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 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 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 与EHRPD 之间的切换问题,包括网络侧HSGWPDSN/PGWHA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;
磁性定位器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,3GPP 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．EPC 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/EPS 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ｅPDG 实现WIFI 到EPC 核心网的互操作,C+W WAG 与ｅPDG 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/DOA 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
玻璃冷凝器
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 base
– 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
– Network-initiated QoS; EAP; PPP additional authentication
GTP functionality
User Authentication
– EAP-AKA; fast re-authentication
IP Address allocation
– IPV4 address; IPV6 address; DHCPV4 relay; stateless DHCPV6
PPP enhancement
– VSNCP/VSNP
yig滤波器– 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 DSMIPV6
– MIPV4 HA and MIPV6 HA
Multiple PDN
矫姿带
– Support multiple PDN connection management电机支架
– Support Main PDN connection and auxiliary connection
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