TD-SCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)間Iur-g接口的應(yīng)用與技術(shù)研究[圖]

相關(guān)專題: 無(wú)線 芯片

1  技術(shù)基本原理

中移動(dòng)G/T融合組網(wǎng),經(jīng)G/T切換簡(jiǎn)化成BSC/RNC內(nèi)部切換,BSC和RNC直接交互信令,CN和RNC連接不變,對(duì)核心網(wǎng)透明,Iur-g承載信令面。通過(guò)Iur-g接口實(shí)現(xiàn)T→G切換流程優(yōu)化,縮短切換時(shí)延,進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)性能。

1.1 Iur-g接口位置(見圖1)

圖1 Iur-g接口位置圖

1.2 IIur-g基本原理(見圖2)

圖2 IIur-g基本原理圖

1.3 Iur-g接口物理層和傳輸層

物理層:Iur-g接口只支持IP傳輸(FE/GE)。

傳輸層:Iur-g控制面通過(guò)SCCP/M3UA/SCTP/IP進(jìn)行承載。接口控制面協(xié)議棧如圖3所示。

圖3 Iur-g接口控制面協(xié)議棧

Iur-g用戶面?zhèn)鬏敵休d,Iur-g不承載用戶面。

1.4 Iur-g特性流程

IIur-g切換流程是在標(biāo)準(zhǔn)2G/3G切換流程基礎(chǔ)上新增無(wú)線資源預(yù)留流程,由RNC與BSC直接交互,提前完成原本需要核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的資源預(yù)留過(guò)程。為保持與核心網(wǎng)的兼容,原有的重定位流程正常進(jìn)行。具體流程如圖4所示。

圖4 Iur-g切換流程

通過(guò)以上流程交互,可以實(shí)現(xiàn)3G RNC向2G BSC的小區(qū)容量和負(fù)荷的查詢和BSC針對(duì)查詢的響應(yīng),避免因?yàn)槟繕?biāo)小區(qū)擁塞導(dǎo)致的盲目切換。

流程說(shuō)明:

(1)RNC收到UE的測(cè)量報(bào)告,結(jié)合GSM鄰區(qū)的小區(qū)容量和負(fù)荷信息,確定向某個(gè)鄰接的GSM小區(qū)進(jìn)行切換。

(2)RNC為此UE申請(qǐng)Iur-g接口的SCCP鏈路,并向BSC發(fā)送ENHANCED RELOCATION RESOURCE REQUEST請(qǐng)求,請(qǐng)求為本UE預(yù)留資源。

(3)BSC接收到ENHANCED RELOCATION RESOURCE REQUEST請(qǐng)求后,為UE分配D-RNTI,根據(jù)請(qǐng)求的Speech Version類型預(yù)留無(wú)線資源,并給RNC發(fā)送ENHANCED RELOCATION RESOURCE RESPONSE,同時(shí)作為可選方式,響應(yīng)消息中可以攜帶2G小區(qū)的容量和負(fù)荷信息;特殊說(shuō)明,當(dāng)RNC無(wú)法獲得該切換UE的Speech Version信息時(shí)(例如UE首先進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)跨RNC切換后又需進(jìn)行系統(tǒng)間切換),考慮到雙模終端在GSM模式下都支持FR語(yǔ)音編碼,此時(shí)RNC應(yīng)直接將該字段填寫為FR(對(duì)應(yīng)Speech version indication編碼為0000),以保證資源成功預(yù)留。

(4)RNC接收到ENHANCED RELOCATION RESOURCE RESPONSE消息后,把相關(guān)資源通過(guò)空口消息Handover From Utran Command發(fā)送給UE,同時(shí)向CN發(fā)送Relocation Required消息,在消息的Old BSS to New BSS Information中添加D-RNTI信息。

(5)CN接收到Relocation Required 消息后,向BSC發(fā)送Handover Request消息。BSC完成A口資源的建立,并且根據(jù)Old BSS to New BSS Information 中D-RNTI信息與預(yù)留的空口無(wú)線資源關(guān)聯(lián),向CN發(fā)送Handover Request Ack消息。

(6)CN接收到BSC的Handover Request Ack,向RNC發(fā)送Relocation Command消息,RNC收到Relocation Command后,通過(guò)IIur-g接口向BSC發(fā)送Relocation Commit消息。

(7)BSC收到UE的Handover Access時(shí),若已接收到Relocation Commit,則向CN回復(fù)Handover Detect,否則等待Relocation Commit達(dá)到后,再回復(fù)Handover Detect。

(8)BSC接收到UE的Handover Complete,向CN發(fā)送Handover Complete消息,CN接收到消息后,向RNC發(fā)送Iu Release Command消息。

(9)RNC完成UTRAN資源的釋放,同時(shí)釋放IURG接口的SCCP鏈路。向CN回應(yīng)Iu Release Complete消息,流程結(jié)束。

2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

2.1 應(yīng)用場(chǎng)景

IIur-g特性適用于各種2G3G互操作場(chǎng)景,并優(yōu)化了相應(yīng)流程。尤其對(duì)于3G信號(hào)快衰落區(qū)域,改善效果更加明顯。利用Iur-g接口可以實(shí)現(xiàn)RNC和BSC之間的信息交互、資源預(yù)留切換(G-TD互操作)等功能。GTD之間單向交換負(fù)荷信息,GSM向TD RNC傳遞負(fù)荷信息供TD RNC進(jìn)行負(fù)載均衡,可支持立即上報(bào)、周期、事件方式上報(bào)負(fù)載信息,立即上報(bào)、修改上報(bào)容量信息。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.2.1 切換時(shí)延改善

從開啟和關(guān)閉IIur-g功能整體切換時(shí)延對(duì)比看,整個(gè)切換過(guò)程減少的時(shí)延很少。參考實(shí)際測(cè)試結(jié)果(見圖5)。

圖5 開啟和關(guān)閉IIur-g功能整體切換時(shí)延對(duì)比

由于不同廠家2G/3G設(shè)備和不同終端的配合原因,造成系統(tǒng)間切換整體時(shí)延改善程度不明顯。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的優(yōu)化一般可以將切換時(shí)間減少到原來(lái)用時(shí)的60%左右。

2.2.2 切換KPI改善

圖6為實(shí)驗(yàn)局實(shí)測(cè)開啟和關(guān)閉IIur-g功能情況下的切換準(zhǔn)備成功率對(duì)比。

圖6 開啟和關(guān)閉IIur-g功能情況下的切換準(zhǔn)備成功率對(duì)比

Iur-g功能可以提高資源準(zhǔn)備成功率,是因?yàn)槭紫韧ㄟ^(guò)IIur-g口可以獲得GSM鄰區(qū)的負(fù)荷情況,從而可以選擇更優(yōu)的GSM鄰區(qū)進(jìn)行切換;其次資源準(zhǔn)備請(qǐng)求直接通過(guò)IIur-g口進(jìn)行,而減少了通過(guò)核心網(wǎng)的流程。但如果GSM鄰區(qū)的負(fù)荷在單位測(cè)量周期內(nèi)發(fā)生了較大變化,使得RNC從上一單位測(cè)量周期獲取的公共測(cè)量報(bào)告結(jié)果已經(jīng)無(wú)法真實(shí)描述GSM鄰區(qū)的當(dāng)前負(fù)荷情況,在這種情況下,根據(jù)上次的公共測(cè)量報(bào)告發(fā)起IIur-g口的無(wú)線資源請(qǐng)求,GSM小區(qū)有可能無(wú)法分配有效資源,從而造成切換過(guò)程中的資源準(zhǔn)備失敗,但這種情況是比較少的,而且這種情況的失敗也可以通過(guò)進(jìn)一步設(shè)置合理的公共測(cè)量周期或者Event-E門限來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。另外,當(dāng)TD所有鄰接GSM小區(qū)負(fù)荷都很高時(shí),無(wú)論Iur-g功能是否啟用,資源準(zhǔn)備失敗無(wú)法完全避免。

從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中可知,在開啟Iur-g功能后,各種場(chǎng)景下切換成功率均有提升,普通場(chǎng)景切換成功率提升0.91%,快衰落場(chǎng)景切換成功率提升1.05%,2G高負(fù)荷場(chǎng)景切換成功率提升0.56%,高速場(chǎng)景切換成功提升0.95%。Iur-g功能的主要作用在于加快切換速度,切換速度的加快會(huì)有效改善在23G切換過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)線信號(hào)波動(dòng)較大的情況(如建筑物遮擋、高速行駛和多徑效應(yīng)等)出現(xiàn)的切換失敗。

2.2.3 Iur-g優(yōu)勢(shì)小結(jié)

(1)切換成功率按全網(wǎng)和小區(qū)來(lái)考察都有一定提升。Iur-g功能開啟后,系統(tǒng)間切換成功率都能達(dá)到99%以上。

(2)從指標(biāo)觀測(cè)來(lái)看,Iur-g開啟,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定正常。對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)各自的接通率、尋呼成功率、擁塞率等沒有影響。

(3)由于切換過(guò)程加快,同時(shí)切換成功率提升,致使掉話率還略有降低。

(4)從統(tǒng)計(jì)上看,Iur-g開啟后Iu口準(zhǔn)備失敗次數(shù)降低。

IIur-g功能開啟后由于大幅縮短了切換準(zhǔn)備時(shí)間,因此可以有效對(duì)抗在切換準(zhǔn)備過(guò)程中無(wú)線環(huán)境的急劇惡化而帶來(lái)的切換失敗,提升切換成功率,同時(shí)改善用戶體驗(yàn)。

IIur-g功能開啟的情況下,RNC側(cè)可以通過(guò)IIur-g口獲取到GSM鄰區(qū)的小區(qū)容量和負(fù)荷信息,可以盡量避免由于GSM側(cè)資源不足導(dǎo)致的切換準(zhǔn)備失敗,但由于現(xiàn)網(wǎng)中系統(tǒng)間切換Iu口資源準(zhǔn)備成功率已經(jīng)較高,因此開啟前后切換準(zhǔn)備成功率變化不是很明顯。但從系統(tǒng)間切換時(shí)選擇的目標(biāo)2G小區(qū)上可以看出,IIur-g功能開啟后會(huì)目標(biāo)小區(qū)更加合理。

整體上,在不同的場(chǎng)景下,不同的芯片平臺(tái),切換成功均有較明顯提升。

作者:馬慧君   來(lái)源:電信網(wǎng)技術(shù)
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