前言

　　移動寬帶技術的發(fā)展，豐富了移動網承載的數(shù)據(jù)業(yè)務類型，促進了移動數(shù)據(jù)業(yè)務的增長;移動數(shù)據(jù)的快速增長，對移動接入又提出了新的帶寬要求。目前在網運行的是2G和3G網絡，承載的用戶數(shù)已達9.2億。為了進一步提高移動網接入速率，同時緩解頻譜資源有限的問題，國際標準組織加快了LTE技術標準的制定，縮短了從標準到商用的時間。LTE商用試驗網在全球范圍內已經廣泛展開。

　　為確保現(xiàn)有移動用戶良好的業(yè)務體驗感知，LTE標準在制定過程中，對與現(xiàn)有系統(tǒng)間的互操作特性進行了大量研究，并作出了規(guī)定。本文通過對其他運營商和技術制式實現(xiàn)方法的介紹，提出了LTE建設初期與2G/3G系統(tǒng)間互操作的要求。

　　1 多系統(tǒng)間應具有良好的互操作特性

　　為確保業(yè)務使用在多系統(tǒng)間的連續(xù)性，LTE規(guī)范對不同系統(tǒng)間的互操作作了較為完備的規(guī)定，主要內容可分為小區(qū)選擇和重選、數(shù)據(jù)切換、語音切換和無線連接重定向等幾個方面。

　　1.1 小區(qū)選擇和重選

　　與2G/3G間互操作一樣，LTE支持多模終端在LTE與2G/3G網絡間的小區(qū)重選，具體包括：

　　a)空閑狀態(tài)的終端在LTE和UMTS/GSM間的小區(qū)重選。

　　b)CELL-PCH和CELL-FACH狀態(tài)的終端從UMTS到LTE的小區(qū)重選。

　　c)GPRS-Packet-IDLE和Transfer模式的終端從GPRS到E-UTRAN的小區(qū)重選。

　　d)RRC連接狀態(tài)的終端從LTE到GSM的小區(qū)重選或網絡輔助(NACC)小區(qū)重選。

　　1.2 無線連接重定向

　　LTE與GSM/UMTS間可以進行無線連接重定向，具體包括：

　　a)RNC在RRC reject和RRC release消息中指示E-UTRAN的頻點，終端對該頻點小區(qū)開始重選過程。

　　b)E-UTRAN在RRC release消息中指示UTRAN的頻點，終端對該頻點小區(qū)開始重選過程。

　　c)BSC在RR release消息中指示E-UTRAN的頻點，終端對該頻點小區(qū)開始重選過程。

　　d)E-UTRAN在RRC release消息中指示GSM的頻點，終端對該頻點小區(qū)開始重選過程。

　　1.3 數(shù)據(jù)業(yè)務切換

　　在建立數(shù)據(jù)業(yè)務連接時，LTE支持與UMTS/GSM系統(tǒng)間的雙向切換，具體包括：

　　a)在LTE僅建立數(shù)據(jù)業(yè)務連接，處于AcTIve狀態(tài)的終端從E-UTRAN切換到UTRAN/GPRS。

　　b)在UMTS僅建立數(shù)據(jù)業(yè)務連接，處于Cell-DCH狀態(tài)的終端從UTRAN切換到E-UTRAN。

　　c)在GRPS建立數(shù)據(jù)業(yè)務連接，處于GPRS-Packet-Transfer狀態(tài)的終端從GPRS切換到E-UTRAN。

　　1.4 語音業(yè)務切換

　　對于語音業(yè)務的切換，LTE分成2個階段來實現(xiàn)，當LTE網絡不能提供語音業(yè)務時，通過電路域語音回退(CSFB)功能來實現(xiàn);當LTE網絡能夠提供分組域語音業(yè)務時，通過單射頻語音連續(xù)控制(SR-VCC)功能來實現(xiàn)，具體包括：

　　a)當LTE網絡不能提供語音業(yè)務時，具有CSFB能力的終端，可以實現(xiàn)：從LTE-IDLE狀態(tài)，重定向到UTRAN/GSM建立語音業(yè)務;從LTE-AcTIve狀態(tài)(即建立有數(shù)據(jù)業(yè)務連接)，發(fā)起PS Handover流程使得終端在UTRAN/GSM接入，發(fā)起語音業(yè)務建立流程。

　　b)當LTE網絡能夠提供IMS語音業(yè)務時，LTE側的語音業(yè)務可以通過SR-VCC功能切換到UMTS/GSM網絡。

　　2 LTE互操作的重點仍是語音業(yè)務

　　LTE標準在制定之初的主要目的是提高無線移動寬帶接入速率，技術上僅支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務，但考慮到目前移動網上的金牌業(yè)務是語音，因此LTE也制定了大量關于承載語音業(yè)務的互操作規(guī)范。根據(jù)實現(xiàn)時間與方式的不同，主要可分為3個方案：CSFB、SR-VCC和VoLGA(LTE網絡通過通用接入承載語音)。

　　2.1 CSFB

　　LTE和GSM/WCDMA雙模終端是Single-radio模式，在使用LTE接入時，無法同時收/發(fā)GSM/WCDMA電路域業(yè)務信號。為了使終端在LTE接入下能夠收/發(fā)語音等CS業(yè)務，并且能夠正確地處理正在進行的LTE PS業(yè)務，產生了CSFB技術。當運營商還沒有部署IMS網絡，僅由CS域提供語音、SMS等服務，LTE提供數(shù)據(jù)服務時，CSFB技術可以觸發(fā)終端從LTE接入回退到GSM/WCDMA網絡接入并進行CS業(yè)務。實現(xiàn)CSFB功能需要在MME與MSC服務器之間引入SGs接口。終端附著在LTE，同時通過SGs附著在CS域，使得其他用戶可以呼叫該UE。這樣終端就可以優(yōu)先駐留在LTE網絡以享受高速數(shù)據(jù)業(yè)務，在需要語音服務時才返回2G/3G網絡發(fā)起CS語音呼叫。

　　目前標準規(guī)范中CSFB的網絡架構、設備功能、主要流程等內容已經凍結;后續(xù)為了減小在回退過程中的時延問題，3GPP又提出了增強CSFB功能，主要的方案有嵌入式LAU、安全增強、基于SR-VCC的CSFB和隱士位置更新等。

　　2.2 SR-VCC

　　SR-VCC主要解決單射頻終端在IMS控制的VoIP語音與CS語音之間的無縫切換。已經搭建IMS網絡實現(xiàn)VoIP業(yè)務是SR-VCC技術的前提，同時SR-VCC技術要求MSC服務器支持Sv接口。為了便于切換，VoIP需要錨定在IMS中。目前SR-VCC僅支持E-UTRAN到UTRAN/GERAN的單向切換。MME首先從E-UTRAN接收切換請求和用于說明此為SR-VCC處理的指示消息，然后再通過Sv參考點觸發(fā)它與MSC服務器enhanced for SR-VCC之間的切換流程。

　　目前標準規(guī)范中SR-VCC的應用場景、功能架構和主要流程等內容已經基本確定，后續(xù)為了減小在切換過程中IMS側時延過長的問題，3GPP又提出了：在SIP層面和在EPC網關層面的錨定方案等增強型SR-VCC規(guī)范。

　　2.3 VoLGA

　　VoLGA的主要思想是將LTE作為一個IP接入網，通過新增加的一個網絡實體VANC(VoLGA接入網絡控制器)模擬RNC或BSC，接入CS核心網完成語音業(yè)務的處理。VANC支持2種工作模式：A mode和Iu mode，分別針對GERAN和UTRAN網絡。

　　與前兩者不同的是，VoLGA由工業(yè)聯(lián)盟制定規(guī)范，初衷是想在LTE部署初期，將它作為一個IP接入網，CS域業(yè)務仍利用原有的2G/3G網絡，因此該方案未解決最終在LTE系統(tǒng)中提供語音的問題，沒有得到主流運營商和設備制造商的廣泛支持。

　　3 完備的互操作方案帶來復雜的現(xiàn)網設備升級

　　用戶在多系統(tǒng)間業(yè)務的連續(xù)性體驗，需要在網絡層面制定完備的互操作規(guī)范。對于新設備可以在研發(fā)時就將這些因素考慮進去(僅增加研發(fā)成本);對于現(xiàn)有設備，則需要考慮如何進行升級改造來滿足新的技術要求。

　　正如引入3G網絡對2G設備的升級改造一樣，LTE的互操作對現(xiàn)有設備也提出了大量的改造任務。