LTE與eHRPD混合組網的互操作關鍵

中國電信集團公司 | 車曉東

LTE部署初期多數采用與3G混合組網方式，在LTE覆蓋不完善的情況下，采用LTE與3G數據業務互操作解決方案，可有效降低LTE投資，保證LTE用戶數據業務體驗，保護3G網絡投資。目前3G的 HRPD（高速分組網絡）無法直接與LTE進行數據業務互操作切換，需要升級至eHRPD（演進的高速分組網絡）。

3 G網絡eHRPD升級

eHRPD是對原HRPD的演進和增強，eHRPD增強了3G網絡承載數據業務的能力，改善了網絡融合方式，使資源能更合理利用，對無線側的改變較小。eHRPD網絡架構可分為三種：非漫游的網絡架構，漫游時Home Routed場景和Local Breakout場景網絡架構。從HRPD到eHRPD需要對相關網元進行升級，包括AN/PCF升級至eAN/ePCF，PDSN升級為HSGW（HRPD Serving Gateway，HRPD服務網關），升級基站BTS軟件以支持eHRPD。

eHRPD的優點包括：支持與LTE數據業務的互操作，可與LTE使用同一個核心網絡，便于維護管理，降低運營成本。eHRPD的新特性包括：支持終端UE同時建立多PDN連接，支持網絡側發起QoS，支持承載復用；eHRPD兼容HRPD，對原有用戶無影響；eHRPD新用戶需更新終端及SIM卡。

eHRPD與LTE數據業務互操作

移動數據業務QoS要求

移動數據業務類型繁多，各種業務所要求的業務質量QoS也有不同。業務質量QoS主要包括：誤碼率、延遲、吞吐量、可靠性和安全性等指標。根據QoS的不同特征，數據業務可分為會話類、流媒體類、交互類和后臺類業務。

(1)會話類業務：要求保證傳統模式的信息實體間時間相關性，嚴格要求低時延，例如IM業務交互時延<200ms，在線游戲時延<20ms。

(2)流媒體類業務：保證媒體流的信息實體間一定的時間相關性，通常要求時延在5s以內，例如流媒體播放要求時延<1s。

(3)交互類業務：采用請求響應模式，要求保證數據的完整性，總的環回時延不能過大，通常在1～4s，例如網頁瀏覽點擊時延<1s，微博交互時延<3s。

(4)后臺類業務：要求保證數據的完整性，對數據收發時間要求較低，例如后臺電子郵件時延可>10s。

LTE與eHRPD互操作

目前3GPP標準中定義了LTE與eHRPD的雙向切換，包括激活態/休眠態的優化與非優化切換。3GPP2標準中定義了LTE至eHRPD的單向切換（包括包括激活態/休眠態的優化與非優化切換），以及eHRPD至LTE的空閑態非優化切換。

LTE與eHRPD的數據業務互操作，需要考慮切換時延的影響。優化切換時延可小于1秒，但實現較為復雜，需新增S101與S103接口。非優化切換切換時延6～8s，沒有使用S101與S103接口，目標接入網絡和原服務網絡之間沒有使用tunneled signaling。

eHRPD的演進策略

在LTE網絡部署初期主要采用與3G混合組網的方式，為節省LTE投資和保證LTE用戶感知，要將原有HRPD網絡升級至eHRPD網絡，以實現LTE與3G數據業務的互操作。HRPD網絡向eHRPD網絡的演進，需根據LTE的部署滿足數據業務承載的連續性。HRPD用戶向LTE/eHRPD用戶遷移有一個較長時間的過程，為了保護HRPD網絡投資和不影響現有HRPD業務使用，需要保證HRPD網絡向eHRPD的平滑演進。在3GPP2標準中eHRPD網絡與EPC網絡趨于統一，對HRPD網元的升級部署（如PDSN/HSGW、HA/PGW）和新功能的引入（PCC架構、QoS控制、多PDN等），都需兼顧考慮下一代移動網絡的演進架構。

在LTE部署前期，可將原有HRPD網絡部分升級為eHRPD網絡，小規模新建LTE和eHRPD核心網，并與HRPD核心網疊加共存，LTE/eHRPD雙模終端用戶較少。如圖1。

在LTE部署中期，隨著LTE網絡規模的擴大，將原有HRPD網絡全部升級為eHRPD網絡，滿足與LTE的數據業務互操作要求，實現HRPD與eHRPD兩網部分網元融合，例如合設HSWG/PDSN，大力發展LTE/eHRPD雙模終端用戶。如圖2。

小結

在LTE網絡部署初期主要采用與3G混合組網的方式，為節省LTE投資和保證LTE用戶感知，要將原有HRPD網絡升級至eHRPD網絡，以實現LTE與3G數據業務的互操作。eHRPD網絡演進需綜合考慮LTE的部署節奏，目前eHRPD與LTE之間的切換時延仍有待提高。