2006-9-18_如何提高切换成功率.doc

如何降低切换失败率切换成功率是无线网络中一项重要的统计指标。高切换成功率显示了网络的某一方面的正常运转。因此，降低切换失败率，从而提高切换成功率是网络优化中关键的工作项目之一。一 切换流程：移动台不断将6个最强邻小区上报，基站子系统判决移动台是否需要切换，向哪个小区切换。网络向移动台发出切换命令（handover command），启动切换进程，切换命令包括目标小区TCH，接入目标小区的初始功率等信息。移动台多次向目标小区发送Handover Burst,如成功接入目标小区，由目标小区向BSC发送切换成功的消息。目标小区等待移动台接入切换信道，如不成功，移动台返回源小区，并由源小区向BSC发送切换不成功的消息。如果移动台向目标小区的切换失败，而且源小区在定时器超时之前没有收到移动台返回的消息，则BSC向MSC发送清除请求，移动台发生掉话。二 切换失败：切换失败可以划分为两方面的问题：即信道容量、无线链路失败。Handover Selection Failure 是从BSC到BTS的HO_COMMAND数与BTS收到的HO_INDICATION数之差。它可以帮我们找出由于目标小区信道资源不足引起的切换失败，或系统的问题(难以建立BSC与BTS之间的L2连接)。HandoverExecutionFailure 是数与BSC发向BTS的HO_COMMAND数与BSC 收到 的HO_COMPLETE之差。主要反映了空中无线接口的质量。三 造成切换失败的可能原因及分析： 硬件问题 : 当切换失败率非常高时，硬件故障可能性最大 相邻小区关系问题 邻小区负荷 恶劣的无线环境A相邻小区关系问题：如果两个小区有相同的(BSIC，BCCH)，在正常的情况下这样的两个小区的相距距离应该足够大，他们之间不应该有什么关系。但由于孤岛现象的存在，一旦孤岛覆盖周围的小区的邻小区表上定义了与孤岛小区同BSIC、BCCH的邻小区，位于此地的通话手机将会收到孤岛小区的BCCH信号并上报BSC，这个虚假的邻小区测试报告将会误导切换控制程序发出切换指令，这样就使得这些小区内的通话频频尝试向实际信号并不好的小区发出切换请求。其结果往往造成乒乓切换，并导致孤岛覆盖周边小区的切出切换失败率大幅提高。而与孤岛小区具有相同BSIC、BCCH的小区的切入切换失败率也将大幅提高。52，112目标小区孤岛源小区MS52，112解决方案：1对于一对邻小区，检查切换执行失败率过高是否由孤岛效应引起。作Abis测试并重点检查时间提前量（TA）有助于找出孤岛效应。可增加孤岛小区的天线下倾角以减轻孤岛效应或改变它的BSIC以消除同BCCH，BSIC的现象。2查数据库看邻小区表与BTS参数是否匹配。如果有，在 OMC-R中修改。B邻小区信道资源短缺：如果Hoselectionfailurerate切换选择失败率很高，原因可能是要切换的邻小区负荷高,目标小区已经没有可用TCH。此时，BSC虽然收到HO_INDICATION信息但并不向目标小区发送任何HO_COMMAND 消息。对于一对邻小区上的高切换选择失败率，可查看目标小区的负荷以确认是否为负荷问题。解决方案：如果BTS在HO_INDICATION中选择的小区都过载，那么HO selection failure rate会很高。要通过增加无线信道来解决上述问题。另外，为HO设置高于通话建立的优先级别也可有效地解决HO选择失败问题。C恶劣的无线条件：如果HandoverExecutionFailurerRate很高，那就有可能是目标小区或源小区无线条件方面的原因。 覆盖：如果目标小区与源小区之间没有足够的重叠覆盖区域，切换可能应无法登陆目标小区的TCH而失败。在这种情况下，重新回到旧小区的概率会较低。低重叠覆盖区目标小区源小区MS 干扰：干扰会造成即使目标小区的电平很好，但上/下行信号质量很差的情况移动台将难以占上目标小区的TCH。 如果来切换执行失败率很高，必须检查小区的干扰情况。对每一对邻小区检查来/去切换执行失败率能够指明干扰是存在于某一对小区还是很多小区，并进而大致判断干扰区域和干扰性质。如果去切换执行失败率很高，可能是因为切换发起小区的下行干扰。移动台无法解码BTS发出的HANDOVER_COMMAND消息，这时由于T3103超时(计数器 C1164/24)，将产生掉话。还有可能是目标小区的下行或上行干扰。因此，需要认真检查每一对相邻小区，以帮助判断干扰原因。同时检查目标小区的切换执行失败率和分配失败率的相关性。干扰造成的高切换失败率往往伴随着高 分配失败率。为了确认小区的干扰，检查计数器“Average Level of Non decoded RACH”， 并且同时查看“Ratio of HO on UL Quality” 和 “Ratio of HO on DL Quality”。解决方案：1 重叠覆盖少：检查覆盖预测图，注意那些特殊地点 ( 隧道等 )，一旦怀疑，最好进行路测以便确认。并采取相应的无线优化手段改善覆盖。提高小区的覆盖可以通过减小下倾角或增加天线高度来实现。但是这样可能会干扰其它邻小区。根本方法是增加基站或微蜂窝，但这已超出了优化范围。2 干扰：首先，检查Avg Level of non decoded Rach以便检测UL干扰和UL质量。如果统计有异常，可扫描检测上行的干扰源，然后可以通过观察异常的统计与话务量的关系来推断是网内或是网外干扰。最后确定干扰来源，消除干扰或更改频率规划。四 救援性切换分析：1基于下行链路质量触发的切换：这是紧急切换中的一种：与正常的功率切换不同，紧急切换不是因为发现了信号更强的服务小区，而是由于当前的服务小区信号太差而无法维持正常通话，所以又称为救援性切换。具体到下行链路质量触发的切换则是因为服务小区信号质量太差(高误码率)。BSC将从合格邻小区中选出信号最强的一个作为切换目标。告警门限是 L_RXQUAL_DL_H 即网络下行质量切换门限。问题分析： 切换参数的设置过于严格 硬件问题: 尤其失败率很高时 (几乎100%)，可能是在下行链路，BTS无线部分有 问题 (TRX, 发射天线, 馈线等)。 GSM 干扰： 同频或邻频 使用Netconf检查小区切换参数是否合适。解决方案：参数检查： 使用Netconf检查小区切换参数是否合适。硬件问题 ： 如果下行链路存在硬件问题，小区或部分TRX近乎“哑巴”(发射功率很小)。因此，可检查一下业务量的变化以及来切换和去切换的比例。 如果下行链路存在硬件问题，那么下行链路质量切换、分配失败，无线链路失败会增加并明显高于其它小区。 某些下行链路硬件问题会有OMC-R的 VSWR告警。 做 Abis跟踪，检查上/下行链路平衡和下行链路电平分布。 基站测量 VSWR，检查发射部分电缆。GSM系统内干扰： Abis 跟踪， Abis分析软件能指出下行链路上高电平差质量的TRX。 如果小区所在话务很高，上行链路质量切换相应也较高。 研究小区规划图，尝试找出干扰小区(不一定是相邻小区产生的干扰，要注意可能的孤岛现象)。如果是最近突然出现的干扰，也许与新加的基站有关。 路测，确定干扰。 闭锁干扰小区，看干扰是否消失以确认干扰源。2基于下行链路质量触发的切换：紧急切换的一种：因为服务小区上行链路质量太差触发的切换。切换目标为合格邻小区中BCCH信号最强的小区。切换触发门限为 L_RXQUAL_UL_H (切换上行链路接收质量下门限), 即网络上行质量切换门限。问题分析： 参数设置过于严格。 如果数值很高，可能是无线上行链路传输部分(TRX，天线，分集部分，馈线)的硬件问题 。 覆盖问题， 检查是否与上行链路电平触发的切换相关。 上行干扰 ，检查 Non decoded RACH Level. GSM 干扰: 此时上下行质量切换都较多。解决方案：参数检查： 使用Netconf 检验小区切换参数设置。硬件问题 ： 如果上行存在硬件问题,小区或部分TRX就变成了“聋子”(上行衰耗严重)。应检查来切换的失败率，因为下行链路正常，切换可以执行，但因上行链路误码率太高很难成功。 如果上行存在硬件问题, 那么会有一些因为上行电平的切换，分配失败，无线 链路失败等，均多于正常小区。 检查RACH解调电平 ，可帮助确认BCCH上行干扰。 作Abis跟踪，检查上/下行链路平衡和上行分布电平，详见第4章。 检查基站发射部分电缆外来干扰： 检查有关RACH解调电平 在基站用频谱分析仪分析检查 GSM上行频段，持续一天 (有可能是短暂现象)GSM系统内干扰：同检测下行链路质量的切换原因。3基于上/下行链路电平触发的切换：紧急切换的一种：因为服务小区信号电平低于正常通话的要求而触发的切换，切换目标为合格邻小区中BCCH信号最强的小区。注意：如切换参数设置合理，此种切换一般不会找到电平足够强的小区，否则将首先触发功率切换。所以此类切换失败率较高。 告警门限为L_RXLEV_DL_H (切换下行链路接收电平下门限), 即网络下行电平门限；和L_RXLEV_UL_H (切换上行链路接收电平下门限)，即网络上行电平门限。问题分析： 一般来讲，基于电平触发的切换并不多见，大部分原因是由于参数的设置不当或上下行链路故障造成的。解决方案： 与上下行质量切换中有关参数及硬件问题的解决方法同。4基于距离触发的切换：紧急切换的一种： 因为基站与移动台之间的距离太远而触发的切换。告警门限为 MS_RANGE_MAX，即基站与移动台之间的最大允许距离。 注意：距离切换的优先级低于质量切换和电平切换，所以，触发距离切换时，通话的电平和质量都应好于相应的门限设置。设置最大通信距离可有效地限制孤岛通信。注意：距离切换比率过大意味着该小区的实际覆盖范围大于 MS_RANGE_MAX (天线过高，开阔地形，高楼等)问题分析： 参数设置过小(注意：参数的单位是与时间提前量TA， 1 表示 500m，不是1km)。 孤岛现象： 邻小区定义错误：在移动台远离基站时未能及时作常规功率切换，直至到达覆盖边缘解决方案： 检查距离切换参数是否过小。 检查周围是否有故障小区。 检查其它指示 (无线链路失败, 切换失败 .) 做 Abis跟踪以发现是否有覆盖孤岛。五 设计思路： 在GSM网络中越区切换优先顺序依次为： UPLINK QUALITY UPLINK INTERFERENCE DOWNLINK QUALITY DOWNLINK INTERFERENCE UPLINK LEVEL DOWNLINK LEVEL DISTANCE POWER BUDGET蜂窝网络的设计思想在于：移动用户以最小的输出功率得到最佳的通信效果。考察越区切换的原因，我们的理想情况是所有切换都是因为移动用户在通话过程中，由于位置的变化导致接收网络信号强弱的变化而最终引起服务小区的变化。POWER BUDGET的算法正是这种设计思想的体现。此算法考察移动台收到当前 服务小区信号和六个最强邻区信号并依据门限设置而选择最佳。然而在网络的实际运营中，由于无线传播环境的复杂状况，有限的频率资源状况，覆盖和干扰问题也许使得POWER BUDGET门限始终未到来不及产生切换请求就已经掉话。因此GSM技术规范又建议了上列前七种切换，可称之为紧急切换。七种紧急切换算法不比较目的切换小区和当前服务小区优劣情况，只依据当前服务小区的相关参数相关门限设置，在移动台测量报告邻区列表中选择并请求切换。由于目的小区的情况可能优于源小区，也可能劣于源小区，加之门限设置的不合理性可能会导致频繁切换，错误切换甚至掉话。一个实际运营的网络，固然因为每个基站地理位置，话务分布等原因的不同而在小区无线参数设定上各有考虑，但在总体设计上也应遵循一定之规。关于越区切换参数设置应有如下原则：（1）全网每个小区启用POWER BUDGET以体现蜂窝设计思想。（2）全网每个小区启用QUALITY切换算法，包括UPLINK和DOWNLINK以解决突发的话音质量问题。 （3）INTERFERENCE的直接表现即为话音质量下降，将引起小区内部切换，取决于各厂商设备软件是否支持。（4）全网每个小区禁用LEVEL切换算法，包括UPLINK和DOWNLINK以避免恶性切换。（5）全网每个小区禁用DISTANCE切换算法，应通过天线覆盖调整解决诸如岛效应类问题。在对实际网络的优化过程中，考察从OMC中提取关于切换原因的统计，其中由于 POWER BUDGET引起的切换占所有切换原因75%以上才是一个网络规划相对完善，覆盖相对合理，频率规划相对全面的系统。否则应考虑蜂窝的整体覆盖结构，依据网络发展的前期、中期、后期的各阶段特点相应调整基站的站址，天线的高度、下倾角、方位角，或是考虑全网改频以解决工程加站的非系统性。六 典型案例：1 以下是石家庄移动在四月份市区部分基站的统计数据。图表显示，这些基站的切换原因比例严重失调，基于上下行质量的切换比偏高，而实际上，这些站覆盖区域也正是客户投诉热点区域。 下行质量切换功率预算切换上行质量切换燕山169.41%30.59%0.00%阳光大厦低层57.50%41.67%0.83%市贸广场44.10%47.83%8.07%建设银行43.75%18.75%37.50%科技大厦39.64%53.52%6.84%阳光大厦28.30%66.04%5.66%燕山227.42%72.58%0.00%东方大厦26.65%48.41%24.94%邮专宾馆22.62%77.38%0.00%建设银行43.75%18.75%37.50%东方大厦26.65%48.41%24.94%华药大厦17.58%58.98%23.44%燕春花园酒店8.31%54.40%37.30%颐圆宾馆主楼1.56%77.86%20.57%汇文大酒店0.00%10.63%89.37%针对基站的实际情况，我们采取了检查基站上下行通路、更改频率规划、修改参数等一些手段，最终改善了指标，同时也解决了大部分的客户投诉问题。 下行质量切换功率预算切换上行质量切换燕山111.40%88.17%0.43%阳光大厦低层8.00%90.54%1.46%市贸广场9.64%90.36%0.00%建设银行7.69%91.35%0.96%科技大厦7.66%88.49%3.85%阳光大厦11.84%86.96%1.20%燕山25.48%93.52%1.00%东方大厦8.37%90.92%0.71%邮专宾馆11.00%78.43%10.57%建设银行2.58%94.74%2.68%东方大厦15.28%76.72%8.00%华药大厦0.80%96.16%3.04%燕春花园酒店1.31%87.10%11.59%颐圆宾馆主楼0.50%79.57%19.93%汇文大酒店1.78%88.78%9.44%2硬件故障： 北电的无线设备在去年的一段时间内，CMCF板的故障发生率比较高，而相应造成的结果是问题基站扇区无法切入和切出，继而导致切换成功率突降。问题没有定位之前，统计数据上，往往是问题基站的Incoming HO failure rate 指标非常差，有时可以达到85%以上，同时，总体的切换成功率也非常低。在更换过CMCF板之后，现象消除。(具体分析看下例)天河营业站（SJZG0111）切换失败率高。（石家庄移动网络优化）问题分析：在上述路段行车过程中，手机占到天河营业站（SJZG0111）上，手机频频向信号更好的邻区切换，但屡次切换均失败。6月13日天河营业站三个扇区的统计数据：Cell NameSJZG0111_0SJZG0111_1SJZG0111_2切出请求次数116522332339失败返回次数4099371036失败返回率35.11%41.