樊自甫，楊俊蓉，萬曉榆

（重慶郵電大學(xué)移動(dòng)通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 重慶400065）

1 引言

在建設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將不可避免地涉及TD-SCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)之間的互操作，其中一個(gè)重要的內(nèi)容就是系統(tǒng)間的切換問題。由于TD-SCDMA和GSM技術(shù)差異大、影響切換成功的因素較多，現(xiàn)階段TD-SCDMA和GSM系統(tǒng)間的切換失敗現(xiàn)象較系統(tǒng)內(nèi)切換更普遍，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)間業(yè)務(wù)的正常提供以及業(yè)務(wù)的體驗(yàn)質(zhì)量。作者通過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間的部分切換失敗現(xiàn)象是由于3GPP規(guī)范中對(duì)鑒權(quán)機(jī)制和切換參數(shù)描述不夠明確所致，本文針對(duì)此類問題，通過對(duì)TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間切換失敗原因的分析，提出了一種具體的應(yīng)對(duì)措施，并設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了該措施的補(bǔ)丁程序，測(cè)試結(jié)果顯示本文解決方案可以有效解決TD-SCDMA與GSM間因鑒權(quán)原因造成的切換失敗問題。

2 TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間切換過程分析

引發(fā)TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間切換的因素主要有功率預(yù)算、信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量、移動(dòng)臺(tái)到基站的距離以及話務(wù)量等。TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間切換包括GSM向TD-SCDMA切換和TD-SCDMA向GSM切換兩種，下面對(duì)這兩種切換過程做簡(jiǎn)要的分析。

2.1 GSM向TD-SCDMA切換過程

現(xiàn)階段在網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量方面GSM網(wǎng)絡(luò)要好于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，但是隨著GSM用戶的增加，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的加大影響了GSM網(wǎng)絡(luò)用戶的接入成功率。通常，GSM網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況通過空閑信道占有率參數(shù)來反映，如果空閑信道占有率低于規(guī)定的門限值，就會(huì)向TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)起系統(tǒng)間切換請(qǐng)求。對(duì)于3G用戶 （UE），應(yīng)盡量采用TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)來承載話務(wù)，但在TD-SCDMA覆蓋質(zhì)量較差時(shí)便會(huì)切換至GSM網(wǎng)絡(luò)，由覆蓋良好的GSM網(wǎng)絡(luò)來保持通話。所以，GSM到TD-SCDMA的切換原則是只要TD-SCDMA滿足切換準(zhǔn)則便會(huì)執(zhí)行切換過程。

當(dāng)UE處于GSM連接模式的時(shí)候，有兩種切換到TD-SCDMA系統(tǒng)的策略。

第一，當(dāng)TD-SCDMA服務(wù)小區(qū)的電平參數(shù)值達(dá)到門限值時(shí)（用參數(shù)Ssearch,RAT表示），便將通話從GSM網(wǎng)絡(luò)切換到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，以便UE的通信盡量保持在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)之中，得到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)更多的服務(wù)。采用此策略時(shí)，即使GSM小區(qū)不需要切換，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)側(cè)也會(huì)主動(dòng)請(qǐng)求切換。

第二，保持3G用戶在GSM網(wǎng)絡(luò)的通話直到通信結(jié)束，然后由小區(qū)重選來決定UE所駐留的系統(tǒng)。采用此策略時(shí)，切換由GSM負(fù)載觸發(fā)，如果GSM負(fù)載允許則通話將一直保持在GSM之中。GSM向TD-SCDMA切換流程如圖1所示。

2.2 TD-SCDMA向GSM切換過程

TD-SCDMA向GSM的切換基于TD-SCDMA和GSM小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量RSSI。當(dāng)UE駐留在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)對(duì)相鄰的GSM小區(qū)和TD-SCDMA小區(qū)進(jìn)行測(cè)量。如果相鄰GSM和TD-SCDMA小區(qū)信號(hào)質(zhì)量達(dá)到了某個(gè)門限值，UE便以事件形式報(bào)告給RNC。通常，TD-SCDMA向GSM切換的事件有以下幾種。

·2D事件：現(xiàn)用載頻的評(píng)估質(zhì)量低于一定的門限值。

·2F事件：現(xiàn)用載頻的評(píng)估質(zhì)量高于一定的門限值。

·6A事件：UE發(fā)射功率變成大于絕對(duì)門限。

·6B事件：UE發(fā)射功率變成小于絕對(duì)門限。

·3A事件：當(dāng)前的無線接入網(wǎng)絡(luò)中載頻的評(píng)估質(zhì)量低于一定的門限值，并且其他系統(tǒng)載頻的評(píng)估質(zhì)量高于一定的門限值，準(zhǔn)備切換到其他系統(tǒng)。

·3B事件：其他系統(tǒng)載頻的評(píng)估質(zhì)量低于一定的門限值。

·3C事件：其他系統(tǒng)載頻的評(píng)估質(zhì)量高于一定的門限值。

·3D事件：其他系統(tǒng)中的最佳小區(qū)發(fā)生改變。

TD-SCDMA向GSM切換的策略為：如果UE測(cè)量到當(dāng)前TD-SCDMA小區(qū)信號(hào)質(zhì)量已經(jīng)降低到2D事件規(guī)定的門限值以下時(shí)，則向RNC報(bào)告2D事件發(fā)生，請(qǐng)求進(jìn)行壓縮模式的載頻間或系統(tǒng)間測(cè)量，同時(shí)UE會(huì)測(cè)量TD-SCDMA小區(qū)中其他頻點(diǎn)的信號(hào)質(zhì)量和GSM系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量并對(duì)其進(jìn)行排序。此時(shí)，如果UE當(dāng)前小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量參數(shù)值增大至高于或等于2F事件規(guī)定的門限值，并且持續(xù)了一段規(guī)定的時(shí)間，UE就會(huì)結(jié)束壓縮模式下的測(cè)量。相反，如果當(dāng)前小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量參數(shù)值降低至小于或等于3A事件規(guī)定的當(dāng)前小區(qū)門限值，同時(shí)測(cè)量到其他頻點(diǎn)或系統(tǒng)小區(qū)的信號(hào)高于3A事件規(guī)定的其他系統(tǒng)載頻門限值，并且持續(xù)了一段規(guī)定的時(shí)間，便會(huì)觸發(fā)3A事件，UE就會(huì)請(qǐng)求向RNC報(bào)告請(qǐng)求載頻間或系統(tǒng)間切換。TD-SCDMA向GSM切換流程如圖2所示。

2.3 TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)切換失敗的主要原因

導(dǎo)致TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間切換失敗的因素很多，大致可以歸納為以下幾個(gè)方面[1]。

（1）載頻故障。工程中通常是通過路測(cè)和統(tǒng)計(jì)來定位故障載頻。

（2）時(shí)鐘失步。小區(qū)時(shí)鐘失步會(huì)導(dǎo)致不能正確解出小區(qū)的BSIC碼，從而不能提出切換請(qǐng)求，最終導(dǎo)致切換失敗。通常此類故障可以通過更換基站主控板或機(jī)柜來解決。

（3）時(shí)間延遲。切換過程中不必要的延遲可能會(huì)引起上、下行鏈路的干擾，從而影響正常的切換過程。在測(cè)量和判決階段UE與原小區(qū)之間的信號(hào)衰落較快，特別是在受到陰影衰落時(shí)，信號(hào)的衰落會(huì)更快。此時(shí)，切換的速度顯得尤為重要，需要設(shè)置恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量啟動(dòng)門限和切換判決門限，否則會(huì)延長(zhǎng)測(cè)量和判決時(shí)間，導(dǎo)致UE尚未執(zhí)行切換操作就與原小區(qū)的連接失效，從而造成掉話。

（4）鄰區(qū)表不完整：在RF設(shè)計(jì)中，一項(xiàng)很重要的內(nèi)容就是為每個(gè)小區(qū)創(chuàng)建一個(gè)鄰區(qū)列表。由于實(shí)際的無線環(huán)境較復(fù)雜，因此創(chuàng)建的鄰區(qū)列表有時(shí)做不到100%的完整和準(zhǔn)確。如果某個(gè)導(dǎo)頻被UE有效接收到但不在鄰區(qū)列表之中，則該導(dǎo)頻將不能被加入到激活集，從而無法正常完成切換。

（5）小區(qū)呼吸效應(yīng)：呼吸效應(yīng)存在于所有的CDMA系統(tǒng)之中，TD-SCDMA也不例外。當(dāng)小區(qū)負(fù)載增加時(shí)，干擾會(huì)隨之增加，進(jìn)而導(dǎo)致小區(qū)覆蓋區(qū)域隨之收縮，造成覆蓋邊緣地區(qū)的切換無法正常實(shí)施。

（6）協(xié)議規(guī)定與實(shí)際設(shè)備配合存在偏差：由于GSM網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)版本和種類較多，而3GPP規(guī)范中有關(guān)切換的描述過于宏觀、相關(guān)參數(shù)定義不夠明確，導(dǎo)致不同廠商2G、3G設(shè)備發(fā)送的切換參數(shù)不統(tǒng)一，致使切換無法正常完成。本文所遇到并解決的切換失敗現(xiàn)象就屬于此類情況。

3 GSM向TD-SCDMA切換問題分析和解決

3.1 切換失敗現(xiàn)象及原因分析

UE在GSM環(huán)境中發(fā)起通話，進(jìn)入TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)區(qū)域后，大約4 s后切換超時(shí)釋放，此時(shí)手機(jī)已經(jīng)離開了GSM網(wǎng)絡(luò)，但是沒有切換到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，從而出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。通過跟蹤空中接口的trace文件發(fā)現(xiàn)UE在接收到BSC轉(zhuǎn)發(fā)的2G MSC的Handover Command之后，便開始與RNC聯(lián)系，但是在RNC下發(fā)Security_Mode_Command消息后，UE再?zèng)]有任何反應(yīng)，從而導(dǎo)致切換失敗。

考慮到該切換為GSM MSC控制區(qū)和TD-SCDMA MSC Server控制區(qū)之間的切換，為了進(jìn)一步分析原因，我們利用K1205信令跟蹤儀收集了E接口的MAP信令，分析MAP信令發(fā)現(xiàn)切換已經(jīng)觸發(fā)（已發(fā)送Prepare Handover消息），但無線側(cè)在發(fā)送Relocation Detect消息之后的4 s內(nèi)沒有接收到Relocation Complete消息，導(dǎo)致切換超時(shí)釋放。進(jìn)一步分析E接口的MAP信令后發(fā)現(xiàn)，GSM交換機(jī)通過E接口發(fā)送給TD-SCDMA交換機(jī)的Prepare Handover消息中攜帶了“允許UMTS加密”的參數(shù)，TD-SCDMA交換機(jī)將該參數(shù)透?jìng)鹘o了RNC，RNC需要選擇該參數(shù)中的加密密鑰（CK）、完整性保護(hù)密鑰（IK）數(shù)據(jù)，但是沒有找到可供選擇的密鑰，因此RNC與UE之間的加密過程無法正常進(jìn)行，從而導(dǎo)致切換失敗。此外，通過查看UE在2G網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)消息發(fā)現(xiàn)，MSC向HLR請(qǐng)求的鑒權(quán)參數(shù)是GSM網(wǎng)絡(luò)中所用的三元組（2G MSC的MAP版本為V2）。

根據(jù)3GPP TS 33.102[2]協(xié)議的規(guī)定，在2G與3G混合組網(wǎng)中，3G HLR應(yīng)能同時(shí)支持多種2G和3G鑒權(quán)算法，具備鑒權(quán)五元組向鑒權(quán)三元組的轉(zhuǎn)換運(yùn)算能力，并能針對(duì)不同的用戶采用相應(yīng)的算法。HLR所發(fā)送的鑒權(quán)組類型，取決于交換機(jī)的MAP版本。對(duì)于MAP V2版本，HLR發(fā)送的是鑒權(quán)三元組；對(duì)于MAP V3版本，HLR發(fā)送的是鑒權(quán)五元組[3]。2G交換機(jī)的MAP基本上都是基于V2版本的，即鑒權(quán)時(shí)收到的鑒權(quán)組都是基于三元組的。本文所涉及的組網(wǎng)方案中，由于軟件版本的原因，GSM MSC不能自動(dòng)將三元組的Kc轉(zhuǎn)換為CK和IK，致使Prepare Handover消息攜帶的加密參數(shù)信息缺失，最終導(dǎo)致切換失敗。

另外，根據(jù)3GPP規(guī)范，切入端應(yīng)該順從于切出端的完整性保護(hù)和加密請(qǐng)求，但在一般情況下，2G端可以不發(fā)送3G的完整性保護(hù)和加密信息，即2G交換機(jī)可以忽略E接口發(fā)送的Prepare Handover消息中攜帶的UMTS加密參數(shù)，此時(shí)，2G交換機(jī)不向無線側(cè)下發(fā)完整性保護(hù)和加密信息，用戶切入3G網(wǎng)絡(luò)的通話便得不到完整性保護(hù)和加密，只有在本次通話結(jié)束之后，通過新的位置更新過程來進(jìn)行完整性保護(hù)和加密。

3.2 解決方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

通過上面的分析我們可以發(fā)現(xiàn)，3GPP協(xié)議規(guī)范本身并沒有問題，只是協(xié)議規(guī)定的內(nèi)容不夠明確，致使TD-SCDMA與GSM系統(tǒng)間切換時(shí)出現(xiàn)了問題。根據(jù)上面的分析，切換失敗的主要原因在CK和IK這兩個(gè)參數(shù)的發(fā)送方面，對(duì)此我們可以采取以下幾種解決方案。

（1）對(duì)2G交換機(jī)進(jìn)行全面升級(jí)，以支持五元組鑒權(quán)以及三元組與五元組之間的轉(zhuǎn)換，從根本上解決切換所出現(xiàn)的問題。

（2）通過打補(bǔ)丁的形式在2G交換機(jī)側(cè)加入轉(zhuǎn)換模塊以支持三元組與五元組的相互轉(zhuǎn)換，以便Prepare Handover消息中可以給出正確的完整性保護(hù)和加密信息。

（3）2G交換機(jī)和3G交換機(jī)之間協(xié)商，2G側(cè)在發(fā)送Prepare Handover消息時(shí)打包發(fā)送三元組的Kc信息，由3G交換機(jī)將Kc信息轉(zhuǎn)換為CK和IK信息發(fā)送給RNC。

（4）參考3GPP規(guī)范以及2G網(wǎng)絡(luò)的目前做法，切換后空中接口一般可以不加密，即2G交換機(jī)側(cè)不發(fā)送加密信息CK和IK，以避免UE在切換過程中出現(xiàn)失敗現(xiàn)象。

以上4種解決方案，考慮到2G交換機(jī)全面升級(jí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響較大，各廠商交換設(shè)備的性能參差不齊，現(xiàn)階段忽略完整性保護(hù)和加密信息是最實(shí)際的一種選擇，即從GSM切換到TD-SCDMA時(shí)2G交換機(jī)不發(fā)送完整性保護(hù)和加密信息，以保證切換的正常進(jìn)行。只是通話在切換到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)后便沒有了完整性保護(hù)和加密過程，存在著一定的安全隱患。

為了實(shí)現(xiàn)本方案，需要修改MAP信令中的部分參數(shù)，但不用對(duì)切換流程進(jìn)行更改，因此也就不用改變交換機(jī)現(xiàn)有的工作機(jī)制。根據(jù)前面分析，完整性保護(hù)和加密信息包含在Prepare Handover消息中，因此需要重新設(shè)計(jì)2G交換機(jī)中MbMgrSdlHoAnchor.cc的sendMapPrepHoReq函數(shù)。

4 TD-SCDMA向GSM切換問題分析和解決

4.1 切換失敗現(xiàn)象及原因分析

當(dāng)切換流程執(zhí)行到RNC向UE下發(fā)Handover From Utran Command（HO_COMMAND）消息后，UE 立即向 RNC上報(bào)RRC_From_UTRAN_Fail消息，失敗原因值為Protocol Error Unspecified（GSM目標(biāo)小區(qū)沒有檢測(cè)到UE的接入信息），導(dǎo)致切換失敗，但是此時(shí)UE繼續(xù)與RNC保持通話狀態(tài)，繼續(xù)對(duì)GSM側(cè)的小區(qū)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，時(shí)隔5 s后再次發(fā)起切換請(qǐng)求，并因同樣的原因而切換失敗，如此循環(huán)。

利用K1205信令跟蹤儀對(duì)切換過程進(jìn)行抓包跟蹤并比較后發(fā)現(xiàn)：2G MSC返回給 3G MSC Server的Handover Command消息的信元結(jié)構(gòu)與切換成功情況下該消息的信元結(jié)構(gòu)不一致，切換失敗時(shí)返回的Handover Command消息中缺少了Synchronization Indication和Cipher Mode Setting 2個(gè)可選信息單元（IE）。這2個(gè)可選IE可能就是造成切換失敗的實(shí)際原因。

通過對(duì)3GPP TS 44.018[4]協(xié)議規(guī)范的分析，在TD-SCDMA向GSM切換中Handover Command必須帶上Cipher Mode Setting這個(gè)IE，該IE用來在系統(tǒng)間切換中指示UE切換到目標(biāo)小區(qū)后所使用的加密算法。如果沒有該IE，就表示UE仍然沿用原小區(qū)中所使用的加密算法；如果消息中攜帶該IE，就表示UE使用了該IE中所指示的加密算法（當(dāng)然，該加密算法仍然可以是原小區(qū)的算法，也可以是不加密的）。

對(duì)于GSM系統(tǒng)內(nèi)不同交換區(qū)之間的切換，Handover Command消息中可以攜帶Cipher Mode Setting IE，也可以不攜帶。但從TD-SCDMA向GSM切換時(shí)，根據(jù)規(guī)范Handover Command消息中必須攜帶該IE，以指示切換到GSM小區(qū)后所使用的加密算法。3GPP的此規(guī)定出發(fā)點(diǎn)是TD-SCDMA和GSM的加密算法不同，在向GSM切換時(shí)不可能保持原來的算法，必須要攜帶Cipher Mode Setting IE以便采用GSM的加密算法。

2G MSC沒有進(jìn)行全面升級(jí)，因而目前大多數(shù)的3G MSCServer根據(jù) 2GMSC的 R98協(xié)議構(gòu)造了MAP_Prepair_Handover消息（該消息中包含了A接口消息HO_Request），以完成GSM與TD-SCDMA系統(tǒng)間的切換。為確保系統(tǒng)間切換的正常進(jìn)行，MAP_Prepair_Handove消息中攜帶的原加密算法為“不加密”。然而，當(dāng)2G MSC在接收到該消息并將HO_Request消息轉(zhuǎn)發(fā)給BSC后，BSC會(huì)誤認(rèn)為這是個(gè)GSM系統(tǒng)內(nèi)切換，于是在返回的HO_Request_ACK消息中不再攜帶Cipher Mode Setting這個(gè)IE，表示將繼續(xù)沿用原來的加密算法（即不加密）。當(dāng)HO_Request_ACK信息最后被RNC以Handover Command消息發(fā)送給UE時(shí)，UE得到的Handover Command消息中并沒有攜帶Cipher Mode Setting IE。但是，由于UE知道本次切換為TD-SCDMA到GSM的系統(tǒng)間切換，根據(jù)規(guī)范必須要攜帶Cipher Mode Setting IE，于是UE向RNC上報(bào)帶有 ProtocolErrorUnspedified失敗 原因值 的RRC_From_UTRAN_Fail消息，從而導(dǎo)致切換失敗。

4.2 解決方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)以上分析我們可以看到，3GPP的協(xié)議規(guī)范本身并沒有什么問題，但是規(guī)范得不夠明確，即沒有規(guī)定一種明確的加密算法來執(zhí)行3G到GSM的切換。根據(jù)上述分析可以看出切換失敗的關(guān)鍵在Cipher Mode Setting IE的發(fā)送與否方面，圍繞正確發(fā)送該IE，我們提出以下幾種解決方案。

（1）對(duì)2G的BSC和MSC進(jìn)行全面升級(jí)，以正確區(qū)分GSM與TD-SCDMA的切換，即在對(duì)應(yīng)消息中加上Cipher Mode Setting這個(gè)IE，從根本上解決切換失敗問題。

（2）以補(bǔ)丁形式對(duì)BSC中沒有攜帶Cipher Mode Setting IE的HO_Request_ACK消息統(tǒng)一加上該IE，并將其值設(shè)為90（即不加密），以保證切換的正常進(jìn)行，但同時(shí)也改變了某些GSM切換的加密模式，存在著一定的安全隱患。

（3）3G MSC在向 2G MSC發(fā)送 MAP_Prepare_Handover消息時(shí)，將打包于其中的HO_Request消息攜帶一種具體的 GSM 加密算法 IE（Chosen_encryption_algorism IE），這樣一來，當(dāng)3G MSC接收到Handover Command消息時(shí)，首先判斷該消息中是否攜帶了Cipher Mode Setting IE，如果攜帶了則向RNC透明傳輸該消息，如果沒有攜帶則在Handover Command消息中填上該IE后再發(fā)送給RNC，指示切換前后加密算法不變，即采用Chosen_Encryption_Algorism算法。

以上3種解決方案，第3種最行之有效，即在TD-SCDMA交換機(jī)發(fā)送的MAP_Prepair_Handover消息中打包的HO_Request消息中指定一種具體的加密算法（Chosen_Encryption_Algorism IE）， 原 因 與 GSM 向TD-SCDMA切換類似。為此，我們需要在3G交換機(jī)中修改MbMgrSdlHoAnchor.cc中的sendMapPrepHoReq函數(shù)，增加相應(yīng)的判斷機(jī)制，并在Handover Command消息中增加Cipher Mode Setting IE，以確保TD-SCDMA到GSM的切換順利進(jìn)行。

5 方案測(cè)試及結(jié)果分析

根據(jù)上述制定的解決方案我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了patch_GSMtoTD-SCDMA和patch_TD-SCDMAtoGSM兩個(gè)補(bǔ)丁程序。patch_GSMtoTD-SCDMA補(bǔ)丁實(shí)施在2G交換機(jī)，patch_TD-SCDMAtoGSM補(bǔ)丁實(shí)施在TD-SCDMA交換機(jī)，補(bǔ)丁實(shí)施過程基本一致。同時(shí)，為了驗(yàn)證補(bǔ)丁及解決方案的有效性，我們分別從撥打測(cè)試和性能測(cè)試兩個(gè)角度對(duì)解決方案進(jìn)行了測(cè)試。

在撥打測(cè)試中，測(cè)試項(xiàng)為通話時(shí)切換和振鈴時(shí)切換，測(cè)試次數(shù)各為20次，測(cè)試UE為SAGEM手機(jī)。通過補(bǔ)丁實(shí)施前后撥打測(cè)試結(jié)果的比較，可以看出切換成功率明顯提高，從而證明了補(bǔ)丁以及本文解決方案的有效性。測(cè)試結(jié)果見表1。

在切換性能測(cè)試中，測(cè)試項(xiàng)為系統(tǒng)忙時(shí)切換率，測(cè)試次數(shù)為1次，測(cè)試UE為SAGEM手機(jī)。測(cè)試中我們選取TD-SCDMA交換機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，時(shí)間選取在19∶00—21∶00，測(cè)試數(shù)據(jù)來源于TD-SCDMA網(wǎng)管系統(tǒng)，系統(tǒng)切換率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖3和圖4所示。

圖3為補(bǔ)丁實(shí)施前后GSM切換TD-SCDMA的忙時(shí)數(shù)據(jù)，圖中Inter-MSC HO-HI Att是指GSM切換TD-SCDMA的發(fā)起次數(shù)，Inter-MSC HO-HI Succ是指切換成功的次數(shù)。圖4為補(bǔ)丁實(shí)施前后TD-SCDMA切換GSM的忙時(shí)數(shù)據(jù)，圖中Inter MSC Handover-Handout指切出TD-SCDMA局的數(shù)據(jù)，Inter-MSC HO-HO Att是指發(fā)起次數(shù)，Inter-MSC HO-HO Succ是指切換成功的次數(shù)。

從撥打測(cè)試和性能測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)我們可以看出：無論是GSM切換TD-SCDMA還是TD-SCDMA切換GSM，補(bǔ)丁實(shí)施后切換成功率大大提高，基本上都達(dá)到了90%。同時(shí)，在補(bǔ)丁實(shí)施過程中，交換機(jī)中沒有出現(xiàn)其他的告警信息，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，說明補(bǔ)丁程序的安全、可靠性較高。

表1 實(shí)施補(bǔ)丁前后GSM與TD-SCDMA雙向切換撥測(cè)結(jié)果

6 結(jié)束語

綜上所述，導(dǎo)致GSM與TD-SCDMA之間切換失敗的原因有多種，相對(duì)而言協(xié)議規(guī)定與實(shí)際設(shè)備配合存在偏差引起的切換失敗問題較隱蔽，需要通過信令跟蹤和分析相關(guān)的3GPP技術(shù)規(guī)范才能準(zhǔn)確定位切換失敗的真正原因所在。文中分別提出了GSM到TD-SCDMA以及TD-SCDMA到GSM切換過程中由于鑒權(quán)和加密原因所造成的切換失敗問題的解決方案，本文所采用的解決方案充分考慮了現(xiàn)階段盡快提高TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的需求，是現(xiàn)階段一種較好的折衷解決方案，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看可以選擇采用網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議（MAP）的全面升級(jí)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本文所設(shè)計(jì)的解決方案而實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)丁程序，已在現(xiàn)網(wǎng)中得到了應(yīng)用，應(yīng)用與測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了本文所提方案的可行性，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1 歐陽聰星,王兵,王小奇等.影響無線系統(tǒng)間切換成功率的關(guān)鍵因素分析.華為技術(shù),2005（10）

2 3GPP TS 33.102 V8.2.0.3G security;security architecture,technical report,3rd generation partnership project,technical specification group RAN

3 3GPP TS 29.002 V7.12.0.Mobileapplication part(MAP)specification,technical report,3rd generation partnership project,technical specification group RAN

4 3GPP TS 44.018 V9.0.0.Mobile radio interface layer3 specification,radio resource control (RRC)protocol,technical report,3rd generation partnership project,technical specification group RAN