LTE與EV-DO間的切換

1  引言

迄今為止，蜂窩式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通常是在同一個(gè)技術(shù)組內(nèi)實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的發(fā)展。例如，第3代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)的技術(shù)，通常是根據(jù)第3代合作伙伴計(jì)劃2 (3GPP2)的cdma2000標(biāo)準(zhǔn)（cdmaOne，1xRTT 和 EV­-DO）通過(guò)GSM，UMTS，HSPA和LTE來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

但是，多家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商最近決定將其現(xiàn)有的EV­-DO網(wǎng)絡(luò)（稱為高速率分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）升級(jí)到 LTE。這通常牽涉到繼續(xù)使用EV­-DO網(wǎng)絡(luò)。畢竟該網(wǎng)絡(luò)已大大優(yōu)化，并擁有廣泛的用戶基礎(chǔ)。因此，對(duì)EV-DO 網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有投入仍將是一個(gè)因素。與此同時(shí)，LTE網(wǎng)絡(luò)會(huì)首先用于擴(kuò)展現(xiàn)有的數(shù)據(jù)服務(wù)。

如果在組合網(wǎng)絡(luò)中，各處主要采用的是EV-­DO網(wǎng)絡(luò)，而LTE網(wǎng)絡(luò)（演進(jìn)分組系統(tǒng)）最初是作為人口高度密集區(qū)域中的孤島式解決方案而建立的。為了提供令人滿意的服務(wù)，需要有一個(gè)流暢的切換 (HO)，尤其是從LTE到EV-­DO。為此，特別定義了兩種體系結(jié)構(gòu)：

●非優(yōu)化切換：相對(duì)來(lái)說(shuō)，這種切換更加輕松、快速，但中斷時(shí)間較長(zhǎng)。

●優(yōu)化切換：這種切換能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫切換，人們感覺(jué)不到切換對(duì)最終應(yīng)用有任何影響。從LTE到EV­-DO，中斷時(shí)間不會(huì)超過(guò)300ms。

尤其引人關(guān)注的是只有一個(gè)發(fā)射裝置和一個(gè)接收裝置(Tx/Rx) 的用戶設(shè)備(UE)。此類UE可縮減預(yù)算，并具有更長(zhǎng)的可充電電池壽命。對(duì)于具有兩個(gè)Tx/Rx裝置的UE，切換可能相當(dāng)簡(jiǎn)單，只需幾個(gè)步驟即可。

2  優(yōu)化切換的體系結(jié)構(gòu)

雖然從一開始就計(jì)劃通過(guò)多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將EPS用于切換，但需要對(duì)HRPD網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一些改變（見圖1）。得出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)稱為增強(qiáng)型HRPD (eHRPD)。該網(wǎng)絡(luò)作為可信任的非3GPP入口，與EPS耦合在一起，并能夠在這兩種網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。

圖1  組合EPS-eHRPD網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

eHRPD的核心部分是通過(guò)HRPD服務(wù)網(wǎng)關(guān)(HSGW)交換分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)。此節(jié)點(diǎn)會(huì)終止與 UE的連接，并在接入網(wǎng)絡(luò)與主干網(wǎng)絡(luò)之間路由數(shù)據(jù)包。與HRPD相反，數(shù)據(jù)不會(huì)直接連接到主干網(wǎng)絡(luò)（通過(guò)歸屬代理 [Home Agent]），而是通過(guò)EPS的PDN-GW路由。S103接口能夠確保在兩種技術(shù)之間切換時(shí)不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。

實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)之間無(wú)縫切換的一個(gè)重要方面就是S101接口。通過(guò)該接口，UE能夠在建立LTE連接的同時(shí)與增強(qiáng)型接入節(jié)點(diǎn)(eAN)交換信令消息。eNB和移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)在UE與eAN之間透明地路由數(shù)據(jù)。這種虛擬連接可用于執(zhí)行射頻電平轉(zhuǎn)換前的切換準(zhǔn)備工作中往往比較耗時(shí)的部分，而且中斷時(shí)間也會(huì)相當(dāng)短暫。