3G邊緣問題小區切換策略的探討

劉睿強，林 濤

（重慶電子工程職業學院，重慶 401331）

0 引言

當前，中國 3G建設正處于火熱進行中。在 WCDMA網絡建設初期，WCDMA網絡可能只限于城區的連續覆蓋，如何利用現有的GSM網絡為WCDMA用戶提供無縫的業務覆蓋、如何解決好兩網的互聯互通和協調發展，為用戶提供優良的業務質量是 WCDMA網絡建設的一個關鍵性問題。特別是在2G網絡向3G網絡過渡期間[1]，在3G網絡覆蓋邊緣，總會存在一些邊緣問題小區，對這些3G問題小區采取什么樣的切換策略，將直接影響到兩網的資源利用率和 3G用戶的感知，是當前關注的一個熱點問題。

1 小區選擇和切換分析

2G和3G之間的切換策略和3G用戶的小區選擇策略是息息相關的，在3G建網初期，采用優選WCDMA網絡的方式，可以使 3G用戶在 WCDMA覆蓋區域內始終駐留在WCDMA網絡，減輕給GSM網絡帶來的額外負荷[2]。當終端離開 WCDMA覆蓋區域的時候，可以通過系統間切換或小區重選等方式駐留到GSM網絡，保證業務的連續性。對這種方式，在網絡運營的初期，網絡容量充裕的情況下，完全可行。至于中后期，用戶增長迅速，容量受限的情況下，可以采取增加載頻，采用發射分集等技術增加相應的容量。在容量一時無法增加時，也可利用接入定向重試、系統間負荷均衡或基于測量的系統間切換等技術將GSM系統可承擔的自適應多速率（AMR）12.2K和PS低速業務切換到GSM系統，以保證 WCDMA系統的服務質量和平穩運行。所以應通過網絡設置小區重選的參數，實現在終端空閑模式下，優先選擇WCDMA網絡，以保證：

①在WCDMA和GSM覆蓋區，終端駐留在WCDMA網絡；

②終端只有在離開 WCDMA的覆蓋區時才進行WCDMA到GSM的小區重選，保持覆蓋的連續性；

③終端由GSM覆蓋區回到WCDMA覆蓋區時，應發起從GSM到WCDMA的小區重選。

在有WCDMA網絡的地方，用戶優先駐留在WCDMA網絡中，但是由于在建網初期，WCDMA網絡在很多地方并沒有實現良好覆蓋，因此涉及到WCDMA向GSM的切換問題。圖1是在建網初期GSM網絡和WCDMA網絡之間的切換和重選示意圖。

圖1 WCDMA和GSM網絡選擇和切換

2 2G和3G之間異系統切換設置

GSM 和 WCDMA之間的異系統切換由基站控制器（BSC,Base Station Controller）/無線網絡控制器（RNC，Radio Network Controller Identity）控制。用戶設備（UE，User Equipment）對GSM的測量是由相關的事件所觸發，當相關事件發生后，RNC得到報告，并要求UE進入壓縮模式去測量有關的GSM小區并上傳測量報告。在壓縮模式下，UE將對GSM相鄰小區進行測量，同時又能維持當前的連接，具有雙接收機的UE就無需啟用壓縮模式[3-4]。

一旦測量小區或者其它測量量符合事件觸發條件，就會產生相應的事件，同時UE向SRNC發送測量報告。基于具體的事件，測量將會開始或者切換/小區更新被觸發。在切換成功以后，服務RNC(SRNC, service RNC)會對需要測量的小區列表進行更新,表 1是根據實際經驗得出的主要異系統切換建議設置值。

表1 2G和3G主要異系統切換參數設置值

3 3G邊緣問題小區切換策略

由于現網3G網絡在城區邊緣和廣大農村區域還存在很多盲區，不可避免的存在邊緣小區引起的各種投訴。處理3G邊緣問題小區大致說來有兩條思路：覆蓋控制和參數優化。3G網絡覆蓋的邊緣很大，控制覆蓋工作量大而且會帶來一些負面影響，因此選擇參數優化來解決邊緣小區的問題是一個比較可行的方式[5-6]。

處理3G邊緣問題小區問題，實際上就是針對不同場景下的23G互操作參數優化問題。為便于理解，將邊緣小區場景類型分為三類：

①一般場景：信號衰落較慢，UE移動速度不快；大多數場景屬于該類場景；

②信號快衰場景：UE移動速度不快；

③UE高速移動場景：信號隨空間衰落較慢。

第一種場景的邊緣問題小區是十分普遍的場景，這里對此種類型的3G邊緣問題小區的切換策略進行了處理分析，以中興3G設備為例，將中興的典型配置互操作參數進行了優化調整，并選取了一些邊緣小區做調整，為后期處理 3G邊緣問題小區積累經驗。

為了解決此類邊緣小區問題，提高 2-3G切換成功率，一是可以通過RF調整來壓低邊緣地區的覆蓋范圍，但是此工作量較大，目前較難實行，而且會在一定程度上造成 3G覆蓋范圍縮減，并非一個較好的辦法。因此建議選擇建立不同套參數來嘗試解決此類問題，決定分區域試用第一、第二、第四套不同的參數，如表2所示。

表2 邊緣小區切換參數設置對比

第一套參數意義是：可以在3G信號覆蓋邊緣，業務承載允許的情況下，加快向2G網絡切換的時間，提高異系統切換成功率。

第二套參數意義是：可以在3G信號覆蓋邊緣，3G覆蓋信號還好的地方就發生切換并能順利進行，使用戶更早切換到2G網絡，提高異系統切換成功率。

第四套參數意義是：可以在3G信號覆蓋邊緣，使用戶盡早切換到2G網絡，相比第一套，該套參數在CS覆蓋范圍不變的前提下，擴大PS覆蓋。

經過一段時間的統計分析，結合壞小區中部分由于邊緣弱覆蓋或者是單用戶原因造成數據業務失敗的共計7個邊緣站點或孤站小區，在9月14日和9月15日分別調整這些小區的異系統切換參數（TRFCATINTERMIDX、TRFCATRATMIDX）為第一、二套，和第四套，進行階段性試驗，觀察指標變化，以驗證各套參數的作用和影響，并確定合適的參數設置。

根據三套參數的實驗結果，表 3是對幾個小區的實驗效果的總結。這次參數調整試驗中，有的小區電路交換域（CS域，Circuit Switched Domain）、分組交換域（PS域，Packet Switched Domain）異系統指標無變化，有的小區CS變差，有的小區PS變差，經過對比三套參數試驗結果，可以看出1套、2套參數對于郊縣區域大部分邊緣小區的指標改善沒有起到作用，反而產生反面影響，這說明加快異系統切換方法對郊縣大部分邊緣小區不適合，原因是提高切換門限，造成異系統切換次數增多，容易導致切換失敗的機率升高，不建議采用這兩套參數；4套參數針對于主城區周邊的邊緣小區，調整后小區有較好的改善，原因與主城區邊緣2G網絡信號相對較好有一定的關系，降低了異系統切換的風險，說明 4套參數比較適合處理主城區周邊的邊緣小區，但也有個別小區調整后變差，此套參數可以嘗試應用在其他同類型邊緣小區上。

表3 3G邊緣小區處理結果

通過修改異系統切換參數，在一定程度上能緩解切換失敗問題，會對部分小區的異系統間切換（分組域）指標有一定的提升，但是仍有多數小區參數調整后無變化，或者是調整后出現波動，以此可以說明參數調整也有一定的局限性，只有對特定的環境選擇合適的參數配置才能有效果。經過這次試驗，建議將調整后無明顯變化的小區暫時保留調整后參數配置，將調整后出現波動、指標變差的小區恢復原值。

通過多次試驗結果表明，在2G信號較好的城區3G邊緣問題小區，可以考慮讓3G信號盡快切換到2G網絡上，減少用戶掉話；位于2G信號覆蓋不是很好的3G邊緣問題小區，盡量讓用戶多駐留在3G網絡，提升用戶感知。

4 結語

綜上所述，日常的2G/3G互操作優化是提升運營商整體網絡感知和提升網絡競爭力的重要手段。隨著3G網絡建設的逐步開展，語音以及非語音業務在3G網絡上承載，在日常2G/3G互操作優化方面的工作將越來越重要，需要網優工作的進一步深化，綜合多種技術手段采集數據，多角度數據分析，實現全網范圍的整體感知提升。

這里所討論的2G向3G過渡期間的3G邊緣小區切換策略，同樣也適用于其他3G標準。由于無線網絡的復雜特性，只有具有豐富的實踐經驗的解決方案提供商才能做到WCDMA網絡利用率最大化與客戶滿意最大化的統一。

[1] CHEUNG CHOK-KWAN, PO LAI-MAN.Normalized Partial Distortion Search Algorithm for Block Motion Estimation[J].IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2000,10(03):417-422.

[2] 韓斌杰.GSM原理及其網絡優化[M].北京：機械工業出版社,2004.

[3] 姜波.WCDMA關鍵技術詳解[M].北京：人民郵電出版社,2008.

[4] 舒英.TD-SCDMA協議中MM、GMM層的一致性測試[J].通信技術, 2008,41(09):96-97,100.

[5] 姚學禮.網絡通信協議一致性測試研究[J].通信技術,2009,42(05):172-173,176.

[6] 竇中兆,雷湘.WCDMA系統原理與無線網絡優化[M].北京：人民郵電出版社,2009.