CDMA與LTE互操作相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的分析

2009年，3GPP在KDDI等運(yùn)營(yíng)商的主導(dǎo)下，在R9版本進(jìn)一步增強(qiáng)了1x CSFB的性能，提出了e1x CSFB方案。e1xCSFB在語(yǔ)音回落時(shí)延等技術(shù)指標(biāo)有了明顯的提升，仿真結(jié)果顯示，在該增前版本下，語(yǔ)音回落接入1x系統(tǒng)的時(shí)延接近甚至超過標(biāo)準(zhǔn)的 1x終端接入1x系統(tǒng)。e1xCSFB有兩種回落模式，一種是與R8類似的語(yǔ)音回落到1x網(wǎng)絡(luò)，LTE數(shù)據(jù)中斷；一種是在語(yǔ)音回落到1x網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)切換到eHRPD網(wǎng)絡(luò)，這就要求1x/DO終端需同時(shí)支持語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的并發(fā)業(yè)務(wù)。目前，高通公司正在研發(fā)SVDO的芯片來實(shí)現(xiàn)1x和DO的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)并發(fā)。

 　　為了配合3GPP的e1xCSFB的工作，在3GPP2 TSG-C的WG2.2小組正在制定e1xCSFB的空口規(guī)范C.P0097-0 v1.0（E-UTRAN – CDMA2000 1x ConnecTIvity and Interworking Air InteRFace Specification）。該規(guī)范在2010年1月的曼谷會(huì)議中已進(jìn)入V&V階段，但截至3月的丹佛會(huì)議，仍有大量的文稿提交，很多技術(shù)細(xì)節(jié)還需討論，最終進(jìn)入Extended V&V。截止到2010年4月9日前，如沒有新的文稿提出，就將進(jìn)入發(fā)布審批程序，預(yù)期下次會(huì)議將進(jìn)入正式發(fā)布。

　　在2009年12月，Verizon主導(dǎo)在3GPP R9版本中又增加了Dual Rx方案。Dual Rx方案與以上兩種CSFB方案的區(qū)別在于，該方案針對(duì)雙接收機(jī)單發(fā)射機(jī)的終端，網(wǎng)絡(luò)之間不需要互操作功能模塊和接口，由終端完成和兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的所有工作。在該方案下，存在終端響應(yīng)1x的注冊(cè)消息、接收短信、響應(yīng)1x尋呼等場(chǎng)景下需條件終止/中斷LTE數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)問題。

　　4  SRVCC

　　3GPP在R8開始制定LTE與CDMA 1x網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音連續(xù)性規(guī)范SRVCC，R8和R9版本均已凍結(jié)。在R10版本，目前針對(duì)增強(qiáng)SRVCC（eSRVCC）進(jìn)行立項(xiàng)研究。eSRVCC的研究范圍主要是LTE與3GPP 的2G/3G網(wǎng)絡(luò)電路域之間的語(yǔ)音呼叫連續(xù)性，并未包括非3GPP的CDMA 1x。eSRVCC的研究報(bào)告在TR23.856中體現(xiàn)，目前完成1.0.0版本。

　　eSRVCC增強(qiáng)研究的主要目的是減少LTE到電路域的切換時(shí)延，此外在原有的SRVCC方案中，呼叫的錨定點(diǎn)一般在IMS的VCC AS，存在上層會(huì)話與底層PS到CS切換同步的問題，在eSRVCC方案中會(huì)考慮解決這方面的問題。

　　eSRVCC提供的技術(shù)方案主要有華為，CMCC，NTT和NEC等提出的通過SGW/PGW作為SRVCC的語(yǔ)音呼叫錨定點(diǎn)方案，NSN的類似方案以及其他公司的多種解決方案。在3GPP SA2下次會(huì)議中會(huì)對(duì)各種方案進(jìn)行深入評(píng)估。

　　對(duì)于LTE-1x RTT eSRVCC的增強(qiáng)，技術(shù)上也存在采用3GPP eSRVCC的SGW/PGW錨定思路實(shí)現(xiàn)的可能。

　　5  PCC

　　5.1  PCC增強(qiáng)

　　PCC功能增強(qiáng)是3GPP SA2在2009年立項(xiàng)研究的課題，針對(duì)R8/R9的PCC，主要有以下4個(gè)增強(qiáng)功能需求：

　?。?）第三方數(shù)據(jù)連通性（Sponsored Data Connectivity）指第三方業(yè)務(wù)（非運(yùn)營(yíng)商部署的AF）支持Rx接口，并與運(yùn)營(yíng)商PCC架構(gòu)配合，對(duì)業(yè)務(wù)的控制、流量核減、計(jì)費(fèi)等。該方案實(shí)現(xiàn)正在討論，可能通過對(duì)Rx接口參數(shù)的增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)。

　?。?）策略相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性接入（Coherent Access to Policy Related Databases）：為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商制定的策略，需要訪問多個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)，如HSS，SPR以及和ANDSF相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)等。目前，3GPP正在SA5 制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)UDC的規(guī)范，旨在邏輯上合并數(shù)據(jù)庫(kù)并提供一個(gè)單獨(dú)的邏輯訪問接口。對(duì)于SA2的PCC架構(gòu)，一種可能的思路是PCRF作為前端應(yīng)用，在用戶的IP-CAN會(huì)話進(jìn)行中訪問UDC數(shù)據(jù)，而當(dāng)用戶沒有正在進(jìn)行會(huì)話時(shí)，則PCRF不需要存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。

　?。?）基于消費(fèi)限額的QoS控制（QoS Control Based on Spending Limits）：PCRF可根據(jù)從OCS獲取的信息進(jìn)行QoS控制及門控，如PCRF可基于用戶的消費(fèi)限額來改變?cè)撚脩舢?dāng)前的QoS等級(jí)。該需求的實(shí)現(xiàn)可能的方案是通過Gx/Gy接口增強(qiáng)，OCS為PCRF提供計(jì)費(fèi)策略，PCRF作為網(wǎng)絡(luò)惟一的策略控制節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用OCS的策略信息進(jìn)行PCC策略制定和執(zhí)行。

　　（4）業(yè)務(wù)感知（Service Awareness）：通過DPI識(shí)別不同的業(yè)務(wù)，從而能對(duì)不同的業(yè)務(wù)實(shí)施不同的策略。目前是實(shí)現(xiàn)需要在基于Rx接口和基于Gx接口的架構(gòu)做出選擇，華為和Verizon等公司建議將基于Gx接口的架構(gòu)作為基礎(chǔ)（Rx接口可能屬于第三方），通過Gx接口增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)。

　　此外，在2010年2月的SA2#78會(huì)議中通過了以下兩個(gè)功能需求：

（5）基于業(yè)務(wù)的流量定向（Service Based Traffic Steering）需求及方案也在討論中。該需求指當(dāng)網(wǎng)關(guān)檢測(cè)到業(yè)務(wù)類型后選擇對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行旁路（Offload）。目前，主要問題在于旁路會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)IP地址的變化和業(yè)務(wù)中斷。

　?。?）擴(kuò)展策略架構(gòu)以支持交互式業(yè)務(wù)（Extending Policy Architecture to Handle TransacTIonal Services）指現(xiàn)有的PCC架構(gòu)只針對(duì)IP流，無法監(jiān)控SMS等非IP業(yè)務(wù)，因此需要對(duì)現(xiàn)有PCC架構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展。

　　5.2  固網(wǎng)移動(dòng)融合PCC

　　3GPP和BBF在2010年2月的SA2 #78會(huì)議成立了聯(lián)合工作組立項(xiàng)研究融合PCC。該立項(xiàng)受到業(yè)界主流運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的關(guān)注。BBF和3GPP 立項(xiàng)初步確定的進(jìn)度如圖1所示。

【

圖1   BBF-3GPP WID進(jìn)度計(jì)劃

　　在工作組的近期計(jì)劃中，3GPP SA2將分析為實(shí)現(xiàn)互通，S9接口之間的能力差距，并將結(jié)果報(bào)告給BBF會(huì)議。BBF WT-203將在BBF Q1會(huì)議上提供額外的應(yīng)用場(chǎng)景文檔，Q1會(huì)議之后，應(yīng)用場(chǎng)景將不再考慮。

　　目前對(duì)于融合PCC架構(gòu)達(dá)成了以下一致：

　　（1）初始的互通場(chǎng)景假設(shè)為歸屬于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的用戶。

　?。?）互通的可行性依賴于移動(dòng)和固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在認(rèn)證和QoS等方面，以及合作協(xié)議。

　?。?）由3GPP決定是否需要在s2c接口進(jìn)行完整性保護(hù)。

　?。?）需要關(guān)注s2a，s2b，s2c互聯(lián)的場(chǎng)景。

　?。?）對(duì)基于可信任移動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)考慮除了PMIP的其他協(xié)議。

　?。?）SA2研究基于S9接口的S9*（PCRF-BPCF）接口。

　　（7）應(yīng)最小化對(duì)固網(wǎng)RGs的影響。

　?。?）在AF采用S9*接口時(shí)，不考慮BBF中Rx接口。

　　當(dāng)然，待研究的問題有很多，如移動(dòng)性/漫游/游牧中的標(biāo)識(shí)，IP地址分配，網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇；AAA的跨域計(jì)費(fèi)是采用在線還是離線，應(yīng)支持的隧道協(xié)議，RADIUS和Diameter協(xié)議的互通；策略和計(jì)費(fèi)中的BBF如何關(guān)聯(lián)3GPP的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流和BBF的IP流，S9 接口的擴(kuò)展（S9*），PCRF和BPCF的功能劃分等。

　　5.3  3GPP2 PCC

　　3GPP2 正在制定基于CDMA 網(wǎng)絡(luò)的PCC規(guī)范X.P0062。該規(guī)范原則上基于3GPP R8的PCC規(guī)范，重點(diǎn)研究CDMA網(wǎng)絡(luò)如何適配使用PCC。規(guī)范研究范圍包括CDMA 1x和HRPD網(wǎng)絡(luò)。但由于1x網(wǎng)絡(luò)本身在空口和IOS等接口對(duì)QoS支持能力較弱，是否可以使用PCC還需要進(jìn)一步確認(rèn)。目前，X.P0062規(guī)范已完成架構(gòu)和主要流程的工作?？傮w架構(gòu)支持簡(jiǎn)單IP，MIP，PMIP等不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，計(jì)費(fèi)模式支持離線計(jì)費(fèi)。

　　6  結(jié)束語(yǔ)

　　本文介紹了LTE與CDMA網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互操作，LTE與CDMA網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音互操作的CSFB，以及SRVCC的最新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展。此外，介紹了3GPP和3GPP2 PCC相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況。

　　LTE與CDMA網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互操作方案目前在3GPP2 X.S0057標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)一步細(xì)化。遺留問題在X.P0057的0版3.0中完善。對(duì)于3GPP的R9版本，3GPP2正在制定X.P0057的A版本。此外，業(yè)界正在研究基于非優(yōu)化切換的快速切換方案。

　　對(duì)于3GPP R8版本的CSFB標(biāo)準(zhǔn)，KDDI和Verizon在2009年又分別提出了新的需求和方案，對(duì)應(yīng)為 e1xCSFB和Dual Radio 1xCSFB。前者在隧道接口的實(shí)現(xiàn)流程中，通過引入SRVCC的切換流程優(yōu)化了R8的回落流程，從而減少了時(shí)延。后者通過終端支持雙接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)回落，簡(jiǎn)化了互操作的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

　　3GPP R10版本對(duì)于中國(guó)移動(dòng)等運(yùn)營(yíng)商的SRVCC增強(qiáng)需求，正在立項(xiàng)研究?jī)?yōu)化的SRVCC方案，CDMA的SRVCC增強(qiáng)目前并沒有專門立項(xiàng)研究。

　　PCC作為業(yè)界研究的熱點(diǎn)，目前3GPP的R10正在制定增強(qiáng)的PCC。除了基于DPI的深度包檢測(cè)等4個(gè)功能需求外，最近又提出了基于業(yè)務(wù)的流量定向和擴(kuò)展策略架構(gòu)以支持交互式業(yè)務(wù)兩個(gè)功能需求。此外，3GPP與BBF合作正在立項(xiàng)研究FMC的 PCC。3GPP2也基于3GPP的R8 PCC正在制定CDMA PCC。

　　跟蹤3GPP2和3GPP的CDMA和LTE的互操作相關(guān)熱點(diǎn)問題的標(biāo)準(zhǔn)最新進(jìn)展，包括LTE與eHRPD數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作和LTE與CDMA 1x的語(yǔ)音1x CSFB及SRVCC標(biāo)準(zhǔn)，跟蹤研究3GPP PCC增強(qiáng)工作的研究成果等。

　　1  引言

　　演進(jìn)分組系統(tǒng)EPS（包括E-UTRAN和EPC）是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要選擇，對(duì)于CDMA運(yùn)營(yíng)商，未來引入EPS網(wǎng)絡(luò)后，存在E-UTRAN和CDMA分組域和電路域的業(yè)務(wù)互操作問題。
在3GPP TS23.402標(biāo)準(zhǔn)中定義了EPS與其它非3GPP網(wǎng)絡(luò)（包括CDMA）的互操作，3GPP2 X.S0057標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化了實(shí)現(xiàn)方案，通過eHRPD實(shí)現(xiàn)與EPS的非實(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作能力。目前，X.P0057對(duì)3GPP R9以及本身遺留的問題又有多個(gè)新的不同版本出現(xiàn)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的互操作雖然有優(yōu)化切換和非優(yōu)化切換兩種方案，但目前階段更多運(yùn)營(yíng)商只考慮非優(yōu)化切換的方案。

　　由于E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)部署初期覆蓋和性能等因素未必部署實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，即使部署實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)可能會(huì)存在語(yǔ)音連續(xù)性等問題，所以在3GPP R8版本就著手制定基于E-UTRAN與CDMA 1x CS的語(yǔ)音業(yè)務(wù)互操作方案，即TS23.272的CSFB規(guī)范和TS23.216的SRVCC規(guī)范。其中，CSFB作為一種簡(jiǎn)化的過渡性的語(yǔ)音方案，與IMS網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，也不要求E-UTRAN具備VoIP的能力，設(shè)計(jì)思路要求支持用戶在E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，能夠接聽/發(fā)起1xCS的語(yǔ)音呼叫和短信等業(yè)務(wù)。SRVCC更適合部署IMS的運(yùn)營(yíng)商，通過IMS的VCC AS能保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的連續(xù)性。隨著運(yùn)營(yíng)商需求的不斷變化和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)研究的不斷深化，在R9版本針對(duì)KDDI和Verizon新的需求又分別增加了e1xCSFB和Dual RADIo 1xCSFB的方案。3GPP R10版本對(duì)于中國(guó)移動(dòng)等運(yùn)營(yíng)商的SRVCC增強(qiáng)需求，也開始立項(xiàng)研究?jī)?yōu)化的SRVCC方案。

　　PCC是業(yè)界的另一個(gè)研究熱點(diǎn)，也是運(yùn)營(yíng)商差異化運(yùn)營(yíng)的主要手段。在3GPP R8版本提出之后，經(jīng)過R9版本的進(jìn)一步研究，目前3GPP正在制定基于R10的增強(qiáng)PCC（ePCC），包括基于深度包檢測(cè)（DPI）在內(nèi)的4個(gè)增強(qiáng)功能，此外3GPP和BBF聯(lián)合研究基于FMC的PCC。3GPP2也在基于3GPP的R8 PCC制定CDMA PCC。

　　本文針對(duì)LTE與eHRPD的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展，LTE與CDMA 1x的語(yǔ)音1x CSFB，e1xCSFB，Dual radio 1x CSFB及SRVCC/eSRVCC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了跟蹤研究。此外，跟蹤研究了3GPP 增強(qiáng)PCC的最新進(jìn)展和3GPP2 的CDMA PCC進(jìn)展。

　　2  LTE與eHRPD數(shù)據(jù)互操作

　　LTE與eHRPD的數(shù)據(jù)互操作在3GPP TS23.402和3GPP2 X.S0057標(biāo)準(zhǔn)中制定。目前，3GPP2規(guī)范的最新版本有X.P0057 Rev0 v3.0和X.P0057 Rev A v0。

　　X.P0057 Rev A v0從2009年夏威夷會(huì)議開始研究，目標(biāo)是和3GPP R9對(duì)齊，因此3GPP R9的幾個(gè)功能成為該版本的主要研究?jī)?nèi)容，如MAPSUP等。X.P0057 Rev0 v3.0在2010年1月曼谷會(huì)議開始研究，重點(diǎn)解決互操作的遺留問題。

　　目前，數(shù)據(jù)互操作討論的主要問題涉及eHRPD網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的QoS的技術(shù)細(xì)節(jié)，HSGW切換時(shí)Pi*接口的新功能要求，eHRPD網(wǎng)絡(luò)支持MAPSUP的PDN-ID標(biāo)識(shí)，優(yōu)化切換后的MME通知eHRPD刪除資源等，并澄清一些PDN IP地址的問題等。

　　在標(biāo)準(zhǔn)工作之外，業(yè)界對(duì)于LTE到eHRPD的數(shù)據(jù)互操作也在考慮進(jìn)一步的優(yōu)化方案。目前，在進(jìn)行主要的研究思路時(shí)仍然能保持兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性。在部署隧道交互的前提下，通過雙模雙接收機(jī)終端并輔助一些流程的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。主要流程優(yōu)化體現(xiàn)終端在 eHRPD網(wǎng)絡(luò)先行預(yù)注冊(cè)，從而達(dá)到在LTE切換到eHRPD網(wǎng)絡(luò)時(shí)有效節(jié)省切換時(shí)間的目的。該方案的測(cè)試性能介于非優(yōu)化切換和基于隧道的優(yōu)化切換方案之間。

　　3  CSFB

　　3GPP在R8版本開始制定LTE和CDMA 1x網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音互操作方案——1x CSFB，即連接或者駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)能夠保證1x CS語(yǔ)音業(yè)務(wù)的發(fā)起和接收。方案針對(duì)Single Radio的單接收機(jī)單發(fā)射機(jī)的終端，LTE網(wǎng)絡(luò)和1x網(wǎng)絡(luò)之間存在互操作功能模塊（IWS）和接口（S102）。