《電子技術(shù)應(yīng)用》
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TD-LTE,、LTE-Advanced與WiMAX融合解決方案
摘要: 本文依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析,分析和探討了TD-LTE,,LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)與WiMAX網(wǎng)絡(luò)融合方案:基于SAE架構(gòu),,提出了TD-LTE和WiMAX松耦合的融合方案以及合適的接入點(diǎn),并探討了在網(wǎng)絡(luò)融合中最重要的網(wǎng)絡(luò)選擇和網(wǎng)絡(luò)切換問(wèn)題,,并給出了解決方案,;對(duì)于LTE-Advanced與WiMAX方案,則給出了緊耦合的融合方案,,以及緊耦合的協(xié)議棧,。
Abstract:
Key words :

摘要:多網(wǎng)絡(luò)融合是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì),TD-LTE,、LTE-Advanced系統(tǒng)與WiMAX系統(tǒng)是IMT2000的重要分支,,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析,探討了TD-LTE,,LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)與WiMAX網(wǎng)絡(luò)融合方案:基于SAE架構(gòu),,提出了TD-LTE和WiMAX松耦合的融合方案以及合適的接入點(diǎn),并探討了在網(wǎng)絡(luò)融合中最重要的網(wǎng)絡(luò)選擇和網(wǎng)絡(luò)切換問(wèn)題,,并給出了解決方案,;對(duì)于LTE-Advanced與WiMAX系統(tǒng),則提出緊耦合的融合方案,,并給出緊耦合融合的協(xié)議棧,。

1. 引言
TD- SCDMA是中國(guó)提出的第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的TDD模式技術(shù),其采用了智能天線,、聯(lián)合檢測(cè),、接力切換等關(guān)鍵技術(shù),是一種頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)的移動(dòng)通信技術(shù),。隨著技術(shù)的演進(jìn)與發(fā)展,,3GPP相繼提出了TD-LTE,LTE-Advanced等技術(shù),。而WiMAX是近年迅速發(fā)展起來(lái)的一種新興寬帶無(wú)線通信技術(shù),,它采用了OFDM、MIMO,、HARQ等大量B3G/4G技術(shù),,實(shí)現(xiàn)了性能上的超越。TD-LTE,、LTE-Advanced與WiMAX 系統(tǒng)雖然分屬于IMT2000不同的空中接口技術(shù),,但是二者在很多方面都有共同點(diǎn)和相似之處。那么這兩類(lèi)高性能系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)相互融合,,以及采用怎樣的方式進(jìn)行融合是目前產(chǎn)業(yè)非常關(guān)注的一些問(wèn)題,。
下面將依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析,對(duì)TD-LTE和LTE-Advanced系統(tǒng)與 WiMAX系統(tǒng)融合方案進(jìn)行了探討,,提出TD-LTE,,LTE-Advanced系統(tǒng)與WiMAX系統(tǒng)的演進(jìn)與融合方案。
2. TD-LTE與WiMAX的融合研究
2.1 TD-LTE與WiMAX的融合架構(gòu)和接入點(diǎn)
2.1.1 TD-LTE與WiMAX的融合架構(gòu)
當(dāng)前,,無(wú)線接入速度的提升突飛猛進(jìn),,傳統(tǒng)的移動(dòng)PS域網(wǎng)絡(luò)已無(wú)法勝任高速率和高帶寬的未來(lái)無(wú)線分組業(yè)務(wù)的考驗(yàn)。因此,,3GPP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)始展開(kāi)下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究,,在R7階段推出了全新的移動(dòng)PS域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),即SAE(System Architecture Evolution)[4],。SAE的主要思想是簡(jiǎn)化現(xiàn)有移動(dòng)PS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),,通過(guò)網(wǎng)元整合和功能的重新劃分,減少業(yè)務(wù)處理的中間環(huán)節(jié),,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的扁平化,。同時(shí),SAE為L(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò)與其他技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的融合設(shè)計(jì)了接口,,規(guī)劃了多網(wǎng)絡(luò)融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。而WiMAX網(wǎng)絡(luò)與TD-LTE的融合就可以通過(guò)SAE提供的LTE與非3GPP IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口處進(jìn)行融合互聯(lián),。

圖1 SAE的架構(gòu)
SAE 的架構(gòu)如上圖所示,,其中Non-3GPP IP Access分為T(mén)rusted和Untrusted兩類(lèi),這由運(yùn)營(yíng)商決定,,例如系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商可以基于商業(yè)協(xié)議選擇信任同一個(gè)運(yùn)營(yíng)商或者不同運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)的非 3GPP IP接入網(wǎng),。Untrusted Non-3GPP IP Access需要通過(guò)ePDG輔助接入。這里假設(shè)WiMAX系統(tǒng)是Trusted的Non-3GPP IP Access網(wǎng)絡(luò)。那么WiMAX系統(tǒng)主要通過(guò)S2a,,Gxa,,STa接入到3GPP網(wǎng)絡(luò)中去。TD-LTE與WiMAX融合具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示 [5],。

圖2 LTE與WiMAX的融合架構(gòu)
從上圖可以看出,,為了保證WiMAX業(yè)務(wù)的QoS,ASN-GW需要使用策略和計(jì)費(fèi)控制(PCC)架構(gòu),。在3GPP演進(jìn)方案中,,策略決定點(diǎn) PDF(Policy Decision Function)和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(Charging Rule Function, CRF)融合為一個(gè)新的功能實(shí)體PCRF(Policy and Charging Rules Function)。WiMAX PCC使用PCRF來(lái)接收QoS參數(shù),。
2.1.2 TD-LTE與WiMAX融合涉及的接入點(diǎn)
在TD-LTE與WiMAX的融合中,,WiMAX ASN直接通過(guò)S2a接口接入到TD-LTE中,P-GW執(zhí)行分組過(guò)濾,,偵聽(tīng),,計(jì)費(fèi),IP地址分配等功能,,TD-LTE和WiMAX的數(shù)據(jù)在P-GW進(jìn)行組合,,并通過(guò)SGi接口路由到外部網(wǎng)絡(luò)中。
而用戶(hù)的認(rèn)證主要是WiMAX ASN通過(guò)STa接口與AAA服務(wù)器進(jìn)行交互,。
融合方案中涉及幾個(gè)重要的接入點(diǎn):
STa(相當(dāng)于WiMAX R3-AAA接口):用于對(duì)UE進(jìn)行基于AAA的認(rèn)證,。
Gxa(相當(dāng)于WiMAX R3-PCC-P):用于執(zhí)行動(dòng)態(tài)QoS和計(jì)費(fèi)規(guī)則。
S2a(相當(dāng)于WiMAX R2-MIP):用于L3移動(dòng)性和接入核心網(wǎng)鏈路的建立,。
S14:用于不同網(wǎng)絡(luò)的選擇,,并利于優(yōu)化WiMAX-3GPP切換。該接口也可以提供接入網(wǎng)發(fā)現(xiàn)和選擇功能(ANDSF)與FAF(Forward Attachment Function)功能實(shí)體,。
在以上接入點(diǎn)中,,S2a是最主要的接入點(diǎn),是數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?,不同網(wǎng)絡(luò)的分組需要在該接入點(diǎn)處進(jìn)行處理,,符合外部網(wǎng)絡(luò)的特性。因此其協(xié)議棧的設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸十分重要,。
S2a 協(xié)議棧對(duì)于PMIPv6和MIPv4稍有不同,,對(duì)于PMIPv6,終結(jié)控制面和用戶(hù)面的功能實(shí)體是non-3GPP IP access(WiMAX)的MAG(移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān))和網(wǎng)關(guān)中的LMA(本地移動(dòng)錨點(diǎn)),,這里L(fēng)MA包括本地代理的功能,。控制面的協(xié)議棧是基于 IPv6/IPv4的PMIPv6,,用戶(hù)面的協(xié)議棧是基于IPv4/v6轉(zhuǎn)發(fā)分組,。而對(duì)于MIPv4,,終結(jié)控制和用戶(hù)面的功能實(shí)體是UE中的MN和 non-3GPP IP access(WiMAX)的FA,以及網(wǎng)關(guān)中的HA,??刂泼鎱f(xié)議棧是MIPv4,用戶(hù)面在IPv4傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)IPv4分組,。

圖3 S2a 參考點(diǎn)協(xié)議棧(PMIPv6)

圖4 S2a 參考點(diǎn)協(xié)議棧(MIPv4)
從以上分析可以看到S2a協(xié)議棧比較簡(jiǎn)單,,符合數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)換的需要,是TD-LTE與WiMAX融合最合適的接入點(diǎn),。而TD-LTE和WiMAX融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用的是核心網(wǎng)全部或部分共用的方式,,即TD-LTE和WiMAX具有獨(dú)立的無(wú)線網(wǎng),TD-LTE和WiMAX的核心網(wǎng)既有各自獨(dú)立的部分,,也有共用的網(wǎng)元,,例如AAA服務(wù)器、PCRF,、PGW等,。
2.2 TD-LTE與WiMAX的網(wǎng)絡(luò)選擇
在TD-LTE與WiMAX 網(wǎng)絡(luò)的融合中,網(wǎng)絡(luò)選擇和切換是非常重要的問(wèn)題,。網(wǎng)絡(luò)選擇是指新到達(dá)的UE如何接入到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,,下圖詳細(xì)介紹了TD-LTE與WiMAX網(wǎng)絡(luò)之間的最初的網(wǎng)絡(luò)選擇過(guò)程[5],這里主要討論單無(wú)線鏈路的解決方案,,即終端只能接收TD-LTE或者WiMAX中的某一條鏈路信息,。

圖5 TD-LTE與WiMAX網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)過(guò)程
首先,移動(dòng)終端需要與WiMAX BS進(jìn)行同步并交換基礎(chǔ)能力信息,,接著觸發(fā)EAP-AKA程序用于終端認(rèn)證,,經(jīng)過(guò)成功認(rèn)證之后,終端和BS之間將經(jīng)過(guò)3次握手來(lái)交換空口的安全密鑰,,接著將進(jìn)行注冊(cè),,觸發(fā)BS和ASN-GW數(shù)據(jù)鏈路的建立,這樣,,根據(jù)認(rèn)證期間從AAA服務(wù)器中下載的協(xié)議建立服務(wù)流,。此時(shí),層2上的連接已經(jīng)建立起來(lái),。而UE 連接的網(wǎng)絡(luò)將觸發(fā)DHCP過(guò)程獲得IP地址,,在交互Proxy Binding Update和Proxy Binding Acknowledge信息之后,鏈路將通過(guò)代理MIP在ASN-GW和P-GW之間建立,,在此期間,,PCRF從ASN-GW和P-GW中得到策略參數(shù)。
從上述過(guò)程可以看到,,TD-LTE可以讓終端通過(guò)AAA服務(wù)器,,WiMAX ASN-GW和P-GW之間的PMIP接口(S2a)接入到核心網(wǎng)中。并且,,PCC可以對(duì)用戶(hù)業(yè)務(wù)提供動(dòng)態(tài)策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則,。
2.3 TD-LTE與WiMAX的網(wǎng)絡(luò)切換
TD- LTE與WiMAX系統(tǒng)間的切換最重要的一點(diǎn)是提供用戶(hù)的無(wú)縫移動(dòng)體驗(yàn),即TD-LTE與WiMAX之間的切換對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的,。UE是否進(jìn)行切換可以由UE決定,,也可以由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定。3GPP R8要求UE決定切換,,因?yàn)槭紫?,UE可以基于它的無(wú)線測(cè)量,用戶(hù)實(shí)現(xiàn)配置的參數(shù)選擇,,和運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)策略來(lái)決定切換,;其次,UE不需要向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送異系統(tǒng)之間的策略,;第三,,對(duì)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)和WiMAX網(wǎng)絡(luò)的影響最小,例如,,TD-LTE網(wǎng)絡(luò)不需要接收WiMAX小區(qū)的測(cè)量報(bào)告,,不需要決定是否進(jìn)行切換,也不需要跟蹤WiMAX的資源使用情況,,對(duì)于WiMAX網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)也是如此,。下面將以終端從WiMAX網(wǎng)絡(luò)切換到TD-LTE網(wǎng)絡(luò)為例來(lái)討論TD- LTE與WiMAX網(wǎng)絡(luò)之間的切換。
在切換方案中,,需要建立新的功能實(shí)體FAF(Forward Attachment Function)[5],,UE可以通過(guò)S14接口與FAF聯(lián)系。從WiMAX網(wǎng)絡(luò)切換到TD-LTE網(wǎng)絡(luò),,終端通過(guò)WiMAX接入網(wǎng)和FAF建立通信,,得到與切換相關(guān)的信息,F(xiàn)AF相當(dāng)于eNB,;相反地,,從TD-LTE網(wǎng)絡(luò)到WiMAX網(wǎng)絡(luò),終端通過(guò)TD-LTE接入網(wǎng)和FAF建立通信,,得到準(zhǔn)備切換相關(guān)的的信息,,在這種情況下,F(xiàn)AF的功能相當(dāng)于WiMAX ASN功能,。在切換中假設(shè)WiMAX網(wǎng)絡(luò)支持PMIPv6,,這樣WiMAX網(wǎng)絡(luò)和P-GW之間可以建立PMIPv6隧道。

圖6 WiMAX到TD-LTE的切換流程
TD- LTE與WiMAX的切換流程如上圖所示,。UE通過(guò)ANDSF/FAF得到LTE鄰區(qū)信息,,以及系統(tǒng)間的移動(dòng)策略,。UE接著測(cè)量LTE鄰區(qū),如果UE決定發(fā)起切換,,UE將發(fā)起預(yù)先注冊(cè)過(guò)程,,預(yù)先注冊(cè)過(guò)程是典型的3GPP attach過(guò)程,雖然UE在WiMAX網(wǎng)絡(luò)中,,但是可以通過(guò)UE和FAF之間的IP隧道進(jìn)行,。注冊(cè)過(guò)程由UE發(fā)送給FAF的Attach Request信息激活,F(xiàn)AF將Attach Request信息通過(guò)普通的Iu-PS接口發(fā)送給SGSN,,它將發(fā)出普通的LTE認(rèn)證過(guò)程,,如果認(rèn)證成功,SGSN將接收attach請(qǐng)求,,并發(fā)送 Attach Accept信息,,同時(shí)更新UE在HSS中的位置信息。
注冊(cè)之后,,當(dāng)UE決定需要向TD-LTE切換的時(shí)候,,UE可以自主的或者被動(dòng)的選擇一個(gè)LTE小區(qū),在被動(dòng)選擇模式中,,UE發(fā)送Handover Required信息給源WiMAX ASN,,其中包括候選LTE小區(qū),源WiMAX ASN向UE發(fā)送包括切換目標(biāo)LTE小區(qū)的Handover Request Response信息,。目標(biāo)小區(qū)選定之后,,UE發(fā)送包含目標(biāo)小區(qū)的Handover Request信息給FAF,F(xiàn)AF使用正常的Relocation過(guò)程在目標(biāo)小區(qū)中準(zhǔn)備合適的無(wú)線資源,,并且向UE發(fā)送Handover Command信息,,其中包括目標(biāo)小區(qū)的信息。此時(shí),,UE離開(kāi)WiMAX網(wǎng)絡(luò),,按照3GPP正常的切換程序接入到目標(biāo)小區(qū)中,即發(fā)送Handover Complete信息,,并完成Relocation過(guò)程,。之后,UE創(chuàng)建一個(gè)合適的PDP context,,并繼續(xù)數(shù)據(jù)傳輸,。
需要注意的是,在 PDP context創(chuàng)建之后,,UE維持和同一個(gè)P-GW的連接,,因此保持原來(lái)的IP地址。另外,,TD-LTE和WiMAX切換還需要保持業(yè)務(wù)的QoS,。這需要考慮QoS映射,,資源分配等情況。WiMAX允許多條業(yè)務(wù)流具有不同的QoS,,這與3GPP PDP內(nèi)容激活程序類(lèi)似,,另外,業(yè)務(wù)分類(lèi)也是需要考慮的部分,。WiMAX與3GPP之間的QoS保持主要是通過(guò)PCC來(lái)提供。
從以上分析可以看出,,通過(guò)無(wú)縫切換,,TD-LTE和WiMAX可以順利的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通,數(shù)據(jù)互相傳輸,。
2.4 小結(jié)
TD- LTE與WiMAX的融合只能通過(guò)松耦合的方式進(jìn)行,,采用雙模協(xié)議棧,獨(dú)立的無(wú)線網(wǎng),,統(tǒng)一的對(duì)外業(yè)務(wù)出口,,這種融合方式可以在TD-LTE和WiMAX系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫傳輸,并且通過(guò)交換QoS參數(shù)可以保證業(yè)務(wù)在不同網(wǎng)絡(luò)之間傳輸,,而且這種融合方式采用3GPP的SAE架構(gòu)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),,通過(guò)S2a接口進(jìn)行 WiMAX網(wǎng)絡(luò)與TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸,通過(guò)Gxa接口與PCRF實(shí)體溝通,,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)QoS的保持,,通過(guò)STa實(shí)現(xiàn)用戶(hù)AAA認(rèn)證,是比較簡(jiǎn)單,,對(duì)現(xiàn)網(wǎng)改造較少的融合方式,。?
3 LTE-Advanced和WiMAX融合分析
LTE- Advanced是LTE的演進(jìn)版本,需要支持更高的峰值速率,,更高的頻譜效率,,還有更高的用戶(hù)吞吐量和用戶(hù)數(shù)目,還需要進(jìn)一步提高小區(qū)邊緣用戶(hù)的體驗(yàn),。從技術(shù)的角度看,,LTE-Advanced和WiMAX物理層都采用了相似的先進(jìn)技術(shù),如OFDM,、MIMO,、自適應(yīng)鏈路層技術(shù)以及分等級(jí)的多種QoS 保證機(jī)制。兩者都是設(shè)計(jì)為基于全I(xiàn)P 核心網(wǎng)的蜂窩式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,在無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)的結(jié)構(gòu)方面都弱化基站控制器設(shè)備實(shí)體,,采用公共無(wú)線資源管理控制基站等概念,這些都為網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)及融合機(jī)制的研究及設(shè)計(jì)提供了良好的條件,,如負(fù)載均衡,、動(dòng)態(tài)頻譜分配,、系統(tǒng)間無(wú)損切換等。
一般來(lái)說(shuō),,在研究LTE-Advanced和WiMAX互聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí),,需要考慮如下問(wèn)題:
●提供網(wǎng)絡(luò)間相互協(xié)作的同時(shí),要折中考慮網(wǎng)絡(luò)之間的公平性,。
●合理定義結(jié)構(gòu)實(shí)體,,使LTE-Advanced和WiMAX之間以一種性能耗費(fèi)比更優(yōu)的方式通信。
●定義總的容量,、指標(biāo)和每個(gè)網(wǎng)間架構(gòu)實(shí)體的功能,。
●互聯(lián)架構(gòu)應(yīng)當(dāng)是靈活的,能夠在不引入太多新節(jié)點(diǎn)和接口的條件下支持其他新型網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作,。
由于LTE-Advanced和WiMAX的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,,并且LTE-Advanced的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)還沒(méi)有最后確定,因此,,LTE-Advanced與 WiMAX有可能在空口進(jìn)行緊密融合,。如果LTE-Advanced沿用LTE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),那么,,在LTE-Advanced和WiMAX系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)異構(gòu)互聯(lián)的架構(gòu),,需要增加必要的節(jié)點(diǎn)和接口。因此,,一個(gè)非常重要的概念及功能體被引入來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)間協(xié)作:通用鏈路層(GLL)[6],。在此融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,LTE-Advanced與WiMAX接入網(wǎng)互為補(bǔ)充進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋,,GLL 被引入到數(shù)據(jù)承載節(jié)點(diǎn)中,,如多模終端,承載網(wǎng)關(guān)等,,以在原有鏈路層機(jī)制上增加協(xié)作功能,,如分組隊(duì)列、高層數(shù)據(jù)頭壓縮,、分割和重傳功能等,。同時(shí),協(xié)調(diào)無(wú)線資源管理功能體被引入到原有的無(wú)線資源控制層(LTE-Advanced)及MAC(WiMAX)中,,以保證網(wǎng)絡(luò)融合后整體的無(wú)線資源能更有效地利用,。
3.1 通用鏈路層技術(shù)GLL
GLL 可被看作在原有協(xié)議層上增加的一個(gè)新的通信層,用來(lái)為不同的無(wú)線接入機(jī)制提供統(tǒng)一的鏈路層數(shù)據(jù)處理功能,。GLL 的設(shè)計(jì)可與MAC 層進(jìn)行不同程度的耦合,,一般來(lái)說(shuō),耦合程度越高,系統(tǒng)互聯(lián)的復(fù)雜度越高,,但能帶來(lái)更高的多接入增益,,GLL 的功能主要包括:
●作為不同接入技術(shù)的匯聚層,為上面的各種高層協(xié)議(如網(wǎng)絡(luò)層)提供統(tǒng)一的接口,,達(dá)到屏蔽不同無(wú)線接入技術(shù)差異的目的,。
●對(duì)不同接入技術(shù)的RLC(無(wú)線鏈路控制)/MAC 功能進(jìn)行控制及補(bǔ)充,達(dá)到資源的有效利用以及最大化發(fā)揮應(yīng)用層性能,。
●保持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層的模塊化結(jié)構(gòu),,以支持不同的接入技術(shù)的融合。
●提供對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)包在不同網(wǎng)絡(luò)間調(diào)度,,以利于網(wǎng)絡(luò)分集增益,。
●提供鏈路層狀態(tài)信息給上層,以支持有效的接入網(wǎng)絡(luò)間的移動(dòng)性管理,。
下圖給出了采用GLL后的WiMAX與LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)融合參考協(xié)議架構(gòu)。其中:PDCP表示分組匯聚協(xié)議,;BMC表示廣播,、多播控制協(xié)議;CS表示匯聚子層,;CPS表示通用部分子層,;SS表示加密子層。該協(xié)議架構(gòu)是基于一種緊耦合的方式,,GLL放在原有協(xié)議的層2之上,,但在層3之下。由于在LTE中,,控制與數(shù)據(jù)層面已經(jīng)分離,,GLL分別定義了控制平面(GLL-C)和用戶(hù)平面(GLL-U)。在用戶(hù)平面,,基于不同網(wǎng)絡(luò)的不同格式MAC數(shù)據(jù)通過(guò)GLL-U層處理,,提供給上層一個(gè)統(tǒng)一格式定義的數(shù)據(jù)流。在控制層面,,GLL-C將各網(wǎng)絡(luò)的下層反饋信息收集,,并傳遞到協(xié)同資源管理單元,以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的資源管理,。

圖7 基于GLL 的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議架構(gòu)
可以看出,,LTE-Advanced與WiMAX的融合可以達(dá)到緊密融合的要求,即兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以共用核心網(wǎng)和空口,,只是在無(wú)線傳輸側(cè)有所區(qū)別,,在這種程度上的融合,才是WiMAX和3GPP系列網(wǎng)絡(luò)的真正融合。
4. 總結(jié)
本文依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析,,分析和探討了TD-LTE,,LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)與WiMAX網(wǎng)絡(luò)融合方案:基于SAE架構(gòu),提出了TD- LTE和WiMAX松耦合的融合方案以及合適的接入點(diǎn),,并探討了在網(wǎng)絡(luò)融合中最重要的網(wǎng)絡(luò)選擇和網(wǎng)絡(luò)切換問(wèn)題,,并給出了解決方案;對(duì)于LTE- Advanced與WiMAX方案,,則給出了緊耦合的融合方案,,以及緊耦合的協(xié)議棧。從分析可以看出,,隨著技術(shù)的發(fā)展,,3GPP系列網(wǎng)絡(luò)與WiMAX網(wǎng)絡(luò)的融合越來(lái)越緊密,相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),,3GPP系列網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)與WiMAX的全面融合,,共同發(fā)展。

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