面向融合網絡的單卡多連接手機客戶端

CMGD-GZ LIUYAQI 中國移動科技創(chuàng)新成果推廣材料 完成單位：中國移動通信集團廣東有限公司 成果名稱：面向融合網絡的單卡多連接手機客戶端 成果研究類別：超前研究 /新產品開發(fā) 成果專業(yè)類別：其它 2 CMGD-GZ LIUYAQI 目錄 一、項目背景和意義 二、技術實現方案 三、技術方案的關鍵點、難點和創(chuàng)新點 四、成果應用后主要效能分析 五、項目推廣方式建議 六、項目推廣投資和軟硬件需求 3 CMGD-GZ LIUYAQI 項目背景 網絡現狀及存在問題 廣東移勱 GSM利用率超過 90%，而 TD只有 7% GSM網絡擁塞，半速率達 26%，語音質量下降 數據業(yè)務占用 40%的 GSM資源，迫切需要分流 TD手機終端與網絡配合差強人意， TD用戶體驗不好，難以起到業(yè)務分流作用 數據業(yè)務不支持切換，且重選性能差 2/3G重選過程容易引發(fā)手機假活 終端異系統(tǒng)鄰區(qū)測量能力不足 WLAN熱點較少、缺少融合認證手段，需要加大建設力度 網絡現狀 GSM網絡利用率超過 90%，半速率達 26%， 40的 GSM資源被數據占用； TD網絡現行 KPI指標無法真實反映客戶感知 4 CMGD-GZ LIUYAQI 項目背景 數據業(yè)務歷年投資安排 2007年 2008年 2009年 2010年 無線側投資 11.4億 15.9億 11.9億 34.8億 核心網側投資 0.6億 2.2億 2.8億 2.4億 總計 12億 18.1億 14.7億 37.2億 20072010年，累計在數據業(yè)務方面的投資達到 82億元。在各年新增載波中，針對數據業(yè)務需求的載波比例分別逐年上升， 2010年廣東公司數據業(yè)務載頻投入已超過 50%。 5 CMGD-GZ LIUYAQI 項目背景 數據業(yè)務投入產出與無線資源占用對比 數據業(yè)務投入、產出與無線資源占用情況失衡。以 2009年為例，數據業(yè)務占用 28%無線信道資源，收入僅占總收入 7% 2009年數據業(yè)務流量增幅高達 81%，而數據業(yè)務收入同比 2008年增長 7.8%；預計 2010年數據業(yè)務流量和收入增長幅度也將維持該比例 2G網絡擴容速度無法滿足數據業(yè)務的高速增長 數據業(yè)務無線信道占比與投資收入占比23%6%12%28%7%9%0%5%10%15%20%25%30%35%無線信道占比 收入占比 投資占比2 0 0 8 年數據業(yè)務 2 0 0 9 年數據業(yè)務0 . 0 2 70 . 0 0 60 . 0 0 00 . 0 1 00 . 0 2 00 . 0 3 0G S M TD無線主設備每比特投資元/ b i t 對于數據業(yè)務而言， GSM網絡投資成本高，承載效率低。與 TD網絡相比， GSM每比特投入是 TD的 4倍以上。 6 CMGD-GZ LIUYAQI 項目背景 融合網絡動態(tài)資源分配機制重大技術攻關項目 領導組（組長：徐龍總經理） 副組長：洪小勤副總經理、王征宇副總經理、高志興副總經理、劉堯根副總經理 成員：公司各參與部門和市公司領導、合作伙伴領導 聯(lián)合工作組 組長、副組長 市 場 部 數 據 部 規(guī) 劃 技 術 部 客 戶 服 務 部 網 絡 部 終 端 營 銷 中 心 網 管 維 護 中 心 工 程 建 設 中 心 網 絡 優(yōu) 化 中 心 產 品 研 發(fā) 中 心 深圳 東莞 佛山 珠海 江門 公司 華為 技術 有限 公司 中興 通訊 股份 有限 公司 愛 立 信 公 司 諾 西 公 司 手機 芯片 廠商 為了在新的競爭形勢下探索有效利用網絡資源的機制，廣東公司成立了由徐龍總經理擔任組長，公司各相關部門、市公司和相關設備、終端廠商參加的技術攻關項目組，開展技術攻關工作。 7 CMGD-GZ LIUYAQI 四大研究方向 2G/TD互操作性能優(yōu)化 研究 Iur-g+、共 LAC等技術對 2G/TD切換和互操作性能的改善 融合網絡網絡基于業(yè)務的動態(tài)資源分配機制研究 研究 2G/TD/WLAN網絡的定位，建立適合廣東現網的融合網絡動態(tài)資源分配機制的業(yè)務模型 2G/TD/WLAN融合認證體系的研究 研究 WLAN與 2G/TD網絡的深度融合的相關技術，建立 2G/TD/WLAN融合認證機制 融合網絡勱態(tài)資源分配機制技術攻關項目的研究方向和階段 單卡多連接手機客戶端 是融合網絡勱態(tài)分配機制攻關項目的研究重點 面向融合網絡的單卡多連接手機客戶端技術的實現 研究手機終端側多網駐留和資源選擇機制，與網絡側資源分配機制配合提供完整的2G/TD/WLAN融合網絡端到端動態(tài)資源分配解決方案 研究重點 已完成 網絡 基礎 融合 終端 項目背景 融合網絡動態(tài)資源分配機制重大技術攻關項目 8 CMGD-GZ LIUYAQI 目錄 一、項目背景和意義 二、技術實現方案 三、技術方案的關鍵點、難點和創(chuàng)新點 四、成果應用后主要效能分析 五、項目推廣方式建議 六、項目推廣投資和軟硬件需求 9 CMGD-GZ LIUYAQI 技術實現方案 融合手機客戶端技術方案對比 方案 單卡多連接 單卡單待 雙卡雙待單號 策略 CS優(yōu)先駐留 G網 PS優(yōu)先駐留 T網 CS同時駐留 G和 T網 PS優(yōu)先駐留 T網 優(yōu)先駐留 T網 語音切到 G網 優(yōu)先駐留 G網 數據優(yōu)選 T網 CS優(yōu)選 G網 PS優(yōu)選 T網 駐留特點 同時駐留兩張網 同時駐留兩張網 只駐留一張網 只駐留一張網 同時駐留兩張網 話音體驗 好，同 GSM語音 好，同 GSM語音 同 GSM語音，增加掉話率 同 GSM語音，增加丟話率 好，同 GSM語音 數據業(yè)務 好，同 TD數據 好，同 TD數據 好，同 TD數據 變差， PS重選 好，同 TD數據 VP業(yè)務 支持，改網絡 支持 支持 支持，改網絡 支持 CS+PS業(yè)務 支持 支持 支持，有影響 不支持 支持 G/T重選 無重選 無重選 增加 增加 不變 現有終端用戶體驗 不變 不變 不支持 FR的終端變差 終端方案不變 ,網絡方案變差 不變 終端復雜度 較復雜， G/T協(xié)議棧同時運行 較復雜， G/T協(xié)議棧同時運行， CS雙活 簡單，支持 FR 簡單，改軟件 較復雜，支持雙卡雙待，改軟件 網絡復雜度 2G MSC改造后支持 VP 復雜，核心網支持雙活 簡單，支持業(yè)務切換和 FR 簡單，網絡方案要支持 NC2 復雜，需要支持一號雙卡 終端成本 低，增加天線 低，增加天線 低，改軟件 低，改軟件 高，兩套芯片 優(yōu)選方案 綜合評估單卡單待、單卡多連接、雙卡雙待單號等解決方案， 支持優(yōu)先駐留的單卡多連接方案 在手機終端側實現和網絡側的改造兩方面可以取得較好的平衡 10 CMGD-GZ LIUYAQI 技術實現方案 單卡多連接方案實現語音走 GSM，數據走 TD網絡 GSMTD( U ) S I MT / G 定制終端（單卡雙待）TD - R ANGER ANH LRSGSNM SCGGSNM SC / PST N語音優(yōu)選GSM數據優(yōu)選TDC M N ET1、同時提升用戶的語音 /數據業(yè)務體驗； 2、避免 G/T重選，有效減少終端脫網； 3、分流 GSM數據，提升 TD利用率； 4、可以實現 G/T兩張網絡互相備份； 1、終端修改較大， GSM和 TD兩個模塊并行工作，增加終端成本、耗電； 2、支持 VP業(yè)務需要網絡升級 優(yōu)點 問題 “單卡多連接優(yōu)先駐留” 方案 使用一張（ U） SIM卡； CS/PS分別駐留 GSM/TD； 語音走 GSM，數據走 TD； TD無信號時 PS駐留 GSM； GSM無信號時 CS駐留 TD； 單卡多連接優(yōu)先駐留 方案只使用一張 (U)SIM卡， CS優(yōu)先駐留 G網， PS優(yōu)先駐留 TD網，可實現數據業(yè)務向 TD網絡遷移，提升用戶業(yè)務感知。 該方案需通過改造現網 MSC支持視頻通話； 11 CMGD-GZ LIUYAQI 技術實現方案 手機終端從雙芯片到單芯片的演進 雙芯片方案 單芯片方案 雙芯片方案及其智能機方案實現簡單，但成本高功耗大，不適合大規(guī)格商用。綜合考慮功耗、成本、規(guī)模商用等因素， 目前采用單芯片方案較優(yōu) ； 增加一套 GSM系統(tǒng) 硬件成本增加 8$ 待機功耗增加 2mA （達到 6mA） 增加一根天線 成本增加 1$ 待機功耗增加 0.4mA（達到 4.4mA） 雙芯片智能機方案構 增加一套 GSM系統(tǒng) 硬件成本增加 8$ 待機功耗增加 2mA （達到 6mA） 1 2 34 5 67 8 9* 0 #Me m o ryBaseBand(TD /G SM)RFPAMe m o ryBa seBa nd(G SM )RFPALCDW IFI/WAPIModuleAPMe m o ryRFPARF WLAN 12 CMGD-GZ LIUYAQI 技術實現方案 網絡通過改造支持 VP 目標方案需對現網 2G MSC進行改造即可支持視頻通話（ VP），對現有 TD終端無影響。 HLR 2G MSC 3G MSC 3G MSC 2G MSC GERAN 主叫用戶 被叫用戶 2. VP呼叫請求 TDRAN GERAN TDRAN 3. VP尋呼請求 (2G) 主叫用戶 1. 3G LAU 被叫用戶 4. 終端確認支持 VP 5. 3G LAU 6.注銷位置區(qū)登記，取被叫路由信息 7. VP尋呼請求 8. 建立 VP呼叫 VP主被叫 實現 方案 切換至 3G 切換至 3G 13 CMGD-GZ LIUYAQI 目錄 一、項目背景和意義 二、技術實現方案 三、技術方案的關鍵點、難點和創(chuàng)新點 四、成果應用后主要效能分析 五、項目推廣方式建議 六、項目推廣投資和軟硬件需求 14 CMGD-GZ LIUYAQI 技術創(chuàng)新點 終端軟硬件架構支持單卡多連接 增加一根 GSM天線， TD和 GSM模塊使用 單獨的天線進行數據收發(fā) 增加 適配層 ，協(xié)同調度兩個協(xié)議棧， 支持語音業(yè)務和數據業(yè)務分別駐留 、并行工作 硬件架構 軟件架構 人機界面 MMI 適配層 TD協(xié)議棧 TD 物理層 GSM 物理層 NAS RLC / MAC NAS R R RRC RLC / MAC GSM協(xié)議棧 硬件增加一根天線，軟件通過適配層實現雙棧并行工作 基帶芯片 RF RF PA PA DSP-GSM DSP-TD TD天線 GSM天線 15 CMGD-GZ LIUYAQI 技術創(chuàng)新點 通過 RNC下發(fā)專用重選參數，擴大分流效果 網絡側修改 RNC升級支持擴展系統(tǒng)消息下發(fā) 普通終端 NodeB RNC 標準重選門限 -94dbm 單卡多連接終端 專用重選門限 -98dbm 系統(tǒng)消息下發(fā) 擴展系統(tǒng)消息下發(fā) 專用重選門限僅需考慮數據業(yè)務質量，可設置更低，延伸 TD小區(qū)“軟覆蓋”半徑，擴大單卡多連接終端的分流效果。 標準重選門限需要同時考慮語言和數據的業(yè)務質量。 標準重選參數集 1 專用重選參數集 2 16 CMGD-GZ LIUYAQI 單卡多連接終端技術難點 成本、功耗、雙天線干擾控制及終端配置模式兼容 終端配置模式 兩套天線同時工作，在相近頻段將會產生干擾 通過天線布置和保證隔離度可控制干擾 待機功耗 終端成本控制 單基帶方案： BOM成本增加約 1USD（增加一根天線以及少量器件） 雙系統(tǒng)方案： BOM成本增加約 5USD（增加一套 GSM套片 及天線） 由于 CS/PS兩個協(xié)議棧并行工作，待機功耗評估增加 25%左右 以華為 T2281工程樣機為例， 1000 mAh電池，單待方案待機時間 200小時，雙待方案待機時間預計 150小時 雙天線干擾控制 兼容現有的配置策略（ GSM Only，TD only，自動雙模） 增加一種雙待模式 17 CMGD-GZ LIUYAQI 項目推廣方式建議 一、項目背景和意義 二、技術實現方案 三、技術方案的關鍵點、難點和創(chuàng)新點 四、成果應用后主要效能分析 五、項目推廣方式建議 六、項目推廣投資和軟硬件需求 18 CMGD-GZ LIUYAQI 成果整體效能分析 類型 一級指標 二級指標 單位 效能值 計算方法 直接產生效能 網絡質量提升 網絡覆蓋率提升 百分比 10% RSCP每增加10dB，將會增加 20%左右的覆蓋面積，目前大多數城市的重選門限通常都定在 -93dB左右，在保證 PS業(yè)務掉話率達標的前提下，可以將單卡多連接終端的重選門限下調至 -98db左右，這樣就相當于增加了 10%的覆蓋面積， 網絡故障率下降 百分比 故障處理及時性 百分比 數據業(yè)務質量 百分比 其他 其他 TD網絡語音業(yè)務質量 百分比 9.2% (單卡多連接終端MOS值 -TD全網平均MOS值 )/TD全網平均 MOS 19 CMGD-GZ LIUYAQI 項目推廣方式建議 一、項目背景和意義 二、技術實現方案 三、技術方案的關鍵點、難點和創(chuàng)新點 四、成果應用后主要效能分析 五、 項目推廣方式建議 六、項目推廣投資和軟硬件需求 20 CMGD-GZ LIUYAQI 項目推廣方式建議 引入策略 推廣 重點目標區(qū)域 從 GSM數據流量分流及終端可發(fā)放性角度考慮，單卡多連接終端的發(fā)放可重點關注 GSM擁塞嚴重且擁有大量數據業(yè)務使用量大的工薪階層、打工者和學生人群的區(qū)域。 第一步，下發(fā)少量單卡多連接終端進行內部用戶試用，升級 RNC實施參數下發(fā)，確保單卡多連接的技術可行性和網