1、研究院2012年8月与2/3G互操作方案研究第1页，共38页。数据业务互操作方案及分析 扩大规模试验互操作测试规范介绍 与2/3G互操作概述1232第2页，共38页。与2/3G互操作概述终端形态导入期：终端以数据业务为主优化期：终端引入语音业务普及期：多业务规模发展20112012201320142015数据卡、平板电脑等数据类终端多模单待：手机双待手机（和）多模单待：手机互操作仅用于保证业务连续性，提升用户体验；不引入互操作，多模终端仍能正常驻留并进行业务目标：以尽可能小网络改造、产业支持的代价，满足用户业务连续性、高速率的需求考虑到不同业务的需求，数据和语音两类终端的互操作策略需统筹考虑第
2、3页，共38页。扩大规模试验互操作测试规范介绍 与2/3G互操作概述123 数据业务互操作技术方案2 二阶段互操作测试结果分析 互操作方案及分析2.12.2第4页，共38页。数据业务互操作方案分类以及应用情况根据与2/3G网络间是否支持互操作及对互操作功能的支持程度，与2/3G系统间互操作策略存在以下3种选择实施代价空闲态简单互操作双向重选BSC/RNC及SGSN软件升级需要进行网络优化支持脱网重搜，双芯片终端需支持背景搜索LTE业务中断约1020s后在2/3G网络恢复；在2/3G网络建立业务时，单芯片终端需待业务结束后才能返回LTE，双芯片终端可通过连接态背景搜索返回LTE(理论分析)无互操
3、作支持脱网重搜和背景搜索对网络无要求终端有额外定制要求Telesonia 支持脱网重搜，双芯片终端需支持背景搜索连接态深度互操作BSC/RNC及SGSN软件升级网络优化工作量较大需要端到端产业支持双向重选2/3G现网DoCoMoAT&T双向切换切换业务中断百毫秒或数秒 无覆盖后需25s重选至2/3G网络，返回重选时延约1 2s脱网约1020s后恢复2/3G网络信号；返回需中断信号1s，返回及时性依赖于终端实现(理论分析)第5页，共38页。中远期对深度互操作的需求未来部署语音业务解决方案时，需要升级网络及终端产业支持深度互操作规模发展后，需要引导业务使用过程中尽量切换到网络中，保证用户体验并提升
4、网络利用率，需要支持深度互操作应用建议向业界明确深度互操作技术需求，推动产业界尽快支持，中远期引入 与之间的互操作策略由于网络覆盖完善且仍存在较长的生命周期，因此可作为保证连续性的基础考虑到与之间的业务体验落差过大，建议仅考虑无切换的简单互操作方案以尽量降低实施代价 与之间的互操作策略若使用1.9或更低频段且与共站部署，则覆盖区域内与之间无互操作需求在未使用1.9的区域内，鉴于主要面向数据业务，且终端形态主要为数据卡、等，建议近期考虑简单互操作方案以加快部署数据业务互操作方案建议近期方案应用建议中远期方案应用建议第6页，共38页。互操作方案及分析 话音解决方案及分析 与2/3G互操作概述123
5、 数据业务互操作技术方案2 二阶段互操作测试结果分析2.12.2第7页，共38页。测试基本情况 测试目的 测试验证与系统间采用简单互操作方案时与系统间空闲态小区重选的成功率和重选时延在数据业务连接态下从系统脱网重建到系统的时延，以及不同时延要求的业务体验情况 测试范围 系统厂家（4个）：诺西、阿朗、华为、爱立信 芯片厂家（3个）：中兴微（单芯片）、联芯（单芯片）、创毅视讯（双芯片）测试时间 2012年4月18日-5月30日 测试例 与系统间空闲态小区重选 数据业务连接态脱网重建测试 数据业务连接态脱网重建测试（双芯片终端测试）第8页，共38页。重选成功率：97.12%，失败原因主要为系统消息未
6、解出重选时延到重选：平均不可及总时延为2.3044.5s，与到重选时延相当，符合预期；部分时延较长主要为时延长，需进一步定位原因到重选：平均不可及总时延为0.432.572s，比到的重选时延短，符合预期；部分时延较长主要为时延长，需进一步定位原因终端空闲态重选时延基本符合预期，重选性能有进一步优化空间网络问题需进一步定位原因互操作测试结果（1/2）重选成功率中兴微联芯汇总到到 97.62%100.00%98.42%到到 96.00%95.52%95.83%空闲态重选详细测试结果第9页，共38页。互操作测试结果（2/2）用户体验：非实时类数据业务脱网重建后业务基本可自动恢复，对用户影响不大；实时
7、类数据业务在脱网重建时延大于30s以后，业务窗口会推出，需手动恢复业务下载类业务：脱网重建过程中业务中断下载，重建后绝大多数情况可自动恢复连接在线视频业务：脱网过程中，若有缓存的内容播放，则用户对脱网重建无感知；若无缓存的内容播放，则会出现缓冲状态在线音乐类业务：业务对速率要求低，且有缓存，用户对脱网重建无感知实时类业务：脱网重建过程业务中断，中断时延小于30s时，视频/飞信视频窗口不退出，停留在脱网时刻的画面，网络重建后业务自动恢复；中断时延大于30s时，业务窗口退出，网络重建后需手动恢复业务脱网重建时延：平均不可及总时延15.66-45.40s，主要是搜网的时延较长，不同芯片厂家的时延有一
8、定差异网络/终端诺西/中兴微阿朗/中兴微华为/联芯爱立信/联芯爱立信/创毅脱网重建不可及脱网重建不可及时延（秒）时延（秒）18.0945.4023.6638.8715.66数据业务连接态脱网重建不可及时延控制在30s以内，业务可自动恢复终端脱网后搜网的性能有进一步优化空间终端和网络目前实现的一些机制/策略有待进一步规范连接态脱网重搜详细测试结果第10页，共38页。数据业务互操作方案及分析 扩大规模试验互操作测试规范介绍 与2/3G互操作概述1232第11页，共38页。测试规范介绍TD-LTE/TD-S互操作参数优化目标一：明确不同场景下重选判决门限 原则：保证终端业务接入成功率的前提下控制终端
9、尽量驻留网络TD-LTE/GSM小区重选同二阶段简单互操作方案测试，主要进行基本功能验证和性能摸底 在二阶段规模试验基础上，扩大并深化了简单互操作的测试的内容，除了基本的功能、性能测试验证，还包括不同场景下，互操作参数配置优化方案的探索原则：避免乒乓效应的前提下控制终端尽量尽快返回驻留目标二：摸索对应的重选判决门限目标三：探索连接态相关定时器参数配置探索与ThreshX-High的最合适差值原则：在避免不必要的脱网的前提下，控制终端及时选择性能更好的网络承载业务第12页，共38页。谢 谢！第13页，共38页。互操作具体方案：脱网重搜 方案介绍单、双芯片终端必须支持的标准方案单/双芯片终端在缺失
10、覆盖发生脱网时，需要脱网重搜至新的网络驻留 脱网重搜过程中，终端按照初始小区选择流程首先进行全频带扫频 确认无合适小区可接入后，再根据终端多模能力，搜索其它网络模式小区接入驻留(空闲态)或继续业务（连接态）脱网重搜存在的问题 脱网后，终端会首先尝试搜索小区，因此会对进行全频段扫频，再执行其它网络模式频点的搜索，因此在缺失覆盖的场景下，将增加终端脱网的时间，而脱网期间，用户未接入任何网络，处于无服务状态，因此脱网时延是影响用户业务体验的重要因素 脱网重搜优化建议 为提高用户业务体验，需要优化终端搜网流程，以缩短终端脱网时延。目前考虑通过缩短扫频时间来实现；而小区若能在广播中下发周边邻区、2/3G
11、邻区的频点信息，终端也可以在脱网重搜时优先针对这些频点进行测量，以提升终端脱网重搜效率脱网重搜技术方案第14页，共38页。互操作具体方案：背景搜索方案介绍工信部对单、双芯片终端无互操作时为实现2/3G返回要求的非标准方案单、双芯片终端由2/3G网络返回网络时，按照设定的搜索周期对全网的所有频段进行测量，一旦搜索到合适的小区就立刻返回双芯片终 端空闲态和连接态都需支持背景搜索单芯片终端空闲态需支持背景搜索，连接态难度较大，因此未做要求背景搜索存在问题目前终端在进行背景搜索时，一般对全网所有频段进行测量，选择接收信号功率最好的小区接入，导致终端背景搜索耗时长、发热量大、功耗高背景搜索优化建议为提高
12、终端背景搜索效率，减小功耗，可以考虑在2/3G小区能广播中下发周边邻区的频点信息，终端在进行背景搜索时可仅针对这几个频点进行测量，可有效提升终端背景搜索效率背景搜索技术方案第15页，共38页。覆盖覆盖小区重选到GSM小区重选回LTE 覆盖小区重选到TDs小区重选回LTE简单互操作具体方案：空闲态重选对用户体验的影响 执行重选时用户无法支持主被叫 频繁重选导致终端耗电增加待机时间缩短对现有2/3G网络的影响需软件升级覆盖区内所有2/3G现网无线设备：2/3G小区广播中支持邻区 重选优先级等新参数的配置单芯片终端空闲态唯一可用互操作技术方案，必须升级2/3G现网设备实现第16页，共38页。简单互操
13、作具体方案：空闲态重选方案概述用户空闲态只能通过小区重选与2/3G系统间小区重选区别系统引入优先级概念，不同系统小区配置不同优先级，通常配置，以保证数据业务尽可能在进行，提升用户业务体验或小区的优先级配置可精确至频点，小区可精确至一段频率范围内的一组频点流程描述测量控制阶段 系统广播下发邻区配置及测量重选参数；终端根据测量启动及重选判决准则，进行测量和决定重选重选执行阶段此过程用户无法进行主被叫LTE系统eNB2/3G系统BSC/RNCLTE 覆盖1.1 测量控制（系统广播消息广播邻区配置及测量、重选相关参数）2.重选执行2/3G 覆盖多模终端1.2 终端测量并决定重选测量控制阶段重选执行阶段
14、UE在目标小区的同步驻留-路由区、位置区更新完成注：图以终端由LTE接入2/3G网络为例CN各系统测量启动及重选判决准则优先级简介第17页，共38页。由于广播周期短，信令交互效率高，因此终端接入的重选时延短，理论值仅750毫秒简单互操作具体方案：空闲态重选方案性能及改造分析重选时延性能分析用户不可及时延与目标小区同步读系统消息位置/路由/跟踪区更新测量24秒24秒LTE-GSM48秒 可优化至36秒测量不计入重选时延理论值:750ms12秒23秒LTE-TDs35秒 可优化至25秒100+150毫秒500毫秒左右GSM/TDs-LTE系统间移动性系统间移动性改造需求改造需求改造方式改造方式实现
15、难度实现难度无线网无线网核心网核心网2/3G 2/3G现网不支持至的空闲态重选：现网广播不支持邻区、测量、重选优先级、重选参数配置2G：软件升级所有覆盖区域内：软件升级所有覆盖区域内的的3G：软件升级所有覆盖区域内：软件升级所有覆盖区域内的的低低 方案不涉及2/3G现网，无需改造低低现网设备改造分析：2/3G无线设备需软件升级支持邻区及重选相关参数的广播设备支持情况较好，及3G设备均已支持且已测试，2G设备已支持尚未测试单芯片数据终端已普遍支持与间的小区重选，但尚未完成与间小区重选功能的开发产业支持情况第18页，共38页。深度互操作具体方案：连接态切换概述 终端在专用信道模式下（业务连接态下）
16、，按照网络的控制进行异系统邻区测量上报并在满足一定触发条件下，接入网络指定的目标异系统小区继续数据传输的过程切换：连接态互操作方案 切换有多种具体实现方案，流程不同，涉及网元及具体操作也不同，目前与2/3G系统间数据业务连接态下可用的切换方案分为两类：目标网络不预留资源：终端在目标网络接入后需执行附着并重新申请资源恢复业务，实际流程类似于重选，性能较差，但实现相对简单，存在多种实现方式，可进一步细分为 网络不传目标小区广播：终端以重选方式接入目标小区，需读取广播 网络传递目标小区广播：终端直接接入目标小区发起业务请求，无需读取广播 目标网络预留资源：终端接入目标网络后可直接使用预留资源恢复业务
17、，与现网2/3G话音业务切换流程类似，性能较好，但实现相对复杂切换方案分类第19页，共38页。备系统引入优先级系统中引入了重选优先级的概念，2/3G系统广播消息中也增加相应字段，支持与系统基于优先级的小区重选网络可配置不同频点或频率组的优先级，通过广播在系统消息中告诉，对应参数为，取值为（0.7）优先级配置单位是频点，因此在相同载频的不同小区具有相同的优先级通过配置各频点的优先级，网络能更方便地引导终端重选到高优先级的小区驻留达到均衡网络负荷、提升资源利用率，保障信号质量等作用重选优先级也可以通过 消息告诉，此时忽略广播消息中的优先级信息，以该信息为准网络能主动引导进行系统间小区重选，完成域话
18、音呼叫等消息块消息块所在域所在域对应载频对应载频3当前载频，即服务小区载频当前载频，即服务小区载频5某个异频载频某个异频载频6某个载频某个载频某个载频某个载频7某个载频某个载频8某个某个2000载频载频2G系统在2中广播邻区及本小区优先级信息，3G系统在19中广播第20页，共38页。备-小区重选测量启动及判决(到异系统)异系统测量启动异系统频率优先级高于服务小区，或异系统频率优先级低于/等于服务小区，且服务小区=(：异系统启动测量门限)重选判决准则重选至高优先级（优先级按频率设置，一般无同优先级的异系统邻区)优先级高的满足：终端测量到的异系统信号强度持续时间均大于,，且已在当前小区驻留1s以上
19、重选至低优先级服务小区所在频率、系统内、外高优先级邻区的测量值均不满足上述准则，且在时间内，,，且存在低优先级异系统邻区信号强度 大于,，重选时应保证已在当前小区驻留1s以上第21页，共38页。备-小区重选测量启动及判决(到异系统)异系统测量启动异系统频率优先级高于服务小区，或异系统频率优先级低于/等于服务小区，服务小区低于 重选判决准则重选至高优先级高优先级异系统小区的持续大于，向高优先级重选重选至低优先级当前小区及系统内小区的 低于 时，满足以下条件时可进行重选：1.低优先级异系统频率的持续大于2.如果没有小区满足条件1，且大于+（)重选时应保证已在小区驻留5s以上第22页，共38页。备-
20、小区重选测量启动及判决(到异系统)异系统测量启动异系统频率优先级高于服务小区，或异系统频率优先级低于/等于服务小区，且=1 或 =2，则需要进行低优先级层的测量重选判决准则重选至高优先级在时间间隔内，高优先级异系统强度大于重选至低优先级在时间间隔内，0，或 -A小区重选过程，由于终端对最近一次异系统小区A系统广播消息有记忆，使得时延短(4)，去除之后0.184s；阿朗网络下第二段时延较长（0.935s），原因：中兴微终端需要读到6才发起连接请求，测试网络6广播周期为640第一段时延由于联芯终端使用了测量阶段的同步信息，时延比中兴微短备-空闲态重选测试结果注：第一段时延：重选判决 第一条广播消息
21、 第二段时延：第一条广播消息 第三段时延：网络/终端第33页，共38页。到背景搜索重建时延（创毅终端）：2030s （由于无配套路测软件，且芯片厂家无法检测模式相关信令，时延由粗略统计）备-连接态脱网重建测试结果(1/3)到脱网重建时延：在脱网时的约为到脱网重建时延：在脱网时的约为-120130，平均不可及总时延，平均不可及总时延15.66-45.40s中兴微终端：在阿朗网络下第一段时延为中兴微终端：在阿朗网络下第一段时延为41.5s，而在诺西网络下第一段时延仅为，而在诺西网络下第一段时延仅为16.43s，主要优化点：脱网后全频段，主要优化点：脱网后全频段搜索机制，从优先搜索改为优先搜索搜索机
22、制，从优先搜索改为优先搜索 联芯终端：第一段时延约联芯终端：第一段时延约21.5s，不同网络下表现一致，且脱网后先搜索频点再搜索频点；第二段时延在爱立信，不同网络下表现一致，且脱网后先搜索频点再搜索频点；第二段时延在爱立信测试区域较长（测试区域较长（15.54s），初步分析：读广播消息时延长），初步分析：读广播消息时延长 创毅终端：创毅终端：脱网后直接搜索频点，脱网重建中断时延平均脱网后直接搜索频点，脱网重建中断时延平均15.66s，波动范围，波动范围941s，部分时延较，部分时延较长的原因为：随机接入网络多次失败长的原因为：随机接入网络多次失败注：第一段时延：脱网（在网络失步）第一条广播消息
23、 第二段时延：第一条广播消息 第三段时延：网络/终端第34页，共38页。备-连接态脱网重建测试结果(2/3)到脱网重建用户体验下载类业务（上传下载、迅雷下载、下载）脱网重建过程中业务中断下载，重建后绝大多数情况可自动恢复连接爱立信/联芯组合测试，中断时延较长，下载不能自动恢复有缓存的在线视频（优酷视频、新浪视频、手机视频业务）脱网过程中，若有缓存的内容播放，则用户对脱网重建无感知；若无缓存的内容播放，则会出现缓冲状态手机视频业务缓存量小，脱网重建过程中视频都会出现缓冲界面相同的网络环境下，缓存速度：优酷视频 新浪视频 手机视频业务在线音乐类业务（酷我音乐）业务对速率要求低，且有缓存，用户对脱网
24、重建无感知实时类业务（视频、飞信视频、游戏）在脱网重建过程业务均中断：中断时延小于30s时，视频/飞信视频窗口不退出，停留在脱网时刻的画面，网络重建后业务自动恢复；在线游戏在脱网过程中不会离开，网络重建后继续同一局游戏中断时延大于30s时，视频/飞信视频均会退出视频窗口，网络重建后需重新点击视频按钮恢复业务，纸牌游戏在脱网过程中离开游戏窗口，网络重建后需点击游戏座位可恢复到同一局游戏飞信视频画面质量不如视频第35页，共38页。备-连接态脱网重建测试结果(3/3)业务类型业务类型脱网前（网络）脱网前（网络）脱网过程中脱网过程中业务重建后（网络）业务重建后（网络）下载类业务下载类业务（上传下载、迅
25、雷（上传下载、迅雷下载、下载）下载、下载）连续无中断下载，下载连续无中断下载，下载平均速率平均速率418不等不等业务无速率，中断时长业务无速率，中断时长1050s不等不等绝大多情况可自动恢复下载任务，绝大多情况可自动恢复下载任务，下载平均速率下载平均速率0.11.3不等不等有缓存的在线视频有缓存的在线视频（优酷视频、新浪（优酷视频、新浪视频、手机视频业视频、手机视频业务）务）流畅播放高清视频，缓流畅播放高清视频，缓存速度：优酷视频存速度：优酷视频 新新浪视频浪视频 手机视频业务手机视频业务优酷视频、新浪视频业务：用户无感知（脱网过程播放之前缓存的内容），体验良好手机视频业务：由于缓存较少，处于
26、缓冲状态流畅播放标清视频，高清视频较流畅播放标清视频，高清视频较卡卡音乐类业务音乐类业务（酷狗音乐）（酷狗音乐）流畅播放，下载平均速流畅播放，下载平均速率率0.35不等不等用户无感知（脱网过程播放之用户无感知（脱网过程播放之前缓存的内容），体验良好前缓存的内容），体验良好流畅播放，下载平均速率流畅播放，下载平均速率0.21.2不等不等实时类业务实时类业务（视频、飞信视频、（视频、飞信视频、游戏）游戏）音频、视频、游戏均流音频、视频、游戏均流畅，但飞信视频清晰度畅，但飞信视频清晰度不如视频，下载平均速不如视频，下载平均速度：视频度：视频200600不等，不等，游戏游戏250不等不等中断时延小于3
27、0s时，业务中断，窗口停留脱网时刻的画面中断时延大于30s时，业务中断，并退出视频/游戏窗口中断时延小于30s时，业务可自动恢复，对用户影响较小中断时延大于30s时，业务需手动连接恢复，用户体验较差下载平均速度：视频200400不等，游戏250不等第36页，共38页。业务连接态相关定时器参数介绍由于简单互操作策略下，终端在LTE业务连接态，通过脱网重建接入其它系统小区恢复业务，因此设置合理参数，使终端适时判决进入脱网重搜状态，是影响互操作方案性能和用户体验的关键点参数参数参数含义参数含义参数配置对业务性能的影响参数配置对业务性能的影响N310表示UE接收到底层的连续“失步”指示的最大数目，即连
28、续收到N310个失步指示则判断UE失步参数设置过小，UE认为当前网络无线链路失败的概率增大，可能导致终端发生不必要的脱网；在业务质量还设置过大时，终端难以进入脱网状态以接入别的小区重建业务，可能引入极差的业务感受参数设置过小，UE将无线链路依旧可以忍受判断为无线链路失败概率会变大，设置过大时，则将无线链路失败判断为无线链路依旧可以忍受的概率会变大T310UE连续收到N310个失步指示后，启动该定时器直到终端离开物理层失步状态，超时后，终端认为无线链路失效，发起连接重建流程T311UE在发起RRC连接重建流程时启动，当选择了一个EUTRAN小区或者异系统小区后停止；超时后，UE发生脱网进入RRC_IDLE态参数设置过小，会使正常的RRC连接重建过程被异常终端，设置过大，UE无法重建RRC连接时，难以进入脱网重搜状态，搜索其它接入第37页，共38页。演讲完毕，谢谢观看！第38页，共38页。
