WCDMA深度覆蓋場景2G/3G互操作參數(shù)優(yōu)化探討

標(biāo)簽：WCDMA  2G/3G

從未做室內(nèi)分布的深度覆蓋場景的實(shí)際互操作問題出發(fā)，通過實(shí)例分析指出現(xiàn)網(wǎng)在該場景下互操作參數(shù)配置存在的問題，并提供相關(guān)參數(shù)優(yōu)化的建議。

0 前言

由于WCDMA頻段(2.1 GHz)的信號(hào)鏈路損耗大、繞射能力差，所以大部分居民樓、餐廳及商店在未做室內(nèi)分布的情況下覆蓋弱，信號(hào)電平較GSM900有較大的差距。目前，中國聯(lián)通正處于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)還不夠完善，無論是語音還是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)未做室內(nèi)分布深度覆蓋的場景都占有相當(dāng)大的比例，同時(shí)該場景也是用戶進(jìn)行2G/3G互操作的主要場景之一。本文從實(shí)際互操作問題出發(fā)，通過室內(nèi)不同采樣點(diǎn)的業(yè)務(wù)測試，掌握在不同的信號(hào)質(zhì)量下的語音通話質(zhì)量、切換性能，從而確定語音業(yè)務(wù)2G/3G互操作策略以及參數(shù)門限，指出現(xiàn)網(wǎng)在該場景下互操作參數(shù)配置存在的問題，并提供相關(guān)參數(shù)優(yōu)化的建議。

WCDMA互操作參數(shù)在文獻(xiàn)[1]中有詳細(xì)的描述，本文不再贅述。同時(shí)，本文也以CS業(yè)務(wù)互操作相關(guān)參數(shù)為例，分析說明該場景下互操作參數(shù)優(yōu)化的思路。

1 室內(nèi)深度覆蓋場景問題分析

在WCDMA試商用過程中，很多用戶反映室內(nèi)信號(hào)較差，終端呼叫前駐留在3G網(wǎng)絡(luò)，而通話結(jié)束后基本都已切換到2G網(wǎng)絡(luò)，甚至一起呼立即切換到2G網(wǎng)絡(luò)。通過對(duì)互操作參數(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)目前現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)配置所帶來的互操作問題可以從以下2個(gè)方面來說明。

a) 用戶感受方面。用戶在業(yè)務(wù)狀態(tài)下的覆蓋范圍大大小于終端空閑模式的覆蓋范圍，呼叫保持性能差。

b) 網(wǎng)絡(luò)的互操作參數(shù)設(shè)置方面?；ゲ僮髦剡x參數(shù)和切換參數(shù)配合存在問題。

本文以圖1所示的室內(nèi)場景為例，從理論分析和實(shí)際驗(yàn)證2個(gè)方面，通過實(shí)際測試結(jié)果來分析現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)設(shè)置存在的問題，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行了參數(shù)調(diào)整，同時(shí)通過測試對(duì)比分析來研究該問題的解決辦法。

圖1 現(xiàn)網(wǎng)測試和參數(shù)1測試結(jié)果對(duì)比

表1為在圖1所示場景下不同位置測試得到的WCDMA和GSM信號(hào)的對(duì)比情況。

由圖1可知，2個(gè)陽臺(tái)的信號(hào)都在分布在-75~-80 dBm之間，室內(nèi)信號(hào)分布在-93~-118 dBm之間，除受客衛(wèi)與廚房拐角處以及墻角遮擋的區(qū)域外，主要區(qū)域的信號(hào)電平均分布在-95~-105 dBm之間，即主要區(qū)域的信號(hào)損耗為20~30 dB。

表1 WCDMA 和GSM 信號(hào)分布情況對(duì)比

從RSCP與Ec/Io的對(duì)應(yīng)關(guān)系看，在RSCP接近

-100 dBm時(shí)對(duì)應(yīng)的Ec/Io為-7~-9 dB，而RSCP在-110 dBm以下時(shí)Ec/Io才會(huì)達(dá)到-14 dB以下;在導(dǎo)頻信號(hào)比較干凈，RSCP為-105 dBm時(shí)，Ec/Io才會(huì)達(dá)到-9 dB左右。

大部分區(qū)域(包括書房、客臥、客廳、主臥、廚房)的RSCP信號(hào)強(qiáng)度均在-95~-105 dBm之間，走道、客衛(wèi)和儲(chǔ)藏間的信號(hào)稍差，而多數(shù)區(qū)域的Ec/Io都在-14 dB以上，而室內(nèi)大部分地區(qū)的GSM信號(hào)強(qiáng)度在-80 dBm以下。

a) 重選策略。當(dāng)服務(wù)小區(qū)的Ec/Io

b) 切換的策略。當(dāng)測量到Ec/Io

根據(jù)前面的信號(hào)分布分析，該場景下GSM的信號(hào)遠(yuǎn)好于WCDMA信號(hào)，所以只要啟動(dòng)異系統(tǒng)搜索或測量，則必然發(fā)生重選或切換(這也是該場景沒有列出相關(guān)3A事件或周期性上報(bào)的相關(guān)參數(shù)的原因)。但是，啟動(dòng)重選搜索的門限是Ec/Io<-14 dB，而啟動(dòng)壓縮模式進(jìn)行切換測量的門限是RSCP≤-101 dBm或Ec/Io≤-15 dB。根據(jù)RSCP與Ec/Io的關(guān)系不難看出，信號(hào)為-101~-105 dBm時(shí)，Ec/Io值在-10 dB以上，所以手機(jī)在此類區(qū)域不會(huì)發(fā)生重選，而一旦起呼后會(huì)立即達(dá)到2D事件的RSCP門限，就會(huì)發(fā)生切換。另外，RSCP為-95~-100 dBm的信號(hào)屬于弱信號(hào)，信號(hào)本身浮動(dòng)就比較大，一旦衰弱也會(huì)切換到2G。目前CS切換是單向的，所以結(jié)束通話時(shí)都停留在2G。表4是現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)的測試情況。

表4 現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)測試情況

由表4可知，接收電平為-100~-108 dBm時(shí)，Ec/Io值都未達(dá)到-14 dB的門限。這些呼叫都是起呼后立即切換，而由于信號(hào)浮動(dòng)的原因，接收電平為-93~-100 dBm的信號(hào)也會(huì)在原地未移動(dòng)情況下經(jīng)過數(shù)秒后發(fā)生切換。

2 優(yōu)化參數(shù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

從現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)測試的結(jié)果來看，在目前現(xiàn)網(wǎng)參數(shù)配置的情況下，用戶在室內(nèi)、客廳、書房等大多數(shù)區(qū)域，發(fā)起呼叫后會(huì)立刻切換到GSM，測試的結(jié)果符合理論分析。

解決上述問題有以下2個(gè)途徑。

a) 讓終端更早地重選到2G網(wǎng)絡(luò)。

b) 讓終端更晚地發(fā)起WCDMA→GSM切換。

采用第一種方式必須讓Ec/Io對(duì)應(yīng)的RSCP高于-100 dBm。從信號(hào)質(zhì)量分布情況看，SsearchRAT這個(gè)門限需要提高到-5~-6 dB，這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)檫@樣會(huì)造成用戶過早地重選到GSM網(wǎng)絡(luò)，大大降低了WCDMA空閑模式的覆蓋。最好的方式是降低異系統(tǒng)測量啟動(dòng)門限或者關(guān)閉RSCP觸發(fā)壓縮模式的門限，降低用戶異系統(tǒng)切換的概率。修改參數(shù)后進(jìn)行了參數(shù)測試，主要對(duì)啟動(dòng)壓縮模式的2D事件的門限進(jìn)行相關(guān)調(diào)整。

2.1 測試參數(shù)1測試結(jié)果

參數(shù)1主要將CPICH RSCP 2D門限從-100 dBm修改為-108 dBm，這樣室內(nèi)的信號(hào)采樣基本都可以保證不會(huì)起呼后立即切換，而如果信號(hào)低于-109 dBm，則Ec/Io也差不多達(dá)到-14 dB，起呼前就會(huì)重選到2G網(wǎng)絡(luò)，參數(shù)1主要考察切換前的BLER與切換成功率。為了保證參數(shù)的適應(yīng)性，在信號(hào)進(jìn)入拐角處或有物體遮擋時(shí)，測試在移動(dòng)切換過程中信號(hào)快速衰弱15~20 dB的情況下是否掉話，測試結(jié)果如表5所示。

表5 測試參數(shù)1 的測試結(jié)果

由表6可以看出，參數(shù)修改后多數(shù)點(diǎn)不會(huì)發(fā)生起呼后立即切換的問題，而需要移動(dòng)到更弱覆蓋區(qū)才會(huì)切換，有些-105 dBm以下的信號(hào)點(diǎn)由于信號(hào)波動(dòng)也會(huì)切換，而且修改后-109 dBm啟壓模，并且信號(hào)快速衰弱觸發(fā)切換并沒有引起掉話，切換前的BLER基本都為0，說明語音質(zhì)量也不錯(cuò)，所以這個(gè)門限是可以接收的門限。由圖1可以看出，室內(nèi)大部分區(qū)域在參數(shù)修改后均不會(huì)出現(xiàn)起呼后立刻切換到GSM的情況。

2.2 參數(shù)2測試結(jié)果

與參數(shù)1相比，對(duì)參數(shù)2僅修改了2D事件的觸發(fā)時(shí)間遲滯Time To Trigger 2D，主要是測試參數(shù)2是否會(huì)加大掉話的概率。在不同的地點(diǎn)對(duì)參數(shù)2的敏感程度進(jìn)行了11次測試，其中掉話4次。

由此可以看出，參數(shù)2修改后明顯出現(xiàn)了掉話，切換掉話率達(dá)到30%。參數(shù)2修改后，在RSCP達(dá)到-109 dBm后還需要等待1 280 ms才啟動(dòng)異系統(tǒng)測量，在此過程中由于移動(dòng)信號(hào)進(jìn)一步惡化，所以加大了掉話概率。測試說明，在2D的RSCP門限降低后，本身留下的余量較小，如果延遲觸發(fā)時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致信號(hào)惡化引起切換掉話，在高速移動(dòng)的場景下更應(yīng)該適當(dāng)縮小該參數(shù)值，早些完成測量與切換。

3 結(jié)論

根據(jù)上述測試分析，可以得出以下結(jié)論。

a) 在目前網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況下，室外信號(hào)一般分布在-75~-85 dBm之間，住宅樓內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度分布在

-95~-105 dBm之間，這也是目前室內(nèi)深度覆蓋區(qū)的主要RSCP分布區(qū)間。從RSCP與Ec/Io的對(duì)應(yīng)關(guān)系看，在目前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較輕的情況下，在RSCP接近-100 dBm時(shí)對(duì)應(yīng)的Ec/Io大約為-7~-9 dB，而RSCP在-110 dBm以下時(shí)Ec/Io才會(huì)達(dá)到-14 dB以下。在無導(dǎo)頻污染的情況下，RSCP為-105 dBm時(shí)Ec/Io才達(dá)到-7 dB，Ec/Io的惡化速度遠(yuǎn)小于RSCP惡化速度。

b) 在共站覆蓋情況下，室內(nèi)3G信號(hào)的損耗遠(yuǎn)大于2G。在室內(nèi)深度覆蓋區(qū)3G信號(hào)較弱，但GSM900信號(hào)還保持良好水平。3G信號(hào)低于-100 dBm時(shí)，GSM電平還在-70 dBm附近，3G信號(hào)達(dá)到-110 dBm時(shí)，GSM電平還在-80~-85 dBm之間。

c) 目前CS業(yè)務(wù)現(xiàn)網(wǎng)切換門限還有余量，重選參數(shù)與語音切換參數(shù)配合存在問題，需要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)優(yōu)化?？紤]到WCDMA對(duì)語音業(yè)務(wù)的支持能力比較強(qiáng)，對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)異系統(tǒng)測量啟動(dòng)門限還有下調(diào)的余量?？紤]到后期負(fù)載上升的影響，建議異系統(tǒng)啟動(dòng)門限(一般是2D)控制在-105 dBm左右。異系統(tǒng)延遲觸發(fā)時(shí)間Time To Trigger不宜過低，在市區(qū)深度覆蓋場景下建議該值不超過640 ms。

4 結(jié)束語

本文雖然只是針對(duì)一個(gè)未做室分的深度覆蓋場景作為范例進(jìn)行了研究，給出了該場景下參數(shù)優(yōu)化的建議，但結(jié)合目前中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，也具有一定的推廣意義。最后需要特別說明的是：一個(gè)小區(qū)的參數(shù)修改需要綜合考慮多方面因素，同一場景的小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)會(huì)包括多類場景，參數(shù)要求不同，所以互操作參數(shù)優(yōu)化還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作相應(yīng)的微調(diào)，在保證2G/3G互操作性能的同時(shí)，最大化地利用WCDMA網(wǎng)絡(luò)，讓3G用戶盡量使用3G的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。