WCDMA系统双载频组网策略和方案分析.doc

WCDMA 双载频策 略 第 1 页 WCDMAWCDMA 网络双载频组网策略和网络双载频组网策略和 方案方案 邓闻韬邓闻韬 黄炜黄炜 韩纬禧韩纬禧 陈柱陈柱 中国联通广州分公司 中国联通广州分公司 201007 WCDMA 双载频策 略 第 2 页 摘摘 要要 对 WCDMA 网络双载频扩容组网的主要策略进行研究分析 并结合中国联通广州分公 司的策略选择 方案实施以及取得的效果情况进行分析 为后期的 WCDMA 网络规划建设 优化提供有益的思路 关键词 关键词 WCDMA 双载频 策略 异频切换 ABSTRACTABSTRACT The thesis presents a discussion on WCDMA Multi carrier deployment strategies and the Guangzhou Unicom s strategy selection scheme implementation and results achieved This provides the beneficial train of thought for the network plans the optimization KEYKEY WORDS WORDS WCDMA Multi Carrier Strategies Inter Frequency handover WCDMA 双载频策 略 第 3 页 目目 录录 摘 要2 ABSTRACT 2 1概述概述 4 2研究背景研究背景 4 3WCDMA 系统双载频组网策略系统双载频组网策略 4 3 1双载频组网的三种策略 4 3 2广州联通双载频策略选择 4 4双载频策略的实施和优化双载频策略的实施和优化 4 4 1双载频策略实施的准备和调整工作 5 4 2双载频的具体策略和方案 5 4 3双载频方案实施遇到问题和解决方案 7 5双载频方案实施效果双载频方案实施效果 7 5 1路测情况 7 5 2统计指标情况 8 5 3MR 统计情况 8 6结论结论 9 7参考文献参考文献 9 附 作者简介附 作者简介 9 WCDMA 双载频策 略 第 4 页 1概述概述 2009 年中国联通 WCDMA 网络正式商用以来 其良好的通话质量 以及领先的 3G 网络 数据业务服务性能 赢得客户的认可 随着业务量的日益增长 部分热点区域的容量问题 凸显了出来 为保证用户的通信感受和服务质量 中国联通广州分公司基于现有网络 网 络载频扩容方案进行深入分析 针对高业务量的区域确定双载频扩容组网策略和方案 在 实施过程中 重点对发现的 HSPA 业务 以下简称 H 业务 异频切换 RNC 边界切换问题 双 载频 DRD 等问题进行相关分析和解决 有效提升的语音业务和数据业务的质量 2研究背景研究背景 广州联通原来 WCDMA 网络的组网策略为全网单载频 单个载频承载 R99 HSPA 业务 随着 WCDMA 业务的发展 部分热点区域的容量问题凸显了出来 由于 H 业务对空口 CE 和扰码的资源需求大 导致部分站点出现了功率 CE 和扰码等拥塞 WCDMA 系统是自干 扰系统 随着 H 业务量的增加 系统上下行的干扰也同步上升 不仅影响了数据业务的质 量 同时也影响了部分 CS 业务的正常使用 3WCDMA 系统双载频组网策略系统双载频组网策略 3 1双载频组网的三种策略双载频组网的三种策略 现网常用的 WCDMA 双载频组网策略主要有三种 其配置和优缺点如下图 策略策略 123 单载频区域采用 HSPA R99 单载频区域采用 HSPA R99 单载频区域采用 HSPA R99 配置配置 双载频区域 F1 采用 R99 F2 采用 HSPA 双载频区域 F1 采用 R99 F2 采 用 HSPA R99 双载频区域 F1 采用 HSPA R99 分 配较少 H 资源 F2 采用 HSPA R99 优点优点 保证用户对 HSPA 业务的高速体验 H 业务和 R99 业务完全分开 利 于有效的资源管理和优化 保证基本 R99 业务的服务质量 在 RRC 建立时就完成业务的分层 避免不必要的硬切换 保证用户对 HSPA 业务的高速体 验 保证基本 R99 业务的服务质量 在 RRC 建立时就完成业务的分 层 避免不必要的硬切换 在 F1 的 R99 层负荷较高时 可 以利用 F2 的资源分担一定负荷 可以在一开始建立就基于负荷进行载 频选择 可以在业务建立时 根据优先级选择 建立的载频 充分利用双载频的资源 缺点缺点 在 R99 层过载时 无法利用 HSPA 层的资源分担负荷 需要可选功能的支持 不支持不同载频上业务的交叉负 荷分担 不支持不同载频上业务的交叉负 荷分担 由于 HSPA 用户对系统下行干扰的影 响较大 会影响基本 R99 的业务性能 如果考虑 HSPA 用户对系统下行干扰 的影响 从而在 F1 层只分配较少的 HSPA 资源 那么又会影响落在 F1 层的 HSPA 用户的用户感受 从用户的感受角度 在建网初期 R99 业务量不大时 可考虑第一种策略 当业务 含 R99 和 H 业务 达到一定规模时可根据实际情况考虑第二或第三种策略 3 2广州联通双载频策略选择广州联通双载频策略选择 根据广州现网华为设备的特点 R99 为载频的初始设置 载频不能去掉 R99 业务功能 并结合业务的实际发展情况 广州联通本次双载频的组网选择第二种策略 4双载频策略的实施和优化双载频策略的实施和优化 广州联通选择第二种双载频策略 在空闲模式下手机驻留在第一载频 根据业务的请 求类型将 R99 和 H 业务分别分配到第一或第二载频 以实现业务的分层 在策略实施和优 化过程中 需针对 F1 和 F2 承载的业务类型不同进行针对性的优化和调整 WCDMA 双载频策 略 第 5 页 4 1双载频策略实施的准备和调整工作双载频策略实施的准备和调整工作 RNC 容量的核实和调整容量的核实和调整 RNC 对 NODEB 的管理和处理能力 有软硬件的限制 例如广州现网 RNC 的硬件配置情 况 每个 RNC 配置 3 块 SPU 单板 只能管理 300 个基站和 900 个载扇 如果对 RNC 管理的 NODEB 进行双载频扩容 相当于 RNC 管理的载扇数增加一倍 当 RNC 管理的站点和载扇超 过硬件限制 则需要通过扩 SPU 单板来增加 RNC 的处理能力 SPU 子系统的资源调整子系统的资源调整 RNC 内部的 SPUa 单板 信令处理单元 主要负信令处理 现网每 RNC 有 3 块 SPUa 单 板 共配置为 10 个 SPU 子系统 每个 SPU 子系统可管理 30 个 NODEB 90 个载扇 要求 一个 NODEB 的所有载扇 必需由同一个 SPU 子系统管理 在规划中如果 SPU 子系统的负荷 分担不合理 部分子系统管理载扇过多 在扩容双载频时则必需涉及到 SPU 子系统的调整 因此要求在规划站点入网时 尽量使 RNC 的 SPU 子系统间负荷均衡 同时每个 SPU 子系统 的负荷不超过 70 以确保后期网络的可扩展性和调整的灵活性 资源组调整工作资源组调整工作 华为WCDMA系统将NODEB配置的每块基带处理板 WBBP板 定义为一个独立的资源组 现网共有5种型号的基带处理板 每种型号的处理能力如下 单板类型支持小区上行 CE下行 CE支持 HS PDSCH HSDPA 最 大流量 HSUPA 最 大流量 WBBPa312825645 HS PDSCH15Mbps6Mbps WBBPb13646445 HS PDSCH15Mbps6Mbps WBBPb2312812845 HS PDSCH15Mbps6Mbps WBBPb3625625690 HS PDSCH30Mbps12Mbps WBBPb4638438490 HS PDSCH30Mbps12Mbps 由于华为设备不支持同一NODEB内配置在不同资源组间的同频小区更软切换 但根据 3GPP协议NODEB内小区间切换必须进行更软切换 而HSUPA支持更软切换 因此在基站扩容 为双载频时 必需将同频的不同小区配置在同一块基带处理板定义的资源组内 否则HSUPA 业务将无法正常进行更软切换 影响HSUPA的业务质量 同时 如果扩容双载频后NODEB的 载扇数超过基带处理板支持的小区数 也需要扩容基带处理板 4 2双载频的具体策略和方案双载频的具体策略和方案 广州联通 WCDMA 系统双载频组网的总体策略是倾向驻留 F1 业务分层 具体方式如 下图 图 1 双载频策略示意图 本次双载频策略从功率分配 小区接入 切换 重选 邻区配置 RNC 边界等多方面 综合考虑确定 具体如下 功率配比功率配比 考虑到 R99 业务和 H 业务对功率的不同要求 双载频区域内将承载 H 业务的 F2 载频小 区最大发射功率配置为 40W F1 载频小区最大发射功率配置 20W F1 F2 小区的导频功率 WCDMA 双载频策 略 第 6 页 均配置为 36dBm 导频功率的设置主要由以下几方面考虑 1 WCDMA 系统的频段在 2 1G 为了改善深度覆盖 将导频功率提升了 3dB 2 F1 F2 要求同覆盖 由于 UE 待机在 F1 在发起 H 业务时直接重试 DRD 到 F2 时 如果 F1 和 F2 的覆盖不同 会造成业务分 配失败 因此 F1 F2 的导频功率设置需完全一致 接入策略接入策略 总体的接入策略为 UE 待机时驻留在 F1 发起业务时根据业务类型分配到相应的载频 承载 为了实现该策略 主要做了以下的设置 BAR 掉 F2 小区 禁止空闲态用户驻留在 F2 F2 打开 DRD 开关和 HSDPA DRD 开关 HSUPA DRD 开关 关闭组合业务 DRD 和 H 业务的状态迁移开关 做了以上设置后 当用户发起 R99 业务时 直接在 F1 上建立业务 而当用户发起 H 业 务时 系统要求 UE 直接重试 DRD 到 F2 建立 H 业务 通过这样的方式实现业务分层 F2 只 有在建立组合业务时才承载 R99 业务 切换切换 重选策略重选策略 切换策略 1 同频切换策略 参数设置新增 F2 载频与原 F1 保持一致 2 异频切换策略 F1 到同覆盖的 F2 启用盲切机制 F2 CS 业务的异频切换设置与 F1 相同 F2 的异频 PS 业务不采用 Ec No 启动方式 采用 RSCP 方式启动 设 置为 PS 异频测量 RSCP 启动 停止门限 110 107 PS 业务目标频率 使用频 率 RSCP 触发门限均设置为 110dBm 2D 2F 的迟滞均为 2dB 目的是减少异频 间的乒乓切换 减少压缩模式的启动和异频切换的产生 提高数据业务的质量 3 异系统切换策略 参数设置与异频切换策略基本相同 F2 的异系统 PS 业务 Ec No 启动 停止门限设置为 24dBm 异系统 PS 业务 RSCP 启动 停止门限设置 为 110 107dBm 目的是减少异系统间的乒乓切换 减少压缩模式的启动和异 系统切换的产生 提高数据业务的质量 重选策略 同频切换策略和参数设置新增 F2 载频与原 F1 保持一致 邻区策略邻区策略 双载频的邻区策略见下图 图 2 双载频邻区策略示意图 同频邻区 正常邻区配置 F1 F2 各自配置同频邻区 异频邻区 配置 F1 到同覆盖的 F2 小区的单向盲切邻区 F2 的覆盖边缘向覆盖外 围方向配置 F1 的单向异频邻区 如双载频区域内有异频的室分 则宏站和室分 加双向的异频邻区 F2 小区配置 F2 F1 的重选邻区 WCDMA 双载频策 略 第 7 页 异频邻区 同覆盖 F1 F2 都配置 GSM 的异系统邻区 GSM 配置 F1 异系统邻区 RNC 边界策略边界策略 广州 RNC 边界 CS PS 的切换均采用迁移的策略 同时开启 H OVER Iur 的功能 以支 持 H 业务跨 IUR 口的数据传输 RNC 迁移触发的方式为位置分离触发迁移和时间分离触发 迁移 即当 SRNC 和 DRNC 分离后 如果最好小区以及最好小区的同频邻区不在 SRNC 中 而且分离时间超过设置的时间 广州设置为 30s RNC 发起静态迁移 这样 PS 业务跨 IUR 口时 就无需立即进行迁移 可以在进入 DRNC 内部再进行迁移 减少数传中断时间 和 IUR 口乒乓切换问题 提高用户感受 4 3双载频方案实施遇到问题和解决方案 双载频方案实施遇到问题和解决方案 双载频扩容完成后 发现全网的 PS RAB 建立成功率从 99 6 下降到 99 1 分析发现 由于空口原因造成 PS RAB 业务建立失败的次数从扩容前 红线为扩容的日期 的忙时 3000 次上升到扩容后的 4300 次 上升了 43 具体情况见下图 图 3 RAB FAIL 趋势图 图 4 RAB 建立成功率趋势图 经分析 PS RAB 建立失败增加的主要原因是由于 H 业务从 F1 DRD 到 F2 失败 RB 建立 超时造成 主要原因是 1 F1 F2 载频的导频功率虽然设置一致 但是由于业务负荷等原因 覆盖范围不能完全一致 导致 DRD 失败 从总体来看 DRD 的成功率为 99 左右 基本 正常 2 DRD 失败后不能在 F1 重建 R99 业务 导致业务直接建立失败 解决方案 将 F2 的 HSUPA 业务 SRB 承载从 E DCH 更改为 DCH 解决效果 从上图可看出 调整后 黄线后 PS RAB 业务建立失败的次数从 4300 下 降到 2300 次左右 PS 业务 RAB 建立成功率恢复到 99 6 原因 华为现有版本的设备仍然不支持 HSUPA 业务用 E DCH 信道承载 SRB 在 DRD 失败后重建 R99 业务 更改为 DCH 承载 SRB 后 在 DRD 失败可正常在 F1 重建 R99 业务 系统根据用户的业务需求在建立 R99 业务 5s 后重新尝试 DRD 到 F2 建立 H 业务 对用户 感受基本没影响 5双载频方案实施效果双载频方案实施效果 方案实施完成后 从路测 统计指标和 MR 情况来看 网络的各方面性能均有不同的 提高 5 1路测情况 路测情况 路测改善情况主要体现在 EC IO 导频污染 HSPA 数据吞吐率等方面 具体见下表 业务类型业务类型指标指标双载频扩容前双载频扩容前双载频扩容后双载频扩容后改善值改善值 RSCP 80dBm89 24 92 14 2 90 Ec Io 11dB 的比例 93 24 94 21 0 97 CS 软切换比例 31 16 30 05 1 11 WCDMA 双载频策 略 第 8 页 导频污染比例 0 57 0 55 0 02 话音业务接通率 99 04 99 22 0 18 话音业务掉话率 0 06 0 20 0 14 HSDPA 接通率 98 71 100 1 29 HSUPA 接通率 99 54 100 0 46 HSDPA 掉线率 0 62 0 00 0 62 HSUPA 掉线率 0 46 0 00 0 46 CQI MPO13 6514 4782 00 实测 HSDPA 吞吐率 kbps 3870 724024 32153 6 实测 HSUPA 吞吐率 kbps 1781 761873 9292 16 PS 吞吐率低于门限值的路段比例 2 10 1 47 0 63 从上表可看出 R99 业务和 H 业务质量均有不同程度的提升 5 2统计指标情况 统计指标情况 业务类型类别统计指标双载频扩容前双载频扩容后变化情况 CS 忙时等效 Erlang2334 4332475 261140 828 PS 忙时上行吞吐率 Kbps 116327 012121401 4875074 475话务量 PS 忙时下行吞吐率 Kbps 241476 233265574 45924098 226 RRC 连接建立成功率 业务 99 99 89 99 91 0 02 CS RAB 指派成功率 99 99 86 99 90 0 03 接入类 PS RAB 指派成功率 99 99 65 99 58 0 07 无线链路软切换因子44 60 42 70 1 90 软切换成功率 99 5 99 94 99 95 0 00 异频硬切换成功率 95 94 13 97 16 3 03 移动性 CS 异系统硬切换成功率 3G 到 2G 97 97 63 97 19 0 44 CS AMR 业务掉话率 0 7 0 46 0 42 0 04 全业务 保持性 PS 业务掉话率 99 99 61 99 53 0 08 HSDPA 保持性HSDPA 业务掉话率 99 99 88 99 88 0 00 HSUPA 保持性 HSUPA 业务掉话率 4 0 50 0 51 0 01 从统计指标分析 全网 PS 业务的上下行吞吐率均有不同程度的提升 无线链路软切换 因子有明显下降 其余性能指标均基本保持较为稳定的水平 5 3MR 统计情况 统计情况 下图为双载频扩容前后的 MR 统计对比情况 从图中可以看出 扩容前后 RSCP 覆盖 略有提升 EC IO 性能有明显改善 EC IO 大于 6dB 的比例从 31 1 上升到 43 08 EC IO 大于 10dB 的比例从 70 上升到 78 网络质量大幅提升 WCDMA 双载频策 略 第 9 页 图 5 扩容前后 RSCP 对比 图 6 扩容前后 EC IO 对比 6结论结论 WCDMA 系统双载频组网的三种策略各有优劣 从广州选取策略二的实施效果情况来 看 通过对 R99 和 H 业务的分层 两种业务的性能质量均有了不同程度的提升 主要体现 在 1 EC IO 有了明显的提升 导频污染 软切换比例 CQI MPO 指标也有改善 2 HSDPA 和 HSUPA 的吞吐率有所提升 3 导频功率提升 3dB 提升了 RSCP 的覆盖 4 H 业务和 R99