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??? 一、需求分析
??? 1、業(yè)務(wù)連續(xù)性需求
??? GSM網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)過多年的發(fā)展和建設(shè)之后，已經(jīng)達(dá)到了較高的覆蓋率。在3G建設(shè)初期，3G網(wǎng)絡(luò)難以一步到位地實(shí)現(xiàn)全國連續(xù)覆蓋，同時(shí)在覆蓋區(qū)域內(nèi)要達(dá)到2G那樣的覆蓋率也比較困難。在WCDMA覆蓋不到的地方，仍需要利用GSM網(wǎng)絡(luò)來為WCDMA用戶提供服務(wù)，保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性需求。
??? （1）在原網(wǎng)絡(luò)上正在進(jìn)行的業(yè)務(wù)，應(yīng)盡量保持業(yè)務(wù)的連續(xù)，避免業(yè)務(wù)中斷；
??? （2）在新網(wǎng)絡(luò)上能夠發(fā)起業(yè)務(wù)或接收業(yè)務(wù)，如普通電話業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)。
??? 2、優(yōu)選WCDMA網(wǎng)絡(luò)的需求
??? 漫游到GSM網(wǎng)絡(luò)的WCDMA用戶僅僅能夠享受到GSM網(wǎng)絡(luò)所能提供的功能，而無法享受3G網(wǎng)絡(luò)的特有業(yè)務(wù)，如可視電話、可視會(huì)議、高速率數(shù)據(jù)等。這就導(dǎo)致了另外一個(gè)基本需求：在GSM、WCDMA均有覆蓋的地方，雙模手機(jī)優(yōu)先選擇WCDMA網(wǎng)絡(luò)；如果3G用戶當(dāng)前駐留在2G網(wǎng)絡(luò)，則要求能夠迅速返回WCDMA網(wǎng)絡(luò)。這就是所謂優(yōu)選WCDMA網(wǎng)絡(luò)的需求。
??? 二、實(shí)現(xiàn)分析
??? 為了支持雙網(wǎng)配合，3GPP協(xié)議定義了相關(guān)功能。
??? 下面首先對(duì)這些功能進(jìn)行簡單的介紹，然后在此基礎(chǔ)上討論為了實(shí)現(xiàn)上述兩項(xiàng)基本需求，GSM網(wǎng)絡(luò)和WCDMA網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行的配合工作。
??? 1、協(xié)議定義的相關(guān)功能
??? 在3GPP協(xié)議中，涉及到雙系統(tǒng)互配合的功能包括：
??? ※PLMN的選擇和重選；
??? ※3G→2G的切換；
??? ※2G→3G的切換；
??? ※2G→3G的小區(qū)重選；
??? ※3G→2G的小區(qū)重選。
??? （1）PLMN的選擇和重選
??? 在MS開機(jī)后或在漫游狀態(tài)時(shí)，其首要任務(wù)是找到網(wǎng)絡(luò)并與網(wǎng)絡(luò)取得聯(lián)系以獲得服務(wù)，PLMN選擇/重選的目的是選擇一個(gè)可用的PLMN。為達(dá)到這一目的，MS會(huì)維持一個(gè)PLMN列表，這些列表將PLMN按照優(yōu)先級(jí)排列，然后從高優(yōu)先級(jí)向下搜索，找到具有最高優(yōu)先級(jí)的PLMN。PLMN的選擇和重選具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種模式。在自動(dòng)選網(wǎng)時(shí)，MS按照PLMN的優(yōu)先級(jí)順序自動(dòng)選擇一個(gè)PLMN，手動(dòng)選網(wǎng)則將當(dāng)前的所有可用網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)給用戶，由用戶選擇一個(gè)PLMN。無論是自動(dòng)選網(wǎng)還是手動(dòng)選網(wǎng)，在MS開機(jī)后，首先嘗試RPLMN，成功之后不再有后續(xù)操作；如果不成功，MS則按照優(yōu)先級(jí)生成一個(gè)PLMN列表，在這個(gè)列表中HPLMN優(yōu)先級(jí)最高。由于UMTS是從GSM演進(jìn)過來的，但兩者的接入技術(shù)截然不同（GERANvs.UTRAN），因此對(duì)于PLMN列表中的每個(gè)PLMN都需要指明優(yōu)先選用的接入技術(shù)。接入技術(shù)的優(yōu)先級(jí)是在“...withAccess Technology”文件中指出的，如果沒有指出，則優(yōu)先選用GERAN。
??? 在下面兩種情況下進(jìn)行PLMN重選：
??? ※在任何情況下，用戶均可手動(dòng)要求發(fā)起PLMN重選；
??? ※用戶登記到VPLMN的網(wǎng)絡(luò)重選：用戶因切換/漫游等原因登記到VPLMN后，由于VPLMN與HPLMN的MCC相同，僅僅MNC不同，因此MS可以判斷出這種情況，并盡量回到歸屬的網(wǎng)絡(luò)，具體的措施是MS周期性地查找歸屬網(wǎng)絡(luò)（周期由USIM規(guī)定，在文件EFHPLMN中定義，范圍從6分鐘到8小時(shí)）。運(yùn)營商可以禁止這項(xiàng)功能，此時(shí)文件EFHPLMN中的值設(shè)置為0。
??? 通過PLMN重選，用戶可由GSM網(wǎng)絡(luò)返回WCDMA網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)現(xiàn)WCDMA用戶在進(jìn)入WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域時(shí)，能夠自動(dòng)地由GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選到WCDMA網(wǎng)絡(luò)，可將WCDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為不同的PLMN，并在USIM中設(shè)置WCDMA為HPLMN，其選擇的時(shí)間可由運(yùn)營商控制。但是，利用PLMN重選算法可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的漫游，且不需要GSM網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，但該功能不能很好地滿足第2項(xiàng)需求。
??? （2）3G到2G的切換
??? 切換的典型過程包括：測量控制→測量報(bào)告→切換判決→切換執(zhí)行。在測量控制階段，網(wǎng)絡(luò)通過發(fā)送測量控制消息通知MS進(jìn)行測量的參數(shù)；在測量報(bào)告階段，MS向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送測量報(bào)告消息；在切換判決階段，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測量報(bào)告做出切換判斷；在切換執(zhí)行階段，MS和網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行信令流程，并根據(jù)信令做出相應(yīng)動(dòng)作。
??? 對(duì)于WCDMA向GSM切換來說，在用戶處，入WCDMA系統(tǒng)的邊緣有必要開始系統(tǒng)間切換時(shí)，WCDMARNC通知雙模MS開始異系統(tǒng)測量，MS進(jìn)行異系統(tǒng)測量并上報(bào)測量結(jié)果，RNC則根據(jù)測量結(jié)果判決是否開始系統(tǒng)間的切換信令流程。由于WCDMA的接入方式屬于碼分多址方式，因此處于連接狀態(tài)的MS在所有時(shí)間內(nèi)均在指定頻率工作，為了在進(jìn)行異系統(tǒng)測量的同時(shí)繼續(xù)保持通話，在異系統(tǒng)測量時(shí)WCDMA系統(tǒng)和雙模MS可能需要啟動(dòng)壓縮模式。如果UE只有一個(gè)收發(fā)信機(jī)，則必須啟動(dòng)壓縮模式；如果UE有兩個(gè)收發(fā)信機(jī)，則UE可以在不啟動(dòng)壓縮模式的情況下對(duì)GSM小區(qū)進(jìn)行測試。
??? 在系統(tǒng)間切換信令的流程中，GSM切換的A接口HandoverRequest消息中包含了CellIdentifier（Serving）信元，該信元填寫了MS原服務(wù)小區(qū)的信息，由于WCDMA切換到GSM時(shí)該信元中填寫的是RNC小區(qū)信息，這就要求GSMBSC在對(duì)Handover Request消息的Cell Idenntifier（Serving）信元解碼時(shí)必須支持Cell Identification Discriminator為1000（0x04）的小區(qū)標(biāo)示格式，能夠正確地對(duì)消息進(jìn)行解碼。GSM R98版本不能識(shí)別該信元，必須打補(bǔ)丁。為了避免對(duì)2G軟件進(jìn)行補(bǔ)丁操作，也可由3G MSC以2G側(cè)可識(shí)別的格式填寫Cell Identifier（Serving）信元。
??? 總之，3GPP支持WCDMA到GSM的切換，GSM設(shè)備無須進(jìn)行大規(guī)模的軟件升級(jí)。
??? （3）2G到3G的切換
??? 為了支持2G系統(tǒng)到3G系統(tǒng)的切換，GSM設(shè)備必須對(duì)BSS和NSS側(cè)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，使它們支持3GPPR99系列協(xié)議。
??? BSS設(shè)備必須能夠支持關(guān)于WCDMA臨近小區(qū)的配置；支持將異系統(tǒng)臨近小區(qū)信息、異系統(tǒng)測量控制信息下發(fā)給UE，也就是支持連接狀態(tài)下新的系統(tǒng)消息MeasurementInformation的下發(fā)；支持對(duì)新的測量報(bào)告MR和增強(qiáng)型測量報(bào)告EMR的解碼；支持異系統(tǒng)的相關(guān)切換算法；支持向異系統(tǒng)發(fā)起切換請(qǐng)求；支持對(duì)異系統(tǒng)應(yīng)答的系統(tǒng)間切換命令I(lǐng)nterSystemTo UTRAN Handover Command的處理，并正確地發(fā)送給UE。
??? NSS設(shè)備應(yīng)該能夠支持關(guān)于異系統(tǒng)臨近小區(qū)的配置，異系統(tǒng)切換信令的處理。
??? 也就是說，為了支持該功能，GSM設(shè)備需要進(jìn)行較大的修改。
??? （4）3G到2G的小區(qū)重選
??? 協(xié)議支持異系統(tǒng)之間的小區(qū)重選，可以在RNC配置GSM臨近小區(qū)和相關(guān)的漫游參數(shù)，這些參數(shù)通過系統(tǒng)消息下發(fā)給UE，以實(shí)現(xiàn)3G到2G系統(tǒng)的無縫漫游。
??? 3G到2G的漫游不需要GSM系統(tǒng)作任何修改。
??? （5）2G到3G的小區(qū)重選
??? 需要對(duì)基于GSMR98版本的BSS軟件代碼作一點(diǎn)小的修改，使BSS支持對(duì)3G鄰區(qū)和相關(guān)漫游參數(shù)的系統(tǒng)消息的廣播。具體地講，由BSC支持系統(tǒng)消息2quater的下發(fā)，該系統(tǒng)消息是R99協(xié)議的新增消息，同時(shí)修改系統(tǒng)消息2ter和系統(tǒng)消息3。該方案可以實(shí)現(xiàn)2G、3G異系統(tǒng)小區(qū)間的小區(qū)重選，對(duì)3G、2G的網(wǎng)號(hào)（PLMN）是否相同或不同沒有要求。
??? 2、系統(tǒng)間互操作實(shí)現(xiàn)方案
??? 通過上面分析可以看出，為了實(shí)現(xiàn)上述需求，同時(shí)避免對(duì)現(xiàn)有GSM作較大的改動(dòng)，需要GSM、WCDMA網(wǎng)絡(luò)的支持。
??? （1）WCDMA→GSM的切換；
??? （2）WCDMA→GSM的小區(qū)重選；
??? （3）GSM→WCDMA的小區(qū)重選。
??? 其中，（1）、（2）項(xiàng)不需要GSM網(wǎng)絡(luò)作任何改動(dòng)，第（3）項(xiàng)則需要對(duì)GSM接入網(wǎng)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行少許修改。
??? 需要說明的是，實(shí)現(xiàn)需求2可以通過2G到3G的小區(qū)重選功能，也可以通過2G到3G的系統(tǒng)間切換功能實(shí)現(xiàn)，本文建議采用前者。這是因?yàn)榍罢邔?shí)現(xiàn)起來簡單得多，可避免對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)軟件進(jìn)行大量修改，同時(shí)也可避免由于可能的切換不成功而導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷或在切換過程中帶來的信令負(fù)荷。
??? 通過上述功能，我們就可以實(shí)現(xiàn)：
??? （1）當(dāng)雙模UE駐留在WCDMA網(wǎng)絡(luò)，處于電路域連接狀態(tài)，由GSM/WCDMA共存區(qū)移向純粹GSM覆蓋區(qū)，當(dāng)?shù)竭_(dá)WCDMA邊界時(shí)，WCDMA網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測量報(bào)告發(fā)起WCDMA到GSM的切換。
??? 當(dāng)雙模UE駐留在GSM網(wǎng)絡(luò)，處于連接狀態(tài)，由純粹GSM覆蓋區(qū)進(jìn)入GSM/WCDMA共存區(qū)時(shí)，繼續(xù)保持在2G網(wǎng)絡(luò)直到通話結(jié)束。當(dāng)通話結(jié)束，UE進(jìn)入空閑狀態(tài)，可通過從2G到3G的小區(qū)重選方式迅速返回WCDMA網(wǎng)絡(luò)。
??? （2）當(dāng)雙模UE駐留在WCDMA網(wǎng)絡(luò)，處于分組域連接狀態(tài)，由GPRS/WCDMA共存區(qū)移向純粹GPRS覆蓋區(qū)，當(dāng)?shù)竭_(dá)WCDMA邊界時(shí)，WCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的小區(qū)重選，讓雙模UE小區(qū)重選到GPRS網(wǎng)絡(luò)。
??? 當(dāng)雙模UE駐留在GPRS網(wǎng)絡(luò)，處于數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)，由純粹GPRS覆蓋區(qū)移向GPRS/WCDMA共存區(qū)，在移動(dòng)過程中，UE可以發(fā)起從2G到3G的小區(qū)重選，實(shí)現(xiàn)到WCDMA網(wǎng)絡(luò)的切換。
??? （3）當(dāng)UE處于空閑狀態(tài)時(shí)，如果UE駐留在WCDMA網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)其移動(dòng)到WCDMA覆蓋區(qū)的邊緣時(shí)，可通過3G到2G的小區(qū)重選漫游到GSM網(wǎng)絡(luò)；如果UE目前駐留在GSM網(wǎng)絡(luò)，并且移動(dòng)到WCDMA覆蓋區(qū)（也依然處于GSM覆蓋之下），此時(shí)UE可以通過從2G到3G的小區(qū)重選駐留到3G網(wǎng)絡(luò)。
??? 三、提高系統(tǒng)間互操作質(zhì)量的途徑
??? 評(píng)價(jià)系統(tǒng)間互操作質(zhì)量的好壞主要體現(xiàn)在，雙模終端能否平滑地從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)遷移到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而不出現(xiàn)掉網(wǎng)或斷話現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)平滑遷移的關(guān)鍵在于如何調(diào)整好GSM、WCDMA的信號(hào)配合關(guān)系，GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過長期的優(yōu)化，信號(hào)分布已趨于合理，因此優(yōu)化調(diào)整工作應(yīng)主要集中在WCDMA側(cè)。
??? 具體調(diào)整原則如下：
??? ■避免WCDMA覆蓋區(qū)的邊界區(qū)信號(hào)突然衰落。如果信號(hào)突然衰落區(qū)域在WCDMA邊界，則建議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，增加信號(hào)強(qiáng)度或者重選引入WCDMA信號(hào)。該原則也適用于WCDMA內(nèi)部異頻切換處的信號(hào)配合。
??? ■避免WCDMA邊界與GSM小區(qū)邊界的重疊。如果在WCDMA邊界處GSM覆蓋較好，則有利于WCDMA向GSM的成功切換，相反若WCDMA邊界設(shè)置不當(dāng)，在進(jìn)行切換時(shí)，GSM網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度不夠，則增大了異系統(tǒng)測量失敗或信令交互失敗的可能，從而導(dǎo)致掉話。
??? ■WCDMA覆蓋區(qū)內(nèi)部盡量完成信號(hào)的連續(xù)覆蓋，減少信號(hào)盲區(qū)和弱區(qū)，尤其要避免人流較多處的信號(hào)盲區(qū)和弱區(qū)。WCDMA信號(hào)在這些地點(diǎn)往往突然衰落，來不及進(jìn)行系統(tǒng)間的測量和切換，導(dǎo)致系統(tǒng)切換失敗概率較高。通過提高覆蓋率，可將系統(tǒng)間的切換盡量推向3G覆蓋區(qū)的邊緣，減少系統(tǒng)間的切換次數(shù)。
??? ■WCDMA網(wǎng)絡(luò)的邊界應(yīng)盡量選擇在人流密度小的區(qū)域，避免邊界發(fā)生在人流密度較高的區(qū)域（車站、碼頭等）。這樣既可減少系統(tǒng)間切換的次數(shù)，也避免了因處理能力不足而使信令交互延時(shí)/失敗，最終導(dǎo)致切換掉話。
??? 此外，可根據(jù)具體環(huán)境，優(yōu)化WCDMA的測量和切換算法的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)間的切換成功率。
??? 四、小結(jié)
??? 一個(gè)擁有GSM網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商在建設(shè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可利用系統(tǒng)間的互操作功能，實(shí)現(xiàn)依托2G網(wǎng)絡(luò)拓展3G覆蓋、節(jié)省投資的目的。需要指出的是，這種雙網(wǎng)之間的互操作必須保持在一個(gè)合理的限度之內(nèi)，確保不對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)營造成影響，同時(shí)也不應(yīng)對(duì)新網(wǎng)品牌的樹立造成負(fù)面影響
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論