TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間互操作研究方案

隨著4月1日TD-SCDMA社會化業(yè)務(wù)測試及試商用的啟動，TD-SCDMA進入了商用前的最后階段，擺在運營商和設(shè)備商面前的現(xiàn)實問題就是：未來TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)與GSM網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系，TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間互操作的策略如何，互操作的實現(xiàn)方式是怎樣的，GSM用戶未來如何考慮平滑演進到3G。針對以上問題，本文就TD-SCDMA與GSM互操作的原則和策略進行了分析，對于系統(tǒng)間重選、切換和引入HSDPA之后的相關(guān)基本流程進行了描述。

TD-SCDMA/GSM之間的系統(tǒng)間互操作

TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進程將是一個循序漸進、逐步取代GSM網(wǎng)絡(luò)的過程，在相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，尤其是對于已有GSM網(wǎng)絡(luò)運營商，涉及到3G與2G網(wǎng)絡(luò)互相配合的問題很多。如何引導(dǎo)用戶向TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)遷移，如何信守承諾為用戶提供高質(zhì)量的無縫覆蓋以及多樣化、高速率的業(yè)務(wù)體驗，這是進入未來3G商用網(wǎng)絡(luò)運營的必經(jīng)之路，也是3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同于2G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個顯著特點。因此，涉及到3G與2G系統(tǒng)之間的互操作方式、原則和策略對于3G運營至關(guān)重要。

針對2G到3G的互操作問題，3GPP協(xié)議對系統(tǒng)間互操作在測量機制、測量要求、重選/切換流程等方面進行了相關(guān)規(guī)定，涉及到具體的系統(tǒng)間切換算法與無線資源管理策略則未作相關(guān)定義，這也是各個系統(tǒng)設(shè)備廠家需重點解決的問題，RRM算法的好壞將直接影響到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后的性能。

在3GPP協(xié)議中只制訂了R99及之后版本的3G/2G之間的切換，如果GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是R99之前版本的，還需將網(wǎng)絡(luò)升級為R99，這樣才能夠更好地支持系統(tǒng)間的切換。在GSM網(wǎng)絡(luò)不升級的情況下，要想實現(xiàn)TD-SCDMA到GSM的切換，在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的3GMSC需要增加將Iu接口RANAP的重定位信令消息映射成對應(yīng)的BSSMAP的切換信令消息的功能，并具備兼容GSMMAPR98及之前版本的能力。考慮到現(xiàn)網(wǎng)的GSM設(shè)備版本大多已經(jīng)升級為R99版本，因此這部分內(nèi)容在此暫不展開討論。

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基于的版本起點是R4版本，另外考慮目前對于高速下行分組接入（HSDPA）的需求，也需要考慮在HSDPA引入之后如何實現(xiàn)HSDPA到GSM/GPRS的重選和切換。

TD-SCDMA/GSM的系統(tǒng)間互操作行為包括小區(qū)選擇、小區(qū)重選與切換。

小區(qū)選擇

PLMN選擇和重選的目的是選擇一個可用的（能夠提供正常業(yè)務(wù)的）、最好的PLMN。在UE中會維護一個PLMN列表，這些列表將PLMN按照優(yōu)先級排列，然后從高優(yōu)先級向下搜索，找到的自然是最高級的可用的PLMN。另外PLMN選擇和重選的模式有兩種：自動和手動。自動選擇/重選就是UE按照PLMN的優(yōu)先級順序自動選擇/重選一個PLMN，手動選擇/重選就是將當(dāng)前的所有可用網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)給用戶，由用戶選擇一個PLMN。一般情況下都采用自動模式進行PLMN選擇。當(dāng)PLMN選定之后，就要進行小區(qū)選擇，目的是選擇屬于這個PLMN中信號最好的小區(qū)。小區(qū)選擇就是UE在選定的PLMN上進行小區(qū)初搜，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)一個合適的小區(qū)時便進行登記注冊，登記注冊成功之后UE將駐留在那個小區(qū)。

小區(qū)重選

當(dāng)UE在當(dāng)前服務(wù)小區(qū)不能滿足駐留條件，或系統(tǒng)廣播消息通知當(dāng)前小區(qū)被阻時，UE就要觸發(fā)小區(qū)重選過程，即通過測量重新選擇一個合適的小區(qū)進行駐留。UE的狀態(tài)分為空閑狀態(tài)和連接狀態(tài)，連接狀態(tài)又分為CELL-FACH、CELL-PCH、URA-PCH、CELL-DCH四種狀態(tài)，通常所說的小區(qū)重選是指UE處于IDLE模式下的小區(qū)重選，當(dāng)UE在連接狀態(tài)時，這時的小區(qū)重選屬于切換過程。

切換

在移動通信系統(tǒng)中，當(dāng)呼叫中的UE從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)，或由于無線傳輸、業(yè)務(wù)負(fù)荷量調(diào)整、激活操作維護、設(shè)備故障等原因，為了保證通信的連續(xù)性，系統(tǒng)要將該UE與舊的小區(qū)建立的聯(lián)系轉(zhuǎn)移到新的小區(qū)上。這就是常說的“切換”。一般是當(dāng)UE處于連接狀態(tài)、CELL_DCH狀態(tài)時。切換均由網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制。系統(tǒng)間的切換可以由以下原因觸發(fā)。

基于連續(xù)覆蓋的要求

在移動臺從系統(tǒng)的某一個小區(qū)走到其它系統(tǒng)的另外一個小區(qū)的過程中，原有的通信鏈路所能提供的信號會越來越弱，同時移動臺會發(fā)現(xiàn)能夠提供更好通信鏈路的小區(qū)，這時必然會觸發(fā)系統(tǒng)間切換。另外通信鏈路質(zhì)量下降或受到的干擾較大，也會觸發(fā)切換過程；尤其在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋會在相當(dāng)時期內(nèi)小于2G網(wǎng)絡(luò)。

基于網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)基于負(fù)荷干擾覆蓋、接入更多用戶、基于用戶服務(wù)等級等原因可能觸發(fā)系統(tǒng)間切換。

基于業(yè)務(wù)的需求

同一種業(yè)務(wù)可以適配于不同的接入技術(shù)、提供不同的服務(wù)質(zhì)量，如話音業(yè)務(wù)可以適配在R4CS/GSM、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以適配在GPRS/R4PS/HSDPA。特定的業(yè)務(wù)也可能指定所使用的接入技術(shù)。

綜上所述，系統(tǒng)間切換可以存在不同的切換算法，但一旦切換判決確定之后，切換的具體協(xié)議流程則是確定的。

系統(tǒng)間互操作的原則與策略

前面描述了一些系統(tǒng)間互操作的基本概念，對于運營商而言，確定2G/3G系統(tǒng)間互操作的原則和策略至關(guān)重要，這涉及到未來TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)的配合問題。

考慮到現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)的一些實際情況，為了更好地實現(xiàn)這種系統(tǒng)間的互操作，建議遵循如下原則和策略。

影響最小原則：盡量減少對目前已經(jīng)成熟穩(wěn)定的2G系統(tǒng)的影響，避免2G升級工作。

質(zhì)量最好原則：盡可能保證提供3G用戶能夠有更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，同時利用2G網(wǎng)絡(luò)拓展3G覆蓋，保持3G用戶的語音業(yè)務(wù)連續(xù)性。

切換最少原則：減少切換次數(shù)，降低系統(tǒng)處理負(fù)擔(dān)，保持業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性。