随着全球67个国家150个LTE商用网的建立，国内TD-LTE试商用网亦开始部署。然而TD-LTE终端的发展却落后于网络的发展，能与现有的TD-SCDMA/GSM网络进行自由切换的TD-LTE终端芯片的开发更是滞后。本文依托新一代宽带无线移动通信网科技重大专项“TD-LTE面向商用多模终端基带芯片研发”项目，对TD-LTE多模终端芯片进行研发，基于3GPP协议对TD-LTE多模终端异系统间互操作过程进行研究，对异系统间互操作进行需求分析，提出实现方案，实现了互操作流程，着重对互操作的异常处理流程进行实现，仿真异系统间互操作的切换过程，通过TTCN测试验证互操作的协议一致性。　　 论文阐述了TD-LTE网络和终端的发展在我国新一代宽带无线通信中的重要意义。首先，介绍了TD-LTE协议中各子层功能，描述了互操作涉及各子层的交互。从协议栈的角度重点分析了异系统间互操作的两个重点过程:异系统间小区重选过程和异系统间切换过程。对重选过程中的重选准则即:小区重选S准则、R准则以及基于优先级的重选准则进行重点分析，并研究了切换的测量过程和随机接入过程。其次，对异系统间重选和切换在功能上和性能上进行需求分析，设计了协议软件平台，在该平台上实现了模块间的通信机制，同时针对异系统间重选和切换的需求分析提出了异系统间重选和切换的实现方案，实现了异系统间重选和切换流程。详细的分析了异系统间重选和切换的失败原因，重点实现了异系统间重选和切换失败后的处理流程。再次，鉴于多模终端异系统间切换功能会影响用户对数据业务的体验度，论文通过OPNET建模来对其切换功能进行仿真，以进一步确保异系统间切换方案的可行性。最后，为了保证终端的健壮性，测试了异系统间重选和切换失败后的处理流程。在TTCN测试平台，构造异系统间重选与切换失败后的处理流程的测试例，对测试结果产生的消息序列图(MSC)进行分析，验证了异系统间重选与切换流程的协议一致性。　　 在整个多模终端异系统间互操作的实现中，论文完成了异系统间互操作中小区重选和切换失败后的处理流程，终端能自由的在TD-LTE和TD-SCDMA/GSM之间进行重选和切换，并保证异常情况出现后，仍不会影响用户的体验度。