任务3WCDMA网络切换问题优化(3G无线网络规划与优化)

任务3WCDMA网络切换问题优化(3G无线网络规划与优化)1．切换流程2．切换问题分类及优化方法切换问题案例分析技能实训：切换问题分析课程内容课程内容1）切换目的连接模式下处理由于移动造成的越区，保证覆盖的连续性；负载调整。2）切换分类切换的种类按照MS与网络之间连接建立释放的情况可以分为更软切换，软切换，硬切换。1. 切换概述3）切换过程切换过程有三步：测量、判决和执行。第一步测量：测量控制，测量的执行与结果的处理，测量报告，主要由UE完成。第二步判决：以测量为基础，资源申请与分配，主要由网络端完成（RNCRRM）。第三步执行：信令过程，支持失败回退，测量控制更新。1. 切换概述1）软切换及更软切换的流程软切换和更软切换的对比：信令流程非常相似；UE下行处理均是采用最大比合并方式；上行：更软切换采用最大比合并，软切换采用选择比合并；对于更软合并，不需要建立新的FP，所以节省资源，流程时延短；对于下行功率控制，两个相同；上行功率控制，TPCCombinationIndication不同。软切换的典型流程：测量控制—>测量报告－>切换判决—>切换执行－>新的测量控制。2. 基本切换①软切换中的测量 同频测量CPICHRSCP、Ec/N0,事件触发报告，1A，...,1F。1A，相对门限增加事件，表示一个小区的质量已经接近最好小区或者活动集质量。1B，相对门限删除事件，表示一个小区的质量比最好小区或活动集质量差得较多，当UE的活动集满后，1A和1B事件停止报告。1C，替换事件，表示一个小区已经比活动集的小区好了；当UE的活动集满后，1C开始报告。2. 基本切换1D，最好小区变化事件。1E，测量值高于绝对门限事件。1F，为测量值低于绝对门限事件。 内部测量UERx-Txobservedtimedifference,6G,6F。6G，Rx-TxObservedtimedifference小于To一定门限；6F，Rx-TxObservedtimedifference大于To一定门限。观察时间差：SFN-SFNobservedtimedifference，同异频报告量中设置；CFN-SFNobservedtimedifference，同异频报告量中设置。2. 基本切换②测量处理测量结果滤波系数，高层对物理层提供的测量结果进行滤波；各种事件报告的门限，包括绝对门限和相对门限；事件报告的磁滞和触发时间。如图3-70。2. 基本切换图3-71软切换示意图③事件转周期报告如果由于目标小区资源紧张，1A，1C事件触发的加入小区不成功，则会转为周期报告。参数：报告周期，报告次数。如图3-71。④小区惩罚目标小区资源紧张，导致切换失败，进行小区惩罚。在规定的惩罚时间内不允许该UE再向此小区提出切换请求，将惩罚位置1；当惩罚时间到期后，解除惩罚，将惩罚位置0。⑤软切换同步过程(SFN-CFN观察时间差，参见25.402协议)2. 基本切换图3-72软切换同步过程⑥切换判决 严格情况1AAND1E，软切换分支加入；1BOR1F，软切换分支删除；1C，活动集内小区替代；1D，最好小区更改，更改测量控制，如果最好小区是监视集中，则增加到活动集；如果该小区的未定义邻区统计开关打开，测量控制要求1A和1E上报未定义邻区。 2. 基本切换 宽松情况1AOR1E，软切换分支加入；1BAND1F，软切换分支删除；1C，活动集内小区替代；1D，最好小区更改，更改测量控制，如果最好小区是监视集中，则增加到活动集；如果该小区的未定义邻区统计开关打开，测量控制要求1A和1E上报未定义邻区。2. 基本切换图3-73软切换无线链路增加信令流程图3-74软切换无线链路删除信令流程⑦软切换的执行测量控制的更新原则，按照最优小区配置邻区和算法参数。测量报告的无错保证，信令的传输方式为AM。软切换失败的补偿与限制，事件转周期报告（1A、1C事件）导致重试，可控参数：报告周期、报告次数，小区惩罚防止过于频繁的重试导致系统的处理负担增加。2. 基本切换⑧活动集的同步维护问题来源：一时隙功控的需求，NodeB处理定时关系的固有误差±128chips，运动、时钟精度等其他因素导致的定时变化，UE侧接收的Rx-Tx差超过T0±148chip，软切换状态下，多条链路间出现的可能性较大。处理方法：通过UE内部测量监控Rx-Tx时间差：6F、6G事件，某条无线链路一旦发生6F或者6G事件，网络侧调整NodeB的定时关系或释放对应的无线链路。2. 基本切换图3-75同频硬切换信令流程图3-76异频硬切换信令流程4）异系统硬切换异系统切换通常分为下面几种类型：GSM=>WCDMA系统间切换、WCDMA=>GSM系统间切换、WCDMA=>GPRS小区变更、GPRS=>WCDMA小区变更。2. 基本切换图3-78GSM=>WCDMA系统间切换信令流程图3-79WCDMA=>GSM系统间切换信令流程图3-80WCDMA=>GPRS小区变更（CELL_DCH）信令流程图3-81WCDMA=>GPRS小区变更（非CELL_DCH）信令流程5）压缩模式①目的FDD下进行异频测量或异系统测量。②原因下行压缩：一套收发信机只能同时工作在一组收发频率上，若要对其它频率的信号进行测量，接收机需停止工作，将频率切换到目标频率进行测量。为了保证下行信号的正常发送，需将原来信号在剩余发送时间内发送。2. 基本切换上行压缩：当测量频率与上行发送频率较近时（GSM1800/1900使用频率与FDD上行的工作频率相近），为保证测量效果，需同时停止上行信号的发送。2. 基本切换图3-83压缩模式样式参数④实现方式扩频因子减半：压缩帧扩频因子减半使用，必要时使用替换扰码；优点是RNC处理简单、能够提供较大的TGL；缺点为占用NodeB的处理能力、降低码资源的利用率，不适用于SF＝4、对覆盖影响较大、替换扰码会带来较大干扰。打孔方式：降低编码冗余度；优点是高层较为简单，SF＝4可用，不影响码资源利用率；缺点为受限于信道编码特性，减小了编码增益。高层调度：MAC层通过限制TFCS，改变下发数据速率；优点是引入的干扰相对较少；缺点为高层（层二）处理复杂，仅适用于非实时数据业务。2. 基本切换图3-84互补的样式序列⑥约束条件gap不能重叠：一帧中不能包含多个gap；每一帧最多只能压缩7个slot；不能连续存在三个压缩帧；多条压缩模式并行运行时，仍需满足以上要求；TGPL1必须等于TGPL2；每条压缩模式样式序列仅能用于一种测量目的；上下行压缩模式样式列参数不能单独配置。2. 基本切换⑦压缩模式启动和终止在异频测量控制中也有监测当前使用频率质量的手段；异频测量控制中一直控制2D和2F事件，2A事件和压缩模式同时起动和关闭；2D事件用于起动压缩模式，同时软切换模式改变为宽松，进行满足条件的小区增加；2F事件用于关闭压缩模式，同时软切换模式改变为严格，进行不符合条件的小区的删除。2. 基本切换⑧压缩模式重配置用户业务类型的变更，语音业务的添加与终止，数据业务的添加与终止。核心网发起的业务类型和速率的变更，来自RAB的数据业务的添加、终止和速率变更。注：来自RAB的AMR速率变更,由于SF不变，不会触发压缩模式的重配置。2. 基本切换6）切换优先级切换优先级为：更软切换>软切换>硬切换。基本思想：能进行软切换就不进行硬切换；尽量不使用压缩模式进行测量；使用更软切换增益对属于同一NodeB的小区进行增益调整。实现方法：切换优先级是通过测量控制来实现的，系统间切换主要通过网络规划来进行控制。如图3-85。2. 基本切换图3-85切换优先级1）同频测量①事件1A：一个主导频信道进入报告范围。当测量值满足下列公式时，UE认为一个主导频信道进入报告范围。②事件1B：一个主导频信道离开报告范围。当测量值满足下列公式时，UE认为一个主导频信道离开报告范围。3. 切换测量③事件1C：一个非激活集的主导频信道好过一个激活集里的主导频信道。3. 切换测量④事件1D：最好小区发生变化。3. 切换测量⑤事件1E：一个主导频信道的测量值超过绝对门限值。1E事件可以用来触发包括当UE没有收到邻区列表的时候检测到的小区的测量报告。3. 切换测量⑥事件1F：一个主导频信道的测量值低于绝对门限值。3. 切换测量2）异频测量①质量估计异频测量事件用2X来标识。事件2A、2B、2C、2D、2E。②事件2A：最好频率发生变化。③事件2B：usedfrequency的质量估计值低于某一门限，而且non-usedfrequency的质量估计值高于某一门限。④事件2C：non-usedfrequency的质量估计值高于某一门限。3. 切换测量⑤事件2D：usedfrequency的质量估计值低于某一门限。⑥事件2E：non-usedfrequency的质量估计值低于于某一门限。⑦事件2F：usedfrequency的质量估计值高于某一门限。3. 切换测量3）异系统测量①质量估计异系统测量事件用3X标识。事件3A、3B、3C、3D。②事件3A：usedUTRANfrequency的质量估计值低于某一门限，而且Othersystem的质量估计值高于某一门限。③事件3B：Othersystem的质量估计值低于某一门限。④事件3C：Othersystem的质量估计值高于某一门限。⑤事件3D：异系统的最好小区发生变化。3. 切换测量4）UE内部测量①事件6F：UE的下行接收和上行发射的时间差大于某一绝对门限。此门限由UTRAN下发的IE项“UERx-Txtimedifferencethreshold”指定。②事件6G：UE的下行接收和上行发射的时间差小于某一绝对门限。此门限由UTRAN下发的IE项“UERx-Txtimedifferencethreshold”指定。3. 切换测量1）切换公共参数2）同频切换参数3）异频切换参数4）异系统切换参数5）压缩模式算法参数4. 切换算法及参数1）前向切换①小区驻留的作用 UE能够收到PLMN的公共信息； UE需要服务时能够通过小区的公共控制信道传送RRC建立信令； PLMN收到对注册UE进行的呼叫时，PLMN能够确定对该UE的寻呼范围； UE接收小区的系统信息。5. 其它切换及直接重试②小区选择 触发条件 S准则（选择准则）③小区重选 小区重选触发条件 小区重选应用准则 小区重选排序5. 其它切换及直接重试④潜在用户控制 潜在用户控制的目的 基本思想5. 其它切换及直接重试⑤相关参数 Qhyst1s、Qhyst2s(小区重选测量迟滞) 负载等级偏置QOffset1Sn、QOffset2Sn 最低质量标准Qqualmin 最低接入电平Qrxlevmin 小区重选启动门限Sintrasearch、Sintersearch、Ssearchrat 5. 其它切换及直接重试 重选迟滞时间Treselections 负载等级门限 Sintersearch调整偏置 Qoffset调整偏置5. 其它切换及直接重试 2）迁移①基本介绍RNC迁移指UE的SRNC从一个RNC变成另一个RNC的过程，根据UE和DRNC的连接是否在迁移过程中建立，可将迁移分为UE不涉及（UENOTINVOLVED）和UE涉及（UEINVOLVED）两种类型。5. 其它切换及直接重试图3-91静态迁移图3-92静态迁移信令过程图3-93伴随迁移图3-94硬切换伴随迁移信令流程图3-95前向切换伴随迁移信令流程 3）直接重试①算法介绍直接重试（DRD）算法：用于提高UE首次接通率。当UE接入目标小区时，由于目标小区的容量有限等原因，可能导致第一次接入失败，直接重试将按照一定规则重新选取目标小区，并在新的目标小区上发起为该UE建立信道的过程。直接重试算法包括RRC重试算法和RAB重试算法。5. 其它切换及直接重试 ②RRC直接重试使用场景1：异频同覆盖小区间。信令过程：1RRCCONNECTIONREQUEST、2RRCCONNECTIONSETUP、3RRCCONNETIONSETUPCOMPLETE。其中cell1为UE初始驻留小区，cell2为Cell1的异频同覆盖小区。5. 其它切换及直接重试 ②RRC直接重试使用场景1：异频同覆盖小区间。信令过程：1RRCCONNECTIONREQUEST、2RRCCONNECTIONSETUP、3RRCCONNETIONSETUPCOMPLETE。其中cell1为UE初始驻留小区，cell2为Cell1的异频同覆盖小区。5. 其它切换及直接重试使用场景2：同频邻区间，UE处于软切换区。信令过程：1RRCCONNECTIONREQUEST、2RRCCONNECTIONSETUP、3RRCCONNETIONSETUPCOMPLETE。其中cell1为UE初始驻留小区，cell2为Cell1的同频邻区。5. 其它切换及直接重试③RAB重试图3-98RAB重试使用场景5. 其它切换及直接重试图3-99RAB重试信令流程④重定向5. 其它切换及直接重试1．切换流程2．切换问题分类及优化方法切换问题案例分析技能实训：切换问题分析课程内容课程内容1）总体描述2）一般定义3）话统定义统中切换成功率通用公式如下:

软切换比例公式定义如下：4）路测定义1. 切换问题定义 1）切换问题优化流程2. 切换问题分析流程及方法 2）网络信息搜集和优化目标确定①需要搜集的网络信息②切换优化的指标包括软切换成功率、硬切换成功率、软切换比例等等，这些指标项和目标要求需要和局方讨论确定。3）话统数据采集和切换问题收集①软切换成功率2. 切换问题分析流程及方法②软切换比例③软切换时延通常值：通常软切换时延应在500ms左右。④硬切换时延建议值：通常，硬切换时延应在500ms左右。2. 切换问题分析流程及方法4）定位问题——路测和信令分析5）参数调整切换问题优化调整的参数包括工程参数、小区参数和算法参数。6）调整验证2. 切换问题分析流程及方法1）软切换问题分析①软切换成功率低软切换成功率一般应在98%以上，如果话统明显低于此值，且具有统计意义（软切换次数大于一定值），则判断软切换成功率低。 软切换门限设置过低。 NodeB没有配置GPS或GPS失灵。 没有设置T_cell参数。T_cell的设置是为了防止同一NodeB内不同小区的SCH（同步信道）重叠。3. 切换问题分析②软切换比例过高正常的软切换比例应保持在30-40%之间，如果大于50%，则会因为软切换占用过多的系统资源，导致容量下降及网络性能的下降，运营商也最不愿意看到其花费投资的资源大量消耗在软切换上，而不是提供给能给其带来实际利益的话务上。 软切换门限过低。 重叠覆盖区域过大。 软切换区域处于高话务区。3. 切换问题分析③软切换掉话 软切换门限太高或者触发时延太大。 软切换区域过小。 漏配邻区。漏配邻区关系，致使相邻小区信号很强的情况下都没有加入激活集，反而成为很强的前向干扰，导致最终掉话。 前反向覆盖不平衡。3. 切换问题分析3）系统间切换问题分析①UE没有收到启动压缩模式的RRC_PH_RECFG消息②RNC未下发系统间切换指示消息INTER_SYSTEM_HO③UE未收到INTER_SYSTEM_HO④UE收到INTER_SYSTEM_HO但是切换失败⑤其它原因3. 切换问题分析1．切换流程2．切换问题分类及优化方法切换问题案例分析技能实训：切换问题分析课程内容课程内容1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话①故障现象在路测过程中，发现掉话的情况，位置如下图3-103。1.软切换案例②处理过程检查掉话前后的信令流程。RNC和UE记录的信令流程如下图3-104。1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话如上图所示，掉话前RNC下发了4次激活集更新消息，其消息序号分别是337、346、355、359。337号激活集更新先将240号扰码加入激活集，当时激活集内扰码为250；346号激活集更新将240号扰码从激活集中删除；355号激活集更新将110号扰码加入激活集；359号激活集更新将110号扰码从激活集中删除。因为没有收到激活集更新成功上报，所以信令超时，RNC就向CN发Iurelease请求，同时下发原因值为unspecified的RRC连接释放。可以判定此次掉话为切换不成功导致的掉话。1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话图3-107掉话时UE记录的激活集信息从上图中可知，掉话时，激活集中有250号和110号扰码，RSCP在-105dBm左右，在-20dB左右。这两个扰码的信号覆盖不好。掉话点附近RSCP覆盖情况如如3-108。1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话图3-108掉话点附近RSCP覆盖情况图3-109掉话点附近Ec/I0覆盖情况图3-110掉话点附近最好小区情况从图中可以看出，掉话点区域RSCP和Ec/I0覆盖情况良好，RSCP高于-90dBm，Ec/I0在-8dB。该区域为主要由100号小区进行覆盖，是250、240和100号小区的切换区。1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话图3-111掉话之前RSCP的变化趋势图3-112掉话之前Ec/I0的变化趋势从图中可以看出，开始时，250号扰码和240号扰码强度很接近，但很快衰减。由于100号扰码和240号扰码互为邻区，因此信号较好的100号扰码进入监视集。当240号扰码从激活集中删除后，100号扰码也从监视集中被删除。从图中看，就是240和100号扰码信号同时消失。但这个时候100号扰码的质量是相当好的。随后，250号和110号扰码的信号质量继续恶化，直到掉话。由此可以判断，由于漏配了250号扰码与100号扰码的邻区关系，造成了无法将信号更好的100号扰码加入激活集，造成了此次掉话。1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话③调整建议根据前面的结论，增加250号扰码与100号扰码的邻区关系。④调整结果右上图为调整后原掉话点附近RSCP变化情况：可以判断，由于漏配了250号扰码与100号扰码的邻区关系，造成了无法将信号更好的100号扰码加入激活集，造成了此次掉话。右下图为调整后原掉话点附近Ec/I0变化情况：从图中可以看出，当250号扰码逐渐变差的时候，成功的切换到了100号小区。整个通话过程中没有发生掉话。1）案例1：漏配邻区导致的软切换掉话①故障现象路测中发现软切换滞后现象比较严重，即使邻小区信号已经很强，也要过很久才被加入活动集。如果车速过快，甚至会因为切换不及时而掉话。②处理过程层3滤波是为了减小信号频繁波动的影响，避免乒乓切换。滤波系数常用值在{0,1,2,3,4,5,6}之间。滤波系数越大，对毛刺的平滑能力越强，但对信号的跟踪能力减弱，必须在两者之间进行权衡。通过仿真得出的滤波系数与跟踪时间的关系见表3-7。2）同频滤波系数过大导致的软切换不及时表3-7仿真得出的滤波系数与跟踪时间的关系2）同频滤波系数过大导致的软切换不及时对于密集城区，由于站间距很小，切换时间很短，因此必须减小跟踪时间，也就是减小此滤波系数。一般来说，层3滤波系数取值为2比较合适。滤波系数012345678911同频跟踪时间（s）0.20.40.611.4234.268.4171）案例1：启停压缩模式乒乓引起的异频硬切换问题①现象描述在RNC版本改动后，测试的64K异频硬切换结果较好，成功率90％左右（切换了30次）。失败的原因都是UE启动压缩模式成功后，测量报告FAILURE，然后RNC发起删链。并且总是在同一个地点，而该地点源小区的RSCP=-80,EC/NO=-5左右，信号应该是正常的。2.硬切换案例②处理过程UE上报2D时间，RNC启动压缩，RRC_PH_CH_RECFG中要求启动压缩的时间TGCFN＝53，然后UE上报了一个2F事件，RNC下发一个RRC_MEAS_CTRL测量控制，在这里要求UE停止压缩模式，停止的CFN＝51，UE检测该消息，认为没有启动压缩不能执行停止，所以上报RRC_MEAS_CTRL_FAIL。后来我们将2F事件门限设为-40dbm，实际上是关闭了2F事件，问题得以解决。1）启停压缩模式乒乓引起的异频硬切换问题①现象描述UE在小区边界频繁的来回发生同频硬切换，通话质量下降，甚至发生掉话。2）1D事件迟滞设置不当导致同频硬切换乒乓②处理过程同频硬切换是由1D事件上报来触发的。1D事件是在最优小区发生变化时上报。由于在小区边界地区，相邻小区的信号相当，由于信号波动容易造成最优小区乒乓，频繁上报1D事件触发同频硬切换。为了防止信道差别不大的情况下由于信号起伏频繁触发1D事件，导致同频硬切换乒乓，可以通过加大迟滞值来避免这种情形的出现。2）1D事件迟滞设置不当导致同频硬切换乒乓①现象描述在UE向异频小区移动的时候，一直未启动压缩模式发起异频测量，直到掉网以后重新上到异频小区。3）异频测量量选择不当导致不能及时发起异频测量问题②处理过程查询小区配置发现该小区配置为载频中心小区，也就是2D、2F事件和异频测量都采用Ec/N0作为测量量。因为导频Ec/N0的测量值大小决定于两个方面：导频信号的RSCP强度和下行干扰大小。WCDMA系统的下行干扰主要为同频小区（本小区和邻近小区）下行信号干扰和背景噪声，其中同频小区下行干扰强度受路径损耗和慢衰落影响，与UE需要接收的有用信号（比如CPICHRSCP）所经历的衰落类似。3）异频测量量选择不当导致不能及时发起异频测量问题在一个载频的覆盖边缘，当UE从使用载频小区向另一个载频小区移动时，CPICHRSCP的衰落和干扰的衰落速度基本相同（当然由于背景噪声不受路径损耗影响，CPICHRSCP的衰落速度要稍微快一点，但差别不大（取决于背景噪声的强度）），所以UE收到CPICHEc/I0变化非常缓慢，仿真和实测都表明，当UE接收到CPICHRSCP在-110dBm左右时，CPICHEc/I0仍然可以达到-12dB左右。因此如果采用Ec/I0作为2D事件的测量量，很可能UE在掉话时，都不会触发2D事件而启动异频测量。这种情况下应该将小区属性配成载频边缘小区，采用RSCP作为2D/2F事件的测量量，以便及时发起异频测量。3）异频测量量选择不当导致不能及时发起异频测量问题1）案例1：异系统切换参数设置问题导致3G-2G乒乓切换①现象描述某地2G网络覆盖非常好，而3G室内覆盖不好，在室内门廊和窗口处频繁发生3G-2G来回切换。3.系统间切换案例②处理过程实际上该问题也可以归为乒乓重选，因为目前只有数据业务支持2G->3G的切换（也就是重选）。启动GSM测量的2D事件测量量一般为RSCP，当3G覆盖不好RSCP低于2D触发门限，启动GSM测量并切换到2G系统中，但是如4.3.1所述此时3G的Ec/N0还是很好。而按照以前的GSM协议，对于2G->3G重选的门限FDD_Qmin，取值范围太窄，可以设置的最大值是-13db，所以只能设置为-13dB。这时3G信号Ec/N0肯定满足此重选条件，所以又会重选回3G，导致不断的来回切换。1）异系统切换参数设置问题导致3G-2G乒乓切换按照2003-09月份