GSM与WCDMA无线侧互操作
2010-11-07字号：大 | 中 | 小
随着国家3G牌照的正式发放，国内三大电信运营商正式获得了国家的3G运营权，并积极着手进行3G网络的建设，同时对现有网络进行整体升级和扩容，为3G服务作前期的准备。正如第一代移动通信系统被后来GSM取代一样，在不久的将来，3G网络必将全面取代GSM网络。尽管如此，目前GSM网络仍拥有目前世界上最广大的用户，在一段时间内，GSM网络仍然占据主导地位，GSM网络与CDMA网络在相当长的时间内广泛地共存，因此如何发挥GSM与CDMA各自的优势，实现平滑过渡是电信运营商在网络建设和优化中必须考虑的问题。
2G/3G互操作概述
2G/3G的互操作功能分PLMN选择、小区重选、切换3种，其中PLMN选择、小区重选对应的是手机在空闲状态下的行为，切换是手机在连接状态下的行为。通过PLMN选择、小区重选、切换3种方法，手机可以从3G网络过渡到2G网络，也可以从2G网络过渡到3G网络。
空闲状态下的GSM/WCDMA互操作
2.1 PLMN选择和重选
（1）PLMN选择：当手机开机后，手机尝试与一个PLMN网络进行联系，并以自动搜网方式或者手工搜网方式选择PLMN，选择PLMN后，手机搜索此PLMN的一个合适的小区驻留，并在当前小区进行注册。
（2）PLMN重选：如果手机处于VPLMN（visited PLMN）中，在自动搜网方式下，手机将周期性地尝试从其HPLMN（home PLMN）或者其它几个较高优先级的PLMN中获取服务，按照PLMN的优先级顺序自动的选择一个PLMN。HPLMN可以通过USIM卡中的文件EFIMSI中的IMSI（MCC+MNC+MSIN）导出。
（3）PLMN重选优先级：UE开机后选择PLMN，首先尝试选择的是RPLMN（registered PLMN）。在选择PLMN后，手机中生成一个按照优先级排序的PLMN列表，列表中的优先级排列如下 ：
◆HPLMN；
◆按优先级排列的USIM卡文件EFPLMNwAcT（用户控制的）中的PLMN；
◆按优先级排列的在USIM 卡文件EFOPLMNwACT（运营商控制的）中的PLMN ；
◆按随机方式排列的信号质量较好的PLMN ；
◆按信号质量降序排列的其他PLMN ；
手机发现自己处于VPLMN中时，在自动搜网方式下将按照上述排列的PLMN次序进行PLMN重选和位置登记。
（4）如何实现优选WCDMA网络
◆3G与2G采用相同的PLMN号码：这种情况下需要将3G设置为优先选择的无线接入技术，UE进行PLMN选择时就会优先采用WCDMA进行无线接入；
◆3G与2G采用不同PLMN号码：这种情况下只需将3G设置为归属网络（HPLMN）即可。
3G→2G小区重选流程
（1）3G信号质量的表示方法
参考3GPP协议TS 25.304，3G系统信号质量使用下式中的方法表示：
Squal = Qqualmeas – Qqualmin
Srxlev = Qrxlevmeas – Qrxlevmin - Pcompensation
只有满足Squal>0且Srxlev>0时，手机才认为此小区是一个合适小区，可以驻留，此即S准则。
（2）3G→2G小区重选流程
系统间测量启动条件：
◆若Sx > SsearchRAT，UE不需在不同无线接入技术之间的小区上进行测量；
◆若Sx <= SsearchRAT，UE在RAT小区上进行测量；
◆若SsearchRAT未在服务小区中发送，UE在RAT小区上进行测量；
小区选择判断准则（R准则）：
Rs=Qmeas，s + Qhyst，s Rn=Qmeas，n +Qoffsets，n
其中，Qoffsets,n表示两个小区间的偏移量；Qhyst,s表示应用于服务小区的迟滞值；Qhysts,n表示应用于邻小区的迟滞值。Qmeas表示小区的测量质量，FDD小区由小区选择和重选质量测量信息元素设定，用CPICH Ec/No or CPICH RSCP表示。 小区选择流程如图1所示：
图1 3G→2G小区重选流程
2.3 2G→3G小区重选算法
◆2G→3G小区重选判决条件：
CPICH Ec/No>FDD_Qmin
CPICH RSCP>RLA_C + FDD_Qoffset
◆上述条件满足并保持5秒，才能重选到合适的3G小区。
◆如果距离上次重选在15秒内 ，FDD_Qoffset 应该加上5 dB。
◆手机从UTRAN小区重选到GSM小区的最初5秒内不能重选回UTRAN。
连接状态下的2G/3G互操作:
压缩模式与3G/2G切换
对于WCDMA终端，为了进行3G/2G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。采用压缩模式也就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。压缩模式帧的产生有两种方法：一种是扩频因子减半法，即通过增大业务的空口带宽，从而同一无线帧内部分时隙可以专门用来做频间/系统间测量，部分时隙专门用来做数据比特传输。