WCDMA網絡3G終端空閑狀態重選策略優化

黃必鑫

（中國聯合網絡通信有限公司福建省分公司，廈門 350000）

隨著3G網絡的日益完善以及3G業務的爆發式增長，3G用戶規模與網絡覆蓋都比建網初期有了很大區別，用戶對網絡的要求也與前兩年有了很大不同，現在的3G用戶已從早期關注網絡覆蓋轉向更注重使用體驗，而在使用體驗方面從高端用戶的反饋來看，也很關注終端是否經常會跑到2G網絡，通過測試分析，當3G用戶重選到2G網絡后，如果3G網絡達到覆蓋的要求，要從2G網絡再重選回3G網絡需要24～28s左右的時間，如果在這段時間發起業務則在2G網絡使用（語音無法切換回3G，數據業務可以切換回3G），因為在2G網絡上網的體驗與3G比差距較大，因此，如何在3G覆蓋較好的城區，降低3G終端用戶在空閑狀態重選到2G網絡的次數，成為現階段提升3G用戶使用感受的一項重要工作之一。本文通過對3G終端空閑待機狀態重選原理的分析、參數的分析，同頻、異頻、異系統重選時長的分析，找出目前影響3G用戶空閑狀態快速移動過程中容易重選到2G網絡的原因，通過對重選策略的研究，找出降低快速移動過程中降低重選到2G的方法，通過實踐實施，大幅降低3G終端待機中重選到2G網絡的情況，提高3G用戶使用體驗。

1 3G終端空閑待機重選原理

當3G終端選擇一個3G小區駐留以后，在空閑狀態待機時，3G終端將監測當前服務小區的系統消息里指示要測量的同頻、異頻、異系統小區，在不滿足重選條件以前，3G終端在每個DRX周期內測量當前服務小區導頻信道的Ec/Io和RSCP，以評估當前服務小區是否滿足S準則，如果3G終端在連續Nserv個DRX周期內對當前服務小區的評估不符合S準則、或3G終端內部的周期測量、或當前服務小區變為阻塞或禁止小區、或發現當前服務小區跟小區選擇重選的參數發生變化、或3G終端離開CELL DCH狀態都會發生小區重選過程，3G終端將開始測量系統消息指示的所有鄰區，而且不受當前配置對同頻、異頻、異系統重選的啟動條件的限制，如果在12s內3G終端一直沒有找到合適的小區，3G終端將進入指定PLMN的初始小區選擇過程，即小區選擇過程。如果啟動同頻小區測量后，發現有滿足R準則的相鄰小區，或者啟動異頻小區測量后發現滿足R準則的相鄰小區，或者啟動異系統小區測量后發現滿足R準則的異系統相鄰小區，就會發起到同頻、異頻、異系統小區的重選。

由于3G終端的移動性，在移動過程中還會發生小區的變化從而使用3G終端發生小區重選過程，當3G終端測量當前服務小區質量滿足Sx <= Sintrasearch，或Sx <= Sintersearch或Sx <= SsearchRAT m時，將執行對同頻、異頻、異系統小區的評估、重選。對滿足S準則的小區進行評估，根據R準則選擇最優小區駐留：

其中Qmeas，s為當前服務小區的質量測量值，Qmeas,n為鄰區質量測量值，Qhysts為當前服務小區的遲滯，Qoffsets,n為鄰區的質量評估偏移。如果在Treselection內始終滿足R準則，即鄰區Rn>Rs時，3G終端將前向切換到目標鄰區（空閑狀態的重選也稱為前向切換）。

2 影響同頻、異頻、異系統測量的主要參數分析

網絡側配置的參數有Qqualmin、Qrxlevmin、Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m、Qhyst1s、Qhyst2s、Treselections、Qoffset1、Qoffset2、DRX、Maximum allowed UL TX power。其中門限類參數Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m直接決定了小區重選的啟動時刻和候選集的選擇，Qqualmin、Qrxlevmin決定候選集的確定條件，取值越小，候選集小區的確定越容易。Qqualmin、Qrxlevmin、Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m共同決定了同頻、異頻、異系統小區重選的啟動時刻，現網可以選擇以Ec/Io或者是RSCP兩者之一作為判決標準，目前網絡都是基于Ec/Io為判決標準，因此以Qqualmin參數起作用，Qrxlevmin參數不起作用（該參數在以RSCP為判決標準的時候起作用），下面重點對Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT、Qqualmin四個參數及現網設置進行分析。

2.1 Sintrasearch 同頻小區重選啟動門限

現網配置為 5，即10dB。啟動同頻小區重選的門限。取值范圍：-32～20，步長為2dB，當3G終端檢測到當前服務小區的CPICH Ec/No強度低于該門限加上服務小區的最低質量標準（即參數[Qqualmin]）時將啟動同頻小區重選過程。

2.2 Sintersearch 異頻小區重選啟動門限

現網配置為 4，即8dB。啟動異頻小區重選的門限。取值范圍：-32～20，步長為2dB，當3G終端檢測到當前服務小區的CPICH Ec/No強度低于該門限加上服務小區的最低質量標準（即參數[Qqualmin]）時將啟動異頻小區重選過程。

2.3 SsearchRAT異系統小區重選啟動門限

現網配置為2，即4dB。啟動異系統小區重選過程的門限。取值范圍：-32～20，步長為2dB，當3G終端檢測到當前服務小區的CPICH Ec/No強度低于該門限加上服務小區的最低質量標準（即參數[Qqualmin]）時，啟動異系統小區重選過程。

2.4 Qqualmin小區選擇重選最低質量標準，對應CPICHEc/No的最低接入門限

只有3G終端測得的CPICH Ec/No大于該門限，3G終端才有可能駐留到該小區。現網配置為-18dB啟動小區重選的門限，根據協議25.304中的定義如下：

（1）如果Sx<= Sintrasearch，3G終端執行同頻測量，開始同頻小區重選；

（2）如果Sx<= Sintersearch，3G終端執行異頻測量，開始異頻小區重選；

（3）如果Sx<= SsearchRAT，3G終端執行異系統測量，開始異系統小區重選。

其中Sx=UE測量值Qqualmin。當3G終端檢測到服務小區的質量（3G終端測量的CPICH Ec/No）低于服務小區的最低質量標準（即Qqualmin）加上該門限時，啟動同頻/異頻/異系統小區重選過程。

按目前福建某地Intrasearch、Sintersearch、SsearchRAT、Qqualmin四個參數設置為5、4、2、-18來算，當3G終端測試的主導頻Ec/No小于-8dB時開始啟動同頻測量；當主導頻Ec/No小于-10dB時開始啟動異頻測量；當主導頻Ec/No小于-14dB時開始啟動異系統（2G）測量。

3 現網同頻、異頻、異系統重選時長分析

為了分析3G終端為何在空閑狀態容易重選到2G上，特別是在3G信號好的地方還會重選到2G網絡上，我們有必要對3G終端空閑狀態下同頻、異頻、異系統3種重選從啟動測量到重選成功的時延做對比分析。

3.1 同頻重選成功時長分析

選取Nokia 6720終端在現網同頻測量時長分析，Nokia 6720終端當鄰區Ec/Io大于服務小區時且駐留小區的Ec/Io小于同頻重選門限時，開始重選的判決過程。根據實際的測試結果，手機測量到連續6個鄰區測量Ec/Io大于目前駐留小區Ec/Io，將開始接收鄰區小區系統信息，每個測量的間隔時間為650ms左右，將耗時在3.2～4s；手機接收鄰區的系統消息需要1s左右的時間；接收完鄰區系統消息到成功駐留目標小區，還需要花費將近300ms左右。這樣Nokia 6720手機進行同頻重選需要耗費將近4.5s以上。

3.2 異頻重選成功時長分析

在雙載波區域，當第二載波駐留時，按現網參數設置，當Ec/No小于-10dB后啟動異頻測量，Nokia 6720終端從啟動測量到完成在異頻的駐留共需要859ms。

3.3 異系統重選成功時長分析

當駐留小區Ec/Io小于異系統重選門限（現網設置為-14dB）時，在700ms后將測量到2G的鄰區信息，間隔700ms左右，接收2G系統消息。因此在駐留小區Ec/Io一旦小于異系統重選門限，但是此時又沒開始接收3G鄰區的系統消息，手機將比較容易重選至2G網絡。3G終端（采取Nokia 6720終端）從啟動異系統測量到完成在異系統的駐留共需要700ms。

3.4 重選時長分析小結

通過分析，從啟動測量到完成在駐留，Nokia 6720終端同頻重選需要4.5s左右，Nokia 6720終端異頻重選需要0.895s左右，Nokia 6720終端異系統重選需要0.7s左右，因此通過分析，從開始測量到完成駐留異系統最快、異頻次之、同頻最慢。

4 目前重選策略存在的問題及優化對策

4.1 目前重選策略存在的問題

按某地區3G網絡目前的重選策略，當3G終端測量主導頻的Ec/No小于-8dB時開始啟動同頻測量，當小于-10dB(雙載波區域且異頻允許駐留)開始啟動異頻測量，當小于-14dB時開始啟動異系統測量，在用戶處于快速移動過程中時往往會出現同頻測量還未完成，但由于原導頻Ec/No迅速降低到-14dB以下，啟動了異系統測量，導致重選到2G網絡的情況，而此時3G網絡的主導頻信號還很好，只是3G終端還沒來得及完成同頻測量就啟動了異系統測量，對于某些終端，異系統從測量到完成駐留比同頻從測量到完成駐留要快的多，如Nokia 6720終端，同頻從測量到完成駐留要4.5s，而異系統從測量到完成駐留則不到1s，因此造成3G終端在快速移動過程中來不及重選到好的同頻小區而重選到2G網絡的情況。

4.2 重選問題的解決策略

目前WCDMA網絡經過三期工程建設，基站已經很密集，同時用戶也快速發展，特別是數據業務的爆發式增長，因此現網的整體Ec/No比建網初期有了降低，同時密集城區3G網絡的覆蓋已經日益完善，按原來的重選策略（Ec/No小于-8dB開始啟動同頻測量，小于-10dB開始啟動異頻測量，小于-14dB開始啟動異系統測量）已經不符合現網密集城區的要求，因此為了不使用戶待機在快速移動過程中容易重選到2G網絡的情況，可以將同頻重選門限提高到-6dB，同時將異系統重選門限降低到-16dB，而由于目前雙載波策略中第二載波不提供駐留，因此異頻重選不起作用，這樣可以提前進行同頻重選，延后進行異系統重選，給3G終端增加同頻重選到好的3G小區的時間，避免用戶在信號好的地方快速移動過程中容易重選到2G網絡的情況。

4.3 重選策略優化方案實施

將某地市區聯通3G網絡的IdleSintrasearch、IdleSintersearch、SsearchRat參 數 由542修 改為641，即同頻異頻異系統 重選啟動門限由-8-10-14修改為-6-10-16，給3G終端增加同頻重選到好的3G小區的時間，避免用戶在信號好的地方快速移動過程中容易重選到2G網絡的情況。

4.4 重選策略優化實施后效果

采取Nokia 6720終端在市區路測，參數優化后，路面測試重選到2G的次數比優化前降低了70%，通過后臺統計數據分析，平均每用戶每日待機重選到2G網絡次數由7.5次降低到4.4次，按平均每用戶每日重選到2G網絡的降低次數對比，降低比例達到41.33%，效果明顯。

5 小結

隨著WCDMA網絡的不斷發展和用戶數的不斷增加，3G網絡的優化也要與時俱進，早期的參數設置可能在某些區域已經不太適用，需要不斷的摸索和改進，本文針對密集城區3G待機狀態重選策略的研究和優化，對現網密集城區3G用戶的使用感受有明顯提升，具備一定的參考借鑒意義。