TD-SCDMA與2G融合Iur-g＋接口方案應用研究

俞進超

（中國移動通信集團設計院有限公司 北京 100080）

1 引言

中國移動從2007年開始TD-SCDMA網絡建設，在短短三年時間完成了238個城市的覆蓋，取得了階段性進展。TD-SCDMA網絡規模、覆蓋深度及終端性能等各方面都有了長足的發展，網絡質量也獲得了顯著提高，總體已接近2G系統水平。尤其值得注意的是，TD-SCDMA/2G系統間的切換性能業已獲得了極大提升，切換成功率從2008年僅為64%提升到目前的97.3%，這與中國移動力推“三不三新三融合”的融合組網策略和理念是密不可分的?？梢哉f，網絡融合是中國移動面對當前激烈的競爭形勢依靠技術創新提升競爭力的必然選擇。

盡管TD-SCDMA網絡目前總體切換質量已經很好，但與2G系統網內900/1800MHz之間相比仍有一定差距。如何將現有切換水平再行提升，以進一步提高TD-SCDMA網絡質量，是本文關注的重點所在。本文從RNC與BSC融合的角度考慮，創新性地提出了改善TD-SCDMA與2G切換性能的Iur-g+接口方案（以下簡稱Iur-g+方案）。

2 Iur-g+方案

2.1 基本原理

Iur-g+方案基于標準的Iur-g接口，通過在控制面增加消息定義，使BSC和RNC直接交互切換信令，實現小區負荷信息的實時傳遞；另一方面，Iur-g+方案改進切換流程，將原本需要核心網轉發的BSC資源準備改為由RNC直接通過Iur-g接口轉發，同時將核心網處理流程與空口接入過程由串行改為并行。其原理示意圖如圖1所示。

2.2 技術特點分析

2.2.1 小區信息實時性增強，提升切換準備成功率

傳統切換：RNC無法知道切換目標小區負荷的實時信息，同時2G網絡側的資源準備需要通過核心網來進行傳遞，因此增加了資源阻塞的概率和時延。

Iur-g+方案：BSC和RNC直接交互切換信令，實現小區負荷信息的實時傳遞，有效避免GSM目標小區無資源而導致的切換準備失敗,提升了資源準備成功率。

圖1 Iur-g+方案原理示意圖

2.2.2 切換流程優化縮短切換時延，提升切換成功率

Iur-g+方案把核心網切換資源準備過程和空口的切換執行過程由串行改為并行，提前下發切換命令，縮短了TD-SCDMA到2G的切換時延，起到提升切換成功率的效果。

2.2.3 不需要核心網、終端做功能改動，開發周期較短

Iur-g+方案主要是基于信令面進行流程優化，使TD-SCDMA和2G在切換過程中有明確的切換指令和簡潔的操作過程，對核心網和終端都沒有影響，僅需對相應網元進行軟件升級，改造成本較低，因此易于現網推廣實施。

3 現網測試案例分析

基于Iur-g+方案的技術優點，為推動其現網應用，中國移動于2009年分兩階段對中興、華為同廠家RNC、BSC設備分別在四川、湖南等地開展了Iur-g+方案現網試點工作。

試點以驗證Iur-g+方案性能為主，重點關注打開Iur-g+接口功能（以下簡稱Iur-g+功能）后TD-SCDMA/2G切換時延及切換成功率等關鍵指標的改善效果。

下面選取湖南吉首試點情況為例，對測試的相關數據進行分析。

3.1 測試環境

測試地點選定在市區人民中路路段的TD-SCDMA與2G共覆蓋區域，如表1所示，現網具備快衰落、高負荷、高速移動等典型場景條件。測試區域網絡全部采用中興設備，RNC和BSC位于同一機房，通過網線基于IP接口連接。測試選取了聯芯/T3G/展訊三款主流芯片平臺的終端各10部。

3.2 測試數據分析

3.2.1 切換時延分析

從 圖2中， 開 啟Iur-g+功能后，聯芯/T3G/展訊三款主流芯片平臺的切換準備時延從380ms左右減少為20ms左右，切換過程總體時延從大于1000ms縮短到61～700ms，平均縮短340ms。從統計數據來看，三款芯片平臺在Iur-g+功能打開前的整體時延和打開后的時延提升性能方面表現相當，說明了Iur-g+方案對不同TD-SCDMA終端時延提升效果的一致性。

表1 吉首測試區域網絡規模

圖2 各芯片平臺切換時延對比

3.2.2 準備成功率分析

以本次測試區域內某切換點為例，設定UE在TD 10393小區欲進行切換。根據測量報告，切換目標小區44383和44382都滿足切換門限，其中小區44383 的信號質量優于44382，因此44383為切換首選小區。各鄰區容量和負荷信息如圖3所示。

圖3 10393小區2G鄰區容量和負荷信息

從圖3中可以看出，該時刻2G鄰區中小區44383負荷較重，小區44382負荷較輕。在未啟用Iur-g+功能的情況下，RNC因無法實時獲得2G鄰區的負荷信息，會直接向信號質量較好的44383發起切換，此時資源準備失敗的概率將大大增加；而在Iur-g+功能開啟的情況下，RNC可以通過公共測量流程周期性獲取2G鄰區的負荷信息，從而可以從測量報告中有目的地選擇信號質量相對較好但負荷較輕的44382作為目標小區，降低資源準備失敗的概率。

需要注意的是，如果2G鄰區負荷在單位測量周期內發生了較大變化，根據上次公共測量報告發起的無線資源請求，2G小區有可能無法分配有效資源，從而造成資源準備失敗。從大話務場景切換統計數據來看，5085次的Iur-g+接口資源準備請求共有13次失敗。另外，當2G相鄰小區負荷都很高時，無論Iur-g+功能是否啟用，資源準備失敗無法完全避免，這同樣也是Iur-g+功能開啟后依然存在資源準備失敗的原因之一。

3.2.3 切換成功率分析

圖4 不同場景切換成功率對比

從圖 4中可知，在開啟Iur-g+功能后，快衰落場景提升2.04%，高速場景提升1.20%，大話務場景提升0.83%，普通場景切換成功率提升1.05%；不難看出，在深衰場景及高速場景，切換成功率提升更為顯著。

圖5所示為TD 10303小區發生切換的C3切換點所在區域（快衰落場景）的局部覆蓋圖。從圖上可以看出，C3切換點附近由于樓宇的遮擋存在一個快衰落情形，PCCPCH RSCP場強由-75dBm左右快速衰落到-95dBm以下，如圖5黑框中色標由綠轉黃的區域。

10303小區2/3G切換的系統門限配置為-85dBm，在Iur-g+功能關閉狀態下，終端上報異系統切換的測量報告后，由于快衰落的存在，可能會出現由于切換準備時間較長而導致終端無法收到切換執行命令的情況。在Iur-g+功能開啟狀態下，由于切換準備時延縮短了350ms以上，切換執行命令可以在鏈路質量變差之前下發到終端，因此提升了切換成功率。10303小區在Iur-g+功能開啟和關閉情況下的切換成功率對比數據充分驗證了這一點。

3.3 測試結論

通過前面對具體測試案例的分析，綜合其他地區的測試數據，可以認為：Iur-g+方案優化了TD-SCDMA到2G的切換流程，平均縮短切換時延226～458ms，不同測試場景下切換成功率均有所提高，總體切換成功率提升0.17%～3.66%。試點結果與前期理論分析吻合，達到了預期效果。Iur-g+接口現已具備條件，可考慮在現網進行部署。

4 應用方案建議

圖5 TD 10303小區跨系統切換區域覆蓋圖

鑒于華為、中興產品比較成熟，現階段可以對這兩個廠家的產品進行部署，具體規模可以根據實際需求情況確定。

4.1 部署要求

部署范圍：Iur-g+接口應選擇在TD-SCDMA和2G網絡有共同覆蓋區域的范圍內進行部署，對于TDSCDMA網絡尚未覆蓋或近期無覆蓋規劃的區域，暫不考慮。

部署條件：現階段可以在TD-SCDMA/2G同廠家RNC、BSC之間基于共MSC組網環境進行Iur-g+接口部署，MSC Pool組網條件暫不考慮，待后續試點驗證后再行部署。

部署場景：Iur-g+接口應選擇在TD-SCDMA快衰落、GSM高負荷以及高速移動等場景重點部署，對普通城區可根據現網實際需求選擇部署。

4.2 組網方案

4.2.1 設備改造要求

現網RNC、BSC需要進行軟件升級支持Iur-g+方案，并能提供IP協議接口，對于尚不具備條件的，需增加基于FE/GE的IP接口板。核心網及BTS、Node B設備無需進行軟硬件升級和改造。OMC軟件需升級到RNC、BSC配套版本，并與上層網管進行北向接口對接。

4.2.2 承載方案

Iur-g+接口基于IP的方式通過站點CE路由器和IP專網進行承載，實現RNC與BSC之間的互聯。

（1）IP接口配置原則。RNC、BSC設備應配置1對IP接口，且優先采用負荷分擔方式。

（2）IP互聯方式。Iur-g+接口與同機房的電路域設備共用CE路由器，不同場景的連接要求分別如下：

* 同地市RNC、BSC互聯。

同機房RNC、BSC通過本機房CE實現互聯，不同機房RNC、BSC經本機房CE接入后，通過本地市的匯聚CE或IP專網AR實現互聯。

* 不同地市RNC、BSC互聯。

RNC、BSC經過CE接入后，通過IP專網實現互聯。

（3）VPN及IP地址分配。Iur-g+接口通過VPN由IP專網承載，并與Iu-CS共用VPN。Iur-g+接口的IP地址應遵循中國移動IP地址分配相關辦法，與Iu-CS共同規劃。

5 結束語

Iur-g+方案是中國移動提升TD網絡質量的一項創新課題，從規范編制到現網部署其間只用了不到一年的時間，經過多次試驗和論證，其已具備良好的實施條件。Iur-g+方案充分展現了中國移動發展TD事業的決心和堅持2/3G網絡融合發展的思路。在后續工作中，中國移動還會對跨MSC組網環境和RNC、BSC異廠家配對的Iur-g+方案繼續進行測試驗證，全面促進TD/2G網絡融合。

TD與2G網絡融合是一個伴隨網絡演進而不斷完善、不斷創新的過程，從目前的Iur-g+方案到未來更充分的深度融合還有很長的路要走，需要我們繼續探尋其中的科學規律。讓我們同心協力，攜手奮進，共同開創TD事業發展的新局面。