WCDMA/GSM異系統切換互操作優化策略探析

李筱林

【摘要】 對WCDMA/GSM異系統切換互操作中的信令流程相關參數設計進行分析研究，結合試驗網測試的相關數據，給出了異系統切換互操作的優化策略和應遵循的優化原則。

【關鍵詞】 AMR異系統切換 壓縮模式 測量 判決 3A事件

雖然中國已經進入WCDMA通信時代，但GSM網絡仍將長期存在，其完整性及覆蓋方面的優勢，決定了WCDMA系統仍需依托GSM網絡進行布網，并為GSM提供覆蓋上的補充。因此，如何利用有深度覆蓋的GSM網絡和WCDMA網絡為用戶提供無縫服務，GSM/WCDMA互操作的優化至關重要。

一、WCDMA/GSM異系統切換信令流程分析

WCDMA到GSM/GPRS網絡的切換/重選主要發生在以下四種場合：UE離開WCDMA連續覆蓋區、UE轉到拐角處、WCDMA室內覆蓋的不足、WCDMA和GSM/GPRS兩網間的負荷分擔。

前三項信令流程是一樣的，都是因為覆蓋原因造成異系統切換，具體為：測量控制→測量報告→切換判決→切換執行，如圖1所示。

WCDMA與GSM之間的異系統切換由RNC/BSC控制，手機在WCDMA 網絡內建立AMR連接，當手機測量上報e1f事件后，將啟動壓縮模式；啟動壓縮模式后，手機根據RNC測量控制的指令，測量相鄰GSM小區的電平（RSSI測量）；當發現有滿足條件的小區后，手機便根據新的測量控制的指令，對滿足條件的相鄰小區進行BSIC 的驗證；BSIC驗證成功后，RNC便向核心網上報切換請求，等待切換指令；然后，RNC再向UE發出切換指令，UE在GSM網絡內完成ISHO切換。

WCDMA和GSM/GPRS兩網間的負荷分擔的異系統切換的過程分三個步驟：切換觸發、測量、判決。如圖2。

二、WCDMA/GSM異系統切換互操作優化策略

通過以上對參數特點的分析，可以探究出以下WCDMA/GSM異系統切換互操作過程中的優化策略。

1.壓縮模式的觸發（包含TX POWER、RSCP、EC/IO、UL QUALITY、DL DPCH POWER五種判決條件）。

通常與異系統切換有關的事件有1E與1F、2D與2F、6A與6B以及3A。1E和1F可以由CPICH的絕對門限觸發，2D與2F可以由CPICH的信號強度或信號質量觸發。6A和6B由UE的發射功率觸發。事件3A的觸發條件為WCDMA的信號質量低于某個門限，同時GSM信號強度高另一個門限。事件3A被觸發，RNC將要求UE執行異系統切換或小區更新。

2D、3A觸發門限設置越低，話務越多地留在WCDMA網絡。但這兩參數設置越低，發生切換時的WCDMA信號越差，越容易發生掉話。2D、3A參數設置較高，可以在WCDMA信號變差之前將業務切換到GSM小區，降低掉話率。通過測試結果來看，為避免WCDMA網絡邊緣掉話，應在WCDMA信號較好情況下啟動異系統測量，即異系統電路域業務的2D事件觸發電平不要設置過低。但2D和3A門限設置也不能過高，否則將引起大量WCDMA用戶切換到GSM小區，引起GSM網絡話務量上升。

各事件的觸發門限值可以選擇Ec/Io或者RSCP，具體選擇可以根據情形來設定。

（1）在覆蓋邊緣，系統多為上行路損受限，從而觸發由于覆蓋原因導致的系統間切換，建議采用RSCP測量（通過HHORSCPThreshold和HHORSCPCancel閾值控制），而且Ec/Io變化的區間相對較小，變化太快，不適于覆蓋原因導致的切換。HHORSCPThreshold參數對觸發硬切換作用明顯，隨著HHORSCPThreshold值的減少，小區發生硬切換的邊界越遠；HHORSCPThreshold設置越大，觸發硬切換的條件就相對寬松，手機易進入壓縮模式。在壓縮模式期間，會引起基站和UE發射功率增加，引起小區干擾上升；要求HHORSCPCancel大于HHORSCPThreshold值。如果設置不當，會引起乒乓切換。（2）對于覆蓋中心，干擾較大，系統多為下行干擾受限，從而觸發系統間切換，因此Ec/Io測量量更能表征系統的受干擾程度。

2.壓縮模式過程中的測量

為了進行WCDMA/GSM的切換，需要啟動頻間/系統間的測量，也就需要啟動壓縮模式。采用壓縮模式意味著在發送和接收過程中，有部分時隙將不會用于數據傳輸，而專門用來進行頻間/系統間測量。在壓縮模式測量過程中維持的時間尤為重要，GsmMaxMeasPeriod決定了壓縮模式測量維持的時間。

根據實測的結果發現，RSSI 測量時間< 2秒，BSIC驗證的時間< 3秒，時間的長短與相鄰GSM小區的信號和頻率復用有關，如果信號差，頻率不干凈，所需要的時間就會更多。如表1所示。

可以通過調整參數，使壓縮模式維持的時間，既能夠保證有效切換的完成，又能減少由于無效切換造成壓縮模式時間太長，從而加大整網的干擾。所謂的無效切換是指， 一些GSM干擾很大， 信號不強的地方，即使測量周期再長，UE也無法完成BSIC 的驗證的無效切換。

另外，針對WCDMA和GSM/GPRS互操作中的負荷分擔，在WCDMA網絡建設初期，大部分GSM的站點與WCDMA復用，可以盡量用WCDMA站點來提供服務，分擔GSM的負荷，用GSM來延伸WCDMA的覆蓋，彌補WCDMA覆蓋的不足。對于GSM 網絡連續覆蓋，WCDMA網絡覆蓋不連續的現實，在創建鄰區時考慮，雙向鄰區和單向鄰區的不同區域的不同定義，如圖3所示。

在WCDMA的覆蓋邊緣和空洞區域，使用單向切換，防止在WCDMA覆蓋不好的區域發生乒乓切換。所以在WCDMA覆蓋邊界，WCDMA與共站的GSM建議只定義單向小區。

三、WCDMA/GSM異系統切換互操作優化原則

GSM/WCDMA異系統互操作算法非常繁雜，總結上述策略，如何權衡各項參數門限是GSM和WCDMA網絡平穩融合的關鍵，也是網絡優化的重點工作，總的來說應遵循以下主要原則。（1）影響最小原則。WCDMA網絡不要影響到現在GSM網絡的穩定性。（2）切換最少原則。盡量減少系統間切換發生的次數，避免頻繁的系統間重選。（3）負荷負擔原則。WCDMA網絡的高頻率效率可以分擔一部分的GSM網絡的負荷，同時在WCDMA網絡負荷較高的時候，可以利用GSM網絡富余容量吸納WCDMA用戶的低端業務。（4）質量最好原則。盡量讓WCDMA用戶享受WCDMA網絡的服務，利用GSM網絡拓展WCDMA覆蓋，保持WCDMA用戶的業務連續性。

參 考 文 獻

[1] 3GPP TS 25.304 .UE Procedures in Idle Mode and Procedures for Cell Reselection in Connected Mode[S]，2000，03

[2] 3GPP TS 23.009. Handover procedures[S]，2001，06endprint

【摘要】 對WCDMA/GSM異系統切換互操作中的信令流程相關參數設計進行分析研究，結合試驗網測試的相關數據，給出了異系統切換互操作的優化策略和應遵循的優化原則。

【關鍵詞】 AMR異系統切換 壓縮模式 測量 判決 3A事件

雖然中國已經進入WCDMA通信時代，但GSM網絡仍將長期存在，其完整性及覆蓋方面的優勢，決定了WCDMA系統仍需依托GSM網絡進行布網，并為GSM提供覆蓋上的補充。因此，如何利用有深度覆蓋的GSM網絡和WCDMA網絡為用戶提供無縫服務，GSM/WCDMA互操作的優化至關重要。

一、WCDMA/GSM異系統切換信令流程分析

WCDMA到GSM/GPRS網絡的切換/重選主要發生在以下四種場合：UE離開WCDMA連續覆蓋區、UE轉到拐角處、WCDMA室內覆蓋的不足、WCDMA和GSM/GPRS兩網間的負荷分擔。

前三項信令流程是一樣的，都是因為覆蓋原因造成異系統切換，具體為：測量控制→測量報告→切換判決→切換執行，如圖1所示。

WCDMA與GSM之間的異系統切換由RNC/BSC控制，手機在WCDMA 網絡內建立AMR連接，當手機測量上報e1f事件后，將啟動壓縮模式；啟動壓縮模式后，手機根據RNC測量控制的指令，測量相鄰GSM小區的電平（RSSI測量）；當發現有滿足條件的小區后，手機便根據新的測量控制的指令，對滿足條件的相鄰小區進行BSIC 的驗證；BSIC驗證成功后，RNC便向核心網上報切換請求，等待切換指令；然后，RNC再向UE發出切換指令，UE在GSM網絡內完成ISHO切換。

WCDMA和GSM/GPRS兩網間的負荷分擔的異系統切換的過程分三個步驟：切換觸發、測量、判決。如圖2。

二、WCDMA/GSM異系統切換互操作優化策略

通過以上對參數特點的分析，可以探究出以下WCDMA/GSM異系統切換互操作過程中的優化策略。

1.壓縮模式的觸發（包含TX POWER、RSCP、EC/IO、UL QUALITY、DL DPCH POWER五種判決條件）。

通常與異系統切換有關的事件有1E與1F、2D與2F、6A與6B以及3A。1E和1F可以由CPICH的絕對門限觸發，2D與2F可以由CPICH的信號強度或信號質量觸發。6A和6B由UE的發射功率觸發。事件3A的觸發條件為WCDMA的信號質量低于某個門限，同時GSM信號強度高另一個門限。事件3A被觸發，RNC將要求UE執行異系統切換或小區更新。

2D、3A觸發門限設置越低，話務越多地留在WCDMA網絡。但這兩參數設置越低，發生切換時的WCDMA信號越差，越容易發生掉話。2D、3A參數設置較高，可以在WCDMA信號變差之前將業務切換到GSM小區，降低掉話率。通過測試結果來看，為避免WCDMA網絡邊緣掉話，應在WCDMA信號較好情況下啟動異系統測量，即異系統電路域業務的2D事件觸發電平不要設置過低。但2D和3A門限設置也不能過高，否則將引起大量WCDMA用戶切換到GSM小區，引起GSM網絡話務量上升。

各事件的觸發門限值可以選擇Ec/Io或者RSCP，具體選擇可以根據情形來設定。

（1）在覆蓋邊緣，系統多為上行路損受限，從而觸發由于覆蓋原因導致的系統間切換，建議采用RSCP測量（通過HHORSCPThreshold和HHORSCPCancel閾值控制），而且Ec/Io變化的區間相對較小，變化太快，不適于覆蓋原因導致的切換。HHORSCPThreshold參數對觸發硬切換作用明顯，隨著HHORSCPThreshold值的減少，小區發生硬切換的邊界越遠；HHORSCPThreshold設置越大，觸發硬切換的條件就相對寬松，手機易進入壓縮模式。在壓縮模式期間，會引起基站和UE發射功率增加，引起小區干擾上升；要求HHORSCPCancel大于HHORSCPThreshold值。如果設置不當，會引起乒乓切換。（2）對于覆蓋中心，干擾較大，系統多為下行干擾受限，從而觸發系統間切換，因此Ec/Io測量量更能表征系統的受干擾程度。

2.壓縮模式過程中的測量

為了進行WCDMA/GSM的切換，需要啟動頻間/系統間的測量，也就需要啟動壓縮模式。采用壓縮模式意味著在發送和接收過程中，有部分時隙將不會用于數據傳輸，而專門用來進行頻間/系統間測量。在壓縮模式測量過程中維持的時間尤為重要，GsmMaxMeasPeriod決定了壓縮模式測量維持的時間。

根據實測的結果發現，RSSI 測量時間< 2秒，BSIC驗證的時間< 3秒，時間的長短與相鄰GSM小區的信號和頻率復用有關，如果信號差，頻率不干凈，所需要的時間就會更多。如表1所示。

可以通過調整參數，使壓縮模式維持的時間，既能夠保證有效切換的完成，又能減少由于無效切換造成壓縮模式時間太長，從而加大整網的干擾。所謂的無效切換是指， 一些GSM干擾很大， 信號不強的地方，即使測量周期再長，UE也無法完成BSIC 的驗證的無效切換。

另外，針對WCDMA和GSM/GPRS互操作中的負荷分擔，在WCDMA網絡建設初期，大部分GSM的站點與WCDMA復用，可以盡量用WCDMA站點來提供服務，分擔GSM的負荷，用GSM來延伸WCDMA的覆蓋，彌補WCDMA覆蓋的不足。對于GSM 網絡連續覆蓋，WCDMA網絡覆蓋不連續的現實，在創建鄰區時考慮，雙向鄰區和單向鄰區的不同區域的不同定義，如圖3所示。

在WCDMA的覆蓋邊緣和空洞區域，使用單向切換，防止在WCDMA覆蓋不好的區域發生乒乓切換。所以在WCDMA覆蓋邊界，WCDMA與共站的GSM建議只定義單向小區。

三、WCDMA/GSM異系統切換互操作優化原則

GSM/WCDMA異系統互操作算法非常繁雜，總結上述策略，如何權衡各項參數門限是GSM和WCDMA網絡平穩融合的關鍵，也是網絡優化的重點工作，總的來說應遵循以下主要原則。（1）影響最小原則。WCDMA網絡不要影響到現在GSM網絡的穩定性。（2）切換最少原則。盡量減少系統間切換發生的次數，避免頻繁的系統間重選。（3）負荷負擔原則。WCDMA網絡的高頻率效率可以分擔一部分的GSM網絡的負荷，同時在WCDMA網絡負荷較高的時候，可以利用GSM網絡富余容量吸納WCDMA用戶的低端業務。（4）質量最好原則。盡量讓WCDMA用戶享受WCDMA網絡的服務，利用GSM網絡拓展WCDMA覆蓋，保持WCDMA用戶的業務連續性。

參 考 文 獻

[1] 3GPP TS 25.304 .UE Procedures in Idle Mode and Procedures for Cell Reselection in Connected Mode[S]，2000，03

[2] 3GPP TS 23.009. Handover procedures[S]，2001，06endprint

【摘要】 對WCDMA/GSM異系統切換互操作中的信令流程相關參數設計進行分析研究，結合試驗網測試的相關數據，給出了異系統切換互操作的優化策略和應遵循的優化原則。

【關鍵詞】 AMR異系統切換 壓縮模式 測量 判決 3A事件

雖然中國已經進入WCDMA通信時代，但GSM網絡仍將長期存在，其完整性及覆蓋方面的優勢，決定了WCDMA系統仍需依托GSM網絡進行布網，并為GSM提供覆蓋上的補充。因此，如何利用有深度覆蓋的GSM網絡和WCDMA網絡為用戶提供無縫服務，GSM/WCDMA互操作的優化至關重要。

一、WCDMA/GSM異系統切換信令流程分析

WCDMA到GSM/GPRS網絡的切換/重選主要發生在以下四種場合：UE離開WCDMA連續覆蓋區、UE轉到拐角處、WCDMA室內覆蓋的不足、WCDMA和GSM/GPRS兩網間的負荷分擔。

前三項信令流程是一樣的，都是因為覆蓋原因造成異系統切換，具體為：測量控制→測量報告→切換判決→切換執行，如圖1所示。

WCDMA與GSM之間的異系統切換由RNC/BSC控制，手機在WCDMA 網絡內建立AMR連接，當手機測量上報e1f事件后，將啟動壓縮模式；啟動壓縮模式后，手機根據RNC測量控制的指令，測量相鄰GSM小區的電平（RSSI測量）；當發現有滿足條件的小區后，手機便根據新的測量控制的指令，對滿足條件的相鄰小區進行BSIC 的驗證；BSIC驗證成功后，RNC便向核心網上報切換請求，等待切換指令；然后，RNC再向UE發出切換指令，UE在GSM網絡內完成ISHO切換。

WCDMA和GSM/GPRS兩網間的負荷分擔的異系統切換的過程分三個步驟：切換觸發、測量、判決。如圖2。

二、WCDMA/GSM異系統切換互操作優化策略

通過以上對參數特點的分析，可以探究出以下WCDMA/GSM異系統切換互操作過程中的優化策略。

1.壓縮模式的觸發（包含TX POWER、RSCP、EC/IO、UL QUALITY、DL DPCH POWER五種判決條件）。

通常與異系統切換有關的事件有1E與1F、2D與2F、6A與6B以及3A。1E和1F可以由CPICH的絕對門限觸發，2D與2F可以由CPICH的信號強度或信號質量觸發。6A和6B由UE的發射功率觸發。事件3A的觸發條件為WCDMA的信號質量低于某個門限，同時GSM信號強度高另一個門限。事件3A被觸發，RNC將要求UE執行異系統切換或小區更新。

2D、3A觸發門限設置越低，話務越多地留在WCDMA網絡。但這兩參數設置越低，發生切換時的WCDMA信號越差，越容易發生掉話。2D、3A參數設置較高，可以在WCDMA信號變差之前將業務切換到GSM小區，降低掉話率。通過測試結果來看，為避免WCDMA網絡邊緣掉話，應在WCDMA信號較好情況下啟動異系統測量，即異系統電路域業務的2D事件觸發電平不要設置過低。但2D和3A門限設置也不能過高，否則將引起大量WCDMA用戶切換到GSM小區，引起GSM網絡話務量上升。

各事件的觸發門限值可以選擇Ec/Io或者RSCP，具體選擇可以根據情形來設定。

（1）在覆蓋邊緣，系統多為上行路損受限，從而觸發由于覆蓋原因導致的系統間切換，建議采用RSCP測量（通過HHORSCPThreshold和HHORSCPCancel閾值控制），而且Ec/Io變化的區間相對較小，變化太快，不適于覆蓋原因導致的切換。HHORSCPThreshold參數對觸發硬切換作用明顯，隨著HHORSCPThreshold值的減少，小區發生硬切換的邊界越遠；HHORSCPThreshold設置越大，觸發硬切換的條件就相對寬松，手機易進入壓縮模式。在壓縮模式期間，會引起基站和UE發射功率增加，引起小區干擾上升；要求HHORSCPCancel大于HHORSCPThreshold值。如果設置不當，會引起乒乓切換。（2）對于覆蓋中心，干擾較大，系統多為下行干擾受限，從而觸發系統間切換，因此Ec/Io測量量更能表征系統的受干擾程度。

2.壓縮模式過程中的測量

為了進行WCDMA/GSM的切換，需要啟動頻間/系統間的測量，也就需要啟動壓縮模式。采用壓縮模式意味著在發送和接收過程中，有部分時隙將不會用于數據傳輸，而專門用來進行頻間/系統間測量。在壓縮模式測量過程中維持的時間尤為重要，GsmMaxMeasPeriod決定了壓縮模式測量維持的時間。

根據實測的結果發現，RSSI 測量時間< 2秒，BSIC驗證的時間< 3秒，時間的長短與相鄰GSM小區的信號和頻率復用有關，如果信號差，頻率不干凈，所需要的時間就會更多。如表1所示。

可以通過調整參數，使壓縮模式維持的時間，既能夠保證有效切換的完成，又能減少由于無效切換造成壓縮模式時間太長，從而加大整網的干擾。所謂的無效切換是指， 一些GSM干擾很大， 信號不強的地方，即使測量周期再長，UE也無法完成BSIC 的驗證的無效切換。

另外，針對WCDMA和GSM/GPRS互操作中的負荷分擔，在WCDMA網絡建設初期，大部分GSM的站點與WCDMA復用，可以盡量用WCDMA站點來提供服務，分擔GSM的負荷，用GSM來延伸WCDMA的覆蓋，彌補WCDMA覆蓋的不足。對于GSM 網絡連續覆蓋，WCDMA網絡覆蓋不連續的現實，在創建鄰區時考慮，雙向鄰區和單向鄰區的不同區域的不同定義，如圖3所示。

在WCDMA的覆蓋邊緣和空洞區域，使用單向切換，防止在WCDMA覆蓋不好的區域發生乒乓切換。所以在WCDMA覆蓋邊界，WCDMA與共站的GSM建議只定義單向小區。

三、WCDMA/GSM異系統切換互操作優化原則

GSM/WCDMA異系統互操作算法非常繁雜，總結上述策略，如何權衡各項參數門限是GSM和WCDMA網絡平穩融合的關鍵，也是網絡優化的重點工作，總的來說應遵循以下主要原則。（1）影響最小原則。WCDMA網絡不要影響到現在GSM網絡的穩定性。（2）切換最少原則。盡量減少系統間切換發生的次數，避免頻繁的系統間重選。（3）負荷負擔原則。WCDMA網絡的高頻率效率可以分擔一部分的GSM網絡的負荷，同時在WCDMA網絡負荷較高的時候，可以利用GSM網絡富余容量吸納WCDMA用戶的低端業務。（4）質量最好原則。盡量讓WCDMA用戶享受WCDMA網絡的服務，利用GSM網絡拓展WCDMA覆蓋，保持WCDMA用戶的業務連續性。

參 考 文 獻

[1] 3GPP TS 25.304 .UE Procedures in Idle Mode and Procedures for Cell Reselection in Connected Mode[S]，2000，03

[2] 3GPP TS 23.009. Handover procedures[S]，2001，06endprint