WCDMA/GSM异系统切换互操作优化策略探析

李筱林

【摘要】 对WCDMA/GSM异系统切换互操作中的信令流程相关参数设计进行分析研究，结合试验网测试的相关数据，给出了异系统切换互操作的优化策略和应遵循的优化原则。

【关键词】 AMR异系统切换 压缩模式 测量 判决 3A事件

虽然中国已经进入WCDMA通信时代，但GSM网络仍将长期存在，其完整性及覆盖方面的优势，决定了WCDMA系统仍需依托GSM网络进行布网，并为GSM提供覆盖上的补充。因此，如何利用有深度覆盖的GSM网络和WCDMA网络为用户提供无缝服务，GSM/WCDMA互操作的优化至关重要。

一、WCDMA/GSM异系统切换信令流程分析

WCDMA到GSM/GPRS网络的切换/重选主要发生在以下四种场合：UE离开WCDMA连续覆盖区、UE转到拐角处、WCDMA室内覆盖的不足、WCDMA和GSM/GPRS两网间的负荷分担。

前三项信令流程是一样的，都是因为覆盖原因造成异系统切换，具体为：测量控制→测量报告→切换判决→切换执行，如图1所示。

WCDMA与GSM之间的异系统切换由RNC/BSC控制，手机在WCDMA 网络内建立AMR连接，当手机测量上报e1f事件后，将启动压缩模式；启动压缩模式后，手机根据RNC测量控制的指令，测量相邻GSM小区的电平（RSSI测量）；当发现有满足条件的小区后，手机便根据新的测量控制的指令，对满足条件的相邻小区进行BSIC 的验证；BSIC验证成功后，RNC便向核心网上报切换请求，等待切换指令；然后，RNC再向UE发出切换指令，UE在GSM网络内完成ISHO切换。

WCDMA和GSM/GPRS两网间的负荷分担的异系统切换的过程分三个步骤：切换触发、测量、判决。如图2。

二、WCDMA/GSM异系统切换互操作优化策略

通过以上对参数特点的分析，可以探究出以下WCDMA/GSM异系统切换互操作过程中的优化策略。

1.压缩模式的触发（包含TX POWER、RSCP、EC/IO、UL QUALITY、DL DPCH POWER五种判决条件）。

通常与异系统切换有关的事件有1E与1F、2D与2F、6A与6B以及3A。1E和1F可以由CPICH的绝对门限触发，2D与2F可以由CPICH的信号强度或信号质量触发。6A和6B由UE的发射功率触发。事件3A的触发条件为WCDMA的信号质量低于某个门限，同时GSM信号强度高另一个门限。事件3A被触发，RNC将要求UE执行异系统切换或小区更新。

2D、3A触发门限设置越低，话务越多地留在WCDMA网络。但这两参数设置越低，发生切换时的WCDMA信号越差，越容易发生掉话。2D、3A参数设置较高，可以在WCDMA信号变差之前将业务切换到GSM小区，降低掉话率。通过测试结果来看，为避免WCDMA网络边缘掉话，应在WCDMA信号较好情况下启动异系统测量，即异系统电路域业务的2D事件触发电平不要设置过低。但2D和3A门限设置也不能过高，否则将引起大量WCDMA用户切换到GSM小区，引起GSM网络话务量上升。

各事件的触发门限值可以选择Ec/Io或者RSCP，具体选择可以根据情形来设定。

（1）在覆盖边缘，系统多为上行路损受限，从而触发由于覆盖原因导致的系统间切换，建议采用RSCP测量（通过HHORSCPThreshold和HHORSCPCancel阈值控制），而且Ec/Io变化的区间相对较小，变化太快，不适于覆盖原因导致的切换。HHORSCPThreshold参数对触发硬切换作用明显，随着HHORSCPThreshold值的减少，小区发生硬切换的边界越远；HHORSCPThreshold设置越大，触发硬切换的条件就相对宽松，手机易进入压缩模式。在压缩模式期间，会引起基站和UE发射功率增加，引起小区干扰上升；要求HHORSCPCancel大于HHORSCPThreshold值。如果设置不当，会引起乒乓切换。（2）对于覆盖中心，干扰较大，系统多为下行干扰受限，从而触发系统间切换，因此Ec/Io测量量更能表征系统的受干扰程度。

2.压缩模式过程中的测量

为了进行WCDMA/GSM的切换，需要启动频间/系统间的测量，也就需要启动压缩模式。采用压缩模式意味着在发送和接收过程中，有部分时隙将不会用于数据传输，而专门用来进行频间/系统间测量。在压缩模式测量过程中维持的时间尤为重要，GsmMaxMeasPeriod决定了压缩模式测量维持的时间。

根据实测的结果发现，RSSI 测量时间< 2秒，BSIC验证的时间< 3秒，时间的长短与相邻GSM小区的信号和频率复用有关，如果信号差，频率不干净，所需要的时间就会更多。如表1所示。

可以通过调整参数，使压缩模式维持的时间，既能够保证有效切换的完成，又能减少由于无效切换造成压缩模式时间太长，从而加大整网的干扰。所谓的无效切换是指， 一些GSM干扰很大， 信号不强的地方，即使测量周期再长，UE也无法完成BSIC 的验证的无效切换。

另外，针对WCDMA和GSM/GPRS互操作中的负荷分担，在WCDMA网络建设初期，大部分GSM的站点与WCDMA复用，可以尽量用WCDMA站点来提供服务，分担GSM的负荷，用GSM来延伸WCDMA的覆盖，弥补WCDMA覆盖的不足。对于GSM 网络连续覆盖，WCDMA网络覆盖不连续的现实，在创建邻区时考虑，双向邻区和单向邻区的不同区域的不同定义，如图3所示。

在WCDMA的覆盖边缘和空洞区域，使用单向切换，防止在WCDMA覆盖不好的区域发生乒乓切换。所以在WCDMA覆盖边界，WCDMA与共站的GSM建议只定义单向小区。

三、WCDMA/GSM异系统切换互操作优化原则

GSM/WCDMA异系统互操作算法非常繁杂，总结上述策略，如何权衡各项参数门限是GSM和WCDMA网络平稳融合的关键，也是网络优化的重点工作，总的来说应遵循以下主要原则。（1）影响最小原则。WCDMA网络不要影响到现在GSM网络的稳定性。（2）切换最少原则。尽量减少系统间切换发生的次数，避免频繁的系统间重选。（3）负荷负担原则。WCDMA网络的高频率效率可以分担一部分的GSM网络的负荷，同时在WCDMA网络负荷较高的时候，可以利用GSM网络富余容量吸纳WCDMA用户的低端业务。（4）质量最好原则。尽量让WCDMA用户享受WCDMA网络的服务，利用GSM网络拓展WCDMA覆盖，保持WCDMA用户的业务连续性。

参 考 文 献

[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】 对WCDMA/GSM异系统切换互操作中的信令流程相关参数设计进行分析研究，结合试验网测试的相关数据，给出了异系统切换互操作的优化策略和应遵循的优化原则。

【关键词】 AMR异系统切换 压缩模式 测量 判决 3A事件

虽然中国已经进入WCDMA通信时代，但GSM网络仍将长期存在，其完整性及覆盖方面的优势，决定了WCDMA系统仍需依托GSM网络进行布网，并为GSM提供覆盖上的补充。因此，如何利用有深度覆盖的GSM网络和WCDMA网络为用户提供无缝服务，GSM/WCDMA互操作的优化至关重要。

一、WCDMA/GSM异系统切换信令流程分析

WCDMA到GSM/GPRS网络的切换/重选主要发生在以下四种场合：UE离开WCDMA连续覆盖区、UE转到拐角处、WCDMA室内覆盖的不足、WCDMA和GSM/GPRS两网间的负荷分担。

前三项信令流程是一样的，都是因为覆盖原因造成异系统切换，具体为：测量控制→测量报告→切换判决→切换执行，如图1所示。

WCDMA与GSM之间的异系统切换由RNC/BSC控制，手机在WCDMA 网络内建立AMR连接，当手机测量上报e1f事件后，将启动压缩模式；启动压缩模式后，手机根据RNC测量控制的指令，测量相邻GSM小区的电平（RSSI测量）；当发现有满足条件的小区后，手机便根据新的测量控制的指令，对满足条件的相邻小区进行BSIC 的验证；BSIC验证成功后，RNC便向核心网上报切换请求，等待切换指令；然后，RNC再向UE发出切换指令，UE在GSM网络内完成ISHO切换。

WCDMA和GSM/GPRS两网间的负荷分担的异系统切换的过程分三个步骤：切换触发、测量、判决。如图2。

二、WCDMA/GSM异系统切换互操作优化策略

通过以上对参数特点的分析，可以探究出以下WCDMA/GSM异系统切换互操作过程中的优化策略。

1.压缩模式的触发（包含TX POWER、RSCP、EC/IO、UL QUALITY、DL DPCH POWER五种判决条件）。

通常与异系统切换有关的事件有1E与1F、2D与2F、6A与6B以及3A。1E和1F可以由CPICH的绝对门限触发，2D与2F可以由CPICH的信号强度或信号质量触发。6A和6B由UE的发射功率触发。事件3A的触发条件为WCDMA的信号质量低于某个门限，同时GSM信号强度高另一个门限。事件3A被触发，RNC将要求UE执行异系统切换或小区更新。

2D、3A触发门限设置越低，话务越多地留在WCDMA网络。但这两参数设置越低，发生切换时的WCDMA信号越差，越容易发生掉话。2D、3A参数设置较高，可以在WCDMA信号变差之前将业务切换到GSM小区，降低掉话率。通过测试结果来看，为避免WCDMA网络边缘掉话，应在WCDMA信号较好情况下启动异系统测量，即异系统电路域业务的2D事件触发电平不要设置过低。但2D和3A门限设置也不能过高，否则将引起大量WCDMA用户切换到GSM小区，引起GSM网络话务量上升。

各事件的触发门限值可以选择Ec/Io或者RSCP，具体选择可以根据情形来设定。

（1）在覆盖边缘，系统多为上行路损受限，从而触发由于覆盖原因导致的系统间切换，建议采用RSCP测量（通过HHORSCPThreshold和HHORSCPCancel阈值控制），而且Ec/Io变化的区间相对较小，变化太快，不适于覆盖原因导致的切换。HHORSCPThreshold参数对触发硬切换作用明显，随着HHORSCPThreshold值的减少，小区发生硬切换的边界越远；HHORSCPThreshold设置越大，触发硬切换的条件就相对宽松，手机易进入压缩模式。在压缩模式期间，会引起基站和UE发射功率增加，引起小区干扰上升；要求HHORSCPCancel大于HHORSCPThreshold值。如果设置不当，会引起乒乓切换。（2）对于覆盖中心，干扰较大，系统多为下行干扰受限，从而触发系统间切换，因此Ec/Io测量量更能表征系统的受干扰程度。

2.压缩模式过程中的测量

为了进行WCDMA/GSM的切换，需要启动频间/系统间的测量，也就需要启动压缩模式。采用压缩模式意味着在发送和接收过程中，有部分时隙将不会用于数据传输，而专门用来进行频间/系统间测量。在压缩模式测量过程中维持的时间尤为重要，GsmMaxMeasPeriod决定了压缩模式测量维持的时间。

根据实测的结果发现，RSSI 测量时间< 2秒，BSIC验证的时间< 3秒，时间的长短与相邻GSM小区的信号和频率复用有关，如果信号差，频率不干净，所需要的时间就会更多。如表1所示。

可以通过调整参数，使压缩模式维持的时间，既能够保证有效切换的完成，又能减少由于无效切换造成压缩模式时间太长，从而加大整网的干扰。所谓的无效切换是指， 一些GSM干扰很大， 信号不强的地方，即使测量周期再长，UE也无法完成BSIC 的验证的无效切换。

另外，针对WCDMA和GSM/GPRS互操作中的负荷分担，在WCDMA网络建设初期，大部分GSM的站点与WCDMA复用，可以尽量用WCDMA站点来提供服务，分担GSM的负荷，用GSM来延伸WCDMA的覆盖，弥补WCDMA覆盖的不足。对于GSM 网络连续覆盖，WCDMA网络覆盖不连续的现实，在创建邻区时考虑，双向邻区和单向邻区的不同区域的不同定义，如图3所示。

在WCDMA的覆盖边缘和空洞区域，使用单向切换，防止在WCDMA覆盖不好的区域发生乒乓切换。所以在WCDMA覆盖边界，WCDMA与共站的GSM建议只定义单向小区。

三、WCDMA/GSM异系统切换互操作优化原则

GSM/WCDMA异系统互操作算法非常繁杂，总结上述策略，如何权衡各项参数门限是GSM和WCDMA网络平稳融合的关键，也是网络优化的重点工作，总的来说应遵循以下主要原则。（1）影响最小原则。WCDMA网络不要影响到现在GSM网络的稳定性。（2）切换最少原则。尽量减少系统间切换发生的次数，避免频繁的系统间重选。（3）负荷负担原则。WCDMA网络的高频率效率可以分担一部分的GSM网络的负荷，同时在WCDMA网络负荷较高的时候，可以利用GSM网络富余容量吸纳WCDMA用户的低端业务。（4）质量最好原则。尽量让WCDMA用户享受WCDMA网络的服务，利用GSM网络拓展WCDMA覆盖，保持WCDMA用户的业务连续性。

参 考 文 献

[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】 对WCDMA/GSM异系统切换互操作中的信令流程相关参数设计进行分析研究，结合试验网测试的相关数据，给出了异系统切换互操作的优化策略和应遵循的优化原则。

【关键词】 AMR异系统切换 压缩模式 测量 判决 3A事件

虽然中国已经进入WCDMA通信时代，但GSM网络仍将长期存在，其完整性及覆盖方面的优势，决定了WCDMA系统仍需依托GSM网络进行布网，并为GSM提供覆盖上的补充。因此，如何利用有深度覆盖的GSM网络和WCDMA网络为用户提供无缝服务，GSM/WCDMA互操作的优化至关重要。

一、WCDMA/GSM异系统切换信令流程分析

WCDMA到GSM/GPRS网络的切换/重选主要发生在以下四种场合：UE离开WCDMA连续覆盖区、UE转到拐角处、WCDMA室内覆盖的不足、WCDMA和GSM/GPRS两网间的负荷分担。

前三项信令流程是一样的，都是因为覆盖原因造成异系统切换，具体为：测量控制→测量报告→切换判决→切换执行，如图1所示。

WCDMA与GSM之间的异系统切换由RNC/BSC控制，手机在WCDMA 网络内建立AMR连接，当手机测量上报e1f事件后，将启动压缩模式；启动压缩模式后，手机根据RNC测量控制的指令，测量相邻GSM小区的电平（RSSI测量）；当发现有满足条件的小区后，手机便根据新的测量控制的指令，对满足条件的相邻小区进行BSIC 的验证；BSIC验证成功后，RNC便向核心网上报切换请求，等待切换指令；然后，RNC再向UE发出切换指令，UE在GSM网络内完成ISHO切换。

WCDMA和GSM/GPRS两网间的负荷分担的异系统切换的过程分三个步骤：切换触发、测量、判决。如图2。

二、WCDMA/GSM异系统切换互操作优化策略

通过以上对参数特点的分析，可以探究出以下WCDMA/GSM异系统切换互操作过程中的优化策略。

1.压缩模式的触发（包含TX POWER、RSCP、EC/IO、UL QUALITY、DL DPCH POWER五种判决条件）。

通常与异系统切换有关的事件有1E与1F、2D与2F、6A与6B以及3A。1E和1F可以由CPICH的绝对门限触发，2D与2F可以由CPICH的信号强度或信号质量触发。6A和6B由UE的发射功率触发。事件3A的触发条件为WCDMA的信号质量低于某个门限，同时GSM信号强度高另一个门限。事件3A被触发，RNC将要求UE执行异系统切换或小区更新。

2D、3A触发门限设置越低，话务越多地留在WCDMA网络。但这两参数设置越低，发生切换时的WCDMA信号越差，越容易发生掉话。2D、3A参数设置较高，可以在WCDMA信号变差之前将业务切换到GSM小区，降低掉话率。通过测试结果来看，为避免WCDMA网络边缘掉话，应在WCDMA信号较好情况下启动异系统测量，即异系统电路域业务的2D事件触发电平不要设置过低。但2D和3A门限设置也不能过高，否则将引起大量WCDMA用户切换到GSM小区，引起GSM网络话务量上升。

各事件的触发门限值可以选择Ec/Io或者RSCP，具体选择可以根据情形来设定。

（1）在覆盖边缘，系统多为上行路损受限，从而触发由于覆盖原因导致的系统间切换，建议采用RSCP测量（通过HHORSCPThreshold和HHORSCPCancel阈值控制），而且Ec/Io变化的区间相对较小，变化太快，不适于覆盖原因导致的切换。HHORSCPThreshold参数对触发硬切换作用明显，随着HHORSCPThreshold值的减少，小区发生硬切换的边界越远；HHORSCPThreshold设置越大，触发硬切换的条件就相对宽松，手机易进入压缩模式。在压缩模式期间，会引起基站和UE发射功率增加，引起小区干扰上升；要求HHORSCPCancel大于HHORSCPThreshold值。如果设置不当，会引起乒乓切换。（2）对于覆盖中心，干扰较大，系统多为下行干扰受限，从而触发系统间切换，因此Ec/Io测量量更能表征系统的受干扰程度。

2.压缩模式过程中的测量

为了进行WCDMA/GSM的切换，需要启动频间/系统间的测量，也就需要启动压缩模式。采用压缩模式意味着在发送和接收过程中，有部分时隙将不会用于数据传输，而专门用来进行频间/系统间测量。在压缩模式测量过程中维持的时间尤为重要，GsmMaxMeasPeriod决定了压缩模式测量维持的时间。

根据实测的结果发现，RSSI 测量时间< 2秒，BSIC验证的时间< 3秒，时间的长短与相邻GSM小区的信号和频率复用有关，如果信号差，频率不干净，所需要的时间就会更多。如表1所示。

可以通过调整参数，使压缩模式维持的时间，既能够保证有效切换的完成，又能减少由于无效切换造成压缩模式时间太长，从而加大整网的干扰。所谓的无效切换是指， 一些GSM干扰很大， 信号不强的地方，即使测量周期再长，UE也无法完成BSIC 的验证的无效切换。

另外，针对WCDMA和GSM/GPRS互操作中的负荷分担，在WCDMA网络建设初期，大部分GSM的站点与WCDMA复用，可以尽量用WCDMA站点来提供服务，分担GSM的负荷，用GSM来延伸WCDMA的覆盖，弥补WCDMA覆盖的不足。对于GSM 网络连续覆盖，WCDMA网络覆盖不连续的现实，在创建邻区时考虑，双向邻区和单向邻区的不同区域的不同定义，如图3所示。

在WCDMA的覆盖边缘和空洞区域，使用单向切换，防止在WCDMA覆盖不好的区域发生乒乓切换。所以在WCDMA覆盖边界，WCDMA与共站的GSM建议只定义单向小区。

三、WCDMA/GSM异系统切换互操作优化原则

GSM/WCDMA异系统互操作算法非常繁杂，总结上述策略，如何权衡各项参数门限是GSM和WCDMA网络平稳融合的关键，也是网络优化的重点工作，总的来说应遵循以下主要原则。（1）影响最小原则。WCDMA网络不要影响到现在GSM网络的稳定性。（2）切换最少原则。尽量减少系统间切换发生的次数，避免频繁的系统间重选。（3）负荷负担原则。WCDMA网络的高频率效率可以分担一部分的GSM网络的负荷，同时在WCDMA网络负荷较高的时候，可以利用GSM网络富余容量吸纳WCDMA用户的低端业务。（4）质量最好原则。尽量让WCDMA用户享受WCDMA网络的服务，利用GSM网络拓展WCDMA覆盖，保持WCDMA用户的业务连续性。

参 考 文 献

[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