CDMA與LTE數據互操作的切換方案的討論與分析

前言

　　由于技術產業鏈和業務發展的諸多因素，目前全球主要移動運營商先后提出了向LTE長期演進的發展方向，尤其是原CDMA陣營的主要運營商也都放棄CDMA技術的長期演進路線，選擇了LTE。高通公司也宣布放棄UMB技術，而轉向LTE。

　　目前，全球CDMA網絡運營商都在積極研究CDMA網絡演進到LTE的方案與策略，各種演進方案都還在研究與討論中，3GPP/3GPP2等標準化機構也已經開始了相應技術標準的研究與討論。目前，在國際標準中討論的熱點是CDMA/LTE語音互操作方案和CDMA/LTE數據互操作方案，其中數據互操作主要有優化切換和非優化切換兩種方案。

　　現有的CDMA/LTE數據互操作方案主要基于3GPP TS23.402提出的網絡架構，需要將CDMA HRPD無線網絡升級為eHRPD網絡，并將eHRPD網絡接入到EPC核心網。

　　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的激活態切換和空閑態切換，以及eHRPD到E-UTRAN的激活態切換和空閑態切換。

　　3GPP2的規范主要也是基于3GPP所定義的互操作架構，對于CDMA網絡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互操作中核心網部分的內容。本文主要討論C.S0087中空中接口技術方案。

　　優化切換

　　優化切換流程

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

圖1 CDMA/ LTE優化切換空口協議棧結構

　　從上圖可以看出，如果eAT/UE駐留在eHRPD網絡中，則空口協議仍然按照原有的空口協議來處理，即為上圖紅線框里的協議棧。如果eAT/UE 駐留在LTE網絡中，需要切換到eHRPD網絡時，需要提前通過E-UTRAN空口協商eHRPD連接參數與會話參數，這時eAT/UE就需要通過E- UTRAN空口將信令傳送到eNB，再到MME，從MME通過S101接口接到eHRPD網絡，進行參數協商，這個工作模式稱為隧道模式。具體的切換流程主要有3個步驟，如下圖所示：

圖2 CDMA/ LTE優化切換主要過程

　　CDMA/LTE優化切換的主要過程：

　　預注冊過程

　　預注冊過程就是終端在E-UTRAN區域內將eHRPD注冊過程（UATI申請，會話配置協商等）通過LTE-eHRPD之間的隧道提前完成，這樣就縮短了LTE-eHRPD的切換時間，滿足實時業務的切換時延要求。預注冊在空中接口中的主要過程有：

　　◆ eAT/UE移動到E-UTRAN預注冊區域（PreRegistration Zone）時，OMP公共參數PreregistrationAllowed = 1，發起預注冊過程；

　　◆ eAT/UE建立到eHRPD網絡的隧道，eAT/UE通過信令隧道與eHRPD網絡進行UATI的分配，協議參數的配置協商，建立會話。

　　上述預注冊過程中，需要說明的是，OMP是eHRPD的廣播信息，eAT/UE要去偵聽的前提是終端已經被LTE網絡決定做eHRPD網絡的預注冊，這樣終端才會去偵聽OMP消息，當然OMP消息是通過隧道S101接口傳遞到LTE網絡，并通過E-UTRAN空口下發給eAT/UE。

　　eAT/UE通過E-UTRAN空口消息可以獲得的eHRPD網絡參數主要有：eHRPD網絡系統時間，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時，需要重新分配UATI。

　　切換準備過程

　　切換準備過程的信令流程如下圖所示：

圖3 CDMA/ LTE優化切換準備過程