中国电信CDMA分组核心网络向LTE／EPC网络演进技术分析及策略探讨

中国电信CDMA分组核心网络向LTE／EPC 网络演进技术分析及策略探

讨

向LTE/4G 技术演进，网络体系架构演进主要是基于3GPP 的演进分组系统EPS（包括E-UTRAN 和EPC）。其中EPC 为演进的分组核心网，作为统一的分组核心网，EPC 支持多种不同接入技术．对于CDMA 运营商中国电信来说，未来引入EPS 网络，分组核心网向EPC 演进，需要考虑E-UTRAN 和CDMA 分组域和电路域的业务互操作问题。网络演进和互操作架构如下图所示。 以下是针对中国电信网络演进的技术和演进思路分析：

依据3GPP2 的演进规范，现有网络HRPD 升级到EHRPD 方面, 类似于CDMA2000 1X 网络升级到CDMA2000 1X/DOA, 主要是在A 接口进行增强和补充，保障对1X/DOA 的向前兼容能力．同时EHRPD 面向EPS 系统支持后向兼容，如支持多PDN 能力．在EHRPD 演进中，要求PDSN 升级支持HSGW 功能，可由HA 将升级支持PGW，从而与EPC 的网络架构上保持一致．建议HSGW/PGW 分别同时保留PDSN 和HA 能力，以便该网元能够同时提供1X/DOA/EHRPD 接入共存．在终端方面，建议初期部署时，EHRPD 终端需同时支持1X/DOA 能力，从而在非EHRPD覆盖区域，可以由传统的1X/DOA 网络和PDSN/HA 功能实体提供服务．关于传统1X/DOA 与EHRPD 之间的切换问题，包括网络侧HSGW(PDSN)/PGW(HA)对切换的支持等，目前国际规范提及不多，需要进一步研究．支持EHRPD 部署需保障现有业务连续性和平滑过渡，现有业务如（SIP, MIP）基本数据业务，增值业务如PSVT, QCHAT 等不受影响．EHRPD 部署需保障现有网络方案和能力的影响最小，如CCG 能力, 支持C+W 网络方案等。

EHRPD 的演进支持统一认证，实现3GPP UIM 卡的认证能力，HSGW 能够接到3GPP AAA Sever在HSS 进行鉴权和用户管理。

标准3GPP EPC 结构可参见上图中上半部分，主要网元包括：PGW, SGW, MME，3GPP AAAServer，HSS 等．但就EHRPD 接入EPC 而言，在不考虑互操作的情况下MME 和SGW 不需要参与。

另外，语音仍然通过1xCS 网络．但在EHRPD 阶段，并且考虑到其他接入方式（如C+W）扩大部署，如果1xCS 网络对HRDP/EHRPD 及其他分组接入区域不能全覆盖时，可以适当引入分组承载语音(Voice Over PS)的过渡方案, 比如考虑在C+W 中提供分组语音方案等。接下来是引入全套EPS 系统。

开始时E-UTRAN 可作为CDMA 网络的补充，从局部区域开始．但作为统一的核心网，EPC 的引入并先行全网覆盖，从而向CDMA 接入和E-UTRAN 接入提供共用．EPC 主要网元为：PGW, SGW, MME，3GPP AAA Server，HSS, PCRF 等．这些新网元中AAA Server, HSS, 甚至PCRF 都可认为不是EPC 的特有新网元，因此可以由现网改造完成，其他网元可由3GPP 核心网演进（如SGW,MME），也可以通过CDMA 核心网升级（如PGW）．另外，如前所述，HSGW 由PDSN 升级完成。

引入EPS 系统后，支持EHRPD 接入与E-UTRAN 的互操作是一个重点．鉴权方面已经在3GPP UIM 方式下进行了统一．EHRPD/E-UTRAN 互操作方面主要解决切换和业务连续性问题。

目前标准组织对EHRPD/E-UTRAN 间优化和非优化切换都有定义，仍在进行进一步研究和权衡，包括兼顾到两个网络的独立性，切换时间性能和切换效果等．引入

和部署EPS 初期，可以非优化切换为主，尽量保持两个网络的独立性，基于移动IP 技术实现网络移动性，基于LTE的语音业务和连续性不作为初期部署的重点。 需注意的是，传统的1X/DOA 与E-UTRAN 间不支持互操作．终端在这两个网络间切换时，业务会中断（特殊情况下，可考虑通过网络移动性实现IP 地址不变，但目前规范没有涉及）；可以考虑的另一种思路是：终端先切换到EHRPD 网络（目前尚需依据规范进一步定义），再由EHRPD 与E-UTRAN 进行切换，前提是有EHRPD 网络。

随着LTE/EPS 系统的引入以及向EHRPD 的逐步迁移，但E-UTRAN 网络部署初期覆盖时未必部署实时业务，即使部署实时业务可能会存在语音连续性等问题， 3GPP 提出了基于E-UTRAN 与CDMA 1x CS 的语音业务互操作方案包括CSFB 规范和SRVCC 规范。其中，CSFB作为一种简化的过渡性的语音方案，不要求部署IMS 网络，也不要求E-UTRAN 具备VoIP 的能力，基本思路是用户在E-UTRAN 网络进行数据业务时，能够接听/发起1xCS 的语音呼叫和短信等业务，而语音等业务是在传统的1xCS 网络中进行。SRVCC 实用于运营商部署了IMS的情形，通过IMS 的服务器作为瞄点保证语音业务的连续性。标准组织和运用商（比如T-Mobile, KDDI，Verizon 和CMCC 等）也提出其他方案和改进意见，比如VolGA，e1xCSFB 和Dual Radio 1xCSFB，优化SRVCC 等方案。

EPC 作为开放的分组核心网络，设计目标也是为了支持其他方式的统一接入，在中国电信网络中，C+W WIFI 和宽带固定接入为两种典型的异网接入．随着C+W 逐步商用，C+W 业务。

将作为移动网络的主要业务之一，标准的网络架构要求通过ｅPDG 实现WIFI 到EPC 核心网的互操作，C+W WAG 与ｅPDG 在形态和接口协议上还有所差别，后者在功能上为C+W WAG 与

PDSN 的合设体．至于把宽带固定接入纳入移动核心网EPC，涉及到固移融合的范畴，可以依据中国电信的网络现状实际需求加以考虑，目前标准上只有框架，尚未有详细定义．另外，考虑到特殊区域补充无线覆盖，或者可能的特殊用途，中国电信也可能部署Femtocell。Femtocell 的部署对核心网来说不是异网接入方式，但网络演进需考虑Fetocell 到核心网时穿越任何非受信数据网络的问题。 PCC 架构虽然并不是为EPC 网络特有，但已经作为EPC 网络的重要组成部分．中国电信试图在现有1X/DOA 网络中引入PCC 架构，用于精心化对数据业务的策略控制．3GPP2 也试图定义PCC 架构．但CDMA 网络中实施PCC 架构，与3GPP 标准的PCC 仍然有所差别．在EPC中引入PCC,前提是假设业务基于IMS 系统，同时把所有异网接入都（主要通过MIPV6 等方式）统一到EPC 核心网络，从而PCC 通过IP-CAN 呼叫承载过程进行统一的控制．当然，标准PCC 也在为适应各种网络进行演进和增强，比如深层业务感知，运营商第三方业务控制，基于消费限额的QoS 在PCRF 统一控制等．EHRPD 向LTE 演进，PCC 架构必不可少，当仍然需要把标准的PCC 和CDMA 网络特性结合起来，如兼顾现有HACCG,PDSN DPI 等能力，对现网业务进行精心化策略控制．当考虑固移融合时，需要参考固移融合的PCC（目前标准在做相关讨论）。

在EHRPD 后期，随着E-UTRAN 大量部署，CDMA 网络将逐步被EPS 替代．首先是1X/DOA网络逐步退出，或者被EHRPD 替代；然后是EHRPD 与E-UTRAN 共存；最