Handover from 3G to 4G while UE in connected state in Taiwan?

日前接獲用戶反應其手機(iPhone 6S)為何會一直停留在3G，無法正常切換到4G，是否是4G訊號的問題?

經交叉比對PS Core及RAN端的logs，該用戶當時是在移動中使用手機進行資料傳輸服務，因剛從地下停車場出來，現場因收訊死角4G訊號不佳，當時是先連上3G網路上Internet。但可能該用戶連上3G網路後，就持續掛在網上傳輸資料，期間經過了好幾個NB/eNB，但網路只能停留在3G，無法切換回4G網路。相關技術細節討論，可直接參閱參考資料的技術討論文章，在此就不再贅述...

好奇心驅使下，也想試試台灣電信龍頭中華電信的行動網路是否也是一樣?! 因此跟家人商借了中華電信SIM卡(吃到飽費率，非吃到飽勿試，以免傷了荷包)以及iPhone 6S，搭配SpeedTest軟體，從大樓電梯->社區廣場->街道嘗試模擬該用戶從地下停車場->停車場出入口->道路的使用情境。

以下為SpeedTest的測試結果:

日期	連線類型	連線資訊	下載	下載位元	上載	上載位元	延遲	伺服器名稱
2017/3/19 19:24	行動電話	中華電信 LTE	50696	63260996	20032	33769309	20	New Taipei
2017/3/19 19:21	行動電話	中華電信 WCDMA	1846	3273813	720	1409024	33	New Taipei
2017/3/19 19:21	行動電話	中華電信 WCDMA	1060	1187997	545	1114112	48	New Taipei
2017/3/19 19:20	行動電話	中華電信 WCDMA	4160	7406301	565	1245184	42	New Taipei
2017/3/19 19:19	行動電話	中華電信 WCDMA	3821	6515775	661	1343488	47	New Taipei
2017/3/19 19:19	行動電話	中華電信 WCDMA	4673	8330379	668	1376256	30	New Taipei
2017/3/19 19:18	行動電話	中華電信 WCDMA	4791	8604387	573	1343488	31	New Taipei
2017/3/19 19:17	行動電話	中華電信 WCDMA	4926	8903559	647	1277952	36	New Taipei
2017/3/19 19:17	行動電話	中華電信 WCDMA	3297	5581911	598	1310720	46	New Taipei
2017/3/19 19:16	行動電話	中華電信 WCDMA	2875	5114979	610	1310720	31	New Taipei
2017/3/19 19:15			2577	3975609	579	1409024	49	New Taipei
2017/3/19 19:12	行動電話	中華電信 LTE	77654	63310844	20273	37423433	18	New Taipei
2017/3/19 19:10	行動電話	中華電信 WCDMA	11177	20014960	1824	3312749	23	New Taipei

1. 19:10~19:12，模擬測試3G在connection idle state的情況下從3G handover到4G的情境。
2. 19:15~19:21，模擬測試3G在connection state的情況下，網路持續停留在3G網路，無法切換回4G。
3. 19:21~19:24，在19:21停止點測SpeedTest並等待約莫2~3分鐘，網路從3G切換回4G。

總結歸納測試結果:

1. iPhone 6S使用中華電信網路，同樣無法支援"3G handover to 4G while UE in connected state"。
2. 中華電信的FACH timer的設定約2分鐘左右。
3. 若當時環境4G訊號不好而必須使用3G網路連網，可以換個4G訊號好的地方暫停使用3G連網傳送資料先，靜待3G進入connection idle並切換回4G網路後，再恢復App的資料傳送，畢竟，4G的資料傳送能力遠大於3G。

參考資料

1. TS 25.331, Radio Resource Control (RRC); Protocol specification, Accessed 2017/3/21
2. TS 36.331, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification, Accessed 2017/3/21
3. LTE to 3G Handover Procedure and Signalling, The 3G4G Blog, 2011/3/3, Accessed 2017/3/21