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3GPP ISR设计原理简介 2010年10月4日 ISR ISR-Idle mode Signaling Reduction,信令缩减，用于空闲状态的UE在进行系统间的小区重选时减少与网络的信令交互。空闲状态包括EPS中的ECM-IDLE、UMTS中的PMM-IDLE和GPRS中的GPRS STANDBY。 ISR的需求 信令缩减（Idle mode Signaling Reduction, ISR）的需求最初由运营商提出。运营商提出在最初部署UMTS网络时，由于GSM/GPRS网络已经基本全面覆盖，并且UMTS的部署只能一步一步进行，使得初始部署中在UMTS只能在GSM/GPRS中点状覆盖，如下图所示。 ISR的需求 ISR的需求 从上图可以看出，由于点状覆盖，空闲状态的UE在移动的路径上如果进出UMTS网络，就需要执行位置更新的操作。当UE频繁进入UMTS网络时，比如UMTS网络部署在CBD或科技园区，有大量用户进出这个区域，位置更新的操作就会发生特别多，并且会发生大量的乒乓重选。 运营商认为这种频繁的位置更新信令严重影响了系统的性能。而对于手持这些空闲状态UE的用户来说，在移动的过程中位置的改变对于用户并不可知。因而运营商希望能够采取一种方法，使得空闲状态的UE在往返E-UTRAN和UTRAN边界的时候，可以不用总执行TA更新或RA更新过程，从而减少网络设备处理位置更新过程而带来的负荷。 ISR被认为是E-UTRAN部署初期终端必须支持的功能，网络设备可以可选支持。 ISR 方案选择 针对已经确定的跟踪区概念，最初提出了以下9种候选方案： （1）分离的路由区和跟踪区，不做任何优化； （2）公共的路由区以及公共的SGSN； （3）公共的RNC； （4）等效的路由区，通过SGSN转发； （5）UE总是驻留在最后使用的RAT中； （6）分组数据承载的转发； （7）RAT之间的资源分配； （8）用户的IP层互联互通； （9）MME/SGSN结合节点的方式。 ISR的需求 显然，方案（1）不采用任何优化，不符合运营商的需求，在ISR中是不会采用的。 而方案（2）是将E-UTRAN的小区和UTRAN的小区规划在一个RA中，并使用同一个SGSN。这个想法来源于UMTS中将UTRAN小区和GSM小区规划在一个RA中，并使用共同的MSC/VLR/SGSN等核心网实体。但这种方案在处理URA-PCH状态的时候有很大问题；并且一定需要同时支持两种PS网络的核心网实体，如SGSN和MME必须联合在一个节点中。 ISR的需求 方案（5）建议UE总是驻留在最后使用的无线接入网中，尤其在重叠覆盖的情况下，可以有效减少系统间的小区重选而减少位置更新信令。但这个方法违反了运营商在网络部署上的期望，一般来说，运营商在E-UTRAN/EPC的部署初期为了吸引用户并且验证网络的成熟度，非常希望UE能够优先驻留在E-UTRAN/EPC网络中。 因此方案（1）、方案（2）、方案（5）首先被排除，方案（3）因为与E-UTRAN的体系架构明显不一致，也被排除。 ISR的需求 方案（8）建议在UE的IP层进行互联互通，即核心网网关节点作为家乡代理（Home Agent）,为UE同时分配一个用于UMTS的本地IP地址和一个用于EPS的本地IP地址，并且分配一个全局IP地址。UE在UMTS中分配的IP地址和SGSN总是注册在网关中，这个IP地址被看做UE的默认IP地址（即转交地址），UE保持在SGSN中的注册。通过MIP机制，UE在UTRAN和E-UTRAN间移动时不需要任何更多的注册信令。但这个方案完全基于IP层，对现有网络实体所需要的改造比较大，同时与已经确定的移动性管理在IP层之上的原则相违背，因此也不在EPS中考虑。 ISR的需求 方案（9）基于结合的MME/SGSN节点。这个方案同样基于等效RA的概念，即UE注册到SGSN时，收到SGSN分配的P-TMSI和RAI以及等效RA；如果UE注册到MME，则从MME中得到同样的临时标识和等效RA。这样UE只要注册到UTRAN和E-UTRAN的其中一个，在空闲状态时就可以在两个区域中自由移动而不需执行位置更新。当下行数据到达时，如果UE驻留在UTRAN，用户面结点就复制数据并转发到UTRAN；如果UE驻留在E-UTRAN，用户面结点就将数据直接转发到E-UTRAN。这个方案的前提是SGSN和MME节点必须合并，并且EPC中的控制平面节点和用户平面节点分离。因此该方案的使用范围和场景有限，将在最终方案中考虑其中一部分优点，而不会过多采用这个方案的优点。 ISR的需求 除了上述几个方案之外，方案（4）、方案（6）和方案（7）被认为各有优缺点，可以结合成一个方案。 方案（4）的特点是引入了等效RA的概念，即E-UTRAN小区