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1、中国电信CDMA分组核心网络向LTEEPC 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
2、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
3、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，3G
4、PP 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EP
5、C 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
6、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/EP
7、S 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
8、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PDG 实现WIFI 到EPC 核心网的互操作，C+W WAG 与PDG 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
9、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
10、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
11、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；最后是EHRPD 网络被E-UTRAN 逐步替代，EHRPD 退出网络EPC 不再有CDMA 网络接入，但可能有其他异网方式的接入（如上述提到的WIFI 接入等）1xCS 方面，IMS 逐步替代现有语音网络，其中承载由LTE/EPC 提供,废弃过渡方案。基于以上网络演进分析和演进思路的概述，可以认为中国电信 CDMA 分组核心网络演进要点包括但不限于如下方面：现有HRPD 网络升级支持EHRPD，支持1x/D
12、OA 与EHRPD 的共存和向EHRPD 平滑过渡实现基于EHRPD 的EPC 网络基本框架引入LTE/EPS 全套系统，支持EHRPD 接入与E-UTRAN 接入的互操作支持的LTE 的语音过渡方案(VoiceOverLTE)支持其他接入方式1X/DOA 进一步向EHRPD 过渡，CDMA 网络逐步被E-UTRAN 替代, HSGW/SGW/PGW 实现融合与此同时，网络演进过程需兼顾中国电信网络实际情况，如下几个方面可重点考虑：中国电信现有网络和业务（包括PSVT,QCHAT, HACCG 等）C+W 的部署进度Femtocell固移融合流量下沉和网络扁平化PCC 的部署和进度基于中国电信
13、网络的语音的过渡方案IMS 系统的支持情况基于以上分析，演进策略总结如下图：从产品实现上，HSGW/PGW 与PDSN/HA 基于同一平台，只需要软件升级实现，HSGW/PGW分别基于PDSN/HA 原型，PGW 同时基于GGSN 原型，SGW/MME 可基于SGSN/GGSN 原型从而保障开发进程和产品质量和兼容性。其中HSGW/PGW 主要新增功能包括（但不限于）如下方面： Interface support A10/A11 (eAN/ePCF-HSGW); S2a (HSGW-PGW); Gxa/Gxc (HSGW-PCRF); S5/S8 (GTP base and PMIPV6 ba
14、se) Pi* (including HSGW-AAA server/proxy) S101/S103 H1/H2 Dual IPV4&IPV6 Support simultaneous simple IPV4/IPV6, MIPV4/MIPV6, PMIPV4/PMIPV6 HRPD advanced main features (X.S0011-E) Network-initiated QoS; EAP; PPP additional authentication GTP functionality User Authentication EAP-AKA; fast re-authenti
15、cation IP Address allocation IPV4 address; IPV6 address; DHCPV4 relay; stateless DHCPV6 PPP enhancement VSNCP/VSNP Support multiple VSNCP connection and VSNP encapsulation Simultaneous FA/MAG functionality FA functionality and PMIPV4 S2a MAG functionality and PMIPV6 LMA functionality for PMIPV6 and
16、DSMIPV6 MIPV4 HA and MIPV6 HA Multiple PDN Support multiple PDN connection management Support Main PDN connection and auxiliary connection Multiple bearer Support multiple IP-CAN bearers management Support default bearer and dedicated bearer management UE-initiated dedicated bearer Network-initiated
17、 dedicated bearerAccounting Flow basing accounting Session basing accounting Online accounting Offline accounting Content basing accounting Handoff EHRPD Active handoff EHRPD Dormant handoff Active handoff between (EHRPD and legacy HRPD/1x) Dormant handoff between (EHRPD and legacy HRPD/1X) Active-a
18、ctive handoff between (EHRPD and legacy HRPD/1x) Intra eHRPD inter ePCF without HSGW relocation Intra eHRPD handoff with HSGW relocation (with H1/H2 and without H1/H2interface) Inter RAT handover (between eUTRAN and eHRPD) with optimization Inter RAT handover (between eUTRAN and eHRPD) without optim
19、ization PCC functionality Gx/Gxa interface PCC Rule management Bearer binding Gate control Rate control Event trigger and Event report QoS enforcement Usage monitoring Deep packet inspection (service and data flow detection)HSGW/PGW 实现和参考的主要规范包括： 3GPP 23.401: 3GPP 针对LTE/E-UTRAN 的核心网增强 3GPP 23.402: 对
20、非3GPP 接入互操作的网络接架构增强 3GPP TS23.272: CSFB 规范 3GPP TS23.216: SRVCC 规范 3GPP 23.203：PCC 架构 3GPP TS29.27229.282 等: EPC 接口文档和Stage 3 3GPP 29.21129.214 等: PCC 接口文档 3GPP2 X.S0057: HRPD LTE interworking，另包括 X.P0057 Rev0 v3.0 解决互操作遗留问题 X.P0057 Rev A v0 与R9 对齐 3GPP2 A.S0022: E-UTRAN HRPD IOS 3GPP2 X.S0011-E 3GP
21、P2 S.R0129：E-UTRAN HRPD 互操作需求规范 3GPP2 C.S0087：E-UTRAN HRPD 互操作空口规范 3GPP2 X.S0061: Network PMIP Support 3GPP2 X.S0047: MIPV6 enhancements EPS 系列行标（Part 2: CDMA 接入） EHRPD 系列行标/企标 EHRPD/EPC 系列行标/企标 中国电信-CDMA2000 HRPD Rev.A 设备总体技术规范-各分册MIP 相关IETF 规范 RFC3344 MIPv4 RFC3775 MPIv6 RFC4283 “Mobile Node Ident
22、ifier Option for Mobile IPv6” RFC4285: Authentication Protocol for Mobile IPv6”, January 2006 RFC4443: “ICMPv6 for IPv6 Specification” RFC4866: “Enhanced Route Optimization for Mobile IPv6” RFC4877: “Mobile IPv6 with IKEv2 and IPsec” RFC5094“Mobile IPv6 Vendor Specific Option” RFC5213: PROXY MOBILE IPV6 RFC5454: DSMIPv4 RFC5555: “Mobile IPv6 Support for Dual Stack Hosts and Routers” draft-leung-mip4-proxy-mode-10: PMIPV4 draft-ietf-netlmm-pmip6-ipv4-support-17: IPv4 Support for Proxy Mobile IPv6 draft-muhanna-mip6-binding-revocation-02.txt draft-ietf-netlmm-grekey-option-09IPV6 相关IETF 规范文档（略）
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_
