TD網絡高業務場景綜合優化方案

武世棟 蔣麗

河南省漯河市移動公司 462000

前言

隨著TD網絡不斷建設和商用終端的完善，TD業務快速發展。建網初期室外宏站和室內微蜂窩配置較低，由于TD終端數量相對較少，優化工作更多是覆蓋優化和部分參數優化（鄰區優化、頻率優化、擾碼優化、2/3G優化），很少開展容量優化，TD新技術的探索更少，因此需要開展高業務場景優化，提升技術人員技能，積累TD優化經驗。

秋季開學，漯河移動公司開展市場營銷，在漯河食品學院短期內發展了近2000部TD手機。由于TD用戶數量、業務量急劇增長，導致網絡配置容量不能滿足需求，網絡擁塞嚴重，直接導致各項KPI指標驟降，這種高集中度的場景恰恰符合了高業務場景，因此，我們開展了漯河食品學院TD網絡高業務場景優化，并形成了相應的綜合解決方案，為TD業務優化積累經驗。本文描述了整個優化過程，通過對該區域進行擴容、新增站點、參數調控、新功能開啟、新算法開啟、新技術驗證等手段，較好的解決了高擁塞和高干擾小區問題，網絡KPI指標提升明顯，用戶感知得到明顯改善。

圖1 優化思路圖

1 總體思路

針對此次優化我們的總體思路是：通過問題分析、定位，拿出解決方案，最后進行評估和總結。

在問題分析、定位階段：對網絡資源進行過普查，對KPI進行分析，打開DPI算法（(Deep Packet Inspection，深度包檢測技術，用于TD網絡針對用戶業務分析功能）和客戶現場調查，找出問題根源所在。

在綜合方案制定和實施階段：首先開展類似于2G網絡的擴容（增加載頻和小區分裂，TD網絡擴容必然帶來干擾增加，有可能會引起容量下降），然后開展KPI評估和干擾評估（干擾是影響TD優化的最重要因素之一），第三步開展新技術的使用（幀分復用、干擾一直算法開啟）。

具體思路如圖1。

2 問題分析和定位

2.1 食品學院資源

食品學院共8棟樓，分別由4個O3室分校區覆蓋，無宏站。

2.2 客戶終端和資費普查

終端類型主要兩款終端：中興U200+（600部）和天語T566（1200部左右），資費主要為動感地帶2010版MO套餐。

2.3 客戶業務特點調查

客戶主要為學生，業務量隨著學生活動區域轉移，且大部分學生使用QQ業務。

2.4 問題定位

分析可知，用戶的高度集中以及業務的集中使用造成網絡資源嚴重不足以及KPI惡化。重點表現為空口擁塞、下載速率低、干擾嚴重。

圖2 擴容流程圖

3 食品學院區域問題綜合解決方案

基于食品學院的問題分析和定位，我們按照前期的思路開展優化工作，首先開展類似于2G網絡的擴容，然后開展KPI評估和干擾評估，第三步開展新技術的使用。

3.1 配置優化

配置優化主要包括：傳統的載頻擴容和小區分裂。載頻擴容和小區分裂能夠帶來較大的系統容量，可以提供較多的語音信道，有利于提升下載速率，但是過多的載頻引入會帶來較多的網內干擾，需要通過良好的信號控制、頻率規劃以及新技術的地使用來加以解決。

根據市場信息，食品學院校區最終用戶規模為3000個，考慮到后續業務量增長，計劃通過增加小區、擴容來提升系統容量。小區數量從4個增加到29個，載波數從21塊增加到300塊。

3.2 開啟幀分復用（解決并發擁塞）

由于校園使用業務相對集中，并發業務較多，容易引起接入成功率低下的情況，這里重點是開啟幀分復用功能，同時修改相應的參數，提升接入成功率。

（1）將3.4K信令的無線鏈路激活時間從原來1秒修改為1.6秒。

（2）將多業務永久在線開關從“0”修改為“1”。

3.3 干擾問題解決方案

由于大量載頻引入，造成干擾嚴重增加，因此需要開啟干擾抑制算法進行干擾抑制。這個功能在高業務場景下進行開啟，作用非常明顯。

圖3 高干擾小區干擾抑制情況

3.3.1 多小區聯合檢測MCJD

多小區聯合檢測（MCJD:Multiple Cell Joint Detection）是針對TD系統內干擾而設計的同頻干擾除算法。當TD用戶數超過一定負荷后，為了平衡強干擾帶來的性能下降，小區間可能會發生功率的相互攀升，造成網絡性能的損失和終端發射功率的浪費。所以小區邊界用戶雖少，但是影響巨大，改善小區邊界用戶的性能對提高切換成功率有決定性作用，考慮到TD系統的特點，可以對多小區的同頻用戶進行干擾消除。圖3是高干擾小區干擾抑制情況，從效果來看，MCJD方案是解決上行同頻干擾的有效方案，對切換時性能和KPI提升明顯。MCJD算法能夠給CS和PS掉話提升明顯，CS掉話率降低至0.07%，PS掉話降低至0.11%，切換成功率提升0.1%。

3.3.2 基于干擾的信道分配IDCA

現有實現對于時隙/載波排序，CDCA算法只考慮了本小區的信息，而沒有考慮到鄰區干擾對本小區的影響，尤其是下行方面。如果鄰區同頻的下行發射功率較高，在兩個小區間的用戶，其下行干擾將會明顯增大，有必要在考慮本小區的功率時，增加對鄰區的功率考慮。時隙分配上，IDCA算法打開后能夠躲避干擾。

3.3.3 基于鏈路質量2G3G切換

基于鏈路質量的異系統切換是指TD 系統小區的鏈路質量變化過快，已經超過了功控模塊的調整速度或者NodeB/UE 已達發射功率的上限，并且小區內載頻間和時隙間也無法調整時，觸發用戶切向異系統。打開基于鏈路質量的2G/3G 切換開關后，當鏈路質量變差時，可以及時將這部分用戶切換到2G 系統，一方面降低了系統內干擾，提升系統容量，避免了由于鏈路質量變差而導致的掉話，另一方面，節省UE 發射功率，一定程度上可以延長UE 的待機時間。基于質量切換算法上行由UE上報的6A/6B事件觸發切換。

此次設置6A門限為：ULTHD6A1=4，即手機發射功率大于20dBm時出發基于鏈路質量的2/3G切換，統計算法開啟前后基于鏈路質量的2/3G切換事件，如表格所示，9-20號算法開啟后發生了523次切換，說明算法已經生效，有效規避了由于鄰小區內UE發射功率較高（大于20dBm）產生的同頻干擾問題，9-21,9-22號（參見下表1）基于鏈路質量的2/3G切換次數明顯減少，說明區域內上行干擾降低明顯。

表1 基于鏈路質量2G3G切換數據次數

3.3.4 其他干擾抑制算法

在干擾抑制算法中還使用了動態UP Shifting算法和基于功率準入算法。

動態UP Shifting算法：主要用于解決靜態UP Shifting解決不了的一些由于隨機因素所導致的UPPCH時隙干擾問題。動態UP Shifting算法基于靜態的UP Shifting，在小區建立時，采用后臺配置的UPPCH position，同時，把后臺設置好的待觀察點的測量發給NodeB(包括當前的UPPCH position)，進行實時監控。如果當前UPPCH position的干擾很強，則自動把UPPCH遷移到其他干擾較低的位置去，一旦動態UP Shifting啟動，靜態UP Shifting將被禁止。

基于功率準入算法：TD系統的自干擾嚴重影響網絡性能和用戶感受，如果小區的功率資源受限，或者干擾水平較高，則如果有新用戶繼續接入，會引發用戶間的功率繼續攀升而帶來更高的干擾，從而導致掉話出現。如果能夠在新用戶的準入階段過濾掉干擾/功率抬升的資源，不讓新用戶繼續接入，則可以控制系統的干擾水平，避免掉話，提升用戶感受。

基于碼資源的負載控制算法：負荷控制算法中，根據碼資源負荷，對于R4載波區分上下行進行頻段級擁塞控制（使用小區級LDR動作）；對于HSDPA載波上行進行A頻段擁塞控制、F頻段擁塞控制。

3.4 RRC擁塞解決方案

（1）永久在線定時器門限從D8K修改為D4K

為了降低QQ等背景業務影響，將永久在線定時器門限從D8K修改為D4K，修改前后RRC請求次數平均降低7%左右。

（2）調高F頻段優先級

通過調整F頻段優先級，R4業務F頻段用戶接入次數明顯增加，同時A頻段用戶接入次數大大降低。

（3）開啟幀分。

上行開啟2倍幀分、下行開啟4倍幀分，載波接入能力大大提升。

4 食品學院區域問題綜合解決方案效果

經過一系列優化后，食品學院網絡容量大大增加，語音業務量增幅1500%，數據業務增幅3500%；CS RRC擁塞率從最高55.4%下降到0，CS RAB擁塞率從最高6.78%下降到0；PS RRC擁塞率從最高56%下降到0，CS RAB擁塞率從最高10%下降到0；CS域接通率從88%提升到99.9%，CS掉話率從0.45%優化到0.07%；業務大幅度增加，PS接通率和掉話率也一直保持很好的水平；切換成功率從90%提升到99%以上；打開基于鏈路質量的23G切換、IDCA算法、宏站的MCJD算法后TS1/TS2 ISCP降低8dB左右，上行干擾水平降低到-100dBm左右；下行干擾提升明顯，語音平均BLER值從3.2%優化至1.25%。

5 綜合優化解決方案總結

隨著TD業務促銷活動的開展，在某些高校，用戶產生爆發式增長，造成TD網絡擁塞的情況在全省范圍內都有可能發生，漯河食品學院是較為典型一個。

5.1 主要話務場景

學校為特殊場景，通過對漯河食品學院用戶在業務類型、空間和時間上的總結，發現有其各自的特點，可以分為以下幾個場景：

上課時間用戶主要集中在教學樓樓內，業務量大且集中，主要業務類型為PS業務，此時并發用戶量最大；

中午休息時間，用戶分布在校園和宿舍內，業務量不大且比較分散，主要業務類型為CS&PS業務；

晚上下晚自習后，用戶分布在校園內，業務量大但比較分散，主要業務類型為CS&PS業務；

晚上休息時間，用戶分布在宿舍內，業務量大但較為分散，主要業務類型為PS業務；

校園內用戶業務類型主要為數據業務，通過網絡側指標變化情況、實地調查用戶使用習慣可知：由于80%的用戶選擇的是動感地帶2010MO套餐，包含100M的流量費，因此PS業務較多。

5.2 規劃擴容規模時需考慮主要因素

對擴容網絡中用戶數量、選擇的業務類型特點、所占比例，評估用戶的業務模型，評估在擴容規劃中對資源分配的比例；

擴容前網絡的容量、能夠承載并發用戶的數量，擁塞比例，結合用戶數量做對比分析，評估緩解擁塞需要的資源數量；

根據后臺數據統計結果，根據TD網絡容量算法，結合現有用戶數量及計劃發展的用戶數量，評估資源需求；

調查用戶的作息時間及集中活動區域，根據用戶在時間及空間上的分布特點，針對不同的場景、規劃不同的資源配置。

5.3 二倍、四倍幀分情況下網絡配置

在對網絡規模的調整中需要綜合考慮各個小區的網絡占用情況，R4載波的占用情況、H載波的用戶數量、區域內用戶的業務特點、KPI指標的情況、客戶的感知等各個方面綜合考慮，四倍幀分雖然可以增加更大網絡容量，但是PS掉線率會有明顯的惡化，客戶感知也會明顯變差。因此建議在在高并發用戶量且少吞吐量的特殊場景小區啟用四倍幀分，在用戶量較少，負荷不是很重的小區使用二倍幀分，同時需要對部分計數器進行優化。

5.4 干擾抑制算法

高業務場景下，需要進行傳統式的擴容，例如小區分類等，但是載頻增加帶來的干擾不容忽視，需要打開干擾抑制算法進行改善，基于鏈路質量的23G切換、IDCA算法、MCJD等干擾抑制算法可以結合使用，大大改善干擾情況。

6 結語

TD-SCDMA作為具有自主知識產權3G民族產業，需要在不斷的建設、維護和優化的過程中不斷完善。隨著終端的進一步改進和普及率的進一步提升以及2G對數據業支撐的不足，TD-SCDMA網絡將會在未來一段時間內逐步成為主體網絡，后期的TDSCDMA網絡優化工作將是一項長期的重點工作。

[1]段紅光 .TD-SCDMA網絡規劃優化方法與案例,2008年