TD-SCDMA到TD-LTE跨系统小区重选仿真研究.docx

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TD-SCDMA到TD-LTE跨系统小区重选仿真研究

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张凯北京邮电大学硕士研究生

来志京工业和信息化部电信研究院通信标准研究所工程师

田云飞工业和信息化部电信研究院通信标准研究所工程师

摘要：小区重选不仅是终端重要的移动性功能，也是实现不同网络相互兼容的重要方法。小区重选分为系统内重选和跨系统重选。文章首先时TD-SCDMA和TD-LTE重选准则的特点进行阐述，通过仿真分析在TD-SCDMA和TD-LTE共站址环境下双模终端信号接收特点，得出TD-SCDMA的R重选准则并不适用TD-SCDMA和TD-LIE之间的跨系统重选的结论。在此基础上提出两种针对性解决方案，并通过仿真将这两种方案进行对比。

关键词：跨系统重选，共站址，路径损耗，Cost231-Hata

小区重选是一种终端行为，通常是终端主动发起的用户迁移。终端根据当前的测量结果和网络侧配置的门限值，依据重选判决准则来判定是否发起小区重选过程。小区重选不仅是终端重要的移动性功能，也是实现不同网络相互兼容的重要方法。小区重选分为系统内重选和跨系统(int-RAT)重选。

TD-LTE作为TD-SCDMA技术未来的演进方向，为保证网络演进的平滑过渡，同时支持TD-SCDMA和TD-LTE的双模终端（如数据卡等）成为必然。这种双模终端的跨系统小区重选分为TD-SCDMA重选到TD-LTE和TD-LTE重选到TD-SCDMA两种不同的过程。前者遵循TD-SCDMA重选规律，后者则依据TD-LTE重选原理。

关于小区重选算法有R准则和基于优先级重选准则等。日前TD-SCDMA商用终端的小区重选算法遵循R准则，而TD-LTE终端重选判决算法则是基于优先级概念的小区重选。

本文通过仿真分析发现，在两种网络共站址的环境下R准则并不适用于TD-SCDMA到TD-LTE跨系统重选过程。结果表明TD-SCDMA和TD-LTE双模终端如果遵循R重选准则进行跨系统小区重选，则会产生“乒乓效应”。这样不仅使得用户无法正常通信，而且会极大地增加网络侧信令负担。另外采用R重选准则后，大大降低了双模终端用户驻留在TD-LTE网络的比例。

因此本文针对性提出两种解决方案，一种是在R准则基础上进行部分修改，另外一种则是引入基于优先级的重选准则。通过仿真数据表明，这两种方案都很好地解决了R重选准则所带来的弊端。相比较而言，引入优先级概念的重选判决算法在实现手段上更加灵活简便，且应用范围更广，更加适用于TD-LTE网络和其他多制式网络共存的特点。但缺点是对TD-SCDMA网络侧改动较大，给网络升级带来一定困难。且增加了双模终端测量的概率，进而增大了终端硬件的功耗。

1TD-SCDMA到TD-LTE跨系统重选问题分析

1.1TD-SCDMA和TD-LTE重选准则的特点

目前TD-SCDMA商用终端重选所遵循的准则通常也被称之为R准则。此准则的特点是基于目标小区和服务小区信号差值的比较，终端触发测量后，如果目标小区的信号值比服务小区好于一定门限值，则触发重选。

TD-LTE制式终端跨系统重选则采用基于优先级的重选准则。简单来说终端触发测量后，对于高优先级的目标小区来说，只要其信号值好于一定门限，就会触发重选。

对于低优先级的目标小区而言，首先服务小区信号值低于一定门限，且目标小区的信号值高于一定门限，此时才会触发重选。由此看出此方法和TD-SCDMA最大的不同在于：TD-LTE的重选准则是绝对信号值的比较，而TD-SCDMA的重选判决则是服务小区和f1标小区的差值比较。

1.2TD-SCDMA和TD-LTE共站址环境下双模终端信号接收规律

在共站址（TD-SCDMA和TD-LTE）的小区环境下，对于静止或移动速度很低的双模终端来说，在一定时间内，其分别接收到的接收信号码功率(RSCP:ReceivedSignalCodePower，接收信号码功率)和参考信号接收功率(RSRP:ReferenceSignalReceivedPower)服从固定线性差值关系。

一般的，从信号覆盖的角度考虑损耗，快衰落带来的影响忽略不计。路径损耗和阴影衰落对终端的信号接收产生主要影响。终端天线接收处的信号功率值服从公式(1):

接收功率=基站有效发射功率+天线增益-路径损耗-阴影衰落-穿透损耗(1)

公式(1)中：天线增益为相对空间位置和频率的函数，路径损耗为距离和频率的函数，阴影衰落呈对数正态分布，穿透损耗与室内建筑物理材料和频率有关。

对于双模终端而言，由于本身终端的特性，如两种通信制式共用一个硬件单元，共处一个地理位置等，且TD-SCDMA和TD-LTE占用频率相近，因此天线增益相近。而对于路损模型都是采用适用于2GH