CDMA與LTE數據互操作的切換方案的討論與分析

前言

　　由于技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈和業(yè)務(wù)發(fā)展的諸多因素，目前全球主要移動(dòng)運營(yíng)商先后提出了向LTE長(cháng)期演進(jìn)的發(fā)展方向，尤其是原CDMA陣營(yíng)的主要運營(yíng)商也都放棄CDMA技術(shù)的長(cháng)期演進(jìn)路線(xiàn)，選擇了LTE。高通公司也宣布放棄UMB技術(shù)，而轉向LTE。

　　目前，全球CDMA網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商都在積極研究CDMA網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)到LTE的方案與策略，各種演進(jìn)方案都還在研究與討論中，3GPP/3GPP2等標準化機構也已經(jīng)開(kāi)始了相應技術(shù)標準的研究與討論。目前，在國際標準中討論的熱點(diǎn)是CDMA/LTE語(yǔ)音互操作方案和CDMA/LTE數據互操作方案，其中數據互操作主要有優(yōu)化切換和非優(yōu)化切換兩種方案。

　　現有的CDMA/LTE數據互操作方案主要基于3GPP TS23.402提出的網(wǎng)絡(luò )架構，需要將CDMA HRPD無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )升級為eHRPD網(wǎng)絡(luò )，并將eHRPD網(wǎng)絡(luò )接入到EPC核心網(wǎng)。

　　3GPP和3GPP2對E-UTRAN和eHRPD的切換機制都有相應的規范定義。3GPP定義的切換總體方案是在規范TS23.402中，規范中定義了E-UTRAN和eHRPD的雙向切換，包括E-UTRAN到eHRPD的激活態(tài)切換和空閑態(tài)切換，以及eHRPD到E-UTRAN的激活態(tài)切換和空閑態(tài)切換。

　　3GPP2的規范主要也是基于3GPP所定義的互操作架構，對于CDMA網(wǎng)絡(luò )中需要修改的內容主要在C.S0087、A.S0022和 X.S0057中。其中C.S0087主要定義了eHRPD與E-UTRAN互操作中空中接口部分的內容，A.S0022主要定義了eHRPD與E- UTRAN互操作中A接口部分的內容，X.S0057主要定義了eHRPD與E-UTRAN互操作中核心網(wǎng)部分的內容。本文主要討論C.S0087中空中接口技術(shù)方案。

　　優(yōu)化切換

　　優(yōu)化切換流程

　　為了實(shí)現CDMA/LTE之間優(yōu)化切換方案，在HRPD空口協(xié)議連接層內增加一個(gè)新協(xié)議層SAP（Signaling AdaptaTIon Protocol信令適配層）。當eAT/UE處于隧道模式時(shí)，eAT/UE側eHRPD信令通過(guò)SAP路由至LTE-eHRPD隧道，具體協(xié)議棧結構如下圖所示。

圖1 CDMA/ LTE優(yōu)化切換空口協(xié)議棧結構

　　從上圖可以看出，如果eAT/UE駐留在eHRPD網(wǎng)絡(luò )中，則空口協(xié)議仍然按照原有的空口協(xié)議來(lái)處理，即為上圖紅線(xiàn)框里的協(xié)議棧。如果eAT/UE 駐留在LTE網(wǎng)絡(luò )中，需要切換到eHRPD網(wǎng)絡(luò )時(shí)，需要提前通過(guò)E-UTRAN空口協(xié)商eHRPD連接參數與會(huì )話(huà)參數，這時(shí)eAT/UE就需要通過(guò)E- UTRAN空口將信令傳送到eNB，再到MME，從MME通過(guò)S101接口接到eHRPD網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)行參數協(xié)商，這個(gè)工作模式稱(chēng)為隧道模式。具體的切換流程主要有3個(gè)步驟，如下圖所示：

圖2 CDMA/ LTE優(yōu)化切換主要過(guò)程

　　CDMA/LTE優(yōu)化切換的主要過(guò)程：

　　預注冊過(guò)程

　　預注冊過(guò)程就是終端在E-UTRAN區域內將eHRPD注冊過(guò)程（UATI申請，會(huì )話(huà)配置協(xié)商等）通過(guò)LTE-eHRPD之間的隧道提前完成，這樣就縮短了LTE-eHRPD的切換時(shí)間，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的切換時(shí)延要求。預注冊在空中接口中的主要過(guò)程有：

　　◆ eAT/UE移動(dòng)到E-UTRAN預注冊區域（PreRegistration Zone）時(shí)，OMP公共參數PreregistrationAllowed = 1，發(fā)起預注冊過(guò)程；

　　◆ eAT/UE建立到eHRPD網(wǎng)絡(luò )的隧道，eAT/UE通過(guò)信令隧道與eHRPD網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行UATI的分配，協(xié)議參數的配置協(xié)商，建立會(huì )話(huà)。

　　上述預注冊過(guò)程中，需要說(shuō)明的是，OMP是eHRPD的廣播信息，eAT/UE要去偵聽(tīng)的前提是終端已經(jīng)被LTE網(wǎng)絡(luò )決定做eHRPD網(wǎng)絡(luò )的預注冊，這樣終端才會(huì )去偵聽(tīng)OMP消息，當然OMP消息是通過(guò)隧道S101接口傳遞到LTE網(wǎng)絡(luò )，并通過(guò)E-UTRAN空口下發(fā)給eAT/UE。

　　eAT/UE通過(guò)E-UTRAN空口消息可以獲得的eHRPD網(wǎng)絡(luò )參數主要有：eHRPD網(wǎng)絡(luò )系統時(shí)間，搜索窗，鄰區頻段、PN等。3GPP定義了預注冊區域，當eAT/UE在不同的預注冊區之間移動(dòng)時(shí)，需要重新分配UATI。

　　切換準備過(guò)程

　　切換準備過(guò)程的信令流程如下圖所示：

圖3 CDMA/ LTE優(yōu)化切換準備過(guò)程