TD-SCDMA回传Wi-Fi系统应用与优化

    TD-SCDMA回传Wi-Fi系统也称TDFi，主要是解决传统WLAN网络在移动性场景应用存在的不足。传统WLAN网络需要采用有线传输方式，在移动性场景中，如公交车场景下如果想要提供Wi-Fi信号覆盖，传统WLAN就无法满足；在固定场景，如某些建筑物业主不同意有线施工，传统WLAN也无法满足建设。TDFi可以弥补有线传输的局限性，其灵活布网的模式，可以适应不同无线或移动场景需求。

    TDFi系统可以高效快速建设WLAN，可有效支持无线城市和其他WLAN业务。目前已实现的在公交车站使用的TDFi系统可以有效利用“碎片时间”为用户提供信息服务和互联网接入，同时为公交运营提供无线DDN通道。另外，TDFi系统也可以很好地支持TD-SCDMA网络的发展，促进提升码资源利用率。

    TDFi技术解决方案

    TDFi系统可以依托现有TD-SCDMA网络，新建GGSN供TDFi单独使用，新建GGSN不影响现网的正常使用、架构安全，但是需要新设备，成本较高，周期长。

    TDFi的WLAN组网可采用AC与AP分离的瘦AP模式。其中AP可以采用外挂方式与TDFi终端相连，或采用内置方式由TDFi终端直接虚拟内置AP，TDFi终端支持使用TD-S SIM卡。

    TDFi终端开机后附着到TD-SCDMA网络，建立PDP上下文，然后通过内置AP或外接AP与AC建立CAPWAP隧道。TDFi系统数据流路径，如图1所示。

    TDFi应用场景

    目前移动的TD-SCDMA网络发展还不理想，码资源占用率一直处于较低状况，而从2011年开始，WLAN成爆发式增长，所以，TDFi可以有效促进TD-SCDMA良性发展，并且支持高效快速进行WLAN建设。TDFi网络布网快速而便利、成本低，可充分兼容现有TD-SCDMA网络和中国移动WLAN网络，并有效提升目前TD现网的网络利用率，典型组网方式如图2所示。

    利用TD-SCDMA网络无线回传，可用于不同场景的数据传输需求，包括公交、地铁、高铁，警察系统等流动场景；也包括固定场景，如最后一公里传输等。在视频监控场景，需要引入多用户接入（MUE）功能，解决TD-SCDMA网络的上行带宽受限的问题。

    TDFi在视频监控场景的方案要点是：摄像头通过以太网口同TDFi连接；TDFi和RNC之间实现MUE算法，完成视频监控数据流在两张数据卡上负荷分担承载。在该场景中对各网元需求是：接入终端须支持TDFi功能并支持MUE算法；RNC需实现MUE算法；TDFi所在的TD-SCDMA小区需要配置2条HSDPA载波，以配合MUE功能。

    TDFi运营关键

    TDFi用户接入与释放

    对于单SIM卡模式，TDFi UE的接入与释放流程同普通用户。对于双SIM卡模式，第一个用户接入后需要根据网络侧的反馈以及业务类型确定是否发起第二个用户的接入。

    根据应用层需求，首先触发第一个用户的接入。然后终端侧向网络侧上报私有消息，等待网络侧回复，以确认网络侧是否支持MUE功能。若终端侧收到网络侧的确认消息，则认为网络支持MUE功能，收到确认后发起第二个用户的接入。第一个接入的用户即为MUE功能中的主用户，第二个接入用户即为MUE功能中的辅用户。收到网络侧第一个确认消息时，若辅用户已经处于连接态，终端需主动释放辅用户，然后在收到新的ACK后重新发起辅用户的接入。

    终端侧永久在线

    为了保证终端永久在线功能，避免没有数据时终端被释放，终端侧采取周期发包（心跳包）的方式保证在没有用户面数据的时候仍进行数据发送。心跳包处理机制：终端侧周期性PINg AC，Ping包的包长和频率可配置。

    接入释放

    终端侧保证首先发起主用户接入，主用户接入成功并收到网络侧的ACK反馈后，再发起辅用户的接入。网络侧保证主辅用户在同一小区接入。若辅用户与主用户的接入小区不同，需释放辅用户。

    上层应用只在MUE终端的主用户上进行通信，因此当主用户释放后，需要释放对应的具有绑定关系的MUE辅用户。

    切换过程中，由于仅对主用户进行测量控制，因此，主用户切换完成后，若辅用户切换失败，则直接释放辅用户。迁移过程中，由于不知道目标小区是否支持MUE，主用户迁移完成后，则直接释放辅用户。由终端侧保证重新发起辅用户的接入。系统间切换过程中，主用户切换完成后，直接释放辅用户。

    移动性管理

    TDFi支持系统内小区间切换，由于终端由TD切换至2G后无线速率会受到很大的影响，考虑关闭TD向2G切换功能。

    1、RNC内小区间切换

    若TDFi终端不支持MUE，基于测量报告触发小区间切换；若TDFi终端支持MUE，基于主用户测量报告触发主用户小区间切换；主用户切换成功后，将辅用户切至主用户所处小区。若主用户切换失败，按照现有失败处理，辅用户不动作；若主用切换成功，辅用户切换失败，则释放辅用户。

    2、RNC间小区间切换

    若TDFi终端不支持MUE，基于测量报告触发RNC间迁移；若TDFi终端支持MUE，基于主用户测量报告触发主用户迁移；主用户迁移成功后，释放辅用户。若主用户迁移失败，按照现有失败处理，辅用户不动作。

    资源分配原则

    TDFi终端支持MUE的基础上，若主辅用户均以HSPA承载，按照HS用户数进行载波排序，用户数越少，优先级越高。辅用户接入时，应过滤主用户所在载波。此时，要求TD-SCDMA小区至少配置2条HSPA载波。

    若主辅用户均以HSDPA承载，根据HS用户数从少到多，对HSDPA载频和HSPA载频进行排序。在用户数相同时，优先选择HSDPA载频。

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