TD-SCDMA与2G融合Iur-g＋接口方案应用研究

俞进超

（中国移动通信集团设计院有限公司 北京 100080）

1 引言

中国移动从2007年开始TD-SCDMA网络建设，在短短三年时间完成了238个城市的覆盖，取得了阶段性进展。TD-SCDMA网络规模、覆盖深度及终端性能等各方面都有了长足的发展，网络质量也获得了显著提高，总体已接近2G系统水平。尤其值得注意的是，TD-SCDMA/2G系统间的切换性能业已获得了极大提升，切换成功率从2008年仅为64%提升到目前的97.3%，这与中国移动力推“三不三新三融合”的融合组网策略和理念是密不可分的。可以说，网络融合是中国移动面对当前激烈的竞争形势依靠技术创新提升竞争力的必然选择。

尽管TD-SCDMA网络目前总体切换质量已经很好，但与2G系统网内900/1800MHz之间相比仍有一定差距。如何将现有切换水平再行提升，以进一步提高TD-SCDMA网络质量，是本文关注的重点所在。本文从RNC与BSC融合的角度考虑，创新性地提出了改善TD-SCDMA与2G切换性能的Iur-g+接口方案（以下简称Iur-g+方案）。

2 Iur-g+方案

2.1 基本原理

Iur-g+方案基于标准的Iur-g接口，通过在控制面增加消息定义，使BSC和RNC直接交互切换信令，实现小区负荷信息的实时传递；另一方面，Iur-g+方案改进切换流程，将原本需要核心网转发的BSC资源准备改为由RNC直接通过Iur-g接口转发，同时将核心网处理流程与空口接入过程由串行改为并行。其原理示意图如图1所示。

2.2 技术特点分析

2.2.1 小区信息实时性增强，提升切换准备成功率

传统切换：RNC无法知道切换目标小区负荷的实时信息，同时2G网络侧的资源准备需要通过核心网来进行传递，因此增加了资源阻塞的概率和时延。

Iur-g+方案：BSC和RNC直接交互切换信令，实现小区负荷信息的实时传递，有效避免GSM目标小区无资源而导致的切换准备失败,提升了资源准备成功率。

图1 Iur-g+方案原理示意图

2.2.2 切换流程优化缩短切换时延，提升切换成功率

Iur-g+方案把核心网切换资源准备过程和空口的切换执行过程由串行改为并行，提前下发切换命令，缩短了TD-SCDMA到2G的切换时延，起到提升切换成功率的效果。

2.2.3 不需要核心网、终端做功能改动，开发周期较短

Iur-g+方案主要是基于信令面进行流程优化，使TD-SCDMA和2G在切换过程中有明确的切换指令和简洁的操作过程，对核心网和终端都没有影响，仅需对相应网元进行软件升级，改造成本较低，因此易于现网推广实施。

3 现网测试案例分析

基于Iur-g+方案的技术优点，为推动其现网应用，中国移动于2009年分两阶段对中兴、华为同厂家RNC、BSC设备分别在四川、湖南等地开展了Iur-g+方案现网试点工作。

试点以验证Iur-g+方案性能为主，重点关注打开Iur-g+接口功能（以下简称Iur-g+功能）后TD-SCDMA/2G切换时延及切换成功率等关键指标的改善效果。

下面选取湖南吉首试点情况为例，对测试的相关数据进行分析。

3.1 测试环境

测试地点选定在市区人民中路路段的TD-SCDMA与2G共覆盖区域，如表1所示，现网具备快衰落、高负荷、高速移动等典型场景条件。测试区域网络全部采用中兴设备，RNC和BSC位于同一机房，通过网线基于IP接口连接。测试选取了联芯/T3G/展讯三款主流芯片平台的终端各10部。

3.2 测试数据分析

3.2.1 切换时延分析

从 图2中， 开 启Iur-g+功能后，联芯/T3G/展讯三款主流芯片平台的切换准备时延从380ms左右减少为20ms左右，切换过程总体时延从大于1000ms缩短到61～700ms，平均缩短340ms。从统计数据来看，三款芯片平台在Iur-g+功能打开前的整体时延和打开后的时延提升性能方面表现相当，说明了Iur-g+方案对不同TD-SCDMA终端时延提升效果的一致性。

表1 吉首测试区域网络规模

图2 各芯片平台切换时延对比

3.2.2 准备成功率分析

以本次测试区域内某切换点为例，设定UE在TD 10393小区欲进行切换。根据测量报告，切换目标小区44383和44382都满足切换门限，其中小区44383 的信号质量优于44382，因此44383为切换首选小区。各邻区容量和负荷信息如图3所示。

图3 10393小区2G邻区容量和负荷信息

从图3中可以看出，该时刻2G邻区中小区44383负荷较重，小区44382负荷较轻。在未启用Iur-g+功能的情况下，RNC因无法实时获得2G邻区的负荷信息，会直接向信号质量较好的44383发起切换，此时资源准备失败的概率将大大增加；而在Iur-g+功能开启的情况下，RNC可以通过公共测量流程周期性获取2G邻区的负荷信息，从而可以从测量报告中有目的地选择信号质量相对较好但负荷较轻的44382作为目标小区，降低资源准备失败的概率。

需要注意的是，如果2G邻区负荷在单位测量周期内发生了较大变化，根据上次公共测量报告发起的无线资源请求，2G小区有可能无法分配有效资源，从而造成资源准备失败。从大话务场景切换统计数据来看，5085次的Iur-g+接口资源准备请求共有13次失败。另外，当2G相邻小区负荷都很高时，无论Iur-g+功能是否启用，资源准备失败无法完全避免，这同样也是Iur-g+功能开启后依然存在资源准备失败的原因之一。

3.2.3 切换成功率分析

图4 不同场景切换成功率对比

从图 4中可知，在开启Iur-g+功能后，快衰落场景提升2.04%，高速场景提升1.20%，大话务场景提升0.83%，普通场景切换成功率提升1.05%；不难看出，在深衰场景及高速场景，切换成功率提升更为显著。

图5所示为TD 10303小区发生切换的C3切换点所在区域（快衰落场景）的局部覆盖图。从图上可以看出，C3切换点附近由于楼宇的遮挡存在一个快衰落情形，PCCPCH RSCP场强由-75dBm左右快速衰落到-95dBm以下，如图5黑框中色标由绿转黄的区域。

10303小区2/3G切换的系统门限配置为-85dBm，在Iur-g+功能关闭状态下，终端上报异系统切换的测量报告后，由于快衰落的存在，可能会出现由于切换准备时间较长而导致终端无法收到切换执行命令的情况。在Iur-g+功能开启状态下，由于切换准备时延缩短了350ms以上，切换执行命令可以在链路质量变差之前下发到终端，因此提升了切换成功率。10303小区在Iur-g+功能开启和关闭情况下的切换成功率对比数据充分验证了这一点。

3.3 测试结论

通过前面对具体测试案例的分析，综合其他地区的测试数据，可以认为：Iur-g+方案优化了TD-SCDMA到2G的切换流程，平均缩短切换时延226～458ms，不同测试场景下切换成功率均有所提高，总体切换成功率提升0.17%～3.66%。试点结果与前期理论分析吻合，达到了预期效果。Iur-g+接口现已具备条件，可考虑在现网进行部署。

4 应用方案建议

图5 TD 10303小区跨系统切换区域覆盖图

鉴于华为、中兴产品比较成熟，现阶段可以对这两个厂家的产品进行部署，具体规模可以根据实际需求情况确定。

4.1 部署要求

部署范围：Iur-g+接口应选择在TD-SCDMA和2G网络有共同覆盖区域的范围内进行部署，对于TDSCDMA网络尚未覆盖或近期无覆盖规划的区域，暂不考虑。

部署条件：现阶段可以在TD-SCDMA/2G同厂家RNC、BSC之间基于共MSC组网环境进行Iur-g+接口部署，MSC Pool组网条件暂不考虑，待后续试点验证后再行部署。

部署场景：Iur-g+接口应选择在TD-SCDMA快衰落、GSM高负荷以及高速移动等场景重点部署，对普通城区可根据现网实际需求选择部署。

4.2 组网方案

4.2.1 设备改造要求

现网RNC、BSC需要进行软件升级支持Iur-g+方案，并能提供IP协议接口，对于尚不具备条件的，需增加基于FE/GE的IP接口板。核心网及BTS、Node B设备无需进行软硬件升级和改造。OMC软件需升级到RNC、BSC配套版本，并与上层网管进行北向接口对接。

4.2.2 承载方案

Iur-g+接口基于IP的方式通过站点CE路由器和IP专网进行承载，实现RNC与BSC之间的互联。

（1）IP接口配置原则。RNC、BSC设备应配置1对IP接口，且优先采用负荷分担方式。

（2）IP互联方式。Iur-g+接口与同机房的电路域设备共用CE路由器，不同场景的连接要求分别如下：

* 同地市RNC、BSC互联。

同机房RNC、BSC通过本机房CE实现互联，不同机房RNC、BSC经本机房CE接入后，通过本地市的汇聚CE或IP专网AR实现互联。

* 不同地市RNC、BSC互联。

RNC、BSC经过CE接入后，通过IP专网实现互联。

（3）VPN及IP地址分配。Iur-g+接口通过VPN由IP专网承载，并与Iu-CS共用VPN。Iur-g+接口的IP地址应遵循中国移动IP地址分配相关办法，与Iu-CS共同规划。

5 结束语

Iur-g+方案是中国移动提升TD网络质量的一项创新课题，从规范编制到现网部署其间只用了不到一年的时间，经过多次试验和论证，其已具备良好的实施条件。Iur-g+方案充分展现了中国移动发展TD事业的决心和坚持2/3G网络融合发展的思路。在后续工作中，中国移动还会对跨MSC组网环境和RNC、BSC异厂家配对的Iur-g+方案继续进行测试验证，全面促进TD/2G网络融合。

TD与2G网络融合是一个伴随网络演进而不断完善、不断创新的过程，从目前的Iur-g+方案到未来更充分的深度融合还有很长的路要走，需要我们继续探寻其中的科学规律。让我们同心协力，携手奋进，共同开创TD事业发展的新局面。