WCDMA室內分布系統(tǒng)異頻組網實施與優(yōu)化

張金芬

（中國聯(lián)合網絡通信有限公司莆田市分公司 351100）

1 室分異頻需求

根據(jù)莆田WCDMA網絡現(xiàn)狀，目前在三個方面存在室分異頻組網的需求：

1.1 解決導頻污染

在密集城區(qū)特別是CBD區(qū)域，如市政廣場周邊區(qū)域、萬達廣場周邊區(qū)域等，由于宏站密集、宏站天線掛高較高信號難以控制、高層建筑較多等原因，高層窗邊信號多雜，容易形成導頻污染，致使Ec/Io惡化，引發(fā)乒乓切換和掉話，用戶體驗差。導頻污染問題，優(yōu)先通過工程優(yōu)化解決，如增強室內信號，調整室外站的方位角等。但是限于室內施工條件，通過工程手段增強室內信號的可行性和效果都有限；而室外宏站一般難以為了某一個室分站點而調整。異頻方案能夠很好的解決高層導頻污染問題，改善室內VIP用戶的體驗，且相對于室內工程整改和室外宏站調整更易實施。

1.2 解決鄰區(qū)漏配問題

在WCDMA系統(tǒng)中，Ec/Io是網絡性能的關鍵指標。如果室內外同頻小區(qū)間出現(xiàn)鄰區(qū)漏配，會造成同頻干擾，導致Ec/Io嚴重惡化，引起切換失敗和掉話。

WCDMA系統(tǒng)單小區(qū)最多可配置32個同頻鄰區(qū)。在密集城區(qū)室外宏站密集、室分站點多且一個室分站往往含有多個小區(qū)，導致宏站很容易出現(xiàn)鄰區(qū)滿配而無法添加部分室分小區(qū)為鄰區(qū)，影響切換和業(yè)務質量，導致掉話。

但WCDMA系統(tǒng)每個小區(qū)還可配置32個異頻鄰區(qū)。當室分站點采用異頻方案，則周邊宏站可以將該室分站點配置為異頻鄰區(qū)，避免同頻鄰區(qū)滿配導致鄰區(qū)漏配的情況。

1.3 吸收話務

根據(jù)調查，70%的話務量、90%的數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)生在室內。但從目前的話務統(tǒng)計情況看，室分站點的話務吸收遠遠達不到上述數(shù)字。這反映當前WCDMA室內覆蓋面臨三個問題：一方面室分站點的建設不足，需要加強室分覆蓋；另一方面已有室分站點話務吸收少，容量閑置；而室外宏站承擔的話務高，部分站點高負荷運行，面臨擴容壓力。

在3G室分工程實踐中，發(fā)現(xiàn)室內外同頻組網時，室內外圍部分區(qū)域往往是室內外同頻軟切換區(qū)，甚至由室外信號占主導，室分系統(tǒng)無法有效吸收室內話務，而宏站承載了部分室內話務量，導致熱點區(qū)域的室外宏蜂窩的負荷超高。

室分異頻組網，室內可以形成相對獨立的系統(tǒng)，窗邊等區(qū)域的RSCP即使比較低（如-85dBm，-90dBm等），只要達到最低的覆蓋要求，就可以使用戶盡可能的駐留在室分小區(qū)上，有效吸收室內話務，提高室分系統(tǒng)的價值，同時降低宏站負載，減少了宏站的擴容成本。

2 室分異頻組網存在的問題

從莆田聯(lián)通前期的室分異頻組網效果看，傳統(tǒng)的室分異頻組網存在如下問題：

影響1：由于異頻組網干擾較小，室分小區(qū)泄漏到室外的信號RSCP較差但Ec/Io比較好，導致在室外區(qū)域（道路）用戶容易駐留到室內小區(qū)，當用戶快速經過時，可能存在呼叫建立成功率低或切換掉話的問題。

影響2：異頻切換/重選判決采用絕對門限，且門限較低，導致室內外雙向之間的切換/重選難以達到合理的效果，可能出現(xiàn)幾種情況：（1）進入室內很深的地方都不能夠切換/重選到室內，甚至切換/重選區(qū)域在電梯內，關門容易導致起呼失敗或掉話；（2）從室內往室外走出去很遠才觸發(fā)切換/重選。

影響3：2D/2F門限設置的偏高，會對異系統(tǒng)切換和大網的多載波間的異頻切換產生影響。目前異頻和異系統(tǒng)共存時采用的是相同的2D/2F門限，一旦啟動壓縮模式后，根據(jù)UE上報的測量報告來選擇切換到異頻或異系統(tǒng)，但是實際測試發(fā)現(xiàn)UE優(yōu)先選擇異系統(tǒng)的概率遠遠大于選擇異頻的概率，這樣嚴重影響了用戶的體驗。經常會出現(xiàn)用戶投訴切換到2G的情況，但是實際上切換到2G時WCDMA信號質量非常好。

針對以上問題，下文給出一般場景下的參數(shù)優(yōu)化方案。

3 室分異頻組網策略

3.1 頻點選擇策略

根據(jù)協(xié)議3GPP TS 25.133規(guī)定，UE在空閑態(tài)和連接態(tài)均只能測量3個頻點，即除了當前頻點外，只能測量2個異頻頻點。當四頻點組網時，其中一個頻點需要配置另外三個頻點的鄰區(qū)時，由于UE最多只能測量兩個異頻頻點，就會出現(xiàn)重選/切換不到第四異頻點鄰區(qū)上。考慮到宏站目前有少量的站點有F2載波配置，室分異頻可以考慮F3頻點。

3.2 異頻室分站點選擇

異頻信號泄露容易對周圍道路上宏站的重選/切換產生影響，可能導致掉話；同時室內外異頻小區(qū)間、室分異頻小區(qū)見容易在電梯內發(fā)生異頻重選/切換不及時導致的呼叫失敗和掉話。因此，以下場景不建議實施異頻組網方案。

外泄嚴重的站點（以絕對電平判斷，泄露信號的RSCP不能太高），不建議做異頻，否則駐留、切換等參數(shù)不好設置，對周圍道路會造成很大的影響。

電梯廳的室外信號很強的站點，不建議做異頻。有的站點電梯在建筑邊緣，電梯廳室外信號很強，而室外小區(qū)的2D/2F門限不可能設置的很高，在電梯廳仍然占用室外F1信號，異頻切換區(qū)域發(fā)生在電梯內、電梯快速關門后，容易發(fā)生切換不及時掉話，盡量使電梯廳占用電梯所在小區(qū)的信號，保證異頻切換區(qū)域在電梯廳，避免掉話。

3.3 異頻組網方案

通過實踐，可實施的異頻組網方案主要有：（1）低層同頻高層異頻組網方案；（2）雙載波異頻組網方案；（3）全樓異頻參數(shù)優(yōu)化方案。

3.4 鄰區(qū)添加策略

室分異頻組網時和宏站雙向之間不需要添加過多的鄰區(qū)，主要考慮建筑出入口和高層窗邊的必要的異頻鄰區(qū)關系；所有覆蓋建筑物出入口都必須和宏站相互添加異頻鄰區(qū)，否則會因無法切換導致掉話；對于建筑物高層窗邊等區(qū)域，如果室分信號良好，在室內可保證不切換到室外小區(qū)，可以不考慮添加室外宏站的異頻鄰區(qū)，但幾個主要的宏站應該添加室分的異頻鄰區(qū)關系，避免萬一室分通過門口區(qū)域的宏站異頻鄰區(qū)切換到其他宏小區(qū)或掉話后重選到某個宏小區(qū)后，無法重選/切換回室分異頻小區(qū)。

3.5 異頻重選策略

在路面上，通過參數(shù)優(yōu)化，要避免用戶重選到室分異頻信號上。用戶在進出建筑物時，需要及時重選到另一頻點的小區(qū)。如果用戶在還未重選成功的時候發(fā)起業(yè)務，當原先駐留的頻點信號很弱的時候可能會產生呼叫失敗；

異頻重選的地點應該設定為大堂到電梯的中間區(qū)域，需要注意異頻重選的區(qū)域必須在進電梯之前，否則可能因用戶進入電梯，無線環(huán)境突變影響業(yè)務進行或中斷業(yè)務。

3.6 異頻切換策略

在路面上，同樣要避免宏站到室分異頻小區(qū)的切換。從室外進入室內，異頻切換區(qū)域同樣要設定該在進入大堂、進電梯以前的區(qū)域。避免在電梯間進行異頻切換產生掉話。窗邊等區(qū)域，應減少室分異頻小區(qū)切換到室外小區(qū)，使用戶盡量駐留在室分異頻小區(qū)。

3.7 異頻異系統(tǒng)共存策略

2D/2F門限設置的偏高，會對異系統(tǒng)切換和大網的多載波間的異頻切換產生影響。因此，異頻異系統(tǒng)共存時，需要通過參數(shù)設置，使用戶優(yōu)先切換到異頻小區(qū)，保證良好的業(yè)務體驗。

4 室分異頻關鍵點與優(yōu)化

4.1 典型場景的考慮

通常情況下室分異頻方案中需要考慮的幾個場景，按其對網絡的影響排列如下：

重要程度 場景 需考慮要素 實施原則1 路面 宏站的重選室分異頻信號在路面上的Ec/Io比較好，但RSCP差。路面上大網小區(qū)不能重選（切換）到室分泄露異頻小區(qū)，否則可能引起掉話2 電梯室外（室內）到室內的異頻切換（重選）區(qū)域不能在電梯內，否則電梯門關門容易引起掉話3 窗邊 室內外切換電梯內的切換（重選）窗邊不要輕易切換到室外小區(qū)，否則有可能難以切換回室內為滿足上述條件，門口的切換是可以犧牲的。室外往室內的切換一般發(fā)生在深入室內的地方，室內往室外的切換一般發(fā)生在出門一段距離后。如果可能，門口的切換區(qū)域盡量設置在門口附近。4門口（含地下室出入口）門口的切換

在實際進行相關參數(shù)的調整與優(yōu)化時，上述4個關鍵場景需綜合考慮：

重選、切換參數(shù)（關鍵是2D/2F）的門限設置以及室外到室內鄰區(qū)級的最低駐留門限建議根據(jù)室內外切換和重選點的測試值來進行設置。

室外小區(qū)的重選、切換參數(shù)建議設置的盡量高，以保證不對電梯切換/重選造成影響為標準，并能盡快在門口和窗邊切換、重選到室內小區(qū)。但不能對室外小區(qū)之間的多載波、異系統(tǒng)的切換和重選造成影響。

室內小區(qū)的重選、切換、駐留參數(shù)建議設置的盡量低，下限一般以不對室外（道路）切換/重選造成影響為標準，上限一般以窗邊盡量占用室分信號為標準。

道路、電梯、窗邊、門口等多個區(qū)域的無線環(huán)境決定了室內外小區(qū)各參數(shù)的上限和下限，建議將室分站點修改為異頻后對這幾個關鍵區(qū)域的室內外信號進行詳細的測試、記錄，根據(jù)測試值合理設置室內外小區(qū)各相關參數(shù)。

當?shù)缆贰㈦娞荨⒋斑叀㈤T口等場景對參數(shù)的要求沖突時，優(yōu)先保證不影響大網。

4.2 異頻切換參數(shù)

WCDMA室分異頻組網主要涉及到的異頻切換參數(shù)為2D/2F門限，目前莆田2D/2F事件的觸發(fā)方式為BOTH，即只要Ec/No和RSCP中的一個滿足2D/2F門限，就會觸發(fā)2D/2F事件。從現(xiàn)網情況看，室內向室外切換時主要起作用的是RSCP觸發(fā)的2D/2F事件，室外向室內切換時主要起作用的是Ec/Io觸發(fā)的2D/2F事件。

異頻切換主要考慮路面、電梯、窗邊等場景，2D/2F門限設置參考上述3個場景的實際測試情況綜合確定。在不影響路面、不造成乒乓切換的前提下，對室外小區(qū)而言，該門限應該盡量高，以便：1）、進入室內時能夠盡快切換到室內異頻小區(qū)；2）、在窗邊等室分信號有可能存在弱覆蓋的區(qū)域，一旦切換到室外F1小區(qū)，可以盡快切換到室內；3）、設置過低則室外到室內的切換區(qū)域可能在電梯內，容易導致掉話。對室內異頻小區(qū)而言，該門限應該盡量低，以便用戶在窗邊等室分信號有可能存在弱覆蓋的區(qū)域能夠占用室內異頻信號而不切換到室外，使用戶擁有較好的Ec/Io，獲得良好的網絡體驗，并使室分小區(qū)盡可能的吸收話務量。

異頻組網主要切換參數(shù)及優(yōu)化原則：

4.3 重選參數(shù)

目前莆田聯(lián)通的重選是基于Ec/Io進行判決的，這樣就可能出現(xiàn)在室外道路上，由于室分異頻信號泄露到道路上時RSCP很差但Ec/Io很好，用戶在車里快速經過時，容易重選到室分異頻小區(qū)，并快速衰落。此時如果起呼容易失敗，接通后容易掉話。在優(yōu)化實踐中就出現(xiàn)過某個十字路口因為1km外的室分異頻信號泄露引起的接入失敗和掉話。

參數(shù)類型 參數(shù)名 參數(shù)說明 參數(shù)對網絡性能的影響 設置原則異頻測量報告方式InterFreqReportMode如果為PERIODICAL_REPORTING則采取周期上報方式，如果為EVENT_TRIGGER則采取事件上報方式。事件報告使用2B事件作為判決發(fā)起異頻切換的觸發(fā)事件；周期報告使用2D、2F事件作為壓縮模式啟動和停止事件。周期報告，面向RNC配置異頻測量量InterFreqMeasQuantity 異頻切換測量量如果選擇BOTH，只要Ec/No和RSCP中的一個滿足2D/2F門限，就會觸發(fā)2D/2F事件缺省值為BOTH RSCP表示的異頻測量啟動門限分CS業(yè)務、PS非H業(yè)務、H業(yè)務分別配置在不影響大網、不造成乒乓切換的前提下，對室外而言，該門限應該盡量高；對室內而言，該門限應該盡量低。Ec/No表示的異頻測量啟動門限RSCP表示的異頻測量停止門限Ec/No表示的異頻測量停止門限2D和2F事件是壓縮模式的啟停開關。如果希望盡早啟動壓縮模式，可以設大2D/2F事件門限，否則設小；如果希望減小壓縮模式啟動停止的乒乓，可以適當增大2D和2F兩個門限之間的差。異頻異系統(tǒng)共存時2D2F測量參數(shù)選項CoexistMeasThdChoice用于確定當異頻異系統(tǒng)測量共存時，選擇哪種測量類型（異頻測量或異系統(tǒng)測量）對應的2D/2F參數(shù)如果改變該參數(shù)，會導致2D/2F的門限相應發(fā)生變化，進而影響異頻或異系統(tǒng)切換的觸發(fā)場景。二選一，只有一個起作用。比如設置為異頻測量對應的2D/2F參數(shù)，則只修改異頻的2D/2F門限即可。參數(shù)類型 參數(shù)名 參數(shù)說明 參數(shù)對網絡性能的影響 設置原則室外到室內鄰區(qū)的Qqualmin(R12版本支持)小區(qū)重選時鄰近小區(qū)公共導頻信道Ec/No最低接入門限。只有鄰近小區(qū)的CPICH EcNo值大于本門限時，該鄰近小區(qū)才會參與小區(qū)重選排序。室外到室內鄰區(qū)的Qrxlevmin(R12版本支持)小區(qū)重選時鄰近小區(qū)公共導頻信道RSCP最低接入門限。只有鄰近小區(qū)的CIPICH RSCP值大于本門限時，該鄰近小區(qū)才會參與小區(qū)重選排序。該參數(shù)用于消除室分異頻信號泄露對周圍道路宏站小區(qū)重選產生的影響。Qrxlevmin和Qqualmin的設置應統(tǒng)一考慮，注意和小區(qū)選擇重選參數(shù)里的Qrxlevmin/Qqualmin的區(qū)別。本參數(shù)僅在鄰區(qū)質量保證指示“InterNCellQualReqFlag”為TRUE時有效。根據(jù)室分信號的泄露程度來優(yōu)化這兩個參數(shù)，Qrxlevmin以周圍道路上室分異頻信號泄露的RSCP最高值為標準，再加幾個dB的余量 。Qqualmin可采用默認配置。室內異頻小區(qū)的SsearchHCS當服務小區(qū)的Srxlev小于本參數(shù)時，UE將啟動所有同頻和異頻小區(qū)的測量，以便可以重選到更好的小區(qū)該值越大，選擇鄰近小區(qū)的概率越小，該值越小，選擇鄰近小區(qū)的概率越大。上限：窗邊盡量不重選出去；下限：出門盡快重選到室外空閑/連接模式異頻小區(qū)重選啟動門限IdleSintersearch/Co莆田Sintrasearch空閑/連接模式啟動同頻小區(qū)重選的門限，當UE檢測到服務小區(qū)的質量（UE測量的CPICH Ec/No）低于該門限加上服務小區(qū)的最低質量標準（即參數(shù)Qqualmin）時將啟動同頻小區(qū)重選過程。該參數(shù)設置過大，有可能使得小區(qū)重選頻繁啟動，消耗UE電池；設置過小，則有可能使得小區(qū)重選啟動困難，不能及時更新駐留到質量好的小區(qū)，影響UTRAN和UE之間可能通信的質量。該參數(shù)僅能基于CPICH Ec/No進行判決，室內異頻小區(qū)Ec/Io好，設置該參數(shù)無意義，采用默認配置；室外F1小區(qū)的該參數(shù)不建議設置過大，不出現(xiàn)進電梯仍占用室外信號導致關門瞬間起呼失敗或起呼后即掉話的情況即可。

因此，必須控制異頻信號泄露對周圍道路的影響。莆田的做法是，增加室外到室內鄰區(qū)級的Qqualmin、Qrxlevmin，通過限制小區(qū)重選時鄰近小區(qū)公共導頻信道Ec/Io和RSCP的最低接入門限，避免用戶在室分信號RSCP很弱但Ec/Io很好的時候重選到室分異頻小區(qū)。該值的設置需要以周圍道路上室分異頻信號的泄露情況為參考。

異頻組網主要重選參數(shù)及優(yōu)化原則：

4.4 異系統(tǒng)切換參數(shù)

2D/2F門限設置偏高，可能導致在3G信號還不是很差的時候（如RSCP -95Bm時3G的語音/數(shù)據(jù)業(yè)務性能仍遠遠優(yōu)于2G）發(fā)生過多的異系統(tǒng)切換，影響用戶體驗。

可以采用2種方式對此進行優(yōu)化：一是異頻異系統(tǒng)共用2D/2F門限時增加異系統(tǒng)切換時延；二是將異系統(tǒng)切換改為事件上報，設置比2D門限更低的3A事件門限，使用戶優(yōu)先切換到異頻小區(qū)，減少不必要異系統(tǒng)切換。

5 室分異頻方案實施效果（三迪大酒店異頻組網實施情況）

在測試過程中發(fā)現(xiàn)，酒店部分房間內RSCP良好，但部分房間Ec/Io很差，存在導頻污染。

異頻實施效果：

對該站點實施異頻組網方案后，通過精細的參數(shù)優(yōu)化，取得了良好的效果：通過對酒店地下室、1樓、6樓、13樓、21樓各個房間進行詳細的測試結果表明，在異頻組網的情況下，室分小區(qū)的Ec/Io始終保持在良好的水平，室分異頻信號在大多處場景下占主導，偶爾切換到室外后能夠很快地切回室分小區(qū)。其覆蓋、切換、重選指標良好。異頻組網后，房間內各區(qū)域Ec/Io分布如下：

為驗證異頻方案的效果，選擇在室分信號較差的高層房間窗邊（RSCP在-95dBm～-85dBm之間）進行了數(shù)據(jù)業(yè)務驗證。對于1F、6F和13F、21F窗邊樓層進行HSPA業(yè)務抽樣測試，測試結果表明，異頻方案可以保障在窗邊等室分弱覆蓋/導頻污染區(qū)域的HSPA業(yè)務獲得較高速率，測試平均HSDPA在5Mbps以上，平均HSUPA在1.5Mbps以上。

通過對酒店1F大堂出入口、1F電梯、周圍道路進行切換和重選測試，并綜合房間測試切換重選情況，可以看出，門口、電梯廳、窗邊等關鍵區(qū)域，室內外小區(qū)之間的切換和重選性能良好，在周圍道路測試時不切換/重選到室分異頻小區(qū)。

從話統(tǒng)指標看，該酒店1周內話務量明顯提升，關鍵話統(tǒng)指標正常，異系統(tǒng)切換次數(shù)明顯減小，且PS業(yè)務掉話率指標較好，保持在0.14%左右，Ec/Io＞-6dB的比例較實施之前提升了17.19%，導頻污染、鄰區(qū)漏配等問題得以解決。

6 結論

通過實施室分小區(qū)異頻組網方案，可以極大地改善在一些導頻污染區(qū)域（如：房間內窗邊）的Ec/Io，并使用戶盡量駐留在室分小區(qū)；通過精細的參數(shù)調整可以基本避免對室外宏站的影響，不僅大大改善和提高了用戶感知，而且可以使室分小區(qū)盡量吸收話務，在實現(xiàn)室內分布系統(tǒng)價值的同時減少了室外宏站的擴容壓力，是解決現(xiàn)階段室分站點導頻污染和干擾問題的有效手段。

[1]《WCDMA技術叢書》 王有為 等著 人民郵電出版社 2011

[2]《移動通信》 2012

[3]《3G網絡的核心技術與建設運營探討》臧愛軍 2010