2G、3G互操作優(yōu)化

韓保鋒

【摘要】2G＼ 3G互操作優(yōu)化是在運(yùn)營商3G網(wǎng)絡(luò)之后提出的一個(gè)全新課題，主要目標(biāo)是在3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的區(qū)域，讓用戶在業(yè)務(wù)不間斷的情況下過渡到2G網(wǎng)絡(luò)，以多2G網(wǎng)絡(luò)作為3G網(wǎng)絡(luò)必要的支撐和補(bǔ)充。本文論述了通過進(jìn)行2G＼ 3G互操作的參數(shù)配置優(yōu)化，使移動用戶既能充分保留在3G網(wǎng)絡(luò)上享受3G帶來的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時(shí)又要保障用戶在無3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域內(nèi)能夠順利過渡到2G網(wǎng)絡(luò)上，由2G網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)承載用戶業(yè)務(wù)。2G和3G兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的制式不同，切換和重選算法十分復(fù)雜。日前2G ＼ 3G 互操作主要包括語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)間切換和重選，存在包括觸發(fā)門限、觸發(fā)時(shí)間等數(shù)十個(gè)參數(shù)。參數(shù)配置復(fù)雜，加之可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)較少，是開展2G＼ 3G互操作優(yōu)化研究的主要難點(diǎn)所在。為了解具體參數(shù)設(shè)置對互操作動作的影響，課題研究過程中采用大量測試實(shí)驗(yàn)的方式，對比各參數(shù)設(shè)置對實(shí)際業(yè)務(wù)的影響，結(jié)合用戶感知確定最終的參數(shù)配置組合。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；互操作；參數(shù)配置

2G ＼ 3G interoperability optimization

Han Bao-feng

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）

【Abstract】2G ＼ 3G interoperability optimization is in the operator after the 3G network proposed a new topic， the main goal is to cover the 3G network in the area， allowing users to uninterrupted business transition to 2G network to more than 2G network as 3G Network necessary support and supplement. This paper discusses the optimization of parameters through 2G ＼ 3G interoperability， so that mobile users can fully retain the 3G network to enjoy the benefits of 3G services， but also to protect users in the absence of 3G network coverage area can be a smooth transition To 2G network， by the 2G network to continue carrying the user business. 2G and 3G two networks in different formats， switching and re-election algorithm is very complex. Recently 2G ＼ 3G interoperability， including voice and data services between the system to switch and re-election， including the trigger threshold， trigger time dozens of parameters. Parameter configuration complex， combined with less successful experience， is to carry out 2G ＼ 3G interoperability optimization of the main difficulties. In order to understand the influence of specific parameter setting on the interoperation action， the author uses a large number of test experiments in the course of the research， compares the influence of each parameter setting on the actual business， and determines the final parameter configuration combination according to the user perception.

【Key words】Network optimization；Interoperability；Parameter configuration

1. 前言

（1）在目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)還不太完善和成熟的條件下，總是存在一些覆蓋空洞和覆蓋邊緣的場強(qiáng)情況，若在這些區(qū)域中現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好，則可以通過使用戶在TD覆蓋邊緣和掉話的前切入到GSM網(wǎng)絡(luò)中，以避免掉話、掉線現(xiàn)象，這樣就減少了系統(tǒng)的掉話率、提高了用戶感知度，從而GSM成為TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充和輔助手段。

（2）同時(shí)，當(dāng)TD網(wǎng)絡(luò)足夠好時(shí)，應(yīng)使用戶及時(shí)重選到TD網(wǎng)絡(luò)，尤其對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以保證用戶對TD業(yè)務(wù)的使用及感知。同時(shí)，在2、3G共覆蓋區(qū)域，可通過合理的參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)2、3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的負(fù)荷分擔(dān)，提升網(wǎng)絡(luò)利用率及用戶感知。

（3）如何通過合理的參數(shù)設(shè)置，保證各種場景下2G/3G互操作成功率，提升用戶感知是值得深入研究的一個(gè)問題。本課題依托TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，對TD-SCDMA、GSM系統(tǒng)間互操作技術(shù)進(jìn)行了研究、測試和優(yōu)化，課題總結(jié)了優(yōu)化過程中具有推廣意義的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，提出了一套2G/3G互操作優(yōu)化方法。通過本項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用，大幅提升了各種網(wǎng)絡(luò)KPI指標(biāo)，提高了2G/3G互操作問題的處理效率。

2. 2G/3G互操作原則

2G/3G互操作參數(shù)配置的總體策略：在兼顧用戶感受的情況下，使TD用戶盡可能使用TD網(wǎng)絡(luò)資源?；ゲ僮鲬?yīng)遵循以下原則：

（1）原駐留在TD網(wǎng)絡(luò)的UE，在沒有TD覆蓋或TD覆蓋較弱，且2G信號較好時(shí)，UE重選或切換到2G。當(dāng)UE回到TD網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域且TD信號較為穩(wěn)定后，將選回TD網(wǎng)絡(luò)。

（2）對于語音業(yè)務(wù)，考慮到話音業(yè)務(wù)的連續(xù)性要求，確保TD到2G切換成功率。對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在保證業(yè)務(wù)不中斷的基礎(chǔ)上，盡可能讓用戶駐留在TD網(wǎng)絡(luò)。

（3）異系統(tǒng)重選和切換比系統(tǒng)內(nèi)的重選和切換要復(fù)雜而且對客戶影響更大，必須避免過度頻繁的互操作。

3. 鄰區(qū)規(guī)劃、配置原則

3.1鄰區(qū)規(guī)劃原則。

為了做好2/3G互操作，首先我們必須做好2/3G鄰區(qū)的規(guī)劃工作。對于TD網(wǎng)絡(luò)來說，鄰區(qū)是一項(xiàng)非?；A(chǔ)又是非常重要的規(guī)劃和優(yōu)化內(nèi)容。如何根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及終端測量能力，合理規(guī)劃鄰區(qū)，將鄰區(qū)數(shù)量控制在合適的范圍，卻存在許多難題。

TD鄰區(qū)規(guī)劃的目的在于保證在小區(qū)服務(wù)邊界的手機(jī)能及時(shí)切換到信號最佳的鄰小區(qū)，以保證通話質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)性能。在規(guī)劃的過程中應(yīng)該注意到以下幾個(gè)原則：

（1）互配原則。

根據(jù)各小區(qū)配置的鄰區(qū)數(shù)情況及互配情況，調(diào)整鄰區(qū)，盡量做到互配，即，如果小區(qū)A在小區(qū)B的鄰區(qū)列表中，那么小區(qū)B也要在小區(qū)A的鄰區(qū)列表中。

（2）鄰近原則。

如果兩個(gè)小區(qū)相鄰，那么它們要在彼此的鄰區(qū)列表中。對于站點(diǎn)比較少的業(yè)務(wù)區(qū)（6個(gè)以下），可將所有扇區(qū)設(shè)置為鄰區(qū)。

（3）百分比重疊覆蓋原則。

確定一個(gè)終端可以接入的導(dǎo)頻門限，在大于導(dǎo)頻門限的小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)，如果兩個(gè)小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域的比例達(dá)到一定的程度（比如20%），將這兩個(gè)小區(qū)分別置于彼此的鄰區(qū)列表中。

3.2鄰區(qū)配置原則。

3.2.1鄰區(qū)數(shù)量配置原則。

TD添加GSM鄰區(qū)的數(shù)量最大可到32個(gè)，但由于舊版本TD手機(jī)對GSM鄰區(qū)數(shù)量支持能力受限制，目前一般設(shè)置不超過8個(gè)2G鄰區(qū)。GSM添加TD鄰區(qū)的數(shù)量最大可到32個(gè)，頻點(diǎn)數(shù)量無限制。

3.2.2鄰區(qū)關(guān)系配置原則。

（1）TD網(wǎng)絡(luò)的GSM鄰區(qū)可以是900M或1800M，但是終端在DCS1800網(wǎng)絡(luò)支持的上行最大發(fā)射功率只能達(dá)到30dbm，而在GSM900網(wǎng)絡(luò)中能達(dá)到33dbm；

（2）針對現(xiàn)網(wǎng)2G站點(diǎn)多于3G站點(diǎn)的實(shí)際情況，應(yīng)優(yōu)先配置共站的2G站點(diǎn)小區(qū)為鄰區(qū)，同時(shí)添加第一層宏站小區(qū)為鄰區(qū)。

4. 2G/3G互操作參數(shù)說明

4.1空閑狀態(tài)下TD向GSM的重選。

在空閑狀態(tài)下，當(dāng)UE移動到TD的弱場區(qū)域時(shí)，會觸發(fā)UE從TD到GSM的重選過程。其重選過程和TD本系統(tǒng)內(nèi)的重選過程基本類似，分為觸發(fā)異系統(tǒng)測量過程和異系統(tǒng)重選判決執(zhí)行過程。

（1）觸發(fā)異系統(tǒng)測量過程。

當(dāng)滿足以下條件時(shí)，UE根據(jù)SIB11中的異系統(tǒng)鄰小區(qū)信息，啟動對異系統(tǒng)小區(qū)的測量。

條件：Qmeas，s

（2）異系統(tǒng)重選判決執(zhí)行過程。

當(dāng)滿足以下條件時(shí)，UE將執(zhí)行異系統(tǒng)小區(qū)重選過程。

條件：Qmeas，n>Qmeas，s + Qhyst，s + Qoffset，n，并且持續(xù)時(shí)間Tresel。

4.2TD向GSM的切換。

（1）TD切換到GSM的過程與TD系統(tǒng)內(nèi)的切換過程類似，分為下發(fā)測量控制、UE測量滿足條件上報(bào)過程、RNC切換判決和執(zhí)行切換過程。

（2）目前TD網(wǎng)絡(luò)采用3a切換機(jī)制判決算法，即本系統(tǒng)服務(wù)小區(qū)電平低于某一門限值，同時(shí)異系統(tǒng)鄰小區(qū)電平高于某一門限值。

（3）當(dāng)UE測量到所在的TD服務(wù)小區(qū)的電平滿足條件1，同時(shí)測量到的GSM鄰小區(qū)信號電平滿足條件2，并且持續(xù)時(shí)間TimeToTrigger，UE上報(bào)3a事件的測量報(bào)告。

條件1：RSCP，s（TD） <= ThresholdOwnSystem - Hystersis/2

條件2：Rxlev，n（GSM） + CellIndivalOffset/2 >= ThresholdOthSys + Hystersis/2

4.3GSM向TD重選。

由于2G側(cè)相關(guān)協(xié)議的問題，目前還不支持任何CS業(yè)務(wù)由GSM切換到TD的能力，所以從GSM向TD只有重選過程，其具體分為：空閑狀態(tài)下的重選過程和PS業(yè)務(wù)中的重選過程。

GSM到TD系統(tǒng)間重選過程分為觸發(fā)異系統(tǒng)測量過程和異系統(tǒng)重選判決執(zhí)行過程。為在保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的情況下，使得用戶盡量駐留TD網(wǎng)絡(luò)，提高重選效率，降低不必要的系統(tǒng)間重選，2009年2月中國移動修訂了《中國移動GSM系統(tǒng)到TD-SCDMA系統(tǒng)間重選技術(shù)規(guī)范》，對起測條件與判決機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)，修訂了終端系統(tǒng)間重選啟動測量門限的定義，并將系統(tǒng)間重選判決門限由相對值改為絕對值。

（1）觸發(fā)異系統(tǒng)測量過程。

UE駐留在GSM小區(qū)上，當(dāng)UE測量到GSM本小區(qū)的信號強(qiáng)度達(dá)到一定門限值（該值主要由GSM小區(qū)廣播消息下發(fā)給終端的參數(shù)Qsearch_I決定）時(shí)，UE開始啟動對異系統(tǒng)TD鄰小區(qū)的測量。

（2）異系統(tǒng)重選判決執(zhí)行過程。

UE測量的TD鄰區(qū)信號強(qiáng)度在一定時(shí)間內(nèi)大于一定門限值（該值主要由GSM小區(qū)的廣播消息中下發(fā)給終端的參數(shù)TDD_Qoffset決定）時(shí)，UE將執(zhí)行到TD小區(qū)的重選。

5. 2G/3G互操作優(yōu)化方法

5.12G鄰區(qū)優(yōu)化。

5.1.1同BCCH的2G鄰區(qū)優(yōu)化。

5.1.1.1問題分析。

在優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)某些終端進(jìn)行2G/3G系統(tǒng)間切換時(shí)，如果遇到TD小區(qū)配置多個(gè)同BCCH的鄰區(qū)的情況，則切換成功率很低。經(jīng)與廠家確認(rèn)，網(wǎng)絡(luò)下發(fā)切換控制時(shí)已經(jīng)開啟了BSIC認(rèn)證開關(guān)；經(jīng)與終端廠家確認(rèn)，部分終端在測量時(shí)僅僅依據(jù)BCCH進(jìn)行，未考慮BSIC區(qū)分小區(qū)，從而終端上報(bào)的測量報(bào)告中同BCCH小區(qū)信號強(qiáng)度均相同，RNC無法區(qū)分信號較好的小區(qū)，只能根據(jù)RNC中配置的鄰區(qū)順序指示終端進(jìn)行切換，如果序號在前的小區(qū)本身信號質(zhì)量較差，則導(dǎo)致切換失敗。

5.1.1.2解決措施。

根據(jù)廠家的答復(fù)及網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，移動公司提出了如下解決措施來積極應(yīng)對：

（1）措施一：提取全網(wǎng)配置了多個(gè)同BCCH的GSM鄰區(qū)的TD小區(qū)進(jìn)行優(yōu)化。刪除TD小區(qū)同BCCH的GSM鄰區(qū)，無法刪除同BCCH的GSM鄰區(qū)，則對GSM小區(qū)進(jìn)行改頻；

（2）措施二：要求廠家的RNC設(shè)備在添加GSM鄰區(qū)時(shí)，設(shè)置自動檢查功能，以便添加鄰區(qū)時(shí)可以檢查出是否有相同的BCCH小區(qū)存在，如果存在，則不允許添加該鄰區(qū)；

（3）措施三：督促存在問題的終端廠家進(jìn)行升級，將BSIC列入測量基準(zhǔn)內(nèi)，在測量時(shí)，同時(shí)以BCCH和BSIC為基準(zhǔn)，提高測量的準(zhǔn)確性。

5.1.21800MHz小區(qū)替換部分900MHz鄰區(qū)。

5.1.2.1必要性分析。

在進(jìn)行2G/3G互操作優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)，2G鄰區(qū)的選擇合理與否是決定2G/3G互操作成功率的關(guān)鍵?，F(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)，由于部分900MHz頻段2G小區(qū)打開了半速率且業(yè)務(wù)量很大，或2G小區(qū)存在干擾等問題，并不適合作為TD的鄰區(qū)（早期的TD手機(jī)不支持半速率，造成2G/3G互操作成功率低；2G小區(qū)干擾大，造成2G/3G互操作成功率低）。針對此類問題，移動公司采用選擇合適的1800MHz頻段小區(qū)替換部分不合適的900MHz頻段小區(qū)作為TD鄰區(qū)的方法，來提高2G/3G互操作性能，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證有效的提高了互操作性能。

5.1.2.2替換原則。

總結(jié)1800MHz頻段小區(qū)替換900MHz頻段小區(qū)的小規(guī)模試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，移動公司制定了如下2G鄰區(qū)篩選替換原則，并據(jù)此原則選取部分RNC進(jìn)行了2G鄰區(qū)篩選替換工作。2G鄰區(qū)篩選原則如下：

5.1.2.3替換效果。

在完成試驗(yàn)區(qū)域的2G鄰區(qū)優(yōu)化后，密切關(guān)注對應(yīng)區(qū)域的2G/3G切換成功率、掉話率等指標(biāo)，防止鄰區(qū)替換后因1800MHz頻段小區(qū)覆蓋范圍縮小而引起指標(biāo)波動。在替換完成后，試驗(yàn)區(qū)域的CS域掉話率下降，2G/3G切換成功率提升明顯，提高了約1%，超過了98%。

5.2參數(shù)優(yōu)化。

5.2.1系統(tǒng)間切換等待定時(shí)器優(yōu)化。

5.2.1.1問題分析。

部分TD終端存在PS域系統(tǒng)間切換完成時(shí)間較長問題，即在進(jìn)行3G->2G切換時(shí)，RNC需要很長時(shí)間才能收到2G側(cè)的反饋。對于這部分終端，若RNC設(shè)置的等待核心網(wǎng)下發(fā)2G側(cè)反饋的定時(shí)器時(shí)間較短，則RNC定時(shí)器超時(shí)前收不到2G側(cè)的切換成功反饋，將切換判斷為切換失敗。

5.2.1.2解決措施。

根據(jù)這一特點(diǎn)，推薦將“RNC側(cè)判定系統(tǒng)間切換失敗的等待時(shí)長定時(shí)器”參數(shù)設(shè)置為60秒，調(diào)整后對TD網(wǎng)絡(luò)切換成功率有明顯改善作用。

5.2.2切換失敗懲罰最大次數(shù)和切換失敗懲罰時(shí)間優(yōu)化。

5.2.2.1問題分析。

在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)，常存在終端向某2G小區(qū)連續(xù)切換失敗的現(xiàn)象，這些終端的連續(xù)切換失敗，常占全網(wǎng)2G/3G切換失敗的很大一部分。經(jīng)測試、分析，這種連續(xù)切換失敗通常是由于終端問題造成的。

5.2.2.2解決措施。

通過對切換失敗懲罰最大次數(shù)及切換懲罰時(shí)間的合理設(shè)置，規(guī)避由于部分終端原因?qū)е碌脑诘谝淮吻袚Q失敗后繼續(xù)連續(xù)多次發(fā)起切換導(dǎo)致全部失敗影響切換成功率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果推薦切換失敗懲罰最大次數(shù)設(shè)置為1次，切換失敗懲罰時(shí)間設(shè)置為10分鐘，此設(shè)置保證在1次切換失敗后限制終端在10分鐘時(shí)間內(nèi)不再向同一小區(qū)進(jìn)行切換，且此懲罰機(jī)制是針對UE實(shí)現(xiàn)的，本小區(qū)內(nèi)的其他用戶不會受到影響。

5.2.3PS域TD至GSM切換門限優(yōu)化。

5.2.3.1問題分析。

在日常處理投訴過程中，經(jīng)常有用戶反映上網(wǎng)速度慢，針對此問題，移動公司采用了如下方法進(jìn)行優(yōu)化。

5.2.3.2解決措施。

為了使PS域用戶更多駐留在TD網(wǎng)絡(luò)，提升用戶在速率方面的感知，降低了TD至GSM的PS域切換門限，切換門限降低后，TD至GSM切換次數(shù)明顯減少，數(shù)據(jù)流量增加，用戶反應(yīng)“上網(wǎng)慢的數(shù)量”有所減少，但是對掉線率有一定負(fù)面影響。調(diào)整后的PS域3G-2G切換參數(shù)如表5所示。

5.1.2.3替換效果。

5.2.43G-2G切換/重選參數(shù)與2G-3G重選參數(shù)聯(lián)合優(yōu)化。

5.2.4.1必要性分析。

（1）在優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)，3G-2G切換/重選參數(shù)的設(shè)置需和2G-3G重選參數(shù)的設(shè)置聯(lián)合優(yōu)化，否則可能會出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置不合理，UE頻繁進(jìn)行2G/3G互操作問題，下面以一個(gè)示例進(jìn)行說明。

圖1給出了用戶在小范圍內(nèi)移動，3G-2G切換、2G-3G重選參數(shù)合理配置下CS域2G/3G互操作示意圖，在此設(shè)置中，UE在IDLE模式下重選回TD的門限與3G-2G切換門限存在4.5dB的保護(hù)帶寬，保證了UE不會掛機(jī)后立刻重選回TD（合理配置下UE操作見圖1）。

（2）圖2給出了用戶在小范圍內(nèi)移動，3G-2G切換、2G-3G重選參數(shù)不合理配置下CS域2G/3G互操作示意圖。用戶在進(jìn)行CS業(yè)務(wù)過程中會頻繁在2G/3G系統(tǒng)間操作，增加了2G/3G系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，出現(xiàn)擁塞的可能性增大（參數(shù)設(shè)置不合理下UE操作見圖2）。

5.2.4.2聯(lián)合優(yōu)化原則。

針對此問題，移動公司提出了3G-2G切換/重選參數(shù)和2G-3G重選參數(shù)聯(lián)合優(yōu)化的原則，制定了3G-2G切換/重選門限和2G-3G重選門限之間合理保護(hù)帶寬的標(biāo)準(zhǔn)。若3G-2G CS/PS域切換門限與2G-3G重選門限間保護(hù)帶寬不滿足要求，則根據(jù)場景需要修改3G-2G CS/PS域切換門限或提高2G回3G的重選門限，以滿足保護(hù)帶寬要求。若3G-2G 重選門限與2G-3G重選門限間保護(hù)帶寬不滿足要求，則根據(jù)場景需要修改3G-2G 重選門限或2G-3G重選門限，以滿足保護(hù)帶寬要求（3G-2G切換/重選門限與2G-3G重選門限保護(hù)帶寬見圖3）。

5.2.4.3優(yōu)化效果。

以上優(yōu)化方法在部分區(qū)域進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，優(yōu)化后無效的2G/3G互操作明顯減少。為了保證居民區(qū)附近PS用戶盡量使用TD網(wǎng)絡(luò)，在居民區(qū)優(yōu)化中盡量降低TD到2G的切換門限，從而可以降低2G到TD的重選門限，保證合理的保護(hù)帶寬。

6. 結(jié)束語

2G＼ 3G互操作優(yōu)化中，參數(shù)設(shè)置優(yōu)化固然重要，但是鄰區(qū)配置也需要充分重視。臨區(qū)配置優(yōu)化核查工作本身并不復(fù)雜，但是把握好鄰區(qū)配置原則，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化優(yōu)化鄰區(qū)配置還需要特別關(guān)注。尤其是在修改2G或者3G數(shù)據(jù)時(shí)，一定要及時(shí)更新對端數(shù)據(jù)，否則將造成切換或重選問題，引發(fā)用戶投訴及網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)惡化等。

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