lte包库系统间互操作

1、移动通信论坛LTE系统间互操作培训联芯科技2012/12/29通信网移动通信论坛主要内容1LTE系统间互操作概述数据业务互操作方案及分析2话音业务互操作方案及分析3通信网n 研究目的n 技术方案移动通信论坛LTE系统间互操作概述 LTE系统间互操作目的确保已部署的GSM、TD-SCDMA网络平滑过渡和演进在LTE网络规模从小到大的发展过程中，与既有网络形成互补支持多模终端在不同的RAT网络之间转移，避免覆盖限制带来的终端接入受限给用户带来新业务和更业务体验，同时充分利用 个网络的LTE资源，尽可能地提高网络容量共赢2G3G通信网移动通信论坛LTE系统间互操作概述LTE系统间互操作异系统邻区测量

2、异系统小区重选异系统小区切换GSM_ConnectedE-UTRA RRC_CONNECTEDCELL_DCHHandoverHandoverGPRS Packet transfer modeCELL_FACHCCO with optional NACCCCO,ReselectionCELL_PCHURA_PCHReselectionConnection establishment/releaseConnection establishment/releaseConnection establishment/releaseReselectionReselectionGSM_Idle/GPRS

3、Packet_IdleE-UTRA RRC IDLEUTRA_IdleCCO, Reselection通信网移动通信论坛系统间测量（LTEàTD-SCDMA）One radio frame, Tf = 307200Ts = 10 msOne half-frame, 153600Ts = 5 msOne slot,Tslot=15360Ts30720TsSubframe #0Subframe #2Subframe #3Subframe #4Subframe #5Subframe #7Subframe #8Subframe #9One subframe, 30720TsDwPTSGPUp

4、PTSDwPTSGPUpPTSRadio frame (10ms)TD-LTE有长度固定为6ms的测量GAP；LTE对TD-SCDMA的测量在GAP中进行；测量内容为P-CH的RSCP；6ms的Gap可以满足P-CH的搜索需求；TD-LTE对TD-SCDMA系统的测量不需要网络同步前提。DwPTS GP1 UpPTSTimeSlot Interval通信网TS1TS2TS3TS4TS5TS6Frame iFrame i+1Radio Sub-frame (5ms)Radio Sub-frame 1Radio Sub-frame 2DUSPUDSPTS0移动通信论坛系统间测量（TD-SCDMA&

5、#224;LTE）Radio frame = 10 msSubframe = 1 ms0Special SubframeSubframe 0TD-LTE同步信号1Radio frame ( 0 ms)辅同步信号主同步信号Radio Su -frame(5mbs) TD-SCDMA通过系统配置的空闲时间窗进行TD-LTE测量； 测量过程中必须捕获LTE的同步信号PSS和SSS； 测量内容为RSRP；DUS PUDS PTS 1TS 2TS 3T 5TS 6TS 6DwPT SUpPT SGP1TimeSlot Interval通信网STS4TS0Radio Su -frame 1bRadio S

6、u -frame 2bFrame iFrame i+1移动通信论坛系统间测量（LTEàGSM）One radio frame, Tf = 307200Ts = 10 msOne half-frame, 153600Ts = 5 msOne slot,Tslot=15360Ts30720TsSubframe #0Subframe #2Subframe #3Subframe #4Subframe #5Subframe #7Subframe #8Subframe #9One subframe, 30720TsDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS TD-LTE有长度固定为6ms的

7、测量GAP； LTE对GSM/GPRS/EDGE的测量在GAP中进行； 测量内容载波RSSI和BSIC； GSM帧长为4.615ms，每10帧或11帧有一个SB。只要GAP周期设置合理，6ms的GAP可以确保搜索到SB； TD-LTE对GSM系统的测量不依赖系统间帧定时同步。通信网移动通信论坛系统间测量（GSMàLTE）GSM超帧机构示意图0123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 21 22 23 24 252627282930313233343536 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 47 48 49 50 515

8、253545556575859606162 63 64 65 66 67 68 69 70 71 7273 74 75 76 77787980818283 84 85868788 89 90 91 92 93 94 959697 9899 100101102103T:TCH或FACCHA:SACCHI:IDLEGSM/GPRS/EDGE业务状态下都可使用Idle帧进Idle帧的长度为912个TimeSlot，大于5ms量使用Idle帧或Idle时隙搜索LTE同步信号，获得步后通信网TTTTTTTTTTTTA3TTTTTTTTTTTTITTTTTTTTTTTTA2TTTTTTTTTTTTITTT

9、TTTTTTTTTA1TTTTTTTTTTTTITTTTTTTTTTTTA0TTTTTTTTTTTTI移动通信论坛LTE系统间互操作概述LTE系统间-重选IDLE下根据信号质量，重选评估到GERAN/UTRAN终端重选CCO到GERAN（with/without NACC）网络命令重选重定向到GERAN/UTRAN通信网移动通信论坛LTE系统间互操作概述LTE系统间idle模式重选技术方案 IDLE下的重选到GERAN/UTRAN测量触发条件：Ø 当Inter-RAT frequency的优先级高于服务小区时，立刻触发对这些高优先级异系统邻小区的测量；Ø 对于 优先级低于服

10、务小区的Inter-RAT frequency，当满足SServingCell <= Snonintrasearch时，触发对这些低优先级异系统邻小区的测量；通信网移动通信论坛LTE系统间互操作概述LTE系统间-idle模式重选技术方案 IDLE下的重选到GERAN/UTRAN重选触发条件：Ø 准则1：在TreselectionRAT 时间内满足SnonServingCell,x >Threshx, high;满足以下条件时触发到高优先级的RAT邻小区的重选：ØØ高优先级的邻小区满足准则1；在服务小区驻留的时间超过1s；满足以下条件时触发到低优先级的R

11、AT邻小区的重选：ØØØØ没有高优先级的邻小区满足准则1；服务小区SServingCell < Threshserving, low；低优先级的邻小区满足SnonServingCell,x>Threshx, low ；在服务小区驻留的时间超过1s；通信网移动通信论坛LTE系统间互操作概述LTE系统间-CCO重选技术方案 CCO到GERAN（with/withoutNACC）UEEUTRANMobilityFromEUTRAd仅适用于接入到GERAN，到目标小区后要重建连接；该过程的前提：已经进入安全模式；如果CCO失败，UE回到原LTE的小区

12、，触发RRC连接的重建过程；通信网移动通信论坛LTE系统间互操作概述LTE系统间-CCO重选技术方案 CCO到GERAN（with/without NACC）CCO (Cell change order) without NACC:网络的切换，终端根据测量上报测量报告，由网络下发切换命令（与现有TD到GSM数据业务互操作方式相同）CCO with NACC (Network assisted cell change)：与CCO过程类似，源网络增加RIM (Ran Information Management )过程，获取GSM/GPRS邻区的系统SI/PSI，并在CellChange Orde

13、r From UTRAN/E-UTRAN消息终端完成切换过程。中携带这些SI/PSI，以通信网移动通信论坛LTE系统间互操作概述LTE系统间重定向重选技术方案 重定向到GERAN/UTRANUEEUTRANRRCConnectionReleaseRRC release with redirection（R8）: 网络发起RRC release消息，并携带异系统邻区频点，（可要求终端测量，网络根据测报决策；也可网络直接配置，终端不测量）指示终端在该频点的异系统邻区重新接入；RRC release with redirection with SIBs（R9）: R8版本的优化，RRCrelease

14、消息可携带多个邻区的频率及邻区系统广播，以网络的驻留；终端在目标通信网移动通信论坛主要内容LTE系统间互操作概述12数据业务互操作方案及分析话音业务互操作方案及分析3通信网n LTE与GSM互操作PS域解决方案n LTE与TD-SCDMA互操作PS域解决方案移动通信论坛LTE与GSM互操作PS域解决方案通信网系统间移动性状态转移触发场景流程中断时延From E-UTRA to GERAN1E-UTRA RRC_IDLE ->GSM_Idle/GPRS Packet_Idle空闲态cell reselection秒级2E-UTRA RRC_CONNECTED-> GPRS Packe

15、t transfer mode数据业务连续性PS HO<300ms3E-UTRA RRC_CONNECTED-> GSM_Idle/GPRS Packet_Idle数据业务连续性CCO with/without NACC, RRC release with redirection/(with/without SIBs)秒级From GERAN to E-UTRA1GSM_Idle/GPRS Packet_Idle-> E-UTRA RRC_IDLE空闲态cell reselection(NC0,NC1), CCO(NC2)秒级2GPRS Packet transfer mod

16、e -> E-UTRA RRC_CONNECTED提高数据业务体验PS HO<300ms3GPRS Packet transfer mode -> E-UTRA RRC_IDLE提高数据业务体验，Idle态过渡cell reselection(NC0,NC1), CCO(NC2)秒级移动通信论坛LTE与TD-SCDMA互操作PS域解决方案通信网系统间移动性状态转移触发场景流程中断时延From E-UTRA to UTRA1E-UTRA RRC_IDLE -> UTRA_IDLE空闲态cell reselection秒级2E-UTRA RRC_CONNECTED->

17、 CELL_DCH数据业务连续性PS HO<300ms3E-UTRA RRC_CONNECTED-> UTRA_IDLE数据业务连续性RRC release with redirection/(with SIBs)秒级From UTRA to E- UTRA1UTRA_IDLE -> E-UTRA RRC_IDLE空闲态cell reselection秒级2URA_PCH -> E-UTRARRC_IDLEPCH态状态转移cell reselection秒级3CELL_PCH -> E-UTRA RRC_IDLEPCH态状态转移cell reselection秒级

18、4CELL_DCH -> E-UTRA RRC_CONNECTED提高数据业务体验PS HO秒级5CELL_DCH -> E-UTRA RRC_IDLE提高数据业务体验RRC Release with redirection秒级6建链初期 -> E-UTRA RRC_IDLE提高数据业务体验RRC Reject with redirection秒级移动通信论坛数据业务互操作方案（总结）空闲态PS 业务语音业务GSM/EDGE小区重选CCO重定向PS HO马上TD-LTE小区重选重定向PS HOTD-SCDMA通信网移动通信论坛大规模测试要求TD-LTE与GSM/GPRS/ED

19、GE系统间互操作要求终端需支持如下TD-LTE和GSM/GPRS/EDGE系统间测量要求：支持系统优先级机制，支持CellReselectionPriority， Snonintrasearch，Thresh (x, high)，Thresh (x, low)， TreselectionRAT等参数。支持TD-LTE模式空闲态下的测量：支持异系统测量配置，能够在TD-LTE模式空闲态下对GSM载波RSSI进量。支持GSM模式下的测量：支持异系统测量配置，能够在GSM模式空闲态和连接态下，对TD-LTE网络的RSRP和RSRQ进量并上报。推荐支持TD-LTE模式连接态下的测量：推荐支持在TD-L

20、TE连接态下对GSM载波RSSI进量并上报；推荐支持连接状态下的性测量，如：B1,B2。（适用于数据业务互操作对测量的要求）通信网移动通信论坛大规模测试要求TD-LTE与GSM/GPRS/EDGE系统间互操作要求终端需支持如下TD-LTE和GSM/GPRS/EDGE系统小区重选要求：支持从TD-LTE RRC_IDLE到GSM_Idle/GPRS Packet_Idle基于覆盖的小区重选。支持从GSM_Idle/GPRS的小区重选。Packet_Idle到TD-LTERRC_IDLE基于覆盖通信网移动通信论坛大规模测试要求TD-LTE与GSM/GPRS/EDGE系统间互操作要求终端需支持如下T

21、D-LTE和GSM/GPRS/EDGE数据业务连接态互操作要求：支持通过RRC Connection Release with redirection with SIBs（R9）、RRC Connection Release with redirection（R8）方式从TD-LTE模式转移到GSM/GPRS/EDGE模式。支持通过NC0方式从GSM Packet transfer mode到TD-LTE RRC_IDLE推荐支持通过NC2方式从GSM Packet transfer mode到TD-LTE推荐支持通过如下两种方式实现从TD-LTE RRC_CONNECTED到GSM_Idle

22、/GPRS Packet_Idle的转换： 推荐方式1：CCO without NACC方式 推荐方式2：CCO with NACC方式RRC_IDLE通信网移动通信论坛大规模测试要求TD-LTE与TD-SCDMA/TD-HSPA系统间互操作要求终端需支持如下TD-LTE和TD-SCDMA/TD-HSPA系统间测量要求：支持系统优先级机制，支持CellReselectionPriority， Snonintrasearch，Thresh (x, high)，Thresh (x, low)， TreselectionRAT等参数。支持TD-LTE模式空闲态下的测量：支持异系统测量配置，能够在TD

23、-LTE模式空闲态下对TD-SCDMA P-CH RSCP进量。支持TD-SCDMA模式空闲态下的测量：支持异系统测量配置，能够在TD-SCDMA模式空闲态下对LTE网络的RSRP和RSRQ进量。推荐支持TD-LTE模式连接态下的测量：推荐支持在TD-LTE模式连接态下对TD-SCDMA P-CH RSCP进量并上报；推荐支持连接状态下的性测量，如：B1, B2 的要求）。（适用于数据业务互操作和CSFB流程对测量推荐支持TD-SCDMA模式连接态下的测量：推荐支持在TD-SCDMA模式连接态下对TD-LTE网络的RSRP和RSRQ进量并上报，如：3C。通信网移动通信论坛大规模测试要求TD-L

24、TE与TD-SCDMA/TD-HSPA系统间互操作要求终端需支持如下TD-LTE和TD-SCDMA/TD-HSPA系统间小区重选要求：支持从TD-LTE到TD-SCDMA系统基于覆盖的小区重选。支持从TDS_IDLE态到TD-LTE RRC_IDLE态的小区重选。支持从TDS支持从TDSURA_PCH态到TD-LTE RRC_IDLE态的小区重选。CELL_PCH态到TD-LTERRC_IDLE态的小区重选。通信网移动通信论坛大规模测试要求TD-LTE与TD-SCDMA/TD-HSPA系统间互操作要求终端需支持如下TD-LTE和TD-SCDMA/TD-HSPA数据业务连接态互操作要求：支持从T

25、D-LTE到TD-SCDMA/TD-HSPA的重定向（通过RRC Connection Release with redirection过程从TD-LTE RRC_CONNECTED状态转移到TD-SCDMA packet idle状态）。支持从TD-SCDMA/TD-HSPA到TD-LTE的重定向（通过RRC Connection Release过程）。推荐支持从TD-SCDMA/TD-HSPA到TD-LTE的重定向（通过RRC Connection Reject过程）。推荐支持从TD-LTE RRC_CONNECTED到TDS CELL_DCH，通过Handover方式。推荐支持从TDS

26、CELL_DCH到TD-LTE RRC_CONNECTED，通过Handover方式。通信网移动通信论坛主要内容LTE系统间互操作概述1数据业务互操作方案及分析23话音业务互操作方案及分析通信网n 多模双待n CSFBn SRVCC移动通信论坛话音业务互操作策略通信网移动通信论坛多模双待基本原理终端支持双待，语音业务通过2/3G承载数据业务优先利用LTE承载，无覆盖时通过2/3G承载用户体验话音业务体验同2/3G，数据业务明显好于2/3G支持语音和承载类业务并发待机时间相对较短、终端体积大和成本偏高LTE2/3G优势对现网影响小，改造少，支持时间相对较早可兼顾话音和数据业务体验数据话音2/3G

27、终端的主流企业已有类似，无需标准化标准化工作刚刚开始待机功耗及互干扰一定缺陷，需优化设计方案，成本偏高方案性能主要取决于终端通信网LTE2/3G移动通信论坛CSFB基本原理LTE网络不提供话音业务时，利用2G/TD网络提供话音的方案终端空闲态驻留在LTE，呼叫建立前需先回落至2G/TD，由2G/TD电路域提供语音具体技术方案RRC重定向R8、R9CCO with/without NACC PS handover用户体验主被叫均需回落至2G/TD网络后才能接续，呼叫建立可能低降低，呼叫率每次过程中涉及两段不可主被叫时间段，影响接通率和用户感受与用户业务模型相关，通话频次越高，CSFB越频繁，影响

28、用户体验越大通信网移动通信论坛MOinActiveMode-PSP-GW/ GGSNHOServing GWMSCSGSNeNodeBMMEBSS/RNSUE/MS1a. Extended Service Request1b. S1-AP Request message with CS Fallbackindicator1c. S1-AP Response message2. Optional Measurement Report Solicitation3a. PS HO as specified in 23.401 2 (preparation phase and start of exe

29、cution phase)3b. Suspend3c. Update Bearer(s)4a. Location Area Update or Combined RA/LA Update4b. CM Service Request4b. A/Iu-cs message (with CM Service Request)5. CM Service Reject5. CM Serv ce RejectIf the MSC is changedLocation Area Update or Combined RA/LA Update6. CS call establishment procedure

30、7. PS HO as specified in 23.401 2 (continuation of execution phase)通信网移动通信论坛MOin ActiveModeNoPSHOMSCeNodeBMMESGSNBSS/RNSUE/MS1a. NAS Extended Service Request1b. S1-AP UE Context Modification Request with CS Fallback indicator1c. S1-AP UE Context Modification Response message2. Optional Measurement R

31、eport Solicitation3a. NACC,3b, 3c RRC connection release4. S1-AP: S1 UE Context Release Request5. S1 UE Context Release7a. Suspend (see 23.060)7b. Suspend Request / Response8. Update bearer(s)9. CM Service Request9. A/Iu-cs message (with CM Service Request)10a. Service RejectIf the MSC10b. Location

32、Area Updateis changed10c. CS MO call11. Routing Area Update or Combined RA/LA Update通信网6. UE changes RAT then LA Update or Combined RA/LA Update or RA Update or LAU and RAUSGW/PGW移动通信论坛MTcallinidlemodeMSCUEeNodeBMMERNC/BSCHSSG-MSCVLR1. IAM2. SRI procedure in TS 23.0183. IAM4. Paging Request5. Paging

33、6. Paging7a. Extended Service Request7a. Service Request7b. Initial UE Context Setup8. After the UE context setup the procedure continues as described the active mode mobile terminated call procedures described in Clause 7.3 and 7.4.If the eNodeB knows that PS HO is supported the procedure in clause

34、 7.3 “Mobile Terminating call in Active Mode - PS HO supported” may be applied from step 2, in Clause 7.3, and onwardsIf the eNodeB knows that PS HO is not supported the procedure in clause 7.4 “Mobile Terminating call in Active Mode No PS HO support” shall be applied from step 2 in Clause 7.4, and

35、onwards通信网移动通信论坛MTinActiveModePSP-GW/ GGSNHOServing GWMSCSGSNeNodeBMMEBSS/RNSUE/MS1a. Paging Request1a. CS Paging Notification1b. NAS Extended Service Request1a. Service Request1c. CS Paging Reject1d. S1-AP UE Context Modification Request with CS Fallback indicator1e. S1-AP UE Context Modification R

36、esponse message2. Optional Measurement Report Solicitation3a. PS HO as specified in 23.401 2 (preparation phase and start of execution phase)3b. Suspend3c. Update Bearer(s)4a. Location Area Update or Combined RA/LA4b. Paging Response4b. A/Iu-cs message (with Paging Response)Option 1: MSC is not chan

37、ged5a. Establish CS5b. Signalling Connection Release5b. Connection RejectIf the MSC is changed5b. Location Area Update or Combined RA/LA Update5c. CS call establishment procedure6PS HO as specified in 23.401 2 (continuation of execution phase)通信网移动通信论坛MTinActiveMode -NoPSHOSGSNMSCS-GW/PGWeNodeBBSS/R

38、NSMMEUE/MS1A. PAGING REQUEST1A. SERVICE REQUEST1c. CS Paging Reject1A. CS SERVICE NOTIFICATION1b. NAS Extended Service Request1d. S1-AP UE Context Modification Request with CS Fallback indicator1e. S1-AP UE Context Modification Response message2. Optional Measurement Report3a. CCO/NACC,3b, 3c. Signa

39、lling connection release4. S1-AP: S1 UE CONTEXT RELEASE REQUEST5. S1 UE CONTEXT RELEASE6.UE changes RAT then, LAU OR COMBINED RA/LA UPDATE OR RA UPDATE OR LAU AND RAU7a. Suspend (see TS 23.060)7b. Suspend Request / Response8. Update bearer(s)9. Paging Response9a. Establish CS connection9b. CONNECTIO

40、N REJECT9b. Signalling Connection ReleaseIF THE MSC IS CHANGED9c. Location Area Update or Combined RA/LA Update通信网移动通信论坛CSFB解决方案性能分析通信网注1：以上相关数据为结果，假设重选至GERAN不进行LAU和鉴权，选择的MSC为MMESGs接口对应的MSC注2：表中话音业务建立总时延以移动用户到固定UE的呼叫业务的建立时延，若LTE用户之间通话则时延需加倍注3： 在TDS建立呼叫时需增加SIB7（实时变化消息）的时间640ms，而在GSM系统内以及CSFB到TD流程中无需C

41、SFB TO GSM方案CSFB TO TD-SCDMA方案方案1：RRC重定向（R8）方案2：RRC 重定向/携带SIBs（R9）方案3：CCO without NACC方案4：CCO with NACC方案1：RRC重定向（R8）方案2：RRC重定向（R8）+deferred SIB 11/12方案3：RRC 重定向/携带SIBs（ R9）方案4：PS Handover话音建立总时延/ms68944894903470344860486039004700额外增加的时延/ms289489450343034870870-90710对现网的改造要求支持roaretry支持roa retry,支持R

42、IM支持roaretry支持roa retry，支持RIM支持roaretry支持roaretry,支持deferred支持roaretry,支持RIM流程支持roaretry,支持PS HO流程移动通信论坛SRVCC方案基本原理及分析SAELTELTE PS话音和2G/3G CS话音之间切换切换前的承载路径IMSUE切换后的承载路径SRVCCUEHLR/HSS2G/3G CS域2G/3G通信网n 性能尚需优化，需尽快完成优化方案的标准化n 切换过程复杂，可能降低切换率n 方案部署依赖于eSRVCC成熟及LTE网络大规模覆盖，提供时间相对较晚优势n 业界均认可SRVCC为话音解决方案的目标方案

43、n 标准化终端，成本相对较低，漫游能力好用户体验n 呼叫建立时延优于现网，语音质量接近传统话音质量n 数据业务性能好n 语音和数据业务可并发基本原理n 在LTE覆盖内采用基于IMS的VoLTE方案， 当呼叫过程中用户移动出LTE覆盖范围时， 进行向2G/TD电路域的切换以支持话音连 续性移动通信论坛SRVCCfromE-UTRANtoUTRAN/GERANMeasurement ReportsHandover to UTRAN/GERAN requiredInitiates SRVCC for voice componentCS handover preparationIMS Service Continuity ProcedureHandles PS-PS HO for non-voice if neededTo eUTRANCoordinates SRVCC and PS HO responsePS HO response to MME (CS resources)Handover CMDHandover execution通信网3GPP IMSTarget UTRAN/GERANMSC ServerMMEE-UTRANUE移动通信论坛SRVCC和CSFB方案比较比较项目IMS&SRVCC