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CDMA/LTE数据互操作的空中接口技术分析
http://www.cww.net.cn 2010年6月24日 09:39 移动通信
作 者:中国电信股份有限公司北京研究院 谢伟良
b) eHRPD通过隧道发送业务信道分配消息(TCA)给eAT/UE,并提供初始功率基准(HRPDOpenLoopParams消息)和反向信道静默时间参数(HRPDSilencePeriodParams消息)给eAT/UE; c) eAT/UE使用eHRPD提供的功率基准计算初始的反向信道功率; d) eAT/UE按照计算的反向信道功率进行切换操作; e) eAT/UE成功切换到eHRPD网络之后,继续在eHRPD网络中保持激活态。 f) 空闲态切换 当eAT/UE在LTE网络中处于空闲态下,并且E-UTRAN决定让eAT/UE切换到eHRPD网络时,eAT/UE经过切换准备过程之后,将进行空闲态切换。空闲态切换较为简单,eAT/UE主要在切换准备的基础上进行网络重选,eAT/UE将由LTE网络中的Idle态转为eHRPD网络的Dormant态。但是,空闲态切换在切换完成后,eAT/UE需要通过eHRPD空口发送指示通知eHRPD网络发生了Idle Handoff。 SAP协议 为了支持CDMA/LTE数据优化切换的互操作功能,在eHRPD网络空口协议中新增了一个很重要的协议SAP协议。终端在LTE网络下若使用优化的数据切换功能,将启用Inter-RAT SAP协议。 如图1所示,当eAT/UE工作于LTE模式下时,eAT/UE以及eHRPD中的Inter-RAT SAP协议共同提供了承载于LTE网络之上的双向虚拟连接。虚拟连接对于上层连接是透明的。当虚拟连接建立之后,处于Open状态的Inter-RAT SAP协议将eHRPD的信令和RLP包封装起来,添加自己的头部,用作路由标识,进而通过LTE隧道来传递。利用该虚拟连接,上层协议不需要通过eHRPD网络的空口连接就可以实现通信。当eAT/UE切换到eHRPD工作模式时,Inter-RAT SAP协议处于Close状态,不会向数据包添加任何头部,所有传输的数据包都被直接转发到安全层。 非优化切换 非优化切换流程 非优化切换并未采用隧道来提前进行切换参数和空口会话的协商,而是eAT/UE直接离开源网络空口,移动到目的网络建立空口连接和IP会话连接,因此非优化切换适用于对时延不敏感的业务。非优化切换的具体流程分为预注册和切换执行两个过程。 预注册过程 非优化切换中的预注册过程不支持隧道模式下进行预注册,eAT/UE切换到eHRPD网络,若无HRPD Session时,需要发起注册。但是,也有可能eAT/UE已经提前在eHRPD网络中进行了注册,这取决于终端的模式。 单发单收终端:无论在Active State或Idle State,要完成eHRPD预注册都需要终端专门切换到eHRPD网络中去完成预注册过程。 单发双收终端:在LTE模式不需要发射机时或者LTE模式处于Idle态时,终端可以到eHRPD进行注册,并进行注册信息维护。 双发双收终端:可以同时在E-UTRAN和eHRPD网络进行注册以及后续的注册信息维护。 无论终端模式是哪一种,非优化切换具体的预注册过程都如下图所示: 图4 CDMA/ LTE非优化切换预注册过程 首先是eAT/UE完成与eHRPD之间的网络捕获和同步过程,然后再进行UATI分配,以及CR/TCA/TCC等其他分配过程,最后是session协商过程,基本上与普通的eAT注册过程一样。对于已在eHRPD注册的终端无需b和d两个步骤。 切换执行过程 非优化切换执行过程,主要由终端自身来完成相关的工作,主要过程有: ◆ 处于E-UTRAN网络的eAT/UE触发一个eHRPD相邻小区的测量过程; ◆ eAT/UE根据测量结果做出切换决策,选定目标小区,该步骤eAT/UE不需要上报给网络; ◆ eAT/UE释放与E-UTRAN的连接,离开E-UTRAN; ◆ eAT/UE通过发起接入流程,接入到eHRPD网络中所对应的目标小区上。 具体切换过程如下图所示: 图5 CDMA/ LTE非优化切换过程 切换方案对比 优化切换通过在E-UTRAN网络中实现eHRPD预注册过程,提前做好eAT/UE接入eHRPD网络的准备,因此优化切换相对非优化切换来说,切换的时延能够大大降低,从而能够满足实时业务的需求。但是,优化切换需要在EPC/LTE网络中建立到eHRPD网络的隧道,因此需要支持互操作S101和S103等接口,同时优化切换对于eHRPD网络空中接口修改较多。 非优化切换相对优化切换来说部署简单,不需要支持互操作接口S101和S103,eHRPD网络空中接口修改也很少。但是,由于eAT/UE需要在目标网络中重新进行网络接入和参数协商,所以非优化切换的切换时延较长,不太适合对实时性要求高的业务。 CDMA/LTE数据互操作的网络部署过程中,运营商同时需要考虑业务需求和网络设备成本。如果初期没有实时业务的需求时,可以先采用非优化切换方案。当有实时业务、特别是VoIP语音类业务的需求时,再升级网络设备以支持优化切换方案。 考虑到非优化切换对网络改动较少,同时对于终端芯片的功能也不做特别多要求,因此目前业界也在讨论非优化切换的增强方案,从网络实现复杂性与切换性能两个方面来综合考虑,以获取最佳CDMA/LTE数据互操作方案。 结语 本文针对CDMA与LTE数据互操作的优化切换和非优化切换两种方案进行了讨论和分析,详细分析了两种切换方案的技术特点和实现机制,并针对两种切换方案的特性提出了网络实施策略与建议。 谢伟良:北京大学博士,高级工程师。现就职中国电信北京研究院,主要研究方向为3G和B3G移动通信技术,同时参与国内外移动网络技术标准的跟踪,以及移动网络技术测试等方面的工作,在国内外核心期刊发表论文十几篇。 [1] [2]
编 辑:高娟 联系电话:010-67110006-853
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