TD-LTE混合组网试验工程培训_核心网关键技术(1)

TD-LTE（混合组网）试验工程核心网关键技术核心网关键技术北京研究院张园年2013年7月（13301168576，[e-mail]）1目录LTE的基本概念LTE的基本概念混合组网—核心网关键技术2移动网络的技术演进1G1G模拟模拟2GFDMA3G3GCDMACDMA4G4GOFDMAOFDMA3GPPGSM/GPRS/EDGEUMTSR99/R4/R5/R6/R7LTE/EPCR8LTEAd3GPPGSM/GPRS/EDGER99/R4/R5/R6/R7R8Advance3GPP2IS-951xCDMA2000UMB/CAN3LTE/EPC网络架构（1）E-UTRANUEEPCEPSLTE:LongTermEvolutionSAE:SystemArchitectureEvolutionEPC:EvolvedPacketCoreEPS:EvolvedPacketSystemyPCRF:PolicyandChargingRulesFunction4LTE/EPC网络架构（2）HSS/3GPPAAAPCRFMMEHSS/3GPPAAAPCRFNodeBS6aGS11S9S10OperatorServiceNetworkLTESiGWPDNGWeNodeBS1-UGxS5/8S1-MMES11SGiInternetNon-3GPPServingGWPDNGWS2a/S2bCDMA/WiFiCorporateInternetBSC/PCFHSGW/ePDGControlplaneLTE:LongTermEvolutionEPC:EvolvedPacketCoreUserplaneControlplaneEPC:EvolvedPacketCorePCRF:PolicyandChargingRulesFunction5LTE/EPC网络架构的特点•多接入：支持各种接入，包括非3GPP多接入：支持各种接入，包括非3GPP接入方式，支持不同网络间、不同移动技术间业务的连续性化全分组域组网支持宽带业务下行速率100Mbps/20MHz上行速率50Mbps/20MHz用户面时延•IP化：全分组域组网，支持IP宽带业务•扁平化：简化网络结构和协议标准，无线网络扁平化用户面时延5ms控制面时延50msdormantactive带宽125162551015线扁化•高速率：支持高数据传送速率•承载控制分离：分成控制面节点MME和带宽1.25,1.6,2.5,5,10,15,20MHz（上下行）移动性昀优状态0-15Km/h维持高效15120K/h用户面节点（S-GW,P-GW）•信令流程优化:简化业务连接建立的时延，连接建立的时间要求小于200ms维持高效15-120Km/h正常工作120-350Km/h容量每小区至少支持200激活用户连接建立的时间要求小于00s•QoS保证：针对不同接入技术，提供端到端的QoS/5MHz6TD-LTE与LTEFDD共核心网混合组网分析理论分析：两者在核心网以及核心网互操作在标准和规范上无差异TDLTE与LTEFDD差异仅体现在物理层帧结构上其他层均无差异TD-LTE与LTEFDD差异仅体现在物理层帧结构上，其他层均无差异两种制式的LTE，同核心网混合组网的商用案例瑞典Hi3G采用TD-LTE，LTEFDD混合组网：瑞典采用，混合组网采用LTEFDD进行广域覆盖，TD-LTE以满足用户对数据的高要求，LTEFDD确保终端得到昀好的支持；中移动香港混合组网：中移动香港混合组网：提供国内TD-LTE用户的来港数据漫游；发展香港TD-LTE用户到国内漫游通过新的TDD频段来提高网络容量，网络基于负荷情况来控制终端采用何种LTE制式TD-LTE与CDMA的互操作没有成熟的商用产品支持和商用案例TD-LTE与LTEFDD同核心网混合组网技术可行，TD-LTE和CDMA互操作技术有待进一步研究7CDMA互操作技术有待进步研究目录LTE的基本概念混合组网—核心网关键技术混合组网核心网关键技术语音、数据互操作方案eHRPD升级方案eHRPD升级方案混合组网的网络架构关键网元的组网方案关键网元的组网方案编号方面8路由方案1、语音互操作方案1.终端在LTE网络附着2.终端发起语音主叫或网络收到语音被叫e1xCSFB流程：MMEHSS2.终端发起语音主叫或网络收到语音被叫3.终端断开LTE连接，接入到CDMA1x网络，进行语音呼叫4终端结束语音呼叫返回LTE网络Internet4.终端结束语音呼叫，返回LTE网络eNodeBSGWPGWIWSCDMA1xLTEPagingBSCMSC/VLRHLRSVLTE终端e1xCSFB终端BTSSVLTE（SimultaneousVoiceandLTE）方案：时语音和LTE，即终端双发双收双待，对网络无改造要求终端同时附着LTE与e1xCSFB（e1xCSFallBack）方案：电路域回落，终端单收单发单待，终端返回到1x网络进行语音业务需增加中间网元BTS对网络无改造要求，终端同时附着LTE与CDMA1x电路域网络进行语音业务，需增加中间网元91、语音互操作方案的比较和建议对SVLTE(双模双待双通)与e1XCSFB（双模单待单通）两种方案的比较对比项目网络方案对比项目SVLTEe1xCSFB用户体验呼叫时延较大较小待机时长较短（1X+LTE两模待机）较长（仅LTE待机）用户体验待机时长较短（1X+LTE两模待机）较长（仅LTE待机）数据/语音并发支持数据/语音并发不支持数据/语音并发终端实现终端成本较高（2个射频模块）较低（1个射频模块）较低（对网络无要求）较高（需LTE网络支持同网络实现网络成本较低（对网络无要求）较高（需LTE网络支持，同时增加IWS网元和S102接口）漫出能够到任何C网运营商漫游能到e1xCSFB网络漫游到SVLTE网络只支持语音漫国际漫游游漫入支持SVLTE运营商终端漫入，e1xCSFB运营商漫入只支持语任何C网运营商终端都能漫入e1xCSFB运营商漫入只支持语音入考虑到SVLTE方案成熟，对网络要求低，语音互操作10方案建议选择SVLTE1、eHRPD-LTE数据互操作基本概念LTE未达到全覆盖时，依托全覆盖的DO网络为用户提供连续的数据业务续的数据业务EVDO必须升级为eHRPD网络后才能与LTE进行数据业务互操作作AN必须升级为eAN/ePCFPDSN需要升级为HSGW，或者新建HSGWeHRPD和LTE的互操作包括非优化切换，切换过程中源网络和目标网络之间无隧道信令（也就是S101信令）交互。优化切换切换过程中源网络和目标网络之间有隧道信令（也就是S101信令）交优化切换，切换过程中源网络和目标网络之间有隧道信令（也就是S101信令）交互。当终端还停留在源网络的无线环境中时，UE先通过承载在源网络上的隧道信令向目标网络完成预注册，之后UE再将无线信号切换到目标网络。111、eHRPD-LTE数据互操作网络架构Pi*接口HSGW和3GPP2AAAP之间的接口用于用户的鉴权和ST接口相同因此实际部署时Pi*接口：HSGW和3GPP2AAAProxy之间的接口，用于用户的鉴权，和STa接口相同，因此实际部署时直接用sta接口代替。Gxc接口：当SGW和PGW之间采用PMIP协议时，SGW和PCRF之间的接口，用于传递QoS参数。S101和S103接口用于优化切换场景S101和S103接口，用于优化切换场景。121、数据互操作方案-由LTE向eHRPD的切换的流程非优化切换流程：优化切换流程：1.终端在LTE网络附着。2.终端利用S101接口完成eHRPD预注册。3.终端通过S101接口发起切换流程，同时在切1.终端在LTE网络接入进行数据传输。2.终端检测到LTE信号弱而eHRPD信号良好，将中断LTE连接，并接入eHRPD继续数据业务。PGWMMEHSS3.终端通过S101接口发起切换流程，同时在切换过程中通过S103传输下行数据。4.切换完成，LTE资源释放。3GPPAAAS101S101eHRPD预注册切换请求InterneteNodeBSGWPGW预注册下行数据eHRPDLTE终端S103S103下行数据BTSeAN/ePCF3GPP2AAA非优化切换方案：切换时延约2-8秒优化切换方案：新增eHRPD/LTE网络接口，把切换HSGW非优化切换方案：切换时延约28秒优化切换方案：新增eHRPD/LTE网络接口，把切换时延减少到1秒以内131、数据互操作方案比较两种互操作方案的比较：非优化切换优化切换性能7~8秒1秒以内对网络的要求对网络影响较小，无需新增需新增支持S101与S103接对网络的要求对网络影响较小，无需新增接口需新增支持S101与S103接口，对网络影响较大适用范围非实时业务实时业务适用范围非实时业务实时业务产品情况业界主流产品都已支持目前业界基本未有产品支持目前支持优化切换功能的网络设备与终端尚不成熟，建议初期选择非优化方案，后续是否选择优化方案视业务需求和设备成熟度而定是否选择优化方案视业务需求和设备成熟度而定142、eHRPD建设策略在LTE阶段，HRPD网络需要升级到eHRPD，需要与LTE网络互操作，LTE和eHRPD接入到统一的EPC核心网，从而保证用户在LTE网络和eHRPD网络之间切换的连续性。MMELTE/HRPD终端eHRPDLTE业务平台SGWMMEPGWLTE/eHRPD终端EPCHSS/AAAHRPDHSGWeAN/ePCFeHRPDHAInternetLTE&EVDO业务平台LTEPDSNHRPD终端HRPDHAt152、eHRPD升级关键问题-eHRPD的升级范围eHRPD全覆盖和eHRPD部分覆盖的方案分析eHRPD全覆盖eHRPD部分覆盖初期投资大全软件升级成小部分软件升级成初期投资大（全网AN软件升级成eAN）小(部分AN软件升级成eAN)业务体验好。4G终端的业务不中断一般。在eHRPD/HRPD边沿切换时，4G终端的业务会中断4G终端的业务会中断IT复杂性一般。4G用户4G话单，仅在HSS签约；3G用户3G话单仅在AAA签约较高。4G用户4G话单+3G话单；不仅在HSS签约还要在AAA中签约3G用户3G话单，仅在AAA签约签约，还要在AAA中签约3G用户3G话单考虑到LTE用户的业务体验和网络的复杂程度，建议全网升级为eHRPD网络162、eHRPD升级关键问题——设备eHRPD升级涉及的网元：核心网：HSGW、3GPPAAA核无线网：PCF、BTS（为实现空闲态数据驻留，BTS也需配合升级）HSGW为尽量减少对现网的影响，建议新建HSGWHSGW设备成对设置在省中心多套HSGW采用IMSI取模方式，负荷分担工作新建的HSGW与本省升级的eAN连接3GPPAAA3GPPAAA3GPPAAA新建原则上3GPPAAA设备与HSS设备合设原则上，3GPPAAA设备与HSS设备合设173、TD-LTE混合组网策略中国电信采用TD-LTE和LTEFDD混合组网、同步部署的策略建设4G网络略建设4G网络。核心网：共用核心网，TD-LTE和LTE-FDD两种制式的接入网共用1套EPC核心网，核心网各网元设备应满足两张接入网的容量需求和互操作能力。TD-LTE建网关键是满足容量的原则，LTE-FDD建网关键是满足广覆盖和互操作的业务要求的原则CDMA与LTE的互操作只考虑与FDD盖和互操作的业务要求的原则。CDMA与LTE的互操作只考虑与FDD的互操作，暂不考虑与TDD的互操作。183、TD-LTE混合组网架构图数据业务网，ISMP，MMS，天翼阅读，视讯互联网根DNS由上海和广骨CN2承载网联网由上海和广东DNS兼做干层面省DNS核心网A省HSGWDNS核心网B省HSGW省层面MMEHSSS/PGWHSGWMMEHSSS/PGWHSGW本S/PGWA城市eANS/PGW