LTE系统间互操作方案介绍.ppt

1、TD-LTE系统间互操作方案介绍,TD-LTE互操作概述,1,PS域互操作方案及分析,2,主要内容,话音解决方案及分析,3,研究目的 现网2/3G互操作策略 LTE互操作概述,研究目的,基于我公司TD LTE商用网络部署策略，研究TD LTE与既有网络（GSM、TD-SCDMA）互操作策略和技术方案 引导用户体验LTE网络带来的新业务和更高的服务质量，同时维护原有GSM、TD-SCDMA客户群的利益 在LTE网络规模从小到大的发展过程中，利用既有网络进行有益补充 最大化利用现有网络的覆盖和质量资源,现网2/3G互操作策略,2G 覆盖,TD 覆盖,CS 切换,PS 切换,请下载后阅读,现网2/3

2、G互操作功能要求,重选策略：TD2G重选 终端选网策略小区重选； 在2G和TD-SCDMA覆盖区，终端驻留在TD-SCDMA网络 终端只有在离开TD-SCDMA的覆盖区时才进行TD-SCDMA到2G的小区重选，保持覆盖的连续性 终端由2G覆盖区回到TD-SCDMA覆盖区时，应发起从2G到TD-SCDMA的小区重选，回到TD-SCDMA网络 切换策略： TD- 2G 话音切换 2GTD PS双向切换 PSCS并发业务TD-2G的切换，话音业务能够实时切换，PS域业务能够在话音业务结束之后自动恢复。,LTE互操作概述,符合互操作方案 基本策略,TD-LTE系统间互操作分类,PS业务解决方案 TD-

3、LTE与GSM之间的互操作 TD-LTE与TD-SCDMA之间的互操作 CS业务解决方案 TD-LTE提供话音：话音业务切换方案 TD-LTE不提供话音：话音业务提供方案,互操作涉及的范围,异系统邻区测量 LTE中增加了邻区优先级配置参数，因此可通过配置不同频点（TD-SCDMA）或频率组（GSM）的优先级，以控制终端立即发起对高优先级频率邻区的测量，优先接入该小区 异系统小区间重选 用户处于空闲态或连接态但未进行业务传输时，通过监测异系统邻区和当前小区的信号质量，选择最适合的小区驻留的过程 异系统小区间切换 终端在专用信道模式下（业务进行过程中），按照网络控制进行异系统邻区测量上报并在满足一

4、定触发条件下，接入网络指定的目标异系统小区继续业务的过程,请下载后阅读,PS域互操作方案及分析,2,TD-LTE互操作概述,1,主要内容,话音解决方案及分析,3,TD-LTE与GSM互操作方案 TD-LTE与TD-SCDMA互操作方案 结论,TD-LTE互操作基本策略,开机选择： 开机优选TD-LTE：在具有TD-LTE覆盖时，能够保证良好的业务质量 开机优选2/3G：若数据卡开机优选2/3G，虽然可保证总有覆盖，但用户可能认为不存在LTE覆盖，从而影响业务使用，因此不建议数据卡开机优选2/3G 互操作优先级（开机优选TD-LTE） 移出LTE覆盖区后，优先在TD网络驻留/继续业务（若支持TD

5、S），若无TD网络则选择2G网络，终端一旦重新检测到LTE覆盖，则返回LTE,TD-LTE与2/3G互操作方案基本策略,TD-LTE,GSM,TD-SCDMA,无TDs覆盖时，则选择GSM驻留,无LTE和TDs网络覆盖时，选择GSM驻留,无LTE覆盖时，优选TDs网络驻留,一旦检测到LTE网络即返回LTE驻留,未检测到LTE，但检测到TDs，则接入TDs驻留,TD-LTE与2/3G互操作技术方案介绍,小区重选 空闲态终端自主小区重选 业务态小区重选 CCO with/without NACC,RRC 重定向 RRC Reject with redirection Release with re

6、direction with/without SIBs PS Handover,注：采用RRC重定向的方式也是互操作的手段之一，未在上图中标注,系统间重选、切换状态转移,TD-LTE与2/3G互操作技术方案,请下载后阅读,技术方案原理-1,空闲态 空闲态小区重选：终端自主进行异系统邻区测量和重选判决过程 RRC连接建立过程中 RRC Reject ：当服务小区负荷较高时，系统可拒绝该RRC连接 建立请求，并在拒绝消息中指示终端尝试异系统（用于3G到LTE）,时延：秒级,RRC连接建立前,RRC连接建立后-方案1,空闲态小区重选：终端自主释放连接，其余同上 业务态小区重选：支持终端控制和网络控制

7、两种方式 RRC release with redirection（R8）: 网络发起RRC release消息，并携带异系统邻区频点，（可要求终端测量，网络根据测报决策；也可网络直接配置，终端不测量）指示终端在该频点的异系统邻区重新接入（可用于LTE到2G/3G, 2G/3G到LTE） RRC release with redirection with SIBs（R9）: R8版本的优化，RRC release消息可携带多个邻区的频率及邻区系统广播，以加速终端在目标网络的驻留,技术方案原理-2,CCO (Cell change order) without NACC:网络控制的切换，终端根据

8、测量控制上报测量报告，由网络下发切换命令（与现有TD到GSM数据业务互操作方式相同） CCO with NACC (Network assisted cell change)：与CCO过程类似，源网络增加RIM (Ran Information Management )过程，获取GSM/GPRS邻区的系统信息SI/PSI，并在Cell Change Order From UTRAN/E-UTRAN消息中携带这些SI/PSI信息，以加速终端完成切换过程。,CCO时延：2秒左右 NACC时延：300700ms,RRC连接建立后方案-2,请下载后阅读,技术方案原理-3,PS Handover：源网络

9、下发切换命令前，目标网络已完成资源预留，可以进一步减少终端切换失败概率同时缩短切换时延,切换准备阶段,切换执行阶段,时延：小于300ms,RRC建立后方案-3,TD-LTE与GSM互操作PS域解决方案,请下载后阅读,业务态连续性分析-TD-LTE-GPRS/EDGE,CCO with NACC和RRC release with redirection with SIBs（R9）方案 均通过RIM流程向终端下发SIB信息，以加速终端接入目标小区，两方案区别在于： 前者要求终端必须进行异系统测量，而后者可选，可以不进行； 前者CCO消息下发的小区是唯一的，而后者终端在目标网络需要对多小区进行搜索、

10、测量,考虑到两方案改造量较大， 后续将根据实验中实际 性能决定PS域业务是否使用,请下载后阅读,业务态连续性分析-GPRS/EDGE-TD-LTE,分析比较,难度：GSM现网系统内和系统间尚未使用NC2模式，需提前要求,请下载后阅读,TD-LTE与TD-SCDMA互操作PS域解决方案,业务态连续性分析-TD-LTE -TD-SCDMA,分析比较 TD-LTE -TD-SCDMA,业务态连续性分析-TD-SCDMA-TD-LTE,分析比较 TD-SCDMA -TD-LTE,请下载后阅读,结论,TD-LTE GPRS/EDGE PS域互操作方案策略 空闲态 支持双向小区重选 连接态 LTE到EDG

11、E：支持CCO without NACC (RRC release with redirection with SIBs及CCO with NACC需据性能测试结果决定是否采用) EDGE到LTE：支持终端控制的小区重选NC0及网络控制的小区重选NC2 TD-LTE TD-SCDMA PS域互操作方案策略 空闲态 支持双向小区重选,连接态 支持双向PS HO,TD-LTE PS域互操作技术方案总结,话音解决方案及分析,3,PS域互操作方案及分析,2,主要内容,TD-LTE互操作概述,1,方案介绍 CSFB实现方案分析与比较 结论,标准化方案 3GPP,研究方案,产业方案 VoLGA Forum

12、,标准化方案 3GPP,SRVCC：通过LTE网络提供基于 IMS的话音业务，支持LTE话音 与2G/3G的互操作,VolGA方案：终端通过LTE接入 2G/3G网络的CS域提供话音业务,CS Fallback：开机优选LTE，需 要话音业务时，由LTE重选至 2G/3G,优选2G/3G方案：开机优选 2G/3G，需要数据业务时，视情 况重选至LTE,话音业务不通过 LTE提供 （LTE纯数据）,话音业务通过 LTE提供,TD-LTE互操作CS域业务技术方案,多模双待：终端同时驻留 2G/3G和LTE网络，话音业务通 过2G/3G提供，数据业务通过 LTE或2G/3G提供,终端实现方案,请下载

13、后阅读,SRVCC方案基本原理及分析,基本原理,在LTE覆盖内采用基于IMS的VoLTE方案，当呼叫过程中用户移动出LTE覆盖范围时，进行向2G/TD电路域的切换以支持话音连续性,用户体验,呼叫建立时延优于现网，语音质量接近传统话音质量 数据业务性能好 语音和数据业务可并发,优势,业界均认可SRVCC为话音解决方案的目标方案 标准化终端，成本相对较低，漫游能力好,挑战,性能尚需优化，需尽快完成优化方案的标准化 切换过程复杂，可能降低切换成功率 方案部署依赖于eSRVCC成熟及LTE网络大规模覆盖，提供时间相对较晚,CSFB解决方案基本原理及性能分析,基本原理 LTE网络不提供话音业务时，利用2

14、G/TD网络提供话音的方案 终端空闲态驻留在LTE，呼叫建立前需先回落至2G/TD，由2G/TD电路域提供语音 具体技术方案有多种，性能和复杂度存在差异 用户体验 主被叫均需回落至2G/TD网络后才能接续，呼叫建立时延增长，呼叫成功率可能低降低 每次CSFB过程中涉及两段不可主被叫时间段，影响接通率和用户感受 与用户业务模型相关，通话频次越高，CSFB越频繁，影响用户体验越大,注1：以上相关数据为仿真结果，假设重选至GERAN不进行LAU和鉴权，选择的MSC为MME注册SGs接口对应的MSC 注2：表中话音业务建立总时延以移动用户到固定UE的呼叫业务的单端建立时延，若LTE用户之间通话则时延需

15、加倍 注3： 在TDS建立呼叫时需增加读取SIB7（实时变化消息）的时间640ms，而在GSM系统内以及CSFB到TD流程中无需读取,请下载后阅读,CSFB解决方案优劣势探讨,漫游方案，互联互通能力好：CSFB为3GPP标准方案，无论漫游来访或出访均可使用该方案保证网间漫游 受到国际认可，为绝大多数运营商采纳：绝大多数国际运营商均选择该方案作为LTE支持话音之前的过渡方案 方案性能不过多依赖于终端芯片实现：与双待方案相比，运营商更能把握方案性能,性能 方案性能有待进一步验证：CSFB流程增加业务呼叫建立时间，尽管标准中提出了多种优化方案且理论分析效果有提升，但具体性能仍有待测试验证 两网协同规

16、划难度大，引发性能进一步下降：TA与LA无法具有严格的对应关系来保证MME通过TA选择正确LA，因此只能启用Roaming Retry功能，该功能会导致CSFB性能至少恶化1s以上 若回落到GSM网络，则无法支持话音和数据业务并发：GSM网络支持业务并发代价大 研发进展 实现方案多且不唯一，影响产业进程：存在多种CSFB优化方案，运营商之间态度存在分歧，一定程度影响了方案的成熟 保证网间漫游要求终端尽可能多的支持各种方案：当各运营商部署CSFB方案不同时，要求终端尽可能多的支持各种方案以保证网间漫游，终端实现难度增大 网络改造 现网核心网设备改造范围大：支持CSFB功能，对现网MSC功能改造较

17、大,面临挑战,方案优势,优选2/3G驻留解决方案基本原理及分析,基本原理 终端开机默认驻留2/3G网络，在有数据业务请求时，根据一定推送策略适时推至传输能力更高的LTE网络承载 终端忽略LTE网络下发的重选参数，在数据业务完成后，主动返回至2/3G网驻留,数据业务推送机制,用户体验 话音业务基本同2/3G，若存在数据业务时，采用CSFB到2/3G 飞信等长期在线业务仍在2/3G，避免影响话音业务体验 数据业务建立初期增加接入时延或中断传输约24秒 若优选GSM驻留，可视电话无法支持,优势 适用于以话音为主的用户，话音业务提供方式简单，用户体验较好,挑战 需定制终端支持优选网络策略以及推送机制，

18、后续策略改变难以升级终端 仍需支持CSFB 业内尚处于研究阶段，产业支持情况较差,请下载后阅读,多模双待终端基本原理及分析,基本原理 终端支持双待，语音业务通过2/3G承载 数据业务优先利用LTE承载，无覆盖时通过2/3G承载,用户体验 话音业务体验同2/3G 支持语音和承载类业务并发 待机时间相对较短、终端体积大和成本偏高,优势 对现网影响小，改造少 可兼顾话音和数据业务体验 2/3G终端的主流企业已有类似产品，无需标准化 支持时间相对较早,双待机终端能够提供良好的用户业务体验，支持时间早且对网络改造需求小，为尽早抢占LTE先机，建议尽快推动双待终端的成熟 双待终端建议首选单卡形式，若终端实

19、现困难，可用双卡同号方式实现,挑战 非标准化终端，需要推动终端厂家支持双待，存在主流厂商不支持该类形态终端的可能 待机功耗及互干扰方面存在一定缺陷，需终端厂家优化设计方案，成本偏高 方案性能主要取决于终端,TD-LTE话音解决方案总结以引入建议,请下载后阅读,结论,TD-LTE GSM/TD-SCDMA CS域话音业务互操作方案策略 SRVCC为TD-LTE话音解决的目标方案 过渡方案中建议双待机方案先行，抢占市场先机 CSFB视双待终端推广情况及CSFB的性能和产业化情况，择机引入 优选2/3G方案有待进一步探索 考虑到GSM网络具有更好的话音能力，建议SRVCC和CSFB能够以GSM为切换

20、/回落目标网络,TD-LTE 话音互操作技术方案总结,感谢聆听！ 请各位领导、专家批评指正!,请下载后阅读,BACK-UP 邻小区定义及测量相关参数,SIB6中下发UTRAN邻区及相关配置信息 频点：UTRA-CarrierFreq 优先级：UTRA -CellReselectionPriority 重选门限：ThreshX-High, ThreshX-Low 接收信号最小值：QRxlevmin 重选至UTRAN判决时间：TreselectionUTRA,SI2 Quarter下发服务小区相关配置信息 服务小区优先级：GERAN_PRIORITY 异系统测量启动门限：Thresh_priori

21、ty_search 重选门限：Thresh_GSM_low 基于优先级的迟滞：Hysteresis（H_Prio） 重选门限： ThreshX-high，ThreshX-low 接收信号最小值：Qrxlevmin 重选判决时间：T_reselection,SIB7中下发GERAN邻区及相关配置信息 频点：geran-BCCH-FrequencyGroup 优先级：geran-CellReselectionPriority 重选门限：ThreshX-High, ThreshX-Low 接收信号最小值：Qrxlevmin 重选至GERAN判决时间：TreselectionGERAN,LTE 系统,

22、GSM系统,SI2 Quarter下发TD-LTE邻区信息及黑名单 TD-LTE邻区频点：EARFCN 优先级：E-UTRAN_Priority 禁止小区（黑名单方式）:Repeated E-UTRAN Not Allowed Cells struct 每载频被禁止小区的PCID：Repeated E-UTRAN PCID to TA mapping,在SIB19中下发服务小区相关配置信息 服务小区优先级：Priority 异系统测量启动门限：Thresh_priority_search 重选门限：Thresh_serving_low 接收信号最小值：Qrxlevmin 重选门限：Thresh

23、X-high，ThreshX-low,在SIB19中下发TD-LTE邻区信息及黑名单 TD-LTE邻区频点：EARFCN 测量带宽：Measurement Bandwidth 优先级：E-UTRAN_Priority 每载频被禁止的PCID列表：Blacklisted cells per freq list,TDs系统,BACK-UP 小区重选测量启动及判决(TD-LTE到异系统),异系统测量启动 异系统频率优先级高于服务小区，或 异系统频率优先级低于/等于服务小区，且服务小区SServingCell = Snonintrasearch (Snonintrasearch：异系统启动测量门限)

24、重选判决准则 重选至高优先级RAT（优先级按频率设置，一般无同优先级的异系统邻区) 优先级高的RAT满足：终端测量到的异系统信号强度SnonServingCell,x持续TreselectionRAT时间均大于Threshx, high ，且UE已在当前小区驻留1s以上 重选至低优先级RAT 服务小区所在频率、系统内、外高优先级邻区的测量值均不满足上述准则，且在TreselectionRAT时间内，SServingCell Threshserving, low ，且存在低优先级异系统邻区信号强度SnonServingCell,x 大于Threshx, low， 重选时应保证UE已在当前小区驻留

25、1s以上,请下载后阅读,BACK-UP 小区重选测量启动及判决(GSM到异系统),异系统测量启动 异系统频率优先级高于服务小区，或 异系统频率优先级低于/等于服务小区，服务GSM小区RLA_C低于Thresh_priority_search 重选判决准则 重选至高优先级RAT 高优先级异系统小区的S_non-serving_xxx持续T_reselection大于Thresh_xxx，向高优先级重选 重选至低优先级RAT 当前小区及系统内小区的S_serving 低于 Thresh_serving_low时，满足以下条件时可进行重选： 1. 低优先级异系统频率的S_non-serving_xxx持续T_reselection大于Thresh_xxx 2. 如果没有小区满足条件1，且S_non-serving_xxx大于S_serving + hysteresis （H_Prio) 重选时应保证UE已在GSM小区驻留5s以上,BACK-UP 小区重选测量启动及判决(TD-SCDMA到异系统),异系统测量启动 异系统频率优先级高于服务小区，或 异系统频率优先级低于/等于服务小区，且Srxlev-ServingCell = Sprioritysearch1 或 Squal-ServingCell = Sprioritysearch2 ，则UE需要进行低优先级