CDMA移动通信信技术中的HSPA LTE WLAN CDMA EDGE之类的缩写都有哪些


这也经常会在手机产品规格中常見的数据这些到底都是什么呢?

这些都是网络制式手机必须入网才能通话,才能上网传数据这是现在手机的基本功能,也是选购手機时第一个要搞清楚的问题

当年朱总理做国企改制,原国家垄断行业引入公司式竞争中国移动和中国联通,阴差阳错在手机大发展的姩代成为争夺这大块市场蛋糕的冤家对头,竞争至今

那时候通讯设备都是从国外进口,手机和信号基站必须都要符合同一个通信标准才能配上对,协同工作中国移动用的是GSM标准,且布局较早96、97年那会儿,国内的GSM基站基本都是中国移动建的

(知道为什么那时候手機话费高了吧?你们在帮中国移动建站呢现在珠穆朗玛峰的基站都建完了,话费给我们降降是应该的哈)

那时候市场发展实在太快,Φ国联通迫不及待的也投入竞争与其都是重新建站,联通就选了当时国外的另外一个标准——CDMA那个时候想入联通的网,就得买CDMA手机鈳是一台手机4、5千块,谁会买一个连站点布局都不全的网络制式下的手机呢当时联通竞争情形很不利,天天被移动说着信号不好用户尐,没钱建基站信号怎么能好呢。但基站问题是随着时间可以解决的只是“联通信号不好”的坏印象遗留至今……

(当年,联通知道夶家没有CDMA手机创新性的打出“充话费送手机”的活动,相信上钩的不止我一个吧……)

联通的CDMA标准通信速度可以达到14.4K每秒比移动的GSM的9K烸秒快不少,于是联通主推自己的速度优势攻击移动是蜗牛网。

(其实大家也不知道快那么一点有什么用当时也就是打打电话发发短信,噢想起来了,联通下载彩铃要比移动快几秒)

大概在2004年底中国移动着手在GSM基础上进行了一次技术升级,新的标准叫GPRS速度一下子提升到了115K,反超联通联通也没闲着,在CDMA的基础上技术升级到CDMA 1X速度提升到了153K,再次以速度取胜

(100多K的速度意味着什么?意味着已经可鉯打开新浪首页了!虽然要30多秒但这让人们很兴奋,如果速度能再快一点那么人们用手机上网、聊天、看视频、下载、玩网游就不再昰梦想……)

不论是GSM、CDMA,还是在其基础上升级的GPRS或CDMA 1X都属于第二代通信技术,简称“2G”想用手机上到更高的速率,就必须要对所有设备囷手机进行改造和升级换代

(你问1G是什么?记得大哥大么手机刚诞生时,那个连短信都发不了的通信标准就是1G)

国际上对第三代通信技术(3G)标准也早已开始制定,GSM下一代的3G标准定名为WCDMACDMA下一代的3G标准叫CDMA 2000,速度都可达384K/秒正当移动准备升级WCDMA、联通准备升级CDMA 2000的时候,发苼了一件事:

2G时代GSM和CDMA都是外国人制定的标准,移动和联通为此都付了大量的专利费手机市场之大已经是不争的事实,中国政府也急于淛定自己的3G标准得标准者得天下,试想让美国人从中国买技术中国坐家里收钱岂不快哉?于是中国自己的3G标准诞生了——TD-CDMA,速度也鈳以达到384K下一个问题来了:谁用?

政府:“中国移动呀听说你们做得不错,市场份额遥遥领先呀”


移动:“呵凑合,全是托国家政筞的福”


政府:“现在有一个光荣的任务要交给你推广使用咱们中国自己的3G标准TD-CDMA!”


移动:“……老大,投资建TD-CDMA标准的基站简单关键昰世界上没有TD-CDMA的手机呀,消费者没手机我建了白建呀”


政府:“可以用利益诱惑诺基亚、摩托罗拉他们生产呀,我也可以出面逼他们洅不行,还有联想、波导、熊猫、夏新他们呢”


移动:“……好吧为了祖国复兴……”

于是,3G时代中国移动勇敢的扛起来推广民族标准的大旗,投身于TD-CDMA的建设中去了而联通,则“勉为其难”捡起了国际主流通用标准“WCDMA”。

两家在3G时代重新展开竞争但这回形势逆转,国际大品牌包括苹果、诺基亚、三星等出的手机都是默认先出WCDMA版的,中国移动反而被逼到充话费送手机的境地想要好手机的TD-CDMA版?需偠中国移动一个一个去找人家喝咖啡讲条件才考虑出不出,比如iPhone到现在都不愿意为中国移动出TD版移动的3G业务进展据举步为坚。

▌ 这时(2008年)又发生了件大事: 

 国家通过业务重组引入了第三家做CDMA移动通信信的公司——中国电信,中国电信以前守着固定电话快死了这回抓住机会准备大干一场,正缺标准和设备呢联通反正已投WCDMA阵营,就势把以前CDMA以及CDMA随后的3G标准——CDMA 2000打包一套卖给中国电信,赚得大把现金全力投入WCDMA的建设和推广,业务开展的如火如荼

形势对中国移动越来越不利,当时的实际情况可能比我说的还糟糕联通沃3G宣传铺天蓋地,移动的TD网络虽然建好了但市场上甚至连一款像样的TD-CDMA手机都没有。设想一下——如果有一天只有联通的手机可以上网、聊天、玩游戲移动手机只能打电话发短信,那么即使说中国移动帝国会在一个月内覆灭也不为过……除非移动立刻做出改变马上!

怎么变?国际夶手机品牌差一点的回复说“我们不做TD版的”,好一点的回复说“等我们研发个一年半载的吧”TD-CDMA是指望不上了,于是移动深挖GSM网络速喥的极限硬是出来一个2G版的EDGE标准,速度理论上可以接近384K的3G标准!但明白人都知道这是GSM网络速度的极限了,而WCDMA可以发展提速的空间还大著呢

但不管怎么样,移动为自己的赢得了时间移动手机用户在3G时代并没有感觉自己比联通慢太多。可是移动心里明白他的客户其实還停留在2G时代的事实,他必须马上充实丰富TD-CDMA标准的手机产品线否则等联通WCDMA网络一提速,或者用户醒悟过来移动还是死。

果不其然2012年,中国联通在全国各地普遍实行在WCDMA基础上升级的HSPA和HSPA+标准速度分别达到了3M/秒和21M/秒!比很多家庭的入户有线网速度都要快了!

这时候的移动該怎么办呢?我也不知道截止到本文写完,市面上的TD-CDMA标准手机也是数量有限也许,移动应该着眼早点布局4G了吧……

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IMS中的会话持续性概念

移动IP、SRVCC实现語音业务切换的思路分析

SRVCC业务流程概述

SRVCC业务流程细化

IMS侧的SRVCC呼叫流程(单路呼叫、多路呼叫)

SRVCC流程的改进思路

E-UTRAN业务请求过程中与SRVCC有关的参数

IMSΦ的会话持续性概念

    IMS有关的会话持续性技术集中在语音业务的会话持续性 要求是:业务中断时间不超过300ms,尽量避免升级或修改传统的2G/3G网络

    對于语音呼叫而言,由于用户的呼叫分为MO侧与MT侧主叫侧与被叫侧都可以发起呼叫。各种切换技术关注的重点是 发起切换侧UE(称近端) 所茬网络(2个接入网与一个核心网)的信令与媒体流程而远端UE的流程不作为重点,往往只是一个收到媒体切换请求并响应的过程

CS域间的切換。并且生产出了双模双待的手机(Wlan常是5G频段2G3G常是2G频段),伴以系统侧设备的支持称为DRVCC或DR-VCC(Dual Radio VCC).

    用户已满意于2G3G网络的语音质量与覆盖,运营商與厂商开始研究VoLTE呼叫如何切换到2G3G的CS域语音呼叫开始也纳入VCC范围。但业界发现难以生产同时在LTE、2G或3G 同时待机的手机(无法同时支持两个RAT技術)(支持LTE和GSM/UMTS的双模手机很难实现双模双待不能同时附着到LTE和GSM/UMTS系统上进行收发数据或者进行通话,

语音呼叫从LTE侧(或HSPA)的IMS呼叫 切换到2G3G3GPP2  CS域各种增强的SRVCC方案允许 含视频的多媒体呼叫的切换、反向切换(从3G切换到LTE侧)。

实际上是个切换过程要求运营商已经部署了IMS网络。

注:原始需求是LTE初期是热点覆盖而2G3G是广域覆盖,所以用户在LTE覆盖边缘的语音呼叫持续性很重要除了SRVCC之外,还有CSFB方案作为SRVCC的有力竞争对手兩种方案受不同运营商、厂商的支持。VoLGA方案已被3GPP放弃

CSFB的主要缺点是并未从本质上解决LTE提供语音业务的问题,而且每当用户需要语音业务時用户在LTE网络下的业务都需要中断、切换或挂起,从而影响用户的体验频繁的系统间的模式转换由语音业务触发,因此与传统意义上嘚系统间切换触发条件例如由于LTE覆盖不好引发的向2G系统的切换不同,这种问题无法通过在网络部署阶段的优化来改善

     对于已经部署或計划部署IMS的LTE运营商(也有CS域现网)来说,倾向于使用SRVCC而部分LTE运营商不打算通过IMS提供语音业务(定位于纯管道运营商,只提供数据业务)而又有CS域现网用户,那他们会倾向于使用CSFB

    固定电话中没有漫游、移动、切换等要求。而移动网络从最初设计开始就允许用户在其网絡范围内、甚至是有同种无线信号覆盖的地区(允许跨运营商)的移动,由此带来了在会话(分语音会话、数据会话)中进行移动的需求

    用户会话中移动可以包括各种场景,直接影响了设计方案比如(不限于)

     2,会话未完全建立时的移动比如在被叫侧返回振铃消息期間(因为可以振长达60s),主叫或被叫用户发生移动即振铃态切换。

     3跨运营商,单制式的移动比如2G网络内的移动,包括了基站间切换、MSC間切换、GGSN(数据业务)间的切换也称系统内切换。

移动IP、SRVCC实现语音业务切换的思路分析

    移动IP的思路是:本端用户空闲、或呼叫时发生移動或切换(一般来说空闲下发生移动,而呼叫中发生切换)由IP层屏蔽移动性,对远端来说本端的IP地址不变。

        原因是:移动前两个主機间建立的TCP连接、UDP连接、SCTP 连接移动后两个主机上的这些连接仍正常存在。只是移动过程中发生了一些丢包或链路维护消息增多

    对于语音呼叫来说,即切换前后通话两端手机上的 信令连接\媒体连接 不变。即应用层完全感知不到切换

   而SRVCC的思路是:本端用戶呼叫时发生移动,允许本端终端的IP地址重新分配但MSC会代替终端发起SRVCC切换请求(同时,本端手机与MSC之间的CS域连接也会建立)与SCC AS之间建竝一个新的本端呼叫路径,提供一个新的本端媒体地址给SCC ASSCC AS会通过媒体切换过程让通话两端的媒体层连接重新建立。

     所以:SRVCC中切换后,SIP层信令连接\RTP层媒体连接 会在原通话两端重建即应用层感知并参与切换。

SRVCC双模单待:某段时间只能支持一种接入网泹允许切换到另一种接入网,即为单待

CSFB双模双待(双收单发):CSFB方案没有VoLTE与IMS。用户在LTE网络中只进行数据业务语音业务仍由CS域来做。但CSFB終端并非完全的双模双待它可以在两种接入网络(LTE、3G CS域)中待机,但只能在3G CS域中接受与发起呼叫

双模双待(双收双发):同时使用两種接入技术,并允许同时在两个接入网中进行不同的呼叫当这种终端普及后,SRVCC与CSFB就不需要了

HO)经过CS域的承载接入IMS(仍受IMS的呼叫控制,類似ICS)信令路径在上图中没画,实际上是eMSC发起切换请求到IMS域切换完成后的呼叫控制信令路径类似于:ICS中,传统IMS UE通过eMSC接入的场景

    可见,切换后UE所处网络是支持ICS方案的本端媒体通过CS域,呼叫业务上移到IMS控制

UE也可以使用(即:切换到3G后,ICS UE的呼叫可以走I1接口)

    在ICS方案中:與IMS接口的MSC可以是eMSC(它可以以前的vMSC上升级或单独新增IWF互通功能网元),也可能只是普通的MSC 但在SRVCC中的MSC只能是eMSC,因为它必须与MME接口必须能發起切换请求。

在SRVCC方案我们关心的几个网元

      当UE从LTE(语音呼叫承载在GBR上,数据会话承载在非GBR上UE上语音呼叫与数据会话可能并存)切换到3G時,语音呼叫切换到CS域(按SRVCC流程)而数据会话切换到PS域(3GPP EPC定义了这种流程,非SRVCC范围)

     切换的发起网元是MME,它对于语音会话(面向eMSC按SRVCC鋶程)、数据会话(面向SGSN)要走不同的流程。这就是媒体分离功能的意义

     如果用户在LTE侧同时处于多路呼叫中,切换过程中MME、MSC只会选择┅路呼叫进行IMS侧、CS侧的媒体切换。其它路呼叫的切换会由SCC-AS来发起原来多路呼叫间的业务关联,将由SCC-AS通过与MSC之间的mid-call过程来处理

MME具体功能總结如下:

针对语音媒体成分,通过Sv接口发起SRVCC切换过程到目标小区(无线Cell)如果是紧急呼叫,携带紧急呼叫指示无论UE当前使用的语音承载数量(如QCI=1)有多少个,该过程仅触发一次如果当前有多个语音承载,且仅有其中一路为紧急呼叫MME需要仅针对紧急呼叫执行SRVCC;


7,SCC AS负責锚定与切换

Centralization and Continuity AS)它完成切换产生的新呼叫与另一侧旧呼叫的关联功能。 它实际与ICS中的SCC AS是同一个网元可视为ICS中定义的SCC AS增强了切换功能。

     SSC AS在接收切换指示消息后判断切换消息的合法性、寻找原呼叫、用新呼叫的leg更新远端leg释放原始呼叫的近端leg。

     切换决策很复杂要求由Visited的接入網络侧控制而非由UE控制。MME还必须识别到用户当前的GBR承载中正进行语音业务这在产生SRVCC流程之前就会先影响 E-UTRAN 的切换决策:必须切换到支持语喑的目标网络去,如有多个目标网络可选时是选CS域承载,还是PS域承载语音

3、eMSC向IMS域发起SIP会话切换流程(这个时候,MSC应该已经准备好了MGW的媒体)同时也会向CS域发起承载切换流程(路径从vMSCeMSC一直到目标小区target cell)。

     这两个流程同时操作是缩短切换时延的必须要求但同时加大了切換失败的可能性。

4、MSC完成CS域承载资源准备后会通过 Sv 接口通知 MME(携带了CS切换命令信息),MME 通知 E-UTRAN 指示UE 开始切换

    注意:目标网络的CS域承载建立好後,LTE侧的UE才会开始切换到目标CS域而此时IMS域侧的会话切换过程可能仍在进行中。

可以认为从MSC收到MME通知后切换就有两个并发的过程,它们決定了切换时延( 过程1比较慢)

过程1本端向IMS发起的会话切换,包括本端与远端进行的媒体切换:媒体路径:MGW-IP网络-远端网络(包括了远端的MGW-UE)

过程2MSC向CS域内部发起的承载建立过程 + UE从LTE侧切换到目标接入网(radio切换)。

从上图看从第6步到第9步完成后,才完全建立了CS电路然后才发起到IMS侧的切换(Update remote end。标准中讲第10步在第8步之后开始

但实际上,MSC在第5步完成后已经创建了MGW上的媒体完全可以让第6步与第10步同时发起。

在CS电蕗建立完成后才会进入第14步的handover过程。

)来恢复PS服务更新类型依赖于GERAN网络的操作模式,如果UE在CS语音会话结束后已经返回到E-UTRAN则UE将通过发送TAU(Track Area Update)箌MME来恢复PS服务。MME将通知S-GW和P-GW恢复挂起的承载

IMS侧的SRVCC呼叫流程(单路呼叫、多路呼叫)

UE A在切换之前,同时处于两路呼叫当中

        传统网络中,不管是固定电话网络还是移动网络。紧急呼叫的流程与普通呼叫最大的不同在于:紧急呼叫必须由漫游地处理IMS继承了这一概念。引入E-CSCF网え来处理紧急呼叫E-CSCF是IMS网络中对于紧急呼叫进行接续控制的网元,它负责将紧急呼叫转发到现网的PSAP与EC

LTE侧IMS紧急呼叫流程如下

INVITE带有终端的位置信息与sos(表示紧急呼叫指示符),EATF会锚定该紧急会话即EATF被插入到整个信令路径。EATF修改了呼叫的被叫号码指示E-CSCF将呼叫路由给PSAP/EC(可能通过MGCF)。

SRVCC方案引入EATFEATF提供基于IMS实现的IMS紧急会话的业务连续性。用户漫游时该功能实体位于拜访地运营商的IMS网络,提供IMS紧急会话的锚定和PS到CS的转換EATF类似一个路由B2BUA,通过请求第三方(3pcc)的呼叫控制实现接入类型的切换

for SR VCC) ,这个呼叫通过I-CSCF被路由到EATFEATF把这个呼叫与用户原来连接到PSAP的那蕗呼叫关联起来,发送一个Reinvite给PSAP侧进行媒体交换通过这个过程,EATF提供了紧急呼叫的会话连续性功能

SRVCC流程的改进思路

1UE的handover过程完成后(较快)(此时UE的无线通道已经切换到CS域)。IMS侧update remote end还未完成则远端UE仍会把RTP媒体发向LTE侧。

   对远端UE来说就是用户面中断,远端UE有一段时间会听不到對方语音降低了远端UE的语音质量。

   对于完全不知道对方是否移动的远端UE来说可能这种语音中断更难忍受。

2同上,总体切换时延由IMS侧update remote end過程来完成切换时延较长,超过300ms

   对本端UE来说,切换时延较长+用户面中断也造成自己有一段时间会听不到对方语音。降低了本端UE的语喑质量

曾经产生了各种SRVCC的优化方案,目标提高本端与远端UE的语音质量具体针对 切换时延与用户面中断 两个缺点进行。

1eMSC与接入网MSC合一,降低时延效果不明显

2,先update remote end再进行handover。这样对远端较好而对本端则切换时延更长了。

3先handover,再发起IMS切换本端用户面不会中断,但时延更长了

4,采用eSRVCC方案:切换前后的媒体都锚定到同一个ATGW大多数呼叫情况下不需要进行IMS侧的update remote end。充分降低了切换时延

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