以客户感知度为核心2G3G互操作优化策略研究

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1、南京邮电大学通达学院 毕 业 设 计（论 文）题 目： 以客户感知度为核心2G/3G互操作优化策略研究 专 业： 通信工程 学生姓名： 郑怀松 班级学号： 07001725 指导教师： 姚建国 指导单位： 通信与信息学院无线电工程系 日期：2010年11月22日至2011年6月17日摘 要2008年4月，第三代移动通信TD-SCDMA开始试商用，目前正处于如火如荼的建设阶段。而第二代移动通信系统GSM有着非常庞大的用户群，转网也不是一朝之功。因此，在过渡阶段，GSM/TD-SCDMA的互操作优化策略就成为电信运营商中中国移动的一个重要研究课题，并且该策略对用户感知度的影响将对中国移动的市场竞争

2、力有着重要的影响。本文在研究目前全球各个主流运营商在2G/3G过渡阶段互操作策略的基础上，针对中国移动面临的实际情况，结合目前GSM设备和TD-SCDMA设备的性能状况及核心网的拓扑结构，提出了以用户感知度为核心的GSM/TD-SCDMA互操作策略，旨在不影响用户感知度的前提下，使GSM网络用户能平滑地过渡到TD-SCDMA网络。该课题的顺利实现，将加强用户使用3G网络的主观能动性，极大地推进TD-SCDMA网络的建设进程。本文论述了以用户感知度为核心的GSM/TD-SCDMA互操作优化的具体方案，详细地描述了GSM/TD-SCDMA互操作的具体实现方法，特别针对基于业务的TD-SCDMA/G

3、SM切换技术，以及TD-SCDMA/GSM共LAC的方案进行了深入的分析、验证和测试，结果表明本文提出的方案能有效地提高TD-SCDMA/GSM的性能，实现GSM/TD-SCDMA网络融合，改善用户的感知度。关键词：用户感知度；GSM/TD-SCDMA互操作；网络优化。Abstract In April 2008, TD-SCDMA, the third generation mobile telecommunications which is in the fully construction phase, started its commercial trail . The second

4、generation mobile telecommunications system has a massive user group which means it is impossible to transit the network promptly. Therefore, during the transition phase, the optimizing strategy for GSM/TD-SCDMA interoperation is a very important research subject to the telecom operator, China Mobil

5、e.On the basis of the interoperation strategies which are used by the main telecom operators all over the world during the transition phase from the second generation to the third one, keeping in mind the actual situations which are faced by China Mobile, and combining the properties of GSM and TD-S

6、CDMA equipments for the present and the topology of the core network, the paper presents the GSM/TD-SCDMA interoperation strategy with the users perceptions at the core. It aims at helping the users of the GSM transit to the TD-SCDMA network smoothly under the premise that the users perceptions are

7、not affected. This subjects realization will encourage the users to use the third generation network, and greatly advance the construction of the TD-SCDMA network.The paper addresses the action points of optimizing the GSM/TD-SCDMA interoperation with the users perceptions at the core and describes

8、the implement method of the GSM/TD-SCDMA interoperation in detailed, especially making a deep analysis, verification and measurement on the traffic reason handover between TD-SCDMA and GSM and the TD-SCDMA/GSM combination network with common LAC. The result indicates that the action points presented

9、 by the paper can effectively improve the performance of TD-SCDMA/GSM, realize TD-SCDMA/GSM combination network, and improve the users perceptions.Key Words: the users perception；GSM/TD-SCDMA interoperation,；network Optimal.II目 录第一章 绪论11.1当前网络现状概述11.1.1TD-SCDMA和GSM网络现状11.1.2TD-SCDMA网络将担重任11.1.3国外运营商

10、2G/3G互操作成功经验21.2论文选题背景及意义31.3论文内容结构3第2章 TD-SCDMA/GSM互操作机制42.1 TD-SCDMA/GSM互操作概述42.1.1 TD-SCDMA/GSM组网结构42.1.2 TD-SCDMA/GSM的系统间互操作基本行为52.2 TD-SCDMA/GSM互操作的原则62.3 TD-SCDMA/GSM互操作的基本策略62.4 TD-SCDMA/GSM互操作的流程72.4.1 TD到GSM重选过程72.4.2 GSM到TD重选过程92.4.3 TD到GSM小区切换16第3章 以用户感知度为核心的2G/3G互操作方案分析173.1 概述173.2 语音优先

11、接入G网策略173.3 2G/3G位置区规划方案18第4章 2G/3G切换性能研究204.1 基于业务系统间切换概述204.2 基于业务系统间切换策略分析204.2.1基于业务系统间切换策略协议流程204.2.2 异系统测量策略214.2.3 基于业务系统间切换策略对于呼叫流程的影响224.3 测试环境234.3.1 网络拓扑234.3.2 测试区域覆盖244.4 验证结果分析254.4.1 路测结果分析254.4.2 KPI指标分析264.5 TimeToTrigger对流程的影响274.6 结论28第5章 改善用户感知度的2G/3G共LAC的性能研究295.1 共LAC下互操作概述295.

12、2共LAC下互操作性能改善295.2.1 共LAC下重选时延改善305.2.2 共LAC下呼叫不可达性能改善315.2.3共LAC/RAC下PS 2G/3G切换性能影响315.2.4共LAC对位置更新数目的影响325.3共LAC下TD寻呼能力研究335.3.1 GSM寻呼能力理论容量335.3.2TD-SCDMA寻呼能力理论容量335.3.3性能验证分析365.5结论39结束语.40致 谢.40参考文献:42南京邮电大学通达学院2011届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1当前网络现状概述1.1.1TD-SCDMA和GSM网络现状现阶段中国移动已建成全球覆盖面最广、运行稳定、网络质量较高的

13、的GSM网络；但GSM在数据业务支撑上存在短板，理论上一个EDGE用户的最高速率可达236.8 Kbps，但实测数据和理论数据相差甚远，无法支撑大数据量业务的需求；但GSM网络支持的并发用户接入能力较强，GSM网络单载频可以支持71个并发数据用户（实测数据，平均每用户4.36kbps的下载速率）。 TD网络已覆盖省、市一级城市，随四期工程的建设，TD覆盖面将更广，但TD技术和WCDMA和CDMA的成熟度还存在一定差距；TD网络在带宽上有一定提升，但用户接入能力较弱；以R5版本为例，最多可接入用户数6个，单载波最大吞吐量为1.68M，实际测试速率1.40M左右；若打开下行伴随信道复用开关，并将上

14、行接入速率设置为16kbps，则最大接入用户数为12个；在室分场景应用了HSDPA MX技术，可以保障每个载波在接入12个用户的情况下单用户速率达到200kbps以上。 1.GSM网络 充分挖掘GSM网络潜能，将其作为语音业务和窄带数据业务（WAP、短信），数据下行推送业务（12580前向产品、手机报、手机证券）、部分高价值数据业务（彩铃、全曲下载和彩信）的承载通道。 2.TD网络不断完善TD网络覆盖和提升TD网络质量，将TD网络作为GSM网络在业务热点区域容量补充，起话音疏忙作用；考虑TD网络数据并发接入用户能力弱于GSM，但速率高于GSM的现状，建议在业务附加值高的热点区域部署TD网络，提

15、供稳定的数据无线传输，为高附加值数据业务提供支撑，如无线视频监控、手机支付等。1.1.2TD-SCDMA网络将担重任中国移动的GSM网络承载了超过6亿用户的话音和数据业务，支撑了过去十多年间中国移动的高速发展。进入2010年，用户规模的持续增长，智能手机普及，移动数据业务流量爆涨；同时，中国移动正面临着其它运营商的用户和业务分流，用户ARPU和MOU均存在停滞甚至下滑现象。这都让中国移动感受到了前所未有的严峻挑战。GSM网络面临着巨大压力的同时，中国移动TD网络经过四年多的建设，完成了全部地级市以上的覆盖，正在担负起用户和业务持续发展的重任。市场竞争的压力以及现实的网络条件都促成我们去思考这样

16、一个问题：能否利用好，如何利用好TD-SCDMA网络分担GSM网络的压力？从2010年年中开始，中国移动与华为等几家主要的TD-SCDMA网络供应商合作，意在将深圳、厦门、苏州、洛阳、杭州等几个城市打造TD-SCDMA网络质量与用户感知领先城市。通过长时间的分析和实践，答案是肯定的。要解决GSM网络负荷分担、为GSM网络分流降压，首先要在网络层面提升GSM/TD-SCDMA双网的互操作性能，提升TD-SCDMA网络的业务分流比，其次是要解决GSM单模用户向双模用户迁移的问题，本文重点就双网的互操作性能提升进行阐述。1.1.3国外运营商2G/3G互操作成功经验1、GSM 网络向3G 升级策略Et

17、isalat作为阿联酋唯一的电信运营商，于2003年12月24日其3G 网络正式放号，是全球第一个2G/3G 互操作的商用网络。Etisalat 在2002 年预商用试验中，已把3G/2G 配合作为最重要的项目进行测试，并在启动3G 招标之前完成GSM网络升级。阿联酋移动普及率高达95%，移动用户超过400万户（2005年6月）。 根据阿联酋整个国家的经济大环境和Etisalat 已有移动网络的情况，Etisalat 采用的3G/2G 互操作配合策略有如下几点：（a）空闲模式优先驻留3G；（b）支持系统间双向漫游（双向小区重选） ；（c）语音业务3G 到2G 单向切换，数据业务双向切换。从网络

18、运营的性能统计数据来看，Etisalat 采用的3G/2G 互操作策略非常有效，2G/3G 系统间配合良好，性能优异。用户完全感觉不出两个网络的差异，系统间切换成功率超过 98%。2、保持GSM 网，新建3G 网PCCW/SUNDAY 于 2003 年开始在香港建设 3G 网络，于2005年初正式投入商业运营。香港共有6家移动运营商，PCCW/SUNDAY 是其中一家。香港位于中国南海之滨珠江口东侧，由香港岛、九龙半岛和新界组成，总面积1092平方公里，人口接近700万，移动用户渗透率高达106%。其地形复杂，在很小的地方，特别是在维多利亚港两岸有特别多的4050 层高的写字楼林立，而且距离都

19、很近。PCCW/SUNDAY 保持原有GSM网络，并且新建3G 网络。根据香港的经济和多家移动运营商及遍布复杂的网络情况，PCCW/SUNDAY 采用的 3G/2G互操作配合策略如下：（1）空闲模式优先驻留3G；（2）支持系统间双向漫游（3G 到 2G 小区重选，2G 到3G小区重选）；（3）语音业务3G 到2G 单向切换，数据业务双向切换。1.2论文选题背景及意义从上述技术发展和国外成功经验来看，随着TD-SCDMA网络的建设规模逐步扩大和投入商用，电信运营商需要经营、维护TD-SCDMA和GSM二个系统。对于3G新网络运营商，可以新建一个单一的3G无线网络。但是，对于我国传统的GSM网络运

20、营商中国移动，拥有广覆盖的GSM/GPRS网络和非常庞大的移动用户群，因此在建设3G 网络时，除了需要考虑如何基于现有GSM 网络基础发展TD-SCDMA网络的建设模式之外，同时还需要考虑GSM/TD-SCDMA两个系统以何种关系并存的问题。现有庞大的移动用户资源对现有GSM 运营商中国移动来讲是最宝贵的财富，TD-SCDMA网络的建设应该能够将对用户的影响降到最低。因此要充分考虑GSM用户如何平滑的向TD-SCDMA网络转移，同时也要保留这些转网用户的GSM业务能力。GSM网络在经过了10多年的建设和发展，网络整体覆盖率已达到99%以上。在TD-SCDMA网络建设初期，网络很难实现全国范围良

21、好的连续覆盖，利用比较成熟稳定的2G网络，确保3G业务的连续性。建网中后期，3G网络负荷较高时，利用同覆盖的2G网络。因此，要充分利用2G网络资源进行3G网络建设，减少成本、节约资源，才可极大地促进用户满意度的提高，大大提高3G网络的建设速度，使2G和3G网络协调发展，达到网络综合收益的最大化。1.3论文内容结构全文由六部分组成，第一章是绪论部分，首先，描述了移动通信技术中GSM和TD-SCDMA的发展现状，分析了TD网络建设中存在优势和问题，提出了GSM网络向TD-SCDMA网络互操作的必要性，并介绍了国外运营商关于2G/3G网络互操作的成功实践经验; 其次，阐述了本论文的研究方向，内容包括

22、选题背景和对互操作优化的意义。作者在第二章主要对GSM网络与TD-SCDMA互操作概述，包括组网结构，和系统间的互操作行为。以及GSM网络与TD网络互操作原则、基本策略、流程的介绍。第三章主要对以客户感知度为核心的条件下，阐述了语音优先接入G网策略、2G/3G位置区规划方案两种技术手段。第四章、第五章分别对以用户感知度为核心的GSM/TD-SCDMA互操作策略中的两个具体策略进行深入的分析，并通过引用图表进行研究及验证，其中第四章针对的是基于业务的GSM/TD-SCDMAD的切换的方案进行了详细的论述，第五章讨论了针对GSM/TD-SCDMA 共LAC的方案对于用户感知度的影响。最后一部分对全

23、文进行了总结。44第2章 TD-SCDMA/GSM互操作机制2.1 TD-SCDMA/GSM互操作概述TD-SCDMA向GSM/GPRS的系统间切换与系统内的切换不同。由于TD-SCDMA和GSM/GPRS采用不同的无线接入技术，所以表征通信质量的导频接收功率门限值应该有差别。基于覆盖的系统间切换时，只有当原3G小区质量比较差，而目标2G小区质量提高到一定程度时才会考虑切换，原因在于向2G系统的切换会导致UE在原3G小区中可以享受到的高速率、多种组合的业务不能申请（见图1）。图1 TD/GSM互操作策略2.1.1 TD-SCDMA/GSM组网结构（MGW：媒体网关；MSS：移动交换子系统）图

24、2.1 TD-SCDMA/GSM组网2.1.2 TD-SCDMA/GSM的系统间互操作基本行为1、小区选择PLMN（Public Land-Mobile Network公众陆地移动电话网）选择和重选的目的是选择一个可用的(能够提供正常业务的)、最好的PLMN。在UE（User Equipment）中会维护一个PLMN列表，这些列表将PLMN按照优先级排列，然后从高优先级向下搜索，找到的自然是最高级的可用的PLMN。另外PLMN选择和重选的模式有两种:自动和手动。自动选择/重选就是UE按照PLMN的优先级顺序自动选择/重选一个PLMN，手动选择/重选就是将当前的所有可用网络呈现给用户，由用户选择

25、一个PLMN。一般情况下都采用自动模式进行PLMN选择。当PLMN选定之后，就要进行小区选择，目的是选择属于这个PLMN中信号最好的小区。小区选择就是UE在选定的PLMN上进行小区初搜，当UE发现一个合适的小区时便进行登记注册，登记注册成功之后UE将驻留在那个小区2、小区重选当UE在当前服务小区不能满足驻留条件，或系统广播消息通知当前小区被阻时，UE就要触发小区重选过程，即通过测量重新选择一个合适的小区进行驻留。UE的状态分为空闲状态和连接状态，连接状态又分为CELL-FACH、CELL-PCH、URA-PCH、CELL-DCH四种状态，通常所说的小区重选是指UE处于IDLE模式下的小区重选，

26、当UE在连接状态时，这时的小区重选属于切换过程。3、切换在移动通信系统中，当呼叫中的UE从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输、业务负荷量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性，系统要将该UE与旧的小区建立的联系转移到新的小区上。这就是常说的“切换”。切换均由网络侧控制。2.2 TD-SCDMA/GSM互操作的原则3G/2G系统间互操作功能的引入是因为：在3G建设初期，3G网络难以做到全国覆盖，但是3G的业务要很好地推广和实现必须在服务区内达到成片连续覆盖，而有必要利用系统间互操作功能（如切换、漫游等）保证用户业务的连续性和可获得性。同时，在3G建设中后期，随着3G网络相

27、对2G网络吸收话务量的增加，在一些高话务的服务区内3G网络难以承受所有的话务和业务量，有必要利用系统间互操作功能（如切换、漫游等）使2G网络承担部分3G的话务，使网络的负荷保持基本平衡。因此，必须做好3G系统间的互操作规划。3G/2G网络之间的互操作应遵循保持网络稳定性的基本原则。3G/2G系统间的互操作规划，应遵循以下主要原则：（1） 影响最小原则：3G网络不要影响到现在GSM网络的稳定性。（2） 切换最少原则：尽量减少系统间切换发生的次数，避免频繁的系统间重选。（3） 负荷负担原则：3G网络的高频率效率可以分担一部分的2G网络的负荷，同时在3G网络负荷较高的时候，可以利用2G网络富余容量吸

28、纳3G用户的低端业务。（4） 质量最好原则：尽量让3G用户享受3G网络的服务，利用2G网络拓展3G覆盖，保持3G用户的业务连续性。2.3 TD-SCDMA/GSM互操作的基本策略针对语音业务，在TD-SCDMA覆盖边缘，支持TD-SCDMA到GSM的切换，不必支持反向切换（通常系统间的切换掉话率会高于系统内切换，因此不建议反向开放GSM到TD-SCDMA的切换）n在TD-SCDMA的建网初期，其覆盖没有GSM广泛，因此在很多没有TD-SCDMA覆盖的区域需要利用GSM网络来拓展TD-SCDMA的覆盖，保持基本业务的连续性n在TD-SCDMA网络的发展成熟期，可以考虑基于负荷的切换（TD到GSM

29、）。仍然引导3G用户优先选择3G网络，此时如果TD-SCDMA网络容量的问题显现，首先考虑扩容，可利用基于服务和负载的切换，平衡3G与2G之间的话务。l针对数据业务，通过支持TD-SCDMA到GSM小区重选实现TD-SCDMA到GSM间的数据业务的平滑过渡，而一旦回到TD-SCDMA的覆盖区，PS数据业务应该立即通过重选返回到TD-SCDMA网络承载（基于数据业务的特点，用户对掉话不敏感，且返回TD-SCDMA能显著提升数据业务的速率，因此建议反向重选）l对于双模终端的驻留问题，当UE处于开机或者空闲状态时，通过USIM和小区广播信息的设置，引导3G用户优先选择3G网络，避免给2G网络带来额外

30、的负荷，引导优质客户尽可能“迁移”到3G网络上。基于以上的原则和策略，下面我们详细描述系统间重选、切换等互操作流程。2.4 TD-SCDMA/GSM互操作的流程2.4.1 TD到GSM重选过程1.异系统测量触发门限本小区测量到的P-CCPCH RSCP Qmeas,s+Qhyst,s+Qoffset,n 并且持续时间大于Tresel。 图2.2 TD-GSM的重选信令流程图UE从TD执行小区重选过程到GSM后，首先在GSM中解GSM的系统消息，UE在2G网络中发起Channel_Request请求消息和Location_Updating_Request, GSM网络侧的MSC收到UE过来的位置

31、区更新请求后回应初始直传消息，要求用户回应相应的IMSI或TMSI信息。UE回应初始直传消息，随后MSC向UE下发鉴权和加密请求，UE回应鉴权和加密请示消息。另外，在GSM网络中是没有启用加密算法的，而TD网络一般是启用了加密算法的。因此在进行重选测试前，要在TD的核心网CN中关闭其加密信息，否则重选到GSM网络因加密过程无法通过导致重选失败。所以在MSC下发的加密算法消息IE中包含CipheringMode:No-used这个字段。核心网向UE下发TMSI_ReAllocation_Command消息，UE回TMSI_ReAllocation_Complete消息。MSC收到UE的TMSI_

32、ReAllocation_Complete消息后向UE下发Location_Updating_Accept消息，UE回Location_Updating_Complete消息，直至此，UE完成TDGSM的空闲重选过程。2.4.2 GSM到TD重选过程1. GSM到TD的重选原理由于2G侧相关协议的问题，目前还不支持任何CS业务由GSM切换到TD网络的能力，所以从GSMTD的过程只有重选过程，其具体分为：空闲状态下的重选过程和进行PS业务时的重选过程。无论UE处于空闲状态还是连接状态下的PS业务过程中，从GSM重选到TD网络过程所用的参数是相同的。2.老机制下的GSM到TD系统间重选机制启动异系

33、统小区测量过程：初始终端驻留在GSM小区上，当终端测量到GSM本小区的信号强度达到一定门限值Q-Search-I(启动异系统小区测量的门限，该值在GSM小区的广播消息中下发给终端，可由运营商配置)时，终端开始启动对异系统TDSCDMA邻小区的测量。QSearch_I的取值范围是：0,15。表 2.1 旧机制测量TDD-offset数值对应的信号电平门限(dbm)含义0负无穷Always,表示负无穷大，即UE始终重选到TD网络1-28同理2-24同理3-20同理4-16同理5-12同理6-8同理7-4同理80同理94同理108同理1112同理1216同理1320同理1424同理1528同理小区重

34、选判决执行过程：终端测量TD邻区的P-CCPCH RSCP与2G服务小区的RSSI（Received Signal Strength Indicator接收信号的强度指示）的差值连续5秒大于TDD_offset时，将执行2G到TD的系统间重选。该参数在实际网优中需重点优化和调整，不同场景可以有不同的取值。该值的取值范围为0,15。该取值必须参考实际网络的TD和2G信号的差值、Qsearch_I值来设置。表 2.2 旧机制重选TDD-offset数值对应的信号电平门限(dbm)含义0负无穷Always,表示负无穷大，即UE始终重选到TD网络1-28同理2-24同理3-20同理4-16同理5-12

35、同理6-8同理7-4同理80同理94同理108同理1112同理1216同理1320同理1424同理1528同理3.新机制下的GSM到TD系统间重选机制改进机制下测量门限QSearch-I的含义和取值范围不变，但其对应的信号范围的含义发生变化（与原有机制相比，新机制中QSearch-I取值为814时对应的信号门限发生了变化，其他值对应的信号门限保持不变）。新的技术要求如下：表 2.3 新机制测量Qsearch_I取值改进后对应的信号电平门限（dBm）含义0-98GSM信号低于-98dBm时，启动对TD小区测量1-94与0的含义类似，门限做相应调整2-90与0的含义类似，门限做相应调整3-86与0

36、的含义类似，门限做相应调整4-82与0的含义类似，门限做相应调整5-78与0的含义类似，门限做相应调整6-74与0的含义类似，门限做相应调整7正无穷一直测量TD小区8-90GSM信号高于-90dBm时，启动对TD小区测量9-85与8的含义类似，门限做相应调整10-80与8的含义类似，门限做相应调整11-75与8的含义类似，门限做相应调整12-70与8的含义类似，门限做相应调整13-65与8的含义类似，门限做相应调整14-60与8的含义类似，门限做相应调整15负无穷不测量TD小区改进机制下判决门限（Tdd-offset）取值不变，但含义发生变化。改进后含义为TD网络电平绝对值判决门限，表示TD网

37、络电平高于时重选回TD网络。具体含义如下：表 2.4新机制重选TDD-offset数值对应的信号电平门限(dbm)含义0-105启动对TD小区的测量后，只要TD信号电平高于-105dBm就重选至TD网络。1-102同理2-99同理3-96同理4-93同理5-90同理6-87同理7-84同理8-81同理9-78同理10-75同理11-72同理12-69同理13-66同理14-63同理15-60同理4.空闲状态下GSM到TD的重选信令图此过程与UE在TD系统内跨CN重选时的信令过程基本上是一致的。图 2.3IDLE状态GSM-TD 重选5 .UE由GSM到TD的PS业务重选信令图 图 2.4PS业

38、务GSM-TD 重选a). UE在做PS业务时从GSM重选到TD网络的过程中，当路由区和位置区更新均完毕的时候，此时需要恢复业务，则UE会发起CM_Service_Request（请求业务如电路交换连接、短信业务等）请求消息。b).直到UE发RadioBearer_Setup_Complete 消息和IU口的RAB（Radio Access Bearer无线接入承载）_Assignment_Response消息后，业务的相关资源才分配完毕。之后UE进入业务交互过程。2.4.3 TD到GSM小区切换语音通话状态下，TD-SCDMA网络切换到2G网络通过以下3个步骤完成。1.测量：RNC下发测量控

39、制及GSM网络邻区信息，UE测量与处理结果并上报。2.判决：RNC/CN基于测量进行切换判决和资源的申请与分配。3.执行：CN/RNC/Node B/UE共同执行切换相关信令流程和测量控制的更新。目前常用的系统间与切换相关的测量事件是3A 事件和2D+3A/3C 事件。3A ：目前使用的频率质量低于某固定门限，其他系统载频信号质量高于某固定门限，准备切换到其他系统。2D ：当前使用的频率质量低于某确定门限。3C ：另一系统载频信号质量高于某固定门限。TD-SCDMA 网络切换到2G 网络邻区配置有3 种策略：(1)TD-SCDMA 覆盖边缘或不连续区域内的小区配置2G 邻区；(2)TD-SCD

40、MA和2G重叠覆盖区域内的所有2 G小区都配置TD-SCDMA邻区；(3)配置GSM1800到TD-SCDMA小区单向邻区（TD-SCDMA的邻区中不配置GSM1800小区）。第3章 以用户感知度为核心的2G/3G互操作方案分析3.1 概述现阶段的2G/3G互操作的主要目的是采用2G网络来弥补3G网络覆盖的不足，从而在3G网络覆盖较差的地方保证业务的连续性，提高用户的感知度。目前，2G/3G互操作中出现的TD-SCDMA网络重选到2G网络失败，TD-SCDM A网络切换到2G网络成功率低，用户在TD-SCDMA信号良好时无法登录TD-SCDMA网络等，这些问题将不同程度地影响用户的感知。在2G

41、 / 3G互操作中存在的问题主要是参数配置，在需要切换或者重选的场景中，由于小区误配或者参数配置错误的原因，导致用户无法切换、重选到合适的邻区中,或者由于切换、重选的时机不对，导致切换、重选失败等情况。所以互操作主要是要解决2G和3G混合组网过程中碰到的网络驻留、小区选择、小区重选、切换，以及用户接入控制和转网策略等问题。原则：（1）用户感受最好原则（2）网络改动最少原则3.2 语音优先接入G网策略采用语音业务由2G网络承载，数据业务由TD无线网络承载的策略。方案1：语音业务优先接入G网方案描述：UE空闲时，优先驻留T网。UE发起呼叫时，由RNC识别业务类型，如果是语音业务，则直接通过RRC（

42、Radio Resource Control 无线资源控制）Connection Reject消息携带GSM Target Info信息给UE，重定向UE到G网发起语音业务。如果UE搜索不到G网小区或G网拥塞，则UE重回T网二次发起RRC Connection Request，此时，T网不再进行重定向。 方案分析： 优点:对现网影响较小，对GSM网络没有任何影响，可以继承语音业务在GSM网络的服务品质。对用户的影响程度小，语音业务与先前G网没有差别，掉话率等指标无影响。 缺点: 呼叫时延增加，由于UE从T网重定向到G网，需要在G网重新同步，相对单纯从G网接入或从T网接入，呼叫时延会增加。对网络

43、规划要求T网与G网同覆盖，否则，T网RNC在选择Target GSM小区时，无法确定重定向目标小区。必须共核心网建设，由于语音被叫也必须由G网承载，但由于寻呼是从T网下发，寻呼响应从G网上来，必须同核心网才能达到目的。方案2：基于业务的切换方案方案描述：UE优先驻留T网，发起呼叫时，首先在T网接入，然后根据RAB （Radio Access Bearer无线接入承载）指派携带的信息“Service Handover”的取值，确定是否把业务切换到GSM网络。针对语音，需要尽快切换到G网。 方案分析：优点:现有终端协议支持程度较好；可以较好地均衡两个网络的负荷；缺点:由于语音业务较多，此策略将导致

44、发生较多的2G/3G系统间切换，对2G/3G切换成功率提出了非常高的要求，否则会影响用户感受。3.3 2G/3G位置区规划方案由于网络寻呼移动台的同一寻呼消息会在许多小区中发送，因此LAC区域覆盖范围过大，会导致寻呼信道负荷过重，同时增加Iub接口（RNC和NODE B之间的接口，用来传输RNC和NODE B之间的信令以及来自无线接口的数据）上的信令流量。另外，过载的寻呼消息如果在MSC的重发次数内仍没有发出将被丢弃，这样会导致在服务区内的开机用户不能被寻呼到（用户不在服务区）问题。LAC区域的上限（区域能支持的最多小区数）主要受到寻呼信道的带宽限制。反之，如果LAC区域规划过小，那么会造成用

45、户在移动过程进行频繁的位置更新，从而增加系统的信令流量。在TD-SCDMA与GSM共PLMN的情况下，采用共LAC区和TD-SCDMA独立LAC区各有利弊，需要根据当地网络和资源情况进行权衡。由于在TD网络建设初期的覆盖效果没有GSM覆盖的效果好，手机可能会发生频繁的系统间重选，GSM与TD混合组网在同PLMN下采用共LAC区后系统间重选不需要位置区的更新，可降低网络侧的信令负荷，同时初期TD用户较少，这样在对同一LAC区下的纯粹GSM用户进行呼叫的同时也要在对应的RNC下进行寻呼，大大增加了RNC的信令负荷，同时3G用户的寻呼也会在2G网络下发，对GSM也增加了信令负荷，可能导致GSM的LA

46、C区进一步减小，随着3G用户的增多，GSM LAC区可能需要重新规划，对现网GSM会造成一定的负面影响。当TD-SCDMA与GSM分别划分不同LAC区时，可以根据两个系统的用户分布差异和各自的用户容量增长趋势来设置LAC区，但是在TD网络建设的初期阶段，由于TD用户进行频繁的2G/3G系统间重选，会增大位置更新的信令负荷；在TD网络成熟后，TD可以做到连续覆盖，GSM与TD网间的小区重选较少，由于系统间重选导致的位置更新信令流量压力影响较小。第4章 改善用户感知度的基于业务的2G/3G切换性能研究4.1 基于业务系统间切换概述基于业务系统间切换是指，在用户业务建立成功后，根据用户的业务类型，将

47、用户切换往GSM系统。具体而言，由CN根据用户业务类型、用户的类型，在下发的RAB Assignment Req 中带下Service Handover字段，其中指定了该用户该业务类型是否要切换往GSM。根据协议25.4131，Service Handover取值有以下几种：should be handed over to GSM：即从NAS非接入层看来，该RAB应当尽可能切换至GSM；should not be handed over to GSM：即从NAS非接入层看来，该RAB应当尽量保持在UMTS（Universal Mobile Telecommunications System通用

48、移动通讯系统）；shall not be handed over to GSM：即请求的RAB应当从不切换到GSM。这意味着，UTRAN不应当对该用户发起到GSM的切换，除非该RAB已经被释放；在外场开局中，在工程优化未达到开通条件时，可以开启基于业务的切换策略，即对漫游来访TD用户开启语音业务切换到GSM网络的策略，对本地用户则不开启切换，从而提升用户感知。前期的实验室测试结果表明，基于业务切换的功能能够在不影响呼叫时延的情况下，将语音用户切换到2G系统。本章内容是在外场进一步验证基于业务切换功能，在真实场景下的切换、重选性能，并深入考察该功能对于振铃时延、重选时延、切换时用户感受的影响。4

49、.2 基于业务系统间切换策略分析4.2.1基于业务系统间切换策略协议流程基于业务系统间切换(Service Based Intersystem Handover)有几个关键的点：在CN下发给RNC的RAB Assignment Request中，包含Service Handover字段。RNC根据该字段，决定是否发起基于业务切换流程。无论发起该流程与否，RAB指派流程需要按照正常的流程建完。即，必须按照正常流程建完RAB后，方可发起切换。对于GSM邻区的测量及上报的时机，协议中没有涉。图 4.1基于业务系统间切换流程4.2.2 异系统测量策略 为保证终端能有充分的时间测量异系统信号，同时又避免

50、给信令流程引入更多的复杂性。推荐在RAB Assignment Req时，下发异系统测量。终端上报报告后，在RAB Assignment Res后，才能触发切换。信令流程图如下：图 4.2异系统测量信令流程4.2.3 基于业务系统间切换策略对于呼叫流程的影响基于业务切换时，不同的切换时间点将导致切换发生在振铃前，或者振铃后，从而影响振铃时延，导致用户感受不一致。以一个MMC呼叫为例，如图4.3所示。对于主叫而言，在建完RAB后，需要等待对端回Alerting，该段时延设为T1。通常该段时延会包括对端建立承载，以及Alerting通过核心网回到主叫侧的时延。在对端为PSTN（Public Swi

51、tched Telephone Network公共交换电话网络）的情况下，该时延T1较短，对端为移动终端的情况下，会较长。对于被叫，则在建好承载后直接回Alerting。这个时延(T2)通常在200ms，而切换的重定位时延起码大于200ms，因此该时间点对被叫不会产生影响。图 4.3 MMC呼叫流程4.3 测试环境4.3.1 网络拓扑 选定的测试RNC其核心网为独立的3G MSC，与2G MSC分离，拓扑结构如下。图 4.4 网络结构拓扑图4.3.2 测试区域覆盖 在此，引用文献提供的测试结果见表4.1，得TD与GSM场强分布状况。从统计看，场景一、二的TD覆盖大于-80dBm区域大于90%，

52、但场景一-70dBm以上场强的比例更大。GSM覆盖场景一基本在-60以上，而场景二则有32.78%区域低于-75dBm。表 4.1 测试区域场强分布测量信号区间场景一场景二比例(%)比例(%)TD(RSCP)-95,-90)0.470.40-90,-80)6.609.31-80,-70)28.8940.95-70,0)64.0449.34GSM(RxLevel)-94,-75)0.0032.78-75,-60)0.3013.96-60,-47)99.7047.24-47,0)0.006.024.4 验证结果分析4.4.1 路测结果分析 在此，我引用文献中，通过PELOT PIONEER的无线网

53、络综合测试软件，测试三个不同厂家ZTE/T3G/Spre推出的测试专用UE，所得如下结论：从数据看，在策略开启的情况下，MTC（移动用户到固定用户）呼叫时延不受影响。这主要是由于切换时间点都在振铃后。而MOC（固定用户到移动用户）和MMC（移动用户到移动用户）主叫，振铃时延均有不同程度的增加，约为0.492.00s，这主要是由于部分切换过早，在振铃前切换，从而部分呼叫切换到2G后才振铃。 表 4.4 基于业务系统间切换振铃时延对比CaseUE TypeAlerting DelayBenchMarkService HandoverDelay DiffMOC MTC MMC MOC MTC MMC

54、MOC MTC MMC定点T3G4.79 4.03 6.92 5.78 4.09 8.23 0.99 0.06 1.31 Spre4.99 4.18 8.10 7.08 4.22 9.67 2.09 0.04 1.57 ZTE4.60 4.17 7.51 6.08 4.07 9.47 1.48 -0.10 1.96 移动场景一T3G4.80 3.99 7.53 5.29 4.25 8.88 0.49 0.26 1.35 Spre4.85 4.25 8.22 6.85 4.24 9.68 2.00 -0.01 1.46 ZTE4.68 4.08 7.48 6.30 4.06 8.57 1.62

55、-0.02 1.09 移动场景二T3G6.97 4.08 9.12 2.17 0.09 1.59 Spre6.98 4.27 9.67 2.13 0.02 1.45 ZTE6.16 4.10 8.77 1.48 0.02 1.29 表 4.3 基于业务系统间切换振铃时延对比(续)CaseUE TypeAlerting in TDMeas Delay(s)HandoverDelay(s)MOC MTC MMC定点T3G6 10 0 1.70 6.50 Spre1 10 0 1.78/1.26.99/6.05ZTE3 10 1 2.20 6.20 移动场景一T3G10 10 0 2.2/3.68.

56、27/6.74Spre0 10 0 1.10 5.80 ZTE1 10 0 1.68 5.60 移动场景二T3G0 10 0 1.40 6.00 Spre0 10 0 1.04 5.90 ZTE2 10 0 1.37 5.72 4.4.2 KPI指标分析对于KPI指标的评估分为2个阶段：阶段一为关闭功能；阶段二为开启功能阶段。通过将测试区域涉及的小区的各项计数器进行汇总后，求得各项KPI指标。从两阶段的KPI对比看，AMR语音业务呼通率维持在原有水平(97%)。CS掉话率和CS系统间切换成功率在短暂波动后，保持到原有水平。话务量方面，RAB次数减少约1/4，而CS系统间切换次数增加了3倍。总体

57、而言，KPI指标不受影响。表 4.4 KPI指标日期电路域RAB指配建立请求的AMR业务RAB数目电路域RAB指配建立成功的AMR业务RAB数目CS域AMR无线接通率RNC请求释放的电路域AMR业务RAB总数目CS域无线掉话率电路域系统间切换出RNC请求次数（3G-GSM）电路域系统间切换出失败次数（3G-GSM）电路域系统间切换出成功率（3G-GSM）阶段一（关闭功能） 1703167597.73%211.25%141397.87%1433141598.38%120.85%125397.60%1735171698.26%221.28%150199.33%1848179696.59%160.89%147199.32%1539152097.36%181.18%139298.56%1591157298.43%181.15%137397.81%1681166998.70%150.90%183398.36%阶段二（开启功能）1648163297.16%120.74%8784594.87%1472146398.50%201.37%6213394.69%1280126298.06%120.95%5781397.75%1288127197.37%231.81%528998.30%