在TD-SCDMA无线网络的初期和发展期,网络覆盖水平与GSM相比还存在较大差距。具体表现在两个方面:一是覆盖广度不够,GSM网络经过十几年的不断优化和完善,几乎覆盖全部的自然村落,而目前TD的覆盖还集中在大城市中甚至只是大城市的市区;二是覆盖深度还存在不足,如室内(如居民家里与办公楼里)、地下室、地铁等。从而导致了TD覆盖边缘区,即GSM/TD覆盖边界。无线信号传播的复杂性、2G/3G基站布局、发射功率大小以及天线参数等造成了TD/GSM覆盖边界犬牙交错,给TD-SCDMA用户业务的持续性带来了严峻的挑战。
目前TD网络提供多种业务类型,包括可视电话、视频留言、高速上网、视频监控以及手机电视等。这些业务按照承载方式可分为CS域业务和PS域业务,用户对于CS域和PS域业务的服务质量需求是不一样的。比如,对于语音业务用户主要关心话音的清晰度、持续性和实时性,对数据业务用户主要关心下载速率和接入成功率。
为了更好地满足用户的需求,考虑到目前网络的实际情况,迫切要求TD网络与GSM网络能有机地结合在一起;在TD无线网络覆盖盲区或覆盖差的地方能提供话音和低速的数据业务,而在TD覆盖良好的地区提供TD特色业务,如高速下载、视频电话、手机电视等。换句话说就是在3G覆盖区应尽量尽可能提供TD业务,而在3G覆盖盲区应保持语音业务的连续性。总结起来,GSM/TD互操作应遵循以下原则:
*对于语音业务,考虑到话音业务的连续性要求(目前2G覆盖远好于3G覆盖),应保障TD到GSM的切换成功率和让终端驻留在2G网中发起语音呼叫。对于3G特色业务,应让终端驻留在3G网络中,在3G上发起3G特色业务;
*原驻留在TD网络的终端,在没有TD覆盖或TD覆盖较弱,且2G信号较好时,终端重选或切换到2G。当终端回到TD网络覆盖区域且TD信号较为稳定后,将选回TD网络;
*异系统重选和切换比系统内的重选要复杂而且对客户影响更大,必须避免过度频繁的重选。
TD/GSM互操作方式根据终端所处的状态(连接状态还是空闲状态),可分为空闲模式下系统间的重选和连接模式下的系统间切换。
空闲状态下系统间的重选
1.空闲状态TD到GSM的重选
在空闲状态下,当UE移动到网络的边缘场强覆盖区域时,此时会触发UE从TD网络到GSM网络的重选过程。其重选过程和TD本身系统内的重选过程是基本类似的,重选过程所用的参数与TD系统内重选用的参数是同一套参数,不区分是系统间还是系统内。整个重选过程分为触发GSM系统测量过程和启动GSM系统重选过程:异系统测量过程受异系统测量触发门限控制,当本小区的信号强度低于该门限时启动GSM信号的测量;GSM系统重选过程根据当前TD服务小区与GSM相邻小区的信号强度,按照按小区级别排序,对小区排序,最后选择将最佳小区重选到GSM系统中。决定是否执行小区重选动作:新小区的级别比服务小区好,并且持续的时间超过某个设置值时,则终端执行小区重选动作驻留下来,读它的广播消息,小区重选结束。
2.空闲状态下GSM到TD的重选
GSM的小区重选过程和TD中的类似,在GSM的系统消息中有一个广播参数Qsearch_I,其作用启动对TD相邻小区的测量;TD系统的重选过程根据当前GSM服务小区与GSM相邻小区的信号强度进行排序,终端选择最佳的TD小区驻留下来,读取该小区的系统信息,小区重选结束。
连接模式下系统间的切换
由于GSM侧相关协议的问题,目前还不支持任何CS业务由GSM切换到TD网络的能力,所以从GSM到TD的过程只有重选过程,其具体分为:空闲状态下的重选过程和进行PS业务时的重选过程。无论UE处于空闲状态还是连接状态下的PS业务过程中,从GSM重选到TD网络过程所用的参数是相同的。TD侧协议支持CS域业务从TD到GSM的切换,但PS域业务只能通过重选过程来完成。
1.连接状态下TD到GSM的切换
切换的典型过程包括四个步骤阶段: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终端进行测量的参数。在测量报告阶段,终端向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是否进行切换的判断。在切换执行阶段,终端和网络走信令流程,并根据信令做出相应动作。对于切换测量的参数设置,和小区重选中的设置基本相同,包括对是否启动跨系统测量的控制,以及对邻小区的偏移量设置等。只是在连接模式下,参数是通过随路信令下发到终端,同时终端也通过随路信令将测量报告发送给RNC,供其作为切换判决的依据。对TD向GSM的切换,当终端处于TD系统的边缘并触发系统间测量门限时,TDRNC通知双模终端开始异系统测量,终端进行测量并上报结果,RNC根据测量结果判决是否开始系统间切换信令流程。
2.TD到GSM的切换策略
由于TD到GSM间的切换耗时长,目前的切换成功率还不理想。所以应该尽量避免TD到GSM间的切换,仅在必要的时候才进行系统间切换,避免由于频繁的系统间切换而对用户体验的影响和增加网络负荷。为支持GSM和TD之间的互操作,需要在TD无线网络上开启GSM和TD之间的互操作功能(包括TD到GSM的切换、以及TD到GSM的重选),并在TD无线网络上配置GSM的邻区信息。
总之,目前TD网络均开启了TD/GSM互操作,在TD/GSM覆盖边界能保持语音业务持续性,即从TD覆盖区进入到无TD覆盖的GSM网络覆盖区时语音业务会切换到GSM,而当用户在GSM网络通话后进入TD覆盖区时在GSM网上通话结束后通过重选返回TD网络。经过深入细致的TD无线网络优化后,TD到GSM间的切换成功率已接近GSM水平,为TD用户提供良好的网络服务。