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TD-LTE多模终端异系统重选过程研究与实现周劲松;胡磊【摘要】首先对TD-LTE多模终端的异系统重选过程进行了研究。
在此基础上，对几个重选场景进行了协议栈的流程设计与实现，并通过规范和描述语言（SDL）/数表结合仿真法(TTCN)进行了仿真测试产生了MSC图，验证了信令流程的正确性。
【期刊名称】《广东通信技术》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P47-49,75)【关键词】TD-LTE多模;重选;协议栈;TTCN【作者】周劲松;胡磊【作者单位】重庆邮电大学;重庆邮电大学【正文语种】中文引言随着3G技术的发展以及智能终端的普及，高速移动数据业务需求激增，驱动了移动宽带技术的发展，3GPP组织启动了LTE项目，同时我国推出了具有自主知识产权的TD-SCDMA技术的后续演进TD-LTE，确立了我国在全球新一轮产业竞争的领先地位。
考虑到目前的2G/3G网络覆盖限制以及应用的普及性，LTE的发展必须考虑向下兼容来保证网络演进的平滑过渡，以适应各种场景的需求，如语音短信业务，高速、低速数据业务，网络覆盖不全等。
为了满足用户以及市场的需求，同时支持TD-LTE/TD-SCDMA/GSM多模终端的出现成为必然。
而多模终端的设计必须考虑各种网络模式的互操作过程，小区重选就是终端空闲状态下发现质量更好的小区，选择更适合的网络驻留的重要互操作过程。
1 TD-LTE异系统重选过程研究终端设备在IDLE状态下除了监听寻呼以外，最重要的任务就是进行测量，选择更合适的接入技术的网络和小区驻留。
小区重选过程分为测量、重选判定和重选执行部分。
终端按照测量准则触发测量，并得到服务小区和异系统邻小区相关信号功率值，然后进行后续的重选过程判定以及重选执行。
各模式重选的状态转移过程如图1。
目前采用的小区重选机制有两种：基于优先级准则和基于测量值排序。
本文主要基于优先级准则对于TD-LTE多模终端的异系统重选过程进行研究。
LTE异系统互操作参数配置说明
2/3/4G互操作可通过CSFB来实现，本文档是4G TD-LTE侧配置相关参数操作方法，具体步骤如下文。
一、打开CSFB开关（LNBTS级）：
选到LNBTS级别，参数Active CS fallback via redirection选择Enable。
二、重定向到GSM网络配置，添加REDRT参数（LNCEL级），如下：
右击LNCEL小区级—>添加REDRT后，填入相应的REDRT重定向参数信息，如下图所示：
参数解释：
GSM网络频点添加（LNCEL级-REDRT下），添加New GERAN ARFCN values list，这里可以复制添加多个GSM频点，如下图示：
三、重定向到TDS网络配置，REDRT参数（LNCEL级）配置如下（此处不做）：
与重定向到GSM网路类似，可添加另外的REDRT参数，此处只是频点配置不同，不需要添加另外的list，只需直接在REDRT中配3G频点。
四、重选到TDS参数添加
右击LNCEL小区—>添加UFFIM（UTRAN FDD Frequency Idle Mode），配置3G重选时延，配置如下图：
添加UFFIM下List of UTRA TDD carrier frequencies，其中包括3G小区优先级、3G频点、重选门限等信息，完整配置信息如下：
参数解释：
上面可重复复制添加多个List of UTRA TDD carrier frequencies，添加多个3G重选频点。
最后添加小区重选时UTRA频率和UTRA相邻小区相关重选信息SIB6消息，右击LNCEL 小区，添加New System informationScheduling配置如下：。
TD-LTE无线数据终端用户手册写在前面的话为小朋友精心打造的智能儿童手表，既可以打电话，又可以定位，还可以陪小朋友聊天、解答小朋友的问题、协助小朋友学习。
在持续优化用户体验的目标下，我们的软件将会不定期通过在线升级推出新的版本，可能涉及UI界面优化、功能升级等。
主机示图安装Nano SIM卡1.选择Nano SIM卡请选择与手表相匹配的4G Nano SIM卡。
此卡需开通来电显示，GPRS数据流量上网功能，通话功能。
注意，手表可使用2G、3G、4G通用流量。
开关机开机关机状态下，按住〈开机键〉开机关机开机状态下，长按开机键，可选择关机或者重启下载APP1.扫描二维码下载手表APP，APP二维码也可以在手表的工具界面里找到。
2.注册与登录3.扫描绑定（1）手表开机。
（2）进入菜单〈设置->工具->注册码〉。
（3）打开手机APP，APP登录成功后，进入APP的〈添加设备〉，扫描手表上的绑定码后开始绑定。
第一个绑定手表的用户成为管理员。
其他绑定手表的用户，都需要管理员审核绑定请求，管理员可以在APP的〈设置->设备消息〉选项中审核绑定请求。
按键操作SOS键紧急情况下，长按sos键发起求救呼叫（app需设置好紧急求救联系人）应用介绍电话：支持电话本联系人拨号，拨号盘拨号（需app打开键盘功能）定位：通过APP查看实时位置。
安全区域：可设置3个安全围栏，手表离开围栏范围会有报警通知。
语音监护：通过app设置，手表主动给设置的号码拨号（一般为家长号码），手机可以实现单向聆听手表端状况.微聊：与手表、手机APP用户之间发送实时语音。
足迹：可查看历史轨迹碰碰好友：两个手表可以相互碰一碰交好友，好友手表可以互相发微聊信息。
免打扰时段：可设置三个时段，手表在时段内屏蔽所有电话及其他声音（周一至周五生效）。
免责声明1、本产品支持“单向聆听”功能，其功能为：具有“单向聆听”权限的联系人，可以在手表用户不知情的情况下，通过手机APP远程发起“单向聆听”，从而监听手表用户周围的声音状况。
一、LTE CSFB功能脚本1.检查eNodeB侧license是否支持CSFB功能：2.打开重定向算法与CSFB开关。
MOD ENODEBALGOSWITCH: HoAlgoSwitch=GeranCsfbSwitch-1,HoModeSwitch= GeranPsHoSwitch-0&GeranRedirectSwitch-1&BlindHoSwitch-1;3.打开REDIRECTION开关。
MOD INTERRATPOLICYCFGGROUP: InterRatPolicyCfgGroupId=3,GeranGprsEdgeHoCfg=PS_HO-0&NACC_HO-0&CCO_HO-0&REDIRECTION-1;4.设置S1接口MME协议版本号为R8DSP S1INTERFACE:;查询MME协议版本号是Release 8则不需要执行MOD S1INTERFACE: S1InterfaceId=0, MmeRelease=Release_R8; （要重建S1链路）5.设置盲切换最高优先级异系统为GERANMOD CSFALLBACKBLINDHOCFG: CnOperatorId=0, InterRatHighestPri=GERAN, InterRatSecondPri=UTRAN, InterRatLowestPri=CDMA2000;6.添加GSM频点组。
1个小区最多配16个频点组ADD GERANNFREQGROUP:LOCALCELLID=1,BCCHGROUPID=0,GERANVERSION=EDGE, STARTINGARFCN=41,BANDINDICATOR=GSM_dcs1800,CELLRESELPRIORITYCFGIND=CFG,CELLRESE LPRIORITY=1,PMAXGERANCFGIND=NOT_CFG,CONNFREQPRIORITY=8;注释：BCCHGROUPID根据需要添加的组从0开始累加;STARTINGARFCN取该频点组中所有频点最小的频点，CONNFREQPRIORITY不能为0.7.GSM频点组添加频点每个小区同一频点组最多配31个频点，一个小区最大允许配置的频点为64 。
创毅TD-LTE终端安装使用手册
一、XP系统下创毅终端驱动安装过程如下：
1.将创毅TD-LTE商用终端插入笔记本电脑的一个USB端口上，打开“我的电脑”，会发现创毅的图标标志，如下图
2.双击创毅图示，出现欢迎使用WarpDriverRunner安装向导，如下图
3.点击“下一步”，会出现选择安装文件夹界面，可以点击“浏览”修改安装文件的存放位置，如下图
4.点击“下一步”，会出现安装确认界面，如下图
5，点击“下一步”，会出现安装完成界面，如下图
6.点击“关闭”，驱动安装完成，此时会弹出一个“欢迎使用打到新硬件向导”，如下图
7．选择“自动安装软件（推荐）（I），然后点击“下一步”，会出现“向导正在安装软件，请请稍候…”，等待安装完成会出现“完成找到新硬件向导”，如下两图
8.点击“完成”，会出现创毅TD-LTE客户端使用界面了，如下图，至此驱动安装就全部完成了。
二、XP系统下客户端使用方法如下：
继续上面步骤，待出始化完成后，上图中红色X会变成绿色信号指示标志，点击“自动连接”，连接成功后就可以上网浏览和下载东西了。
LTE网络2G&3G&4G优化指导书(仅供内部使用）拟制: 广西LTE精品网项目组日期：更新: 日期：审核: 日期：批准: 日期：华为技术有限公司版权所有侵权必究一、 概述小区具有一定的覆盖范围，当移动终端UE 在系统内不断移动时，小区边缘信号质量可能会逐步降低，UE 为了保持连续的通信服务，需要根据服务小区和相邻小区的信号测量结果重选或切换到信号质量更好的小区。
本文主要介绍LTE 商用网3G\4G 网络间的重选、重定向原理及参数，4G/2G 间的CSFB 原理，提出常见问题定位思路及优化方案，结合案例，希望通过该文档，对后续4G 与各系统间互操作优化提供参考。
二、 基本概念2.1、空闲态互操作：重选（不同优先级重选）异系统测量触发UE 执行重选2.1.1、重选原理终端从TDS 重选到LTE 邻区时，RNC 通过系统消息SIB19下发配置的重选相关参数，从低优先级小区重选到高优先级小区时，只需关注目标小区的门限，要求目标小区的测量值要大于设定的门限值。
终端从LTE 重选到TDS 邻区时，ENODEB 通过系统消息SIB3和SIB6下发后台配置的重选及邻区相关参数，从高优先级小区重选到低优先级小区时，UE 需要等待LTE 本小区信号低于异系统测量启动门限，才会触发对TDS 异系统的测量，当UE 测量到异系统的接收信号强度高于某一门限，且本系统的接收信号强度低于某一门限，就触发重选。
2.1.2、重选信令TDL到TDS重选：1. UE 发送 RAU Request 消息给 GnGp SGSN ，发起 RAU 流程。
2. GnGp SGSN 发送 SGSN Context Request 消息给 MME ， MME 返回 SGSN Context Response 消息，携带 MM 和 PDP 上下文， MME 启动一个定时器。
3. GnGp SGSN 向 HSS 发送 Authentication Information Request(IMSI) ， HSS 响应 Authentication Information Acknowledge 消息，携带 GPRS 安全向量。
中国联通LTE互操作方案V2.清晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在键盘上，十年的时间仿佛一晃而过。
此刻，我将用这双手，将这些年的经验和思考，倾注在这篇方案中。
一、背景回想过去，2G时代，移动通信市场百家争鸣，3G时代，TD-SCDMA 崭露头角，4G时代，LTE技术引领潮流。
如今，5G时代已悄然来临，中国联通作为通信行业的领军企业，如何在竞争激烈的市场中保持领先，实现LTE互操作成为关键。
二、目标1.提高网络覆盖率，让用户在任何地方都能享受到高速网络；2.提升用户体验，让用户在不同网络间切换时，感受到不到任何延迟；3.降低网络运营成本，提高企业盈利能力。
三、方案内容1.技术层面（1）网络架构优化通过对现有网络架构进行优化，实现多运营商网络之间的互操作。
具体包括：采用统一的网络架构，降低网络复杂度；引入SDN、NFV等技术，提高网络灵活性；构建多层次网络切片，满足不同用户需求。
（2）频率资源共享频率资源是通信网络的核心资源，实现频率资源共享，提高资源利用率。
具体措施如下：采用动态频率分配技术，实现频率资源的合理分配；探索频率共享商业模式，降低企业成本；加强与政府部门沟通，争取更多频率资源。
2.业务层面（1）用户引导为用户提供明确的网络选择指引，让用户在不同网络间切换时，能够快速找到最优网络。
具体措施如下：开发智能网络选择APP，实时推送网络质量信息；加强线上线下宣传，提高用户对互操作的认识；优化用户界面，让用户操作更加便捷。
（2）优惠活动通过优惠活动，吸引用户使用互操作服务，提升用户黏性。
具体措施如下：推出互操作套餐，降低用户使用成本；开展线上线下活动，提高用户参与度；与合作伙伴联合推广，扩大互操作服务影响力。
3.运营层面（1）网络监控加强对网络质量的监控，确保互操作服务的稳定运行。
具体措施如下：建立完善的网络监控体系，实时掌握网络运行状况；引入技术，实现智能故障排查；加强与运维团队协作，提高故障处理效率。
LTE异系统互操作通用指南六
（终端路测工具观测）
目录
1QXDM/QCAT观测 (1)
1.1 QXDM简介 (1)
1.2 LTE to UMTS Reselection (3)
1.3 UMTS to LTE Reselection (6)
1.4 LTE to UMTS Redirection (8)
1.5 LTE to UMTS PSHO (12)
1.6 CSFB (12)
2Probe/Assistant观测 (13)
2.1 LTE to UMTS Reselection (13)
2.2 LTE to UMTS Redirection (13)
2.3 CSFB (14)
路测指标的相关统计，目前需要基于高通芯片的我司商用终端。
可以基于高通维测工具
QXDM/QCAT或我司的路测工具Probe/Assistant。
1 QXDM/QCAT观测
QXDM工具用于测试log记录，QCAT工具用于测试log回放观测，下面以L2U测试为例：
1.1 QXDM简介
如下为QXDM设置的的一个UL.dmc文件的截图，自己也可以设置dmc文件，来获取自己想要的log。
图1 UL .dmc 窗口截图
1.在如下LTE窗口中可以查看LTE的RRC及NAS消息。
2.在如下UMTS窗口可以查看UMTS的RRC及NAS消息。
3.在如下LTE ML1 Serving Cell Measurement Display窗口可以看到当前服务LTE小区的PCI、频点、RSRP及SINR等信息。
4.在如下WCDMA Pilot Scanner窗口可以看到UMTS的PSC、RSCP等信息。
5.在如下LTE ML1 DL Throughput and BLER窗口可以看到LTE中下行吞吐量等信息。
1.2 LTE to UMTS Reselection
在进行LTE到UMTS的重选时，首先需要确定LTE下发了SIB6（UMTS小区重选信息），并且配置了UMTS的小区重选优先级，在LTE窗口中查找是否收到了SIB6，如下所示UE收到了SIB6，
并且UMTS的小区重选优先级cellReselectionPriority 3。
当UE在LTE中一直未进行业务，在非激活定时器超时后会进入IDLE态，在LTE窗口中看到的消息如下。
当满足小区重选的条件后，UE会在UMTS发起RRC连接请求，建立原因为
“interRAT-CellReselection”。
接着UE会在UMTS发起RAU流程，在UMTS窗口看到如下消息表示重选已成功（RAU Complete）。
1.3 UMTS to LTE Reselection
UMTS中关于LTE的小区重选信息在SIB19中下发，在UMTS窗口可查找到SIB19消息。
当前QXDM版本有些UMTS信令不能解出，可使用QCAT软件解析，如下为QCAT解析出来的SIB19消息。
当UE在UMTS中一直未进行业务，在非激活定时器超时后会进入IDLE态，在UMTS窗口中看到的消息如下。
当信号质量满足UMTS到LTE的小区重选条件后，UE会在LTE中发起TAU流程，在LTE窗口看到如下消息表示重选已成功（TAU Complete）。
其中第一条消息为Tracking area update request，
第二条消息为Tracking area update accept，
第三条消息为Tracking area update complete。
一般来说从UMTS重选到LTE后，UE也应该保持IDLE态，但是由于UMTS和LTE中两边签约数据不一致，导致重选后会进行一个PDP修改过程，从而使得UE进入Connected态，这是正常的流程，如下所示。
1.4 LTE to UMTS Redirection
若UE不支持PSHO，则进行Redirection，LTE中会下发IRAT的一些测量配置，如下所示，最主要的为A1、A2测量配置。
当UE测量到服务小区的信号质量低于A2门限时，会上报A2的测量报告，由于前面测量
配置中A2测量报告ID为3，因此下图可看出是A2的测量报告。
当UE上报了A2的测量报告后，若UE支持UMTS测量，则eNB下发异系统B1测量配置，控制UE去进行UMTS测量，当UE上报B1事件后，eNB会下发重定向命令给UE；若UE不支持UMTS测量，eNB选择最高盲优先级小区的频点下发给UE。
在LTE窗口中可看到重定向命令及rrcConnectionRelease消息，里面携带了重定向制式及频点信息，如下。
UE收到重定向命令后，就会在UMTS发起RAU过程，在LTE RRC State Change Plot窗口可看到UE在LTE中的一个状态变化以及在UMTS中发起的RAU过程如下，
接入UMTS后就可在WCDMA Pilot Scanner窗口中看到当前服务的UMTS小区的一些信息如下。
重定向过来后，业务会恢复起来。
1.5 LTE to UMTS PSHO
若UE支持PSHO，则优先进行PSHO，同redirection观测及测试方法一样，不过是eNB不再下发重定向命令，还是切换命令。
1.6 CSFB
2 Probe/Assistant观测
当前Probe版本已支持LTE与GSM和WCDMA多模测试，信令流程可在Message->L3 Message观测。
2.1 LTE to UMTS Reselection
如下为LTE to UMTS Reselection的信令流程，看到下述信令即表示重选成功。
2.2 LTE to UMTS Redirection
2.3 CSFB
2.3.1 Probe上对于CSFB成功率统计
通过Probe上的KPI Statistic，可以自动统计CSFB的成功率，同时在Event List 中可以反映出每次的CSFB是否成功。
2.3.2 Assistant上对于CSFB接入成功率统计
通过Assistant的分析功能，载入相关的gen文件，可以自动分析统计出CSFB 接入成功率。
上图中，CSFB Access Success Rate代表CSFB接入成功率统计，计算公式为：
2.3.3 Assistant上对于异系统切换/重定向成功率统计
通过Assistant的分析功能，载入相关的gen文件，可以自动分析统计出切换和重定向成功率。
上图中，Inter RAT Handover Success Rate代表异系统切换成功率统计，计算公式为：
上图中，Inter RAT Redirection Success Rate代表异系统重定向成功率统计，计算公式为：
2.3.4 Assistant上对于CSFB时延和异系统切换/重定向时延统计
通过Assistant的分析功能，载入相关的gen文件，可以自动分析统计出CSFB 时延和异系统切换/重定向时延统计。
上图中，CSFB Access Time Delay代表CSFB时延统计，计算公式为：
CSFB Access Time Delay=Time(Alerting)-Time(Extended Service Request)
上图中，Inter RAT HO Time Delay代表切换信令面时延统计，计算公式为：
Inter RAT HO Time Delay=Time(HO Complete)-Time(HO Command)
上图中，Inter RAT Redirection Time Delay代表重定向信令面时延统计，计算公式为：
Inter RAT Redirection Time Delay=Time(RRC Setup Req/Channel Request) -Time(Redirection)
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