LTE與eHRPD混合組網(wǎng)的互操作關(guān)鍵

中國電信集團(tuán)公司 | 車曉東

LTE部署初期多數(shù)采用與3G混合組網(wǎng)方式，在LTE覆蓋不完善的情況下，采用LTE與3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作解決方案，可有效降低LTE投資，保證LTE用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)，保護(hù)3G網(wǎng)絡(luò)投資。目前3G的 HRPD（高速分組網(wǎng)絡(luò)）無法直接與LTE進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作切換，需要升級(jí)至eHRPD（演進(jìn)的高速分組網(wǎng)絡(luò)）。

3 G網(wǎng)絡(luò)eHRPD升級(jí)

eHRPD是對(duì)原HRPD的演進(jìn)和增強(qiáng)，eHRPD增強(qiáng)了3G網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力，改善了網(wǎng)絡(luò)融合方式，使資源能更合理利用，對(duì)無線側(cè)的改變較小。eHRPD網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可分為三種：非漫游的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，漫游時(shí)Home Routed場(chǎng)景和Local Breakout場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。從HRPD到eHRPD需要對(duì)相關(guān)網(wǎng)元進(jìn)行升級(jí)，包括AN/PCF升級(jí)至eAN/ePCF，PDSN升級(jí)為HSGW（HRPD Serving Gateway，HRPD服務(wù)網(wǎng)關(guān)），升級(jí)基站BTS軟件以支持eHRPD。

eHRPD的優(yōu)點(diǎn)包括：支持與LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互操作，可與LTE使用同一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，便于維護(hù)管理，降低運(yùn)營成本。eHRPD的新特性包括：支持終端UE同時(shí)建立多PDN連接，支持網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起QoS，支持承載復(fù)用；eHRPD兼容HRPD，對(duì)原有用戶無影響；eHRPD新用戶需更新終端及SIM卡。

eHRPD與LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作

移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS要求

移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型繁多，各種業(yè)務(wù)所要求的業(yè)務(wù)質(zhì)量QoS也有不同。業(yè)務(wù)質(zhì)量QoS主要包括：誤碼率、延遲、吞吐量、可靠性和安全性等指標(biāo)。根據(jù)QoS的不同特征，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可分為會(huì)話類、流媒體類、交互類和后臺(tái)類業(yè)務(wù)。

(1)會(huì)話類業(yè)務(wù)：要求保證傳統(tǒng)模式的信息實(shí)體間時(shí)間相關(guān)性，嚴(yán)格要求低時(shí)延，例如IM業(yè)務(wù)交互時(shí)延<200ms，在線游戲時(shí)延<20ms。

(2)流媒體類業(yè)務(wù)：保證媒體流的信息實(shí)體間一定的時(shí)間相關(guān)性，通常要求時(shí)延在5s以內(nèi)，例如流媒體播放要求時(shí)延<1s。

(3)交互類業(yè)務(wù)：采用請(qǐng)求響應(yīng)模式，要求保證數(shù)據(jù)的完整性，總的環(huán)回時(shí)延不能過大，通常在1～4s，例如網(wǎng)頁瀏覽點(diǎn)擊時(shí)延<1s，微博交互時(shí)延<3s。

(4)后臺(tái)類業(yè)務(wù)：要求保證數(shù)據(jù)的完整性，對(duì)數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)間要求較低，例如后臺(tái)電子郵件時(shí)延可>10s。

LTE與eHRPD互操作

目前3GPP標(biāo)準(zhǔn)中定義了LTE與eHRPD的雙向切換，包括激活態(tài)/休眠態(tài)的優(yōu)化與非優(yōu)化切換。3GPP2標(biāo)準(zhǔn)中定義了LTE至eHRPD的單向切換（包括包括激活態(tài)/休眠態(tài)的優(yōu)化與非優(yōu)化切換），以及eHRPD至LTE的空閑態(tài)非優(yōu)化切換。

LTE與eHRPD的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作，需要考慮切換時(shí)延的影響。優(yōu)化切換時(shí)延可小于1秒，但實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需新增S101與S103接口。非優(yōu)化切換切換時(shí)延6～8s，沒有使用S101與S103接口，目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)和原服務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間沒有使用tunneled signaling。

eHRPD的演進(jìn)策略

在LTE網(wǎng)絡(luò)部署初期主要采用與3G混合組網(wǎng)的方式，為節(jié)省LTE投資和保證LTE用戶感知，要將原有HRPD網(wǎng)絡(luò)升級(jí)至eHRPD網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)LTE與3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互操作。HRPD網(wǎng)絡(luò)向eHRPD網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，需根據(jù)LTE的部署滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載的連續(xù)性。HRPD用戶向LTE/eHRPD用戶遷移有一個(gè)較長時(shí)間的過程，為了保護(hù)HRPD網(wǎng)絡(luò)投資和不影響現(xiàn)有HRPD業(yè)務(wù)使用，需要保證HRPD網(wǎng)絡(luò)向eHRPD的平滑演進(jìn)。在3GPP2標(biāo)準(zhǔn)中eHRPD網(wǎng)絡(luò)與EPC網(wǎng)絡(luò)趨于統(tǒng)一，對(duì)HRPD網(wǎng)元的升級(jí)部署（如PDSN/HSGW、HA/PGW）和新功能的引入（PCC架構(gòu)、QoS控制、多PDN等），都需兼顧考慮下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)架構(gòu)。

在LTE部署前期，可將原有HRPD網(wǎng)絡(luò)部分升級(jí)為eHRPD網(wǎng)絡(luò)，小規(guī)模新建LTE和eHRPD核心網(wǎng)，并與HRPD核心網(wǎng)疊加共存，LTE/eHRPD雙模終端用戶較少。如圖1。

在LTE部署中期，隨著LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，將原有HRPD網(wǎng)絡(luò)全部升級(jí)為eHRPD網(wǎng)絡(luò)，滿足與LTE的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作要求，實(shí)現(xiàn)HRPD與eHRPD兩網(wǎng)部分網(wǎng)元融合，例如合設(shè)HSWG/PDSN，大力發(fā)展LTE/eHRPD雙模終端用戶。如圖2。

小結(jié)

在LTE網(wǎng)絡(luò)部署初期主要采用與3G混合組網(wǎng)的方式，為節(jié)省LTE投資和保證LTE用戶感知，要將原有HRPD網(wǎng)絡(luò)升級(jí)至eHRPD網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)LTE與3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互操作。eHRPD網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需綜合考慮LTE的部署節(jié)奏，目前eHRPD與LTE之間的切換時(shí)延仍有待提高。