3G_4G系统间互操作技术探讨

1、 电信工程技术与标准化3G/4G系统间互操作技术探讨吕邦国（吉林吉大通信设计院股份有限公司，长春 130012）摘 要 本文对4G引入后的空闲态重选、数据业务互操作方案进行了分析和研究。提出了面向4G商用网络的3G/4G互操作测量制定原则和相关建议。关键词 小区重选；重定向；测量中图分类号 TN929.5文献标识码 A文章编号 1008-5599（2014）08-0053-04DOI:10.13992/ki.tetas.2014.08.01213G/4G 系统间互操作需求分析2.1 小区重选4G 系统中引入了重选优先级的概念，网络可为不 同频点或频率组配置不同的优先级（取值 0 7），通过 系

2、统广播消息下发。不同优先级的频点，其重选方法不 同。通过配置各频点的优先级，网络能更方便地引导终 端重选到高优先级的小区驻留达到均衡网络负荷、提升 资源利用率、保障 UE 信号质量等作用。小区重选可以分为测量控制阶段和重选执行阶段， 系统广播下发邻区配置及测量重选参数，终端根据测量 启动准则进行测量，当测量结果满足重选判决准则时， 终端自行决定重选并开始执行。2.1.1 测量控制阶段UE 成功驻留后，将持续测量本小区的信号电平 （Srxlev）或信号质量（后文以信号电平为例），并将测 量结果与同频起测门限（Sintrasearch）和异频起测门 限（Snonintrasearch） 比 较，

3、作 为 是 否 启 动 邻 区 测 量 的判决条件。参数 Snonintrasearch 配置过高会导致异系统测量目 前 中 国 移 动 运 营 GSM、TD-SCDMA、TD-LTE 3 张网络，由于覆盖能力不同、建设程度不同、业 务承载定位不同，这 3 张网络必将长期共存。合理的系 统间互操作策略，可以提高网络效率、降低网络成本、 保障用户感知，实现三网的协同发展。在制定系统间互 操作策略时，应该结合网络的不同发展时期，从覆盖需 求、终端需求、业务需求等多方面综合考虑。2互操作技术原理3G/4G 系统间互操作技术属于移动性管理的范畴，按照 RRC 的连接状态，可以分为空闲态互操作和数据 业

4、务连接态互操作两类。空闲态互操作主要通过 UE 的 小区重选来实现，是终端的自主行为 ；连接态互操作技 术较多，常用的方案为切换和重定向，必须由网络侧控 制而进行。收稿日期 ：2014-06-2853·2014年 第8期·经 验 与 交 流EXPERIENCE AND EXCHANGE TELECOM ENGINEERING TECHNICS AND ST ANDARDIZA TION 启动过早，终端耗电多 ；配置过低会导致异系统测量启动过晚，可能引起测量不及时而重选失败，因此需要结 合当时的无线条件和互操作策略合理配置。2.1.2 重选判决阶段不同优先级小区的重选判决也是

5、不同的，核心思路 是在高优先级的小区信号质量达到一定门限时，终端尽 量驻留在高优先级小区而不是低优先级小区。通过差别 化的策略，达到不同频点不同系统的精细化调控。具体 原则如下。（1）对于重选优先级等于当前服务载频的邻小区， 基于 R 准则进行重选判定。当邻小区 Rn 值大于服务小 区 Rs 值，并持续时间超过重选时延（Treselection）时， 触发向邻小区的重选流程。（2）高优先级小区重选判决准则为在一段时间 (Treselection-EUTRA) 内，高优先级邻区的信号质量（Snonservingcell）大于小区参数高优先级小区重选阈 值（Threshx,high） 时， 触 发

6、 向 高 优 先 级 邻 小 区 的 重 选流程。（3） 低 优先级小 区重选 判决准则 为在一 段时间 (Treselection-EUTRA) 内， 服 务 小 区 的 信 号 质 量 Servingcell 小 于 阈 值 Threshserving,low 并 且 低 优 先 级 邻 区 的 信 号 质 量 Snonservingcell,x 大 于 Threshx,low。2.1.3 重选执行阶段在终端执行重选的过程中，用户无法进行主被叫， 各系统重选执行时延分析如图 1 所示。2.2 连接态互操作连接态互操作有多种具体实现方案，不同方案设备 实现流程不同，涉及网元及具体操作也不同。

7、由于数据 业务可容忍一定程度的时延或中断，应用层可发起数据 重传改善用户数据业务体验，因此可以降低对系统间互 操作的依赖程度，建议考虑较简单的互操作技术如 R8RRC 重定向方案。R8 RRC 方案的基本原理为网络发 起 RRC 连接释放，消息仅携带目标小区频点，终端需 自行完成小区搜索 ；RRC 释放消息下发的同时源小区 会删除用户所有资源，若流程失败终端不可返回源小区。 具体流程如图 2 所示。连接态互操作的主要过程可以分为测量配置下发、 终端上报测量报告、互操作判决、互操作执行。测量配置下发 ：连接态下，网络通过专属信令向 UE 下发测量配置（Measurement Configurat

8、ion）信息， 如 RRCConnectionReconfiguration 消息中可携带，测 量配置信息中携带测量对象和上报配置。按照触发类型 上报配置分为事件触发上报和周期触发上报。事件触发 上报配置包括事件种类和相关门限值和时延，TD-LTE 系统内的同频 / 异频测量事件有 5 种。图1 各系统重选执行时延分析图2 具体流程54·2014年 第8期·经 验 与 交 流EXPERIENCE AND EXCHANGE 电信工程技术与标准化（1）事件 A1 ：服务小区测量值（RSRP 或 RSRQ）大于门限值。（2）事件 A2 ：服务小区测量值（RSRP 或 RSRQ）

9、小于门限值。（3）事件 A3 ：邻小区测量值优于服务小区测量值 一定门限值。（4）事件 A4 ：邻小区测量值大于门限值。（5） 事 件 A5 ：服 务 小 区 测 量 值 小 于门 限 1， 同 时 邻小区信道质量大于门限 2。异技术测量事件有 2 种 ：（1）事件 B1 ：异技术邻小区信道质量大于门限。（2）事件 B2 ：服务小区信道质量小于门限 1，同时 异技术邻小区信道质量大于门限 2。测量上报 ：当网络条件满足测量配置时，终端上报 测量报告。互操作判决及执行 ：网络根据收到的测量报告来决 定是否进行互操作。当需要发起互操作时，由网络侧下 发相关的信令执行。以 R8 RRC 重定向为例，

10、涉及的测量事件包括 A2 和 B2，测控流程如下。（1）网络首先下发 A2 测量事件 ：当 4G 服务小区 质量下降到 T1 时。（2）当网络收到 A2 事件对应的测量报告时，下发 B2 测量控制消息 : 当 4G 服务小区质量下降到 T2，且3G 邻区质量高于 T3。（3）当网络收到 B2 测量报告时，基于测量结果执 行重定向，并下发重定向消息。此外，网络还可以 同时下发第 2 个 A2 测量事件 ：4G 服 务 小 区 质 量 下 降 到 T4，T4 可 以 选 择 为 服 务 小 区网络的最低接入门限，当网络未收到 B2 测量报告时， 如果已经收到了此 A2 的测量报告，则执行盲重定向，

11、 随机选择 3G 邻区频点下发盲重定向消息。33G/4G 互操作策略及参数配置建议3.1 空闲态互操作建议4G 到 3G 的重选应配置为高优先级到低优先级网络 的重选，涉及的重选参数包括异系统启测门限、本系统 判决门限、异系统判决门限和重选迟滞时间。3G 到 4G 的重选应配置为低优先级到高优先级网络的重选，涉及 的重选参数包括异系统判决门限和重选迟滞时间。4G 与 3G 空闲态重选参数典型取值建议如表 1 所示。3.2 数据业务连接态互操作参数取值建议3.2.1 4G 到 3G 网络连接态互操作互操作方案可以是基于测量的重定向，也可以是盲 重定向。基于测量的重定向涉及的测量事件包括 A2 和

12、 B2 ；盲重定向涉及的测量事件仅包括 A2。当网络收到 触发异系统测量的 A2 测量报告时，下发 B2 测量控制消 息 ；当网络收到 B2 测量报告时，基于测量结果下发重定 向消息 ；当网络未收到 B2 测量报告，但收到盲重定向的 A2 测量报告时，随机选择邻区下发盲重定向消息。3.2.2 3G 到 4G 连接态互操作互操作方案仅为基于测量的重定向，测量事件为 3C 或 3A。当网络收到 3A 或 3C 测量报告时，基于测 量结果下发重定向消息。3G/4G 连接态互操作参数典型配置如表 2 所示。表1 4G与3G空闲态重选参数取值建议55·2014年 第8期·重选方向异系

13、统启测门限本系统判决门限异系统判决门限重选迟滞时间室外 4G 到室外 / 室分 3GRSRP -100 dBmRSRP -120 dBm比现网 3G 到 2G 重选的 3G 门 限高 2 3 dB12 s室外 / 室分 3G 到室外 4GN/AN/ARSRP -116 dBm同 3G 系统内室分 4G 到室外 / 室分 3GRSRP -100 dBmRSRP -116 dBmRSCP -85 dBm12 s室外 / 室分 3G 到室分 4GN/AN/ARSRP -112 dBm同 3G 系统内经 验 与 交 流EXPERIENCE AND EXCHANGE TELECOM ENGINEERIN

14、G TECHNICS AND ST ANDARDIZA TION 重定 向与切换 来实现， 在小区 选择 和重选过 程中，终 端可以 根 据 系统 广 播 信 息中 频 点 优 先 级 信 息结 合 各 频 点小 区 覆 盖 电 平 信 息进 行 不 同 系统 的 改 变 操 作。PS 域的互操作在初期可以 采用 RRC 重定向的方式实现， 在 LTE 部署中后期可以通过切 换 等 技术 基 于 业 务类 型 和 负 荷 进行系统选择。2G/3G/4G 之间的网络协同 在 4G 网络部署初期可以只基于 覆盖、业务需求进行，在 4G 网 络部署中后期三网间基于业务需表23G/4G连接态互操作参数

15、取值建议4总结求、负荷、用户分级的网间协同策略实现同样关键。在后续的研究工作中需要对各种网络系统策略进行验证，并力 图提高网络间选择与重选、切换的效率，保障服务体验。3G/4G 之间的网络协同可以通过小区选择与重选、Deep insight into 3G/4G inter-RAT mobility management technologyLV Bang-guo(Jilin JLU Communication Design Institute Co., Ltd., Changchun 130012, China)AbstractThis paper investigates the inte

16、r-RAT mobility management solution for 4G, such as cell reselection, RRCconnection release with redirection. It also proposes a 4G commercial network suitable principles of3G/4G mobility management and some suggestions about related parameters conguration.cell reselection; RRC connection release wit

17、h redirection; measurementKeywordsNewsBIRTV视频学院首秀安徽广播电视7月24日，BIRTV视频学院首期班在安徽广播电视台正式开课。中国移动互联网产业联盟秘书长、上海移动互联网应用促进中心主任、创业公社联合创始人兼执行社长李易应邀主讲了视频学院的第一课，报告主题为移动互联网全球发展趋势及中 国的机遇和挑战。BIRTV组委会工作人员到会介绍了即将于8月举办的BIRTV2014的主题及筹备情况。BIRTV视频学院是由 BIRTV组委会与中广互联联合打造的一个全新交流与培训平台，BIRTV作为全球知名的广播电视展览会之一，通过此举将进 一步加强与各地广电业界的深入交流，密切把握行业发展动态，并通过邀请业界顶级专家与广电同行的交流，为更切实地推动 行业的发展发挥进一步的作用。56·2014年 第8期·4G A2 测量事件 1（触发异系统测量）本系统判决门限（含门限迟滞值）-110 dBm门限迟滞值2 dB 或 3 dB触发时间320 ms