呼和浩特联通异系统互操作优化v2-2012(2)

（2）GSM 900M网络主要承担覆盖功能，包括对深度覆盖的支持； DCS1800网络主要承担话务分担功能。

（3）2G网络均开通了GPRS业务，但EDGE业务还不普遍，部分开通。

（4）市区内存在大量室内站及分布系统.

呼和浩特市联通3G网络现状：

（1）市区3G基站尚不能形成连续覆盖，存在弱覆盖和覆盖空洞区域。

（2）3G网络主要覆盖市区范围，市区外围存在与2G边界区域。

（3）市区内存在大量室内站及分布系统，室分基站数量与宏站数量基本相当。（4）绝大多数3G基站与2G基站共站建设，非共址站较少。

针对呼市联通目前网络状况，采用以下2G和3G互操作策略：

在3G建网初期，由于3G网络覆盖不如2G，应利用2G网络拓展3G的语音和数据业务覆盖，此时2G\3G互操作解决方案符合三大原则

（1）3G用户空闲状态下，通过小区重选优选3G，3G用户驻留2G时通过小区重选返回3G

（2）语音用户3G->2G单向切换

（3）分组业务3G<->2G双向重选

现阶段采用2G\3G互操作策略如图2-1所示：

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图2-1 2G\3G异系统互操作策略

1)语音业务3G到2G系统间单向切换

针对CS（电路）业务，支持3G到2G的切换，不支持反向切换。目前就中国联通来说2G网络覆盖已经很好，无需将一个正在2G系统中进行的通话通过系统间切换的方法切换到3G系统中继续。这样2G系统无需升级,可以避免频繁的乒乓切换，也减少了3G和2G系统间的信令交互。

当双模UE驻留在3G网络，处于连接状态，由2G\3G共存区移向纯粹2G覆盖区，当到达3G边界时，手机根据测量报告发起3G到2G的切换。

当双模UE驻留在2G网络，处于连接状态，由纯粹2G覆盖区进入2G\3G共存区时，网络应采取控制措施避免2G向3G系统间切换的发生（只需要2G网络不支持2G->3G的切换，或在2G的邻区列表中不配置3G邻区即可)。而当通话结束，UE处于空闲状态的时候，可以通过PLMN重选驻留到3G网络上来。

仅支持3G向2G网络的单向切换和PLMN重选返回3G网络，2G网络可以无须升级。

2) 数据业务双向切换

当双模UE驻留在3G网络，处于连接状态，由GPRS/3G共存区移向纯粹GPRS 覆盖区，当到达3G边界时，3G网络进行网络侧发起的切换，让双模UE切换到GPRS 网络。

当双模UE驻留在GPRS网络，处于连接状态，由纯粹GPRS覆盖区移向GPRS/3G

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共存区，在移动过程中, UE可能通过切换到3G网络, 让双模UE切换到3G网络继续通信。

3)空闲状态优先驻留3G网络

当UE处于空闲状态时，如果UE驻留在3G网络, 当其移动到3G覆盖区的边缘时, 可以通过PLMN重选或者小区选择漫游到2G网络; 如果UE目前驻留在2G 网络,并且移动到3G覆盖区(当然也依然处于2G覆盖之下), 此时UE可以通过周期性的PLMN重选重新驻留到3G网络。

具体措施为：将3G和2G网络设置为不同PLMN-Id时，在USIM卡中设置3G 网络为HPLMN，则此时2G网络为VPLMN。则当用户开机后，在PLMN选择时会优先选择3G网络，驻留到3G小区上。当UE由于切换/小区重选等原因驻留到2G网络后，因为此时2G网络为VPLMN，UE会周期性的重选HPLMN，重选周期在USIM卡中设置，从6分钟到8小时，默认周期为1小时。

2.2空闲模式下3G到2G重选

2.2.1 驻留3G系统的信号质量要求

小区选择的过程如下：

（1）小区搜索：

首先，如果MS存有这个PLMN的一些相关信息，比如频率，扰码等。MS 就会首先使用这些信息进行小区搜索（Stored information cell selection），以较快找到网络。这些信息保存在USIM卡中或者在手机的non-volatile memory中。

小区搜索的目的是找到一个小区，小区搜索的步骤如下：

●时隙同步，使用PSCH的同步码进行时隙同步。

●帧同步，使用SSCH的同步码实现，同时也确定了这个小区的扰码组。

●通过CPICH获得这个小区的主扰码，随后MS就可以读广播信道。

显然，如果MS已经知道这个小区的一些信息，比如使用频率以及主扰码，上述步骤就可以大大加速。

（2）读广播信道：

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MIB的调度信息是已知的，即为SIB_POS=0，SIB_REP =8。MS在SFN=0,8,16, ...的无线帧可以读到MIB。

读到MIB后，MS可以判断当前找到的PLMN是否就是要找的PLMN，因为在MIB 中有PLMN identity域。如果是，MS根据MIB中包含的其他SIB的调度信息，找到其他的SIB并获得其内容。如果不是，MS再找下一个频率，又要从小区搜索开始这个过程。

如果当前PLMN是MS要找的PLMN，MS读SIB3，取得“Cell selection and re-selection info”，在这个IE中，读Qqualmin，Qrxlevmin和Maximum allowed UL TX power（UE_TXPWR_MAX_RACH），然后按照下列公式计算：

Squal = Qqualmeas – Qqualmin

Srxlev = Qrxlevmeas – Qrxlevmin - Pcompensation 只有Squal>0且Srxlev>0时，手机才认为此小区是一个合适小区，可以驻留。

其中：

Squal表示小区选择质量值；

Qqualmeas表示测量到的小区质量值；

Qqualmin表示3G小区的最低接入信号质量门限；

Srxlev表示小区选择电平值；

Qrxlevmeas表示测量到的小区电平值；

Qrxlevmin表示3G小区的最低接入信号强度门限；

Pcompensation为max(UE_TXPWR_MAX_RACH – P_MAX, 0)。

2.2.2 启动3G\2G系统间测量条件

2.2.2.1 由测量规则触发重选

UE计算服务小区的Squal，与SIB3中的Ssearch RAT进行比较，在Squal<=Ssearch RAT时启动异系统测量，进行系统间小区重选过程的判决和处理。

小区重选过程的判决根据R准则进行，服务小区、邻小区R准则度量值分别使用Rs、Rn表示：

Rs=Qmeas，s + Qhysts

Rn=Qmeas，n - Qoffsets，n

其中：

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Qmeas,s表示服务小区的测量质量；

Qhysts表示应用于服务小区的迟滞参数；

Qmeas,n表示邻小区的测量质量；

Qoffsets,n表示邻小区的偏置参数。

UE根据R准则公式计算出Rs（所有的Rs、Rn度量中的参数选用和CPICH RSCP 相关的参数）和Rn（2G根据“平均接收信号强度（RLA）”计算）。

1)如果2G小区是排名最高小区，排名结束。

2)如果UMTS小区是排名最高小区，检查“SIB3-> Cell selection and

reselection q uality measure”参数是CPICH RSCP还是CPICH Ec/No，

如果评判依据为CPICH RSCP，则排名结束。否则需要对所有的UMTS小区

根据CPICH Ec/No进行第二次排名，选择排名最高的小区，所有的Rs、Rn

度量中的参数选用和CPICH Ec/No相关的参数。

3)如果排名最高的小区比当前服务小区排名高的时间超过Treselection，手

机进行小区重选，选择这个小区驻留，读该小区广播消息，小区重选结束。

小区重选的过程如图2.2所示：

图2-2 小区重选过程-测量触发

2.2.2.2由服务小区强度过低触发的重选

当驻留小区的导频Ec/No > Qqualmin+SsearchRAT ，但是RSCP

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然是R准则，具体过程如图2.3所示：

图2.3 小区重选过程-强度触发

Figure2.3 Cell Reselection-triggers by strength

2.3空闲模式下2G到3G重选

移动台选择小区后，在各种条件不发生重大变化的情况下，移动台将停留在所选的小区中，同时移动台开始测量邻近小区的BCCH载频的信号电平，记录信号电平最大的6个相邻小区，并从中提取出每个相邻小区的各类系统消息和控制信息。在满足一定的条件时,移动台将从当前驻留的小区迁移到另一个小区，这个过程是2G系统内小区重选。

当允许系统间小区重选时，需要配置邻接3G小区的信息，广播消息中添加SYSTEM INFORMATION TYPE 2quater信息。

2.3.1启动2G\3G系统间测量条件

Qsearch_I定义了系统间测量的门限和启动条件：

1)如果Qsearch_I<=7并且2G信号质量RLA_C < Qsearch_I指示功率，启动

系统间测量

2)或者如果Qsearch_I>=8并且2G信号质量RLA_C > Qsearch_I指示功率，

启动系统间测量

其中Qsearch_I表征搜索3G邻小区的时机。

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2.3.1.1系统间小区重选过程

如果小区重选列表包含了3G的频点信息，手机至少每5秒更新一次服务小区和6个最强非服务2G小区的接收电平。

重选一个合适UMTS小区的条件：

1)接收的UMTS RSCP比服务小区的RLA和所有其它适合非服务2G小区的接收

电平大FDD_Qoffset，即：RSCP>RLA+FDD_Qoffset。

2)上述条件满足并保持5s

如果距离上次重选在15秒内，FDD_Qoffset应该加上5dB；小区重选在MS选择了一个2G小区后的5秒内不能进行。

其中：

FDD_Qoffset小区重选偏置参数，RSCP门限。FDD_Qoffset在服务小区的BCCH 上广播。

2.3.1.2 小区重选测量参数设置――优选3G

Qsearch_I设置为7，意思为无条件进行异系统测量，目前内蒙古联通现网Qsearch_I设置均为7，即无条件进行异系统测试，以便随时能够重选到较好的3G 小区。Qsearch_I设置为15，意思为从不进行异系统测量。在无邻接3G小区的2G 小区中，Qsearch_I可以设置为15，以拒绝进行异系统测量，避免多余的耗电。

为了尽可能地重选到3G系统，因此保证避免乒乓重选的基础上应当宽松地设置其它重选条件，如FDD_Qoffset可以设置为0 = - （表示经常性重选）。

2.4 2G\3G切换互操作

2.4.1 CS域 3G到2G切换

进行系统间切换时，如果MS只有电路域业务进行，则执行WCDMA到GSM 的电路域切换流程。切换典型过程包括如下阶段：测量控制—>测量报告－>切换判决—>切换执行。

在测量控制阶段，网络通过发送测量控制消息告诉MS进行测量的参数。在测量报告阶段，MS给网络发送测量报告消息。在切换判决阶段，网络根据测量报告做出切换的判断。在切换执行阶段，MS和网络走信令流程，并根据信令做出响

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应动作。

对WCDMA向GSM切换，当用户有必要开始系统间切换时，WCDMA RNC 通知双模MS开始异系统测量，MS进行异系统测量并上报测量结果，RNC根据测量结果判决是否开始系统间切换信令流程。由于WCDMA的接入方式是码分多址，处于连接状态的MS在所有时间内均在指定频率工作，为了在进行异系统测量的同时继续保持通话，在异系统测量时WCDMA系统和双模MS需启动压缩模式。

信令流程见图2.4

UE触发2D事件的测量报告

RNC下发异系统测量控制消息

UE上报异系统小区测量信息

RNC向UE发送异系统切换执行

图2.4 3G到2G切换信令流程图（CS）

Figure2.4 Signal Flow Between 3G and 2G（CS）

信令流程说明

1)UE在3G系统的某小区边缘向外移动的过程中，当满足RNC配置的2D（1F）

事件上报条件时，UE上报测量报告（Measurement Report），报告2D（1F）事件发生，说明当前3G小区信号质量较差，需要寻找其它频率或其它系

统的信号源；

2)RNC将启动压缩模式，对异频或异系统进行测量。下发无线链路重配置准

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备（RL RECONFIG PREPARE）消息，要求NodeB准备启动压缩模式；

3)NodeB准备好资源后回无线链路重配置完成（RL RECONFIG READY）消息给

RNC；

4)RNC下发物理信道重配置（PHYSICAL CHANNEL RECONFIG）消息给UE，准

备启动压缩模式；

5)RNC在确认UE收到PHYSICAL CHANNEL RECONFIG消息后，向NodeB下发无

线链路重配置确认（RL RECONFIG COMMIT）消息；

6)UE根据新的配置数据完成相关配置后，向RNC回物理信道重配置完成

（PHYSICAL CHANNEL RECONFIG COMPLETE）消息，表示压缩模式已启动完

成；

7)RNC下发测量控制（Measurement Control）消息，让UE进行异系统测量；

8)UE上报测量报告（Measurement Report），报告各2G小区的测量值及确认

情况；

9)经判断满足切换条件，RNC发起迁移请求（Relocation Required）消息给

核心网；

10)在2G侧分配好相关资源后，核心网向RNC下发迁移响应（RELOCATION

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