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试论TD—LTE与TD—SCDMA双网互操作论文

GSM经过多年建设和网络优化,提供最广覆盖的基本移动业务,承载语音、短信及低速数据业务;TD-SCDMA提供增强的移动业务,可承载中等速率业务和部分语音业务;TD-LTE则承载高速数据业务。
TD-LTE与2G/3G系统间互操作涉及核心网、无线网、业务承载、终端等多个领域,包括开机驻流策略、空闲态重选策略和连接态切换策略。
随着TD-LTE的网络部署,TD-LTE与现有TD-SCDMA的双网互操作逐渐成为关注的重点,双网互操作的成功与否直接关系着用户的感知以及后续双网策略的设置。厦门移动针对TD-LTE与TD-SCDMA双网互操作中核心网部分的开机驻流信令、空闲态重选信令进行研究及测试验证,对于互操作测试中的关键点进行梳理,总结出使用信令采集分析工具对TD-LTE与TD-SCDMA双网互操作的核心网信令消息进行分析的方法和经验。
1信令采集
厦门移动TD-LTE规模技术试验测试中,《TD-LTE规模技术试验-六城市测试-TD-LTE/3G/2G系统间互操作测试规范》的TD-LTE与TD-SCDMA互操作部分要求测试如下项目:
(1)移动用户从Gn/Gp SGSN网络漫游到MME网络发起的附着;
(2)移动用户从MME网络漫游到Gn/Gp SGSN网络发起的附着;
(3)移动用户在ECM-IDLE状态下重选到UTRAN小区,引起RAU;
(4)移动用户处于UTRAN PMM_IDLE状态,重选到E-UTRAN,引起TAU。
所有测试均要求进行核心网信令抓包分析(包括:IuPS接口、Gr接口、Gn接口、S1接口、S6a接口、S11接口)。对比信令流程以及检查相关网元上的用户状态信息。
对核心网各个接口采用不同采集方式,具体所示:
2信令分析
分析对比每一个测试项目中各个接口信令流程与预期是否一致,检查信令消息中关键字节是否符合预期,提炼检查关键点。下文对四个测试项目进行逐一分析说明:
3移动用户从Gn/Gp SGSN网络漫游到MME网络
该项测试验证双模终端用户从TD-SCDMA网络漫游至TD-LTE网络下,以Old GUTI发起附着时,用户能否成功附着TD-LTE网络。
(1)预期信令流程
预期信令流程。
(2)现网信令分析
UE开机发起附着,发送Attach Request消息(携带Old GUTI:“MME Group ID:55596/MME Code:6/M-TMSI:eb025ae3”,以及Additional GUTI:“MME Group ID:32773/MME Code:1/M-TMSI:e00001be”)。
New MME发送Identification Request消息给Old SGSN(携带“LAC:55596/RAC:2/P-IMSI:eb065ae3”),Old SGSN响应Identification Response消息(显示P-TMSI Signature Mismatch,未携带IMSI和安全向量)。
New MME发送Identity Request消息(类型为IMSI)给UE,UE响应Identity Response消息(携带IMSI)。
New MME向HSS发送Authentication Information Request消息(携带IMSI,请求1组EPS安全向量),HSS响应Authentication Information Answer消息(回复1组EPS安全向量)。
New MME发起鉴权流程(采用RAND/AUTN)。
New MME发起安全流程(未开启安全算法,未携带SecurityKey)。
New MME向HSS发送Update Location Request消息,HSS响应Update Location Answer消息(携带MSISDN和用户签约的QoS)。
New MME向Serving GW发起Create Session流程,建立默认承载。
New MME发送Initial Context Setup Request给eNode B,透传了Attach Accept消息(携带New GUTI:“MME Group ID:32773/MME Code:1/M-TMSI:e00001c1”),该消息中包含了Activate Default EPS Bearer Context Request消息,要求建立默认承载。
UE返回Attach Complete,eNode B返回Initial Context Setup Response消息,建立默认承载成功。
New MME向Serving GW发送Modify Bearer Request消息(更新eNode B地址和TEID),Serving GW响应成功消息。
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