EHRPD
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eHRPD(Evolved High Rate Package Data,演進的高速分組網路)
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eHRPD是對原HRPD,即EVDO網路的演進和增強。因此從CDMAEV-DO到eHRPD是需要對相關網元進行升級,如AN/PCF升級至eAN/ePCF,PDSN升級為HSGW(HRPDServingGateway),即HRPD服務網關。當然從這裡可以看出,對於BTS,eHRPD與HRPD沒有差異,也就是說eHRPD改善了網路融合方式,使資源能合理利用但是沒有改善無線側的能力,這點非常關鍵。
eHRPD標準與關鍵技術[1]
eHRPD技術是為CDMA至LTE而設計的,因此其參考標準由3GPP2制定,目前最主要技術標準為X.S0057。eHRPD(演進的高速分組網路)是對原HRPD網路的演進,因此從CDMAEV-DO到eHRPD需要對相關網元進行升級,如AN/PCF升級至eAN/ePCF,PDSN升級為HSGW。對於BTS部分,eHRPD與HRPD基本沒有差異,也就是說eHRPD主要改善了網路融合方式,使資源能合理利用但是沒有改善無線側的能力。
對於eHRPD而言,其最關鍵的技術包含以下幾部分:
1.獨特的網路架構及全新的互聯介面
對於eHRPD而言,其網路架構由HRPD網元升級而來,其主要的網路架構如圖1所示。由圖1中的網路架構可以看出,在與LTE的具體切換中,實際上增加了兩個非常重要的“隧道”介面:
(1)S101信令隧道介面:LTE網路的MME(移動管理實體)與eHRPD接入網路eAN之間的信令介面,主要負責兩網之間的信令交互以及為S103數據隧道介面提供數據連接。
(2)S103數據隧道介面:為LTE網關SGW與eHRPD網路的服務網關HSGW之間用戶的承載介面。正是由於這種特殊的互聯介面,使eHRPD與LTE的無縫移動成為可能。具體來說,由於“隧道”介面信令交互方式上的不同,又分為非優化切換和優化切換兩種切換類型。
●非優化切換是指終端從E—UTRAN移動到eHRPD或者從eHRPD移動到E.UTRAN時,切換過程中源網路和目標網路之間無隧道信令(也就是S101信令)交互。
終端離開源網路的無線環境,並且執行向目標網路的無線附著(如在E.UTRAN向eHRPD切換時,要創建eHRPD會話),然後通過目標網路執行向EPC核心網的附著過程(該附著是指切換附著,區別於初始附著),其中EPC核心網為源網路即E.UTRAN網路所連接的核心網。
非優化切換適用於激活態或者休眠態的UE。
●優化切換是指終端從E.UTRAN移動到eHRPD或者從eHRPD移動到E—UTRAN時,切換過程中源網路和目標網路之間有隧道信令(也就是$101信令)交互。
當終端還停留在源網路的無線環境中時,LIE先通過承載在源網路上的隧道信令向目標網路完成預註冊,即預先在目標系統中建立無線和IP的上下文。預註冊完成後,UE再將無線信號切換到目標網路。優化切換適用於激活態或者休眠態的UE。
2.全新的鑒權方式EAP—AKA鑒權
在HRPD階段,鑒權方式主要為CHAP或PAP鑒權,而eHRPD則採用全新的EAP.AKA(ExtensibleAuthenticationProtocol··AuthenticationandKeyAgree--ment)鑒權,為EAP的一種認證方法,這種鑒權方式具有更高的安全性,並且具備雙向鑒權能力,即網路可以對終端鑒權,同樣終端也可以對網路鑒權。
3.多業務承載
原有的HRPD技術業務承載主要包括SO59及SO64,而對於eHRPD,則在原有的基礎上增加了SO67及SO72,極大地豐富了承載類型,同時也提升了無線網路的利用率。
4.多PDN
原有的HRPD中不支持多PDN(PacketDataNetwork),一個用戶僅能建立一個PDN,而eHRPD引入了多PDN的技術,使用戶同一時間可以建立多個PDN,使終端用戶可以在同一時間處理多項不同事物,這更加符合未來通信業務的發展趨勢。為了支持多PDN.UE(UserEquipment)及其它相關網元必須滿足以下兩個要求:
●首先,UE必須支持多IP地址,因為每個PDN連接都需分配IP地址給用戶,多個PDN就需要多個IP地址。
●其次,UE和HSGW必須支持VSNCP(VendorSpecificNetworkControlProtoco1)協議,因為UE和HSGW之間在PPP協商過程中,需要用不同的PDNID來標識不同的PDN連接。而目前HSGW與PGW仍然採用APN來標識,因此PDNID與APN一一對應。
eHRPD與HRPD的關係[2]
從技術的本質上看,eHRPD改變的是核心網的部分功能和特性,對HRPD的無線側功能沒有任何改動,因此eHRPD部分仍然沿用HRPDBTS,因此HRPD下的業務功能eHRPD必然支持。即eHRPD能向下兼容HRPD的功能,HRPD的終端用戶設備能在eHRPD網路下使用。
但是需要註意,eHRPD與HRPD是採用不同的核心網,HRPD的核心網的中心節點是PDSN(PacketDataServingNode),eHRPD的核心節點是HSGW,它可由PDSN軟體升級。兩個不同的核心網,意味著不同的IP地址,對外沒有交集,HRPD的終端用戶業務由PDSN路由進城域網,而eHRPD的終端用戶業務由HSGW-PGW路由出局。
縱上所述,eHRPD與HRPD的關係總結如下:
1.eHRPD在帶寬與性能上沒有提高,無線空口完全一樣;
2.eHRPD後向兼容eHRPD的終端用戶及業務;
3.eHRPD與HRPD的核心網完全不同;
4.引入eHRPD的主要目的是為了實現與熱點覆蓋的LTE網路的互操作,提供業務上的連續性,因為LTE部署初期一定是熱點的,局部覆蓋;
5.其次eHRPD還能帶來一系列新特性,如多PDN支持、承載復用、網路側發起QoS等。明確了引入eHRPD的目的,以及與HRPD的關係,那運營商如何引入eHRPD,何時引入eHRPD呢?
其實何時引入主要是產品的成熟度以及部署LTE的時間。總體而言,如果促要升級現有網路支持eHRPD,則需要運營商實施全網升級,否則會導致eHRPD終端到了HRPD網路下不能使用、直接斷網的情形出現。
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