1 引言
迄今為止,蜂窩式無線網絡通常是在同一個技術組內實現(xiàn)更進一步的發(fā)展。例如,第3代合作伙伴計劃(3GPP)的技術,通常是根據(jù)第3代合作伙伴計劃2 (3GPP2)的cdma2000標準(cdmaOne,1xRTT 和 EV-DO)通過GSM,UMTS,HSPA和LTE來實現(xiàn)的。
但是,多家網絡運營商最近決定將其現(xiàn)有的EV-DO網絡(稱為高速率分組數(shù)據(jù)網絡)升級到 LTE。這通常牽涉到繼續(xù)使用EV-DO網絡。畢竟該網絡已大大優(yōu)化,并擁有廣泛的用戶基礎。因此,對EV-DO 網絡的現(xiàn)有投入仍將是一個因素。與此同時,LTE網絡會首先用于擴展現(xiàn)有的數(shù)據(jù)服務。
如果在組合網絡中,各處主要采用的是EV-DO網絡,而LTE網絡(演進分組系統(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,需要有一個流暢的切換 (HO),尤其是從LTE到EV-DO。為此,特別定義了兩種體系結構:
●非優(yōu)化切換:相對來說,這種切換更加輕松、快速,但中斷時間較長。
●優(yōu)化切換:這種切換能夠實現(xiàn)無縫切換,人們感覺不到切換對最終應用有任何影響。從LTE到EV-DO,中斷時間不會超過300ms。
尤其引人關注的是只有一個發(fā)射裝置和一個接收裝置(Tx/Rx) 的用戶設備(UE)。此類UE可縮減預算,并具有更長的可充電電池壽命。對于具有兩個Tx/Rx裝置的UE,切換可能相當簡單,只需幾個步驟即可。
2 優(yōu)化切換的體系結構
雖然從一開始就計劃通過多種網絡技術將EPS用于切換,但需要對HRPD網絡進行一些改變(見圖1)。得出的網絡結構稱為增強型HRPD (eHRPD)。該網絡作為可信任的非3GPP入口,與EPS耦合在一起,并能夠在這兩種網絡之間實現(xiàn)無縫切換。
圖1 組合EPS-eHRPD網絡的體系結構
eHRPD的核心部分是通過HRPD服務網關(HSGW)交換分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)。此節(jié)點會終止與 UE的連接,并在接入網絡與主干網絡之間路由數(shù)據(jù)包。與HRPD相反,數(shù)據(jù)不會直接連接到主干網絡(通過歸屬代理 [Home Agent]),而是通過EPS的PDN-GW路由。S103接口能夠確保在兩種技術之間切換時不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。
實現(xiàn)兩種技術之間無縫切換的一個重要方面就是S101接口。通過該接口,UE能夠在建立LTE連接的同時與增強型接入節(jié)點(eAN)交換信令消息。eNB和移動性管理實體(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)行射頻電平轉換前的切換準備工作中往往比較耗時的部分,而且中斷時間也會相當短暫。