規(guī)范組織間如何協(xié)調(diào)推進(jìn)HNB管理的規(guī)范化問題，并提出了詳細(xì)的分工、協(xié)作建議。詳細(xì)來說，2021年到2021年3月由SA5基于RAN3、SA5、BBF的輸入，制定家庭基站與網(wǎng)元管理系統(tǒng)EMS間的接口規(guī)范3GPP稱為Type 1 OAM接口，也即南向接口；由BBF在2021年11月至2021年3月制定HNB數(shù)據(jù)模型。而HNB的Type 2

21、OAM接口網(wǎng)元管理EM與 HYPERLINK t _blank 網(wǎng)絡(luò)管理NM之間的接口，也即北向接口和HNB GW的 OAM接口將在Release 9版本進(jìn)展規(guī)范。 截至2021年3月，SA5曾經(jīng)制定了家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)間Type1OAM接口的幾個規(guī)范：TS32.581概念與要求、TS 32.582信息模型和TS 32.583程序流、Type 1 OAM接口的其他相關(guān)規(guī)范估計(jì)也可在近期內(nèi)完成制定任務(wù)。 家庭基站網(wǎng)絡(luò)管理參考模型如圖2所示。圖2 家庭基站網(wǎng)絡(luò)管理參考模型 6 3G家庭基站的其他規(guī)范化任務(wù) 6.1家庭基站業(yè)務(wù)需求的進(jìn)一步加強(qiáng) 由于規(guī)范制定時間以及3GPP版本控制上的緣由，在

22、Release8版本3GPP制定的家庭基站相關(guān)規(guī)范僅支持根本的功能?；谙Ｍ磥砑彝セ咎峁└S富業(yè)務(wù)，進(jìn)一步改善用戶體驗(yàn)的目的，3GPP繼續(xù)開展加強(qiáng)家庭基站的規(guī)范研討。 2021年6月TSGSA#40次全會啟動了一個Release9 WI“Enhanced Home NodeB / eNodeB，延續(xù)Release 8階段所做的研討，對家庭基站提出諸如支持IMS、支持開放與混合接入等更多新的業(yè)務(wù)需求。這些需求將納入技術(shù)規(guī)范TS 22.220“Service Requirements for Home NodeBs and HomeeNodeBsRelease 9中，從而將確定Release

23、9階段家庭基站規(guī)范研討的總體目的。 6.2家庭基站整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研討 在Release8研討階段RAN3任務(wù)組對家庭基站無線接入部分的架構(gòu)進(jìn)展了研討與規(guī)范化，確定了家庭基站與家庭基站網(wǎng)關(guān)間采用Iuh接口、家庭基站網(wǎng)關(guān)與中心網(wǎng)間采用規(guī)范Iu接口這種無線網(wǎng)架構(gòu)，但Release8階段對包括3G中心網(wǎng)在內(nèi)的家庭基站整體系統(tǒng)架構(gòu)并沒有深化研討與規(guī)范化。為了支持SA1任務(wù)組提出的上述家庭基站新的業(yè)務(wù)需求并處理平安、挪動性等其他一些問題，2021年9月TSGSA #41次全會啟動了由SA2任務(wù)組擔(dān)任的WI“Architecture Aspects of Home NodeB/eNodeB，對家庭基站涉及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的如下問題開展研討： 支持家庭基站的相關(guān)功能如何在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分； 如何從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上支持家庭基站的平安、認(rèn)證與發(fā)現(xiàn)過程； 如何從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上支持CSG概念與功能； 如何從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上支持家庭基站相關(guān)的挪動性與訪問控制等。 SA2任務(wù)組對這個WI方案分兩個階段研討，第一階段主要是將3GPP其他任務(wù)組Release8階段開展的家庭基站規(guī)范任務(wù)涉及到的架構(gòu)方面問題進(jìn)展梳理，明確架構(gòu)方面存在的主要問題，并進(jìn)而確定家庭基站的架構(gòu)要求；第二階段將在此根底上根據(jù)SA1任務(wù)組的需求思索家庭基站整體架構(gòu)的加強(qiáng)。到2021年12