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文檔簡介
1、.:.;3GPP 3G家庭基站規(guī)范化進展1引言 隨著全球 HYPERLINK t _blank 3G市場的開展、用戶規(guī)模的擴展,網絡 HYPERLINK t _blank 運營商對如何在家庭環(huán)境下低本錢提供高速數據業(yè)務提出了需求,普遍關注家庭 HYPERLINK t _blank 基站這種新的3G產品。設備 HYPERLINK t _blank 制造商也紛紛抓緊開發(fā)家庭基站產品,但尚缺乏一致、規(guī)范的 HYPERLINK t _blank 處理方案。 為防止不同設備制造商非規(guī)范的處理方案呵斥市場分裂,保證家庭基站多廠商供貨環(huán)境,3GPP在2007年3月的TSGRAN#35次全會啟動了一個研討工程
2、studyitem,SI:“Study on Home NodeB/eNodeB,其目的是試圖根據家庭基站的典型運用場景,構成規(guī)范處理方案。這個研討工程由RAN2、RAN3、RAN4三個任務組承當,分別在家庭基站架構、 HYPERLINK t _blank 挪動性、訪問控制、無線射頻等方面開展可行性研討。 經過一年多時間,2021年5月TSGRAN#40次全會正式完成了這個可行性研討工程,其成果構成了 HYPERLINK t _blank 技術報告:TR25.820“3G Home NodeB Study Item Technical ReportRelease 8。經過研討,RAN2、RAN
3、3、RAN4任務組均以為Release 8之前版本pre-Rel-8的3GPP規(guī)范可以支持家庭基站部署,家庭基站可與遵照Release 8之前版本的UE、中心網互聯互通;同時也以為,針對家庭基站在架構、挪動性、訪問控制、射頻目的等方面進展規(guī)范優(yōu)化,可改善家庭基站的部署效果,從而也明確了3GPP繼續(xù)開展家庭基站規(guī)范化任務的主要方向。 3GPPRelease7版本規(guī)范在2007年3月的TSG#35次全會曾經功能凍結,因此3GPP對3G家庭基站的規(guī)范研討制定任務是從Release 8版本開場的。但需強調的是,出于盡能夠不影響現有網絡即后向兼容的思索,3GPP對3G家庭基站的規(guī)范研討制定中一直強調家庭
4、基站必需能兼容Release 8之前版本的終端與中心網尤其是終端,并且對無線網絡UTRAN的影響也應盡能夠小。 2 3G家庭基站的業(yè)務要求 在上述可行性研討進展過程中,3GPP對3G家庭基站本質的規(guī)范任務也已啟動,2007年12月,TSGSA#38次全會啟動了家庭基站的Stage1規(guī)范工程work item,WI“Requirements for Home NodeB/eNodeB。該工程由SA1任務組牽頭,在已有研討成果根底上針對家庭基站區(qū)別于普通宏基站運用上的特殊性,在訪問控制、效力質量、挪動性、計費等方面提出新的業(yè)務要求,這些要求以修訂CR方式寫入了3GPP TS 22.011、22.1
5、15等規(guī)范。 由于家庭基站面向的是家庭、小企業(yè)等類似運用場景,家庭基站設備能夠由用戶擁有,因此自然地要求家庭基站系統(tǒng)可以根據用戶身份決議能否提供效力,即具備訪問控制功能。舉例而言,某用戶與某運營商簽約在自家安裝家庭基站,該用戶希望家庭基站只對家庭成員和假設干特定來訪客人等提供效力。針對家庭基站的這種要求,3GPP在Release8版本提出采用CSG閉合用戶群的概念進展訪問控制。CSG指的是允許 HYPERLINK t _blank 接入一個或多個特定小區(qū)的一群簽約用戶,這里的一個或多個小區(qū)接入用戶時是受限的、有條件的,而普通蜂窩小區(qū)可允許運營商的一切合法簽約用戶和 HYPERLINK t _b
6、lank 遨游用戶接入。并且同一用戶可屬于多個CSG,每個CSG由一個CSGID標識,UE維護一張它所屬CSG的CSGID列表允許CSG ID列表,在這個列表之外的其他CSG ID所包含的CSG小區(qū)對該UE而言是不可訪問的。并且每個CSG小區(qū)廣播一個CSG ID,這個CSG ID所標識的閉合用戶群的成員可以訪問該小區(qū)。為了兼容Release 8之前版本的UE,部署家庭基站時還需采取有別于Release 8版本CSG概念的訪問控制方式,如基于用戶 HYPERLINK t _blank IMSI的訪問控制。 除訪問控制外,從可運營可管理角度出發(fā),對家庭基站還提出了如下原那么要求: 由運營商控制家庭
7、基站的安裝、識別和位置管理; 用戶經過家庭基站獲得的效力應與普通蜂窩無差別但受家庭基站與網絡的資源影響,并支持向CSG成員和非CSG成員提供緊急呼叫業(yè)務; UE駐留于家庭基站時顯示與家庭基站相關的某些特定標識,以支持家庭基站覆蓋指示、用戶手動選擇CSG小區(qū)等功能; 支持用戶運用家庭基站時差別計費等。 SA1任務組經過Stage1規(guī)范工程“RequirementsforHome NodeB/eNodeB的研討,明確了3G家庭基站需滿足的總體要求,在這些要求的指點下,3GPP其他任務組相繼在各自職責范圍內開展3G家庭基站詳細的規(guī)范研討制定任務。 3 3G家庭基站的網絡架構 2021年3月TSGRA
8、N#39次全會啟動了家庭基站的兩個規(guī)范工程,即RAN2任務組擔任的“Supportof UTRA HNB和RAN4任務組擔任的“FDD Home NodeB RF Requirements;2021年5月RAN #40次全會又啟動了由RAN3任務組擔任的“UTRAN Architecture for 3G HNB工程。 3.13GPP RAN3任務組3G家庭基站規(guī)范化進展 RAN3在“UTRANArchitecturefor3G HNB工程中主要研討3G家庭基站無線網的構造、功能分布、 HYPERLINK t _blank Iuh接口協議等。 在3G家庭基站的可行性研討階段,針對家庭基站的無線
9、網構造提出過多種建議,根本上可分為基于 HYPERLINK t _blank Iub接口和基于Iu接口這兩類方案,即家庭基站經過基于Iub接口或Iu接口與上一級網絡設備相連。與基于Iub接口的方案相比,基于Iu接口的方案在多廠商環(huán)境下的開放性、可擴展性、靈敏性等方面具有明顯優(yōu)勢,也符合網絡扁平化的開展趨勢,因此RAN3確定采用基于Iu接口的方案。而對于基于Iu接口的方案,在詳細實現上不同企業(yè)又提出了多種建議方式,經過深化研討,RAN3最終確定的3G家庭基站無線網架構如圖1所示。圖1 3G家庭基站無線網架構 家庭基站無線網主要包括家庭基站HNB、家庭基站網關HNBGW等設備實體。HNBGW經過規(guī)
10、范Iu接口與3G中心網相連。HNB與HNBGW之間經過新定義的Iuh接口相連,HNB具備原來的NodeB功能和 HYPERLINK t _blank RNC的大部分功能。HNB、HNB GW還支持一些由于家庭基站特性所引入的諸如HNB注冊、UE注冊等新功能。HNB管理系統(tǒng)HMS采用TR-069協議族,完成HNB位置驗證、HNB GW發(fā)現、HNB參數配置等管理功能。 目前Iuh接口控制平面的協議棧曾經確定,即RANAP/RUA/SCTP/IP和HNBAP/SCTP/IP。Iuh接口新引入兩個協議:HNBAP和RUA。HNBAP是“家庭基站運用部分,它在HNB與HNBGW間完成家庭基站特定的功能H
11、NB注冊、UE注冊等。RUA是RANAP協議用戶適配層,用于在HNB與HNBGW之間透明傳送RANAP音訊。 RAN3任務組在Release8階段制定了TS25.467、TS25.468、TS 25.469這三個與3G家庭基站相關的技術規(guī)范。TS 25.467規(guī)定了3G家庭基站的無線網架構,分別描畫了適宜于支持CSG的UE和不支持CSG的UE所需的功能,此外還提出了家庭基站操作維護的特殊要求。TS25.468、TS 25.469那么分別是RUA、HNBAP協議規(guī)范。 2021年12月TSGRAN#42次全會經過了上述三個規(guī)范,并贊同終了該WI。估計對RUA、HNBAP協議細節(jié)的討論還將繼續(xù)一段
12、時間。 3.23GPP RAN2任務組3G家庭基站規(guī)范化進展 RAN2任務組擔任規(guī)范工程“SupportofUTRAHNB,主要研討針對Release 8支持CSG的UE與家庭基站相關的挪動性問題,詳細包括如下要求: 手動選擇CSG小區(qū); 空閑方式、Cell_PCH/URA_PCH形狀下從W HYPERLINK t _blank CDMA/ HYPERLINK t _blank GSM宏小區(qū)到 HYPERLINK t _blank WCDMACSG小區(qū)的重選; 空閑方式、Cell_PCH/URA_PCH形狀下從WCDMACSG小區(qū)到WCDMA/GSM宏小區(qū)的重選; 空閑方式、Cell_PCH/
13、URA_PCH形狀下WCDMACSG小區(qū)之間的重選; Cell_DCH形狀下從WCDMACSG小區(qū)到WCDMA宏小區(qū)/CSG小區(qū)的切換。 Release8階段暫不要求Cell_DCH形狀下從WCDMA宏小區(qū)到CSG小區(qū)的切換。 RAN2研討的主要成果包括制定技術規(guī)范TS25.367,對原有規(guī)范TS25.331、25.304提出修訂以實現TS25.367所提出的要求。TS 25.367規(guī)定了與支持CSG的Release 8 UE相關的家庭基站挪動性根本過程與要求。 對TS25.331RRC協議,為改善CSG小區(qū)選擇/重選時的UE性能,引入的主要修訂是在相關系統(tǒng)信息塊中添加家庭基站相關的參數。UE
14、進展CSG小區(qū)重選實踐運用的參數與Release8之前相比并沒有變化,但網絡運營時可經過Qoffset、Qhyst等參數的個性化設置,使UE可優(yōu)先選擇駐留在CSG小區(qū)。 RAN2研討闡明,要實現Cell_DCH形狀下UE從WCDMACSG小區(qū)到宏小區(qū)/CSG小區(qū)的切換,采用Release8之前版本3GPP協議所定義的切換流程即可實現,因此Release8協議中無需額外加強來支持切換。 原方案2021年12月完成該WI,但推遲到2021年3月RAN#43次全會才完成。 需留意的是,RAN2任務組擔任無線接口層2、層3協議的規(guī)范化,在Release8WI“Supportof UTRA HNB范疇下
15、對Release 8版本規(guī)范的CR要進展修訂的部分也就是無線接口,因此只需遵照Release 8及Release 8以上規(guī)范版本并支持CSG的UE才干支持這些修訂,因此RAN2組的這些涉及無線接口的規(guī)范任務并不適用于Release 8之前版本的UE。為了與Release 8之前版本UE兼容,家庭基站系統(tǒng)必需采用Release 8版本之前協議規(guī)定的機制來實現UE與家庭基站相關的挪動性。 3.33GPP CT1任務組3G家庭基站規(guī)范化進展 2021年9月TSGCT#41次全會啟動了CT1任務組擔任的規(guī)范工程“CSGand Idle Mode Mobility for 3G Home NodeB,針
16、對Release 8引入CSG功能后,在盡能夠重用原有流程以保證與Release 8版本之前UE后向兼容的原那么上,對中心網相關規(guī)范進展擴展以支持CSG概念,并支持UE空閑方式下進入/分開CSG小區(qū)的挪動性管理。 目前CT1任務組已起草了一個新的技術規(guī)范TS24.285“AllowedClosedSubscriber Group (CSG) List Management ObjectMO的初稿,規(guī)定允許CSG列表管理對象allowed CSG list MO,以支持經過OMA設備管理OMA DM技術對終端的允許CSG列表進展管理。 CT1的這個工程還涉及對TS24.008、TS23.122的
17、修訂。對TS24.008引入Release 8的修訂CR,主要是針對位置更新、路由區(qū)更新等過程添加UE被網絡回絕的緣由值:“#25:Not authorized for this CSG;對TS 23.122那么添加了與CSG選擇相關的技術內容。 4 3G家庭基站的無線射頻特性 RAN4任務組擔任規(guī)范工程“FDDHomeNodeBRF Requirements,主要研討家庭基站射頻特性,制定家庭基站射頻目的規(guī)范,以滿足家庭基站部署要求。 經過2021年3月至2021年12月的研討,RAN4已根本完成家庭基站全套射頻目的制定任務,將家庭基站作為一種新的基站類型引入3GPPTS25.104、TS2
18、5.141等規(guī)范。5 3G家庭基站的管理維護 3GPPSA5任務組對3G家庭基站在操作維護管理OAM方面的研討進展情況如下。 與普通的宏蜂窩基站相比,家庭基站數目眾多,而且本質上家庭基站與宏蜂窩網絡、家庭基站與家庭基站間是無協調的,家庭基站雖然是一種網絡設備,但從用戶運用角度看又具備用戶端設備的性質,用戶運用家庭基站的時間、地點等是恣意的,因此對家庭基站的操作維護管理與普通宏基站必然要求不同。 基于對家庭基站這些特性的認識,SA5任務組在研討工程“StudyofSelf-OrganisingNetworksSONRelated OAM for Home NodeB中,明確從自組織網絡的角度來研
19、討家庭基站的操作維護管理,提出家庭基站完全自動配置或者說用戶“零配置這一根本要求,并進一步從配置管理、性能管理、缺點管理、平安管理等方面詳細分析家庭基站的特殊要求,比較家庭基站與普通宏基站在OAM要求上的差別。這些研討成果將納入技術報告TR 32.821“Study of Self-Organising NetworksSONRelated OAM for Home NodeBRelease 8。目前TR 32.821還在起草階段,隨著研討深化將逐漸完善。 RAN3也在家庭基站自主配置、HNB注冊等方面開展了研討,并已明確將采用TR-069協議來進展家庭基站的配置管理。而TR-069協議族是由
20、BroadbandForumBBF制定的,因此家庭基站管理方面的規(guī)范化涉及到3GPPRAN3、SA5和BBF這幾個規(guī)范化組織,如何合理分工、協調任務將影響到家庭基站管理規(guī)范的進展。因此在2021年11月的SA5#62次會議上,討論了SA5、RAN3、BBF這幾個規(guī)范組織間如何協調推進HNB管理的規(guī)范化問題,并提出了詳細的分工、協作建議。詳細來說,2021年到2021年3月由SA5基于RAN3、SA5、BBF的輸入,制定家庭基站與網元管理系統(tǒng)EMS間的接口規(guī)范3GPP稱為Type 1 OAM接口,也即南向接口;由BBF在2021年11月至2021年3月制定HNB數據模型。而HNB的Type 2
21、OAM接口網元管理EM與 HYPERLINK t _blank 網絡管理NM之間的接口,也即北向接口和HNB GW的 OAM接口將在Release 9版本進展規(guī)范。 截至2021年3月,SA5曾經制定了家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)間Type1OAM接口的幾個規(guī)范:TS32.581概念與要求、TS 32.582信息模型和TS 32.583程序流、Type 1 OAM接口的其他相關規(guī)范估計也可在近期內完成制定任務。 家庭基站網絡管理參考模型如圖2所示。圖2 家庭基站網絡管理參考模型 6 3G家庭基站的其他規(guī)范化任務 6.1家庭基站業(yè)務需求的進一步加強 由于規(guī)范制定時間以及3GPP版本控制上的緣由,在
22、Release8版本3GPP制定的家庭基站相關規(guī)范僅支持根本的功能?;谙M磥砑彝セ咎峁└S富業(yè)務,進一步改善用戶體驗的目的,3GPP繼續(xù)開展加強家庭基站的規(guī)范研討。 2021年6月TSGSA#40次全會啟動了一個Release9 WI“Enhanced Home NodeB / eNodeB,延續(xù)Release 8階段所做的研討,對家庭基站提出諸如支持IMS、支持開放與混合接入等更多新的業(yè)務需求。這些需求將納入技術規(guī)范TS 22.220“Service Requirements for Home NodeBs and HomeeNodeBsRelease 9中,從而將確定Release
23、9階段家庭基站規(guī)范研討的總體目的。 6.2家庭基站整體網絡架構研討 在Release8研討階段RAN3任務組對家庭基站無線接入部分的架構進展了研討與規(guī)范化,確定了家庭基站與家庭基站網關間采用Iuh接口、家庭基站網關與中心網間采用規(guī)范Iu接口這種無線網架構,但Release8階段對包括3G中心網在內的家庭基站整體系統(tǒng)架構并沒有深化研討與規(guī)范化。為了支持SA1任務組提出的上述家庭基站新的業(yè)務需求并處理平安、挪動性等其他一些問題,2021年9月TSGSA #41次全會啟動了由SA2任務組擔任的WI“Architecture Aspects of Home NodeB/eNodeB,對家庭基站涉及網絡架構的如下問題開展研討: 支持家庭基站的相關功能如何在各網絡節(jié)點劃分; 如何從網絡架構上支持家庭基站的平安、認證與發(fā)現過程; 如何從網絡架構上支持CSG概念與功能; 如何從網絡架構上支持家庭基站相關的挪動性與訪問控制等。 SA2任務組對這個WI方案分兩個階段研討,第一階段主要是將3GPP其他任務組Release8階段開展的家庭基站規(guī)范任務涉及到的架構方面問題進展梳理,明確架構方面存在的主要問題,并進而確定家庭基站的架構要求;第二階段將在此根底上根據SA1任務組的需求思索家庭基站整體架構的加強。到2021年12
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