助力TD快速建网，大唐移动基于Iur-g+接口的2G/3G融合方案

在3G网络循序渐进的建设过程中，需要经过2G/3G网络互操作、网络优化直至最终的网络融合阶段，实现2G/3G的平滑过渡。现阶段运营商和大多设备厂商都已在网络互操作和网络优化方面取得了很多成绩，积累了大量经验，并向网络融合的新阶段迈进。网络融合解决的是组网结构优化的问题，使运营商立足2G网络庞大的用户优势以及较完善的网络覆盖，快速扩大3G网络用户规模，提升3G用户体验。同时，利用3G网络的带宽优势，更加灵活地部署丰富的数据业务。另一方面，网络的融合能够根本性地解决现网互操作中异系统切换时延过长、成功率低等问题。

中国移动2G/3G网络融合的最终目标是使2G/3G的系统间切换成功率达到GSM900/DCS1800的组网水平，实现融合的基于IP的核心网、无线接入网和双模终端。核心网的融合和双模终端已经可以实现，目前运营商和业内厂商关注的焦点是无线接入网的融合，特别是2G的BSC和3G的RNC的硬件、软件融合问题。

硬件融合方面，大唐移动早在2009年初就联手联合上海贝尔，利用各自的技术和设备优势，开始研究实现基于统一平台架构的BSC/RNC硬件共机框融合。，目前方案已通过中国移动研究院的验证测试。在软件融合上，大唐移动推出基于Iur-g+接口（控制面）和创新型Iur-g接口（用户面）的方案。在两方案标准制定过程中，大唐移动紧随中国移动集团和研究院的需求，积极配合并推动其标准化进程。此课题在大唐移动公司内部得到高度重视，形成从系标、研发到市场的专门团队，积极参加标准制定研讨，提出过多项标准补充方案，并严格校对标准实现代码。目前，大唐移动已经率先在RNC产品上支持Iur-g+接口方案的所有特性，并于2009年10月通过了移动研究院安排的异厂商互通测试，成为业内第一个完成Iur-g+异厂商设备互通测试的TD厂商。

一、Iur-g+方案原理

标准的Iur-g接口最早在3GPP R5中提出，旨在加强RNC与BSC之间的连通性。Iur-g+接口方案是指对标准的3GPP协议的扩充，此种技术主要是定义了新的RNC和BSC之间的交互流程，对控制面消息进行了扩充。下图是Iur-g+接口在网络中的位置示意图。

图1 Iur-g+接口在网络中的位置

Iur-g+接口方案的目的是较大程度地减小TD到GSM系统的异系统切换时延。两系统之间传统的切换流程主要包含了两部分，首先是RNC和BSC必须经过核心网的切换准备过程。，此过程一般要耗费500ms左右，约占整个切换过程的1/2。只有在此过程结束后，SRNC才向UE发送Handover From Utran Command, 切换的第二部分，空口的切换执行流程才可以开始。因此如果有一种机制能够减小这段经过核心网的准备时间，将能显著地减小TD到GSM系统的切换时延，并且降低由此段过程引起的切换失败率。

Iur-g+方案正是针对以上原理，新增了经过Iur-g+接口的切换资源预留过程（耗时不超过10ms），如图2中C过程所示。RNC为此UE申请Iur-g+接口的SCCP链路，并向BSC发送ENHANCED RELOCATION RESOURCE REQUEST请求，请求为本UE预留资源，由RNC与BSC直接交互，提前完成原本需要核心网转发的资源预留过程。在此预留过程之后，SRNC即可发送Handover From Utran Command命令给终端，空口的切换执行过程（图2中B过程）即可开始。同时，SRNC向核心网发送切换请求消息，执行与传统切换流程类似的通过核心网的切换准备过程（图2中A过程），但此时BSC侧可用的无线资源已被预留。这样，原本顺序执行的核心网的切换准备过程（A过程）和空口执行过程（B过程）可以并行完成，大大节省了整个切换的时长。

图2 Iur-g+方案从TD 到GSM系统间切换信令流程

同时，此方案支持3GPP标准Iur-g接口，进行2G和3G之间的负荷信息传递，以提升切换成功概率。切换之前，在Iur-g接口上，RNC发起公共测量过程，获得GSM的CELL负载信息，并通过信息交换流程，获得GSM的CELL能力信息（Capacity），按照Capacity*（1-load），作为GSM小区的空闲水平，并结合UE上报的RSSI信号强度，选择最佳的GSM小区进行切换。

后续在Iur-g+基础之上的创新型Iur-g方案则是在控制面消息扩充的基础之上，又增加了用户面过程，通过创新型Iur-g接口传输语音流。

二、Iur-g+方案的优势分析

1． 明显减少切换时延和切换失败率

从技术本身对2G/3G系统间切换的效果来看，Iur-g+接口方案能够减少TD到GSM系统间切换时延值至少300ms，实验室测试的结果最高能达到500ms以上，平均相当于整个切换时延的30%以上，效果相当显著，相应的系统间切换成功率也会有良好的提升效果。而创新型Iur-g接口方案虽然将用户面的信息也由Iur-g接口承载，但整个系统间切换过程理论上讲只会在Iur-g+方案基础上缩短100ms。

在切换成功率方面，传统的从TD到GSM系统的切换过程中，其中切换准备阶段常因BSC侧资源准备不足而造成掉话。而Iur-g+方案增加了BSC侧无线资源的提前预留过程，使RNC和BSC针对切换资源直接进行交流和反馈，从而避免了这个切换失败因素，提高了切换成功率；另一方面，由于Iur-g接口传递的2G小区能力和负荷信息可以有效地使RNC在切换判决过程中进行负荷均衡，选择最优的小区进行切换，从而避免了由于负荷过载等原因导致的切换失败。

2． 研发周期短、难度低

从研发实现的难易程度上看，Iur-g+方案的技术实现本身思路巧妙，只在控制面对标准Iur-g接口进行修改，不涉及用户面，整个系统间切换的流程改动不是很多，因此研发的成本和周期并不是很大。而相比创新型Iur-g接口方案，其用户话音也要由Iur-g接口来承载，因此由于BSC与RNC支持的CODEC不同，在通过Iur-g承载用户面时需要引入TC的功能，无论在BSC侧还是RNC都极其复杂，并且需要终端GSM模式支持AMR格式。

3． 设备实现相对简单，兼容性强

从设备可实现的难易程度上看，Iur-g+方案仅需要软件升级，在硬件上RNC侧利用大唐移动RNC产品TDR3000上已有的IP接口板即可提供与2G BSC的IP化物理连接接口，并且对终端和核心网均无影响，实现简单，从而也提高了此方案与不同厂商设备间的兼容性。

三、室内测试情况

大唐移动在进行了Iur-g+方案的研发后，于2009年10月在中国移动研究院顺利与2G厂商进行了实验室功能性测试，成为业内首个行通过Iur-g+ 异厂商间互联互通测试的3G厂商。测试结果表明大唐移动RNC产品能够支持中国移动Iur-g+标准的各项功能要求，达到明显缩短TD/GSM切换时延的目的，主要包括如下一些测试结论：

1． 符合Iur-g标准协议流程：

消息流程及定义符合规范，TD-SCDMA RNC与GSM BSC设备邻区负荷信息同步正确。包括信息交互流程、公共测量流程、系统间切换正常、异常流程，并且支持不同厂家间IOT测试。

2． 切换时延明显缩短：

对比Iur-g+切换流程与传统切换方案的切换时延缩短情况，可以看到新方案明显缩短时延。测试中的三款终端切换时延分别减少了396 ms、430 ms、530 ms，平均缩短系统间切换时延37.2%

3． 基于Iur-g+接口的负荷均衡：

负荷均衡过程能够使用Iur-g+接口之间传递的负荷信息，选择切换到最优的目标小区。RRM算法能避免由于目标小区负荷过载导致的切换失败。

根据测试记录，基于Iur-g+的切换比传统切换的时延减少300～500~500ms以上，具体数据如下：

图3 各终端芯片切换时延缩短比较

大唐移动作为业内首个进行异厂商互通测试的TD厂商，上述实验室测试的结果和经验为后续与其他异厂商的对接测试以及外场测试打下了良好基础。目前与华为等其他厂商的兼容测试也已在中国移动的组织下基本完成。现网的外场测试将于近期在中国移动的统一安排下展开，大唐移动将继续全力配合中国移动的测试需求。

四、结论

综上所述，大唐移动在2G/3G软件融合的Iur-g+接口方案对提升系统性能效果明显，且实现简单，兼容性强，稳定性好，可以说是现阶段提升TD/GSM系统间网络性能的最优方案。
大唐移动将全力支持中国移动的"2G/3G网络融合"课题，在技术和实现上积极探索和创新，为用户提供高品质网络，助力TD-SCDMA产业在中国的迅猛发展。