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小区重选技术的理论研究和实际应用涉及到无线资源分配、移动性管理、物理层测量技术和网络均衡算法等众多领域,是网络间互操作技术研究的重要内容。目前,业界对重选技术的研究主要集中在系统内,而对跨系统的小区重选研究则相对欠缺。本文是在对现网配置参数进行大量收集和精确统计的基础上,以搭建重选网络模型和信令跟踪的办法,对重选过程带来的网络负载失衡问题进行了较为深入的研究,提出了网络负载均衡办法,并在实际网络指标测试中验证了办法的有效性;内容涉及到重选机制流程、网络建模、信令测试和协议栈过程分析等。
本文首先论述了跨系统小区重选区别于其他重选技术的内在特征。分析了如今运营商2G/3G网络的共存组网背景和现有的小区重选算法,从测量过程和准则判断两个方面,对小区重选的协议栈过程进行了深入剖析,得出测量精度在一定程度上会影响小区重选结果;并在对小区重选过程中涉及到的系统消息中的IE信息进行--梳理分析的基础上,详细地说明了GSM/TD-SCDMA系统间小区重选原理,并阐述了运营商关于异系统小区重选的原则,得出小区重选的判断准则并不是唯一的;研究并综述了GSM/TD-SCDMA异系统小区重选信令流程,为解决由此问题而造成的网络负载失衡奠定理论基础。
为了明确负载失衡的具体原因,借助信令仪跟踪终端UU口trace,发现UMTS的加密密钥CK、完整性保护密钥IK等信息在重选过程中的不匹配导致了重选接入失败,进而影响网络负载的均衡性。其次,建造了重选网络的数学模型,结合现网数据计算出小区重选过程中GSM和TD-SCDMA的空口负载情况,得出GSM的空口负载是TD-SCDMA网络的两倍以上。为了缓解上述的负载严重不均衡问题,提出了新的重选机制,从负荷分担的角度进行了流程设计,并进行了实现。针对重选接入失败问题,用SDL语言对MSC进行了补丁程序编写,主要是对sendMapPrepCRReq函数进行了重新设计。文中结尾以网络测试的途径,对比的方法,对提出的解决办法进行验证。分四个场景对重选接入情况进行统计分析,发现接入成功率大大提高;而且新流程实施后GSM网络空口负载下降明显,实现了负载均衡的目的。最后,根据迭代算法思想,提出了TD-LTE/GSM异系统小区重选判断的新标准,亦可作为今后进一步的研究方向。