基于用戶感知提升的4G下切3G優(yōu)化方法探討

鄧志勇　中國電信廣東無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心惠州分中心系統(tǒng)優(yōu)化工程師許志宏　廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護(hù)分公司系統(tǒng)優(yōu)化工程師饒　?！≈袊娦艔V東無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心惠州分中心系統(tǒng)優(yōu)化工程師鄭錦鵬　中國電信廣東無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心惠州分中心系統(tǒng)優(yōu)化工程師

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產(chǎn)品與技術(shù)方案

基于用戶感知提升的4G下切3G優(yōu)化方法探討

鄧志勇中國電信廣東無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心惠州分中心系統(tǒng)優(yōu)化工程師
許志宏廣東省電信工程有限公司網(wǎng)優(yōu)維護(hù)分公司系統(tǒng)優(yōu)化工程師
饒海中國電信廣東無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心惠州分中心系統(tǒng)優(yōu)化工程師
鄭錦鵬中國電信廣東無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心惠州分中心系統(tǒng)優(yōu)化工程師

摘要：4G下切3G是當(dāng)前影響用戶感知的最嚴(yán)重的問題。本文通過基于用戶感知提升對4G下切3G的原因進(jìn)行研究，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)存在問題進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，有效提升4G時(shí)長占比、流量比，降低下切人均次數(shù)，提升4G用戶感知?？偨Y(jié)出基于用戶感知提升的4G下切3G方法，具有優(yōu)化指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：4G下切3G；覆蓋；干擾；異頻；FASTRETURN

1　4G下切3G概述

為深入研究4G下切3G的原因，開展基于用戶感知提升的4G下切3G方法探討，對現(xiàn)網(wǎng)存在問題分析，輸出相應(yīng)的優(yōu)化指導(dǎo)方案，有效降低4G用戶4G下切3G的概率。

2　4G下切3G分析

4G下切3G的原因分為兩大類：覆蓋導(dǎo)致下切和干擾導(dǎo)致下切。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生下切的原因主要是覆蓋原因?qū)е拢蓴_導(dǎo)致下切的占比非常低。場景分為空閑態(tài)和業(yè)務(wù)態(tài)兩種。在空閑態(tài)情況下，4G可以下切3G，3G可以回切4G。業(yè)務(wù)態(tài)情況，4G可以下切3G，但是3G不能回切4G。

（1）覆蓋原因?qū)е禄ゲ僮?/p>

●網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)采用3/4G共站建設(shè)，由于使用的頻段不同，空間損耗有20-30dB差異，因此3/4G的覆蓋范圍不同，采用共站建設(shè)時(shí)必然會存在一些區(qū)域3G有信號而4G無信號，從而導(dǎo)致4G下切3G。

●室分系統(tǒng)不完善

部分室分只有3G覆蓋沒有4G覆蓋，容易出現(xiàn)明顯的下切；一些3G室分只是部分覆蓋，如電梯和停車場，4G采用直接信源耦合方式導(dǎo)致3/4G覆蓋極不均衡，4G覆蓋明顯弱于3G，則會出現(xiàn)明顯的3/4G切換帶。對于電梯覆蓋，如果原室分是采用兼顧覆蓋，本身3G覆蓋就存在問題，4G基本無信號，即使采用耦合信號專項(xiàng)覆蓋，4G信號同樣會很差。在室內(nèi)分布中3/4G信號的鏈路損耗差異，當(dāng)原來3G室分信號＜-86dBm時(shí)，4G信號＜-118dBm，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)置下，是非常容易產(chǎn)生下切的情況的。

●異頻覆蓋不合理

異頻插花及異頻邊界，當(dāng)異頻配置不合理時(shí)，可能會導(dǎo)致終端不能及時(shí)切換，同時(shí)重選回原小區(qū)失敗從而導(dǎo)致脫網(wǎng)，下切到3G網(wǎng)絡(luò)。

（2）干擾原因?qū)е禄ゲ僮?/p>

當(dāng)終端附著失敗導(dǎo)致空閑態(tài)無法駐留在4G網(wǎng)絡(luò)或者系統(tǒng)消息接收失敗導(dǎo)致空閑態(tài)無法駐留在4G（終端無法解調(diào)關(guān)鍵廣播消息（MIB、SIB1、SIB2），UE將離開禁止小區(qū)，并在300s內(nèi)無法選擇或重選該小區(qū)），這時(shí)終端都會下切到3G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)存在外部干擾或者SINR值差（尤其是SINR＜-6時(shí)），都會出現(xiàn)以上情況。外部干擾：目前存在部分城中村干擾，其頻段涵蓋LTE的頻段，這些區(qū)域的4G下切3G的比例偏高。系統(tǒng)內(nèi)干擾：當(dāng)存在嚴(yán)重MOD3干擾時(shí)，SINR急劇惡化，出現(xiàn)無法解調(diào)系統(tǒng)消息從而導(dǎo)致下切。

（3）4G下切3G優(yōu)化探討

從上述的分析中，基于4G切3G主要從覆蓋優(yōu)化、干擾優(yōu)化、異頻優(yōu)化和FASTRETURN四方面開展進(jìn)行研究。

●覆蓋優(yōu)化：LTE到eHRPD非優(yōu)化激活態(tài)切換、LTE到eHRPD空閑態(tài)重選、eHRPD到LTE空閑態(tài)重選。

●干擾優(yōu)化：外部干擾分析，例如城中村私裝放大器產(chǎn)生干擾，需掃頻人員排查；內(nèi)部干擾分析，例如嚴(yán)重的MOD3干擾，使得SINR值急劇惡化，導(dǎo)致4G正切3G。

●異頻優(yōu)化：異頻切換策略分析，例如華為多采用A4事件（同頻段不同頻點(diǎn)采用A3事件），愛立信采用A5事件。

●FASTRETURN優(yōu)化：信令面實(shí)現(xiàn)1～3s快速回切4G；合理牽引4G用戶回到4G網(wǎng)絡(luò)，增加4G網(wǎng)絡(luò)流量和時(shí)長；實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)上的3G無縫切換4G。

3　覆蓋優(yōu)化方法探討

（1）業(yè)務(wù)態(tài)重定向參數(shù)探討

●A2重定向門限方案探討

LTE向eHRPD的切換為基于A2的切換，優(yōu)化參數(shù)主要是A2的上報(bào)門限a2-threshold，考慮因素主要有兩點(diǎn)：重選時(shí)LTE網(wǎng)絡(luò)的信號質(zhì)量應(yīng)足夠弱；重選時(shí)LTE網(wǎng)絡(luò)的信號質(zhì)量應(yīng)不至于引起終端脫網(wǎng)。同時(shí)還有系統(tǒng)間A1A2事件的遲滯參數(shù)可以調(diào)整，可避免信號衰落情況下引起的不必要下切。

●A2重定向門限探討結(jié)課

對中心城區(qū)惠城區(qū)和郊區(qū)惠陽淡水站點(diǎn)修改盲重定向A2門限（-120調(diào)至-124dBm）和系統(tǒng)間測量遲滯（640ms調(diào)至1024ms）。重定向比例下降明顯，下行傳輸時(shí)長明顯上升；且郊區(qū)淡水改善幅度較大、吸收能力較強(qiáng)（見圖1）。

（2）空閑態(tài)重定向參數(shù)探討

●LTE向HRPD重選參數(shù)探討

圖1　中心城區(qū)與郊區(qū)改善幅度對比

LTE向eHRPD重選涉及的關(guān)鍵參數(shù)有3個(gè)：衡量LTE信號質(zhì)量的門限值ThrshServLow（-118調(diào)至-128dBm）、衡量 eHRPD信號質(zhì)量的門限值cdma2000HrpdThreshXLow（-13調(diào)至-7dB），以及重選到CDMA HRPD小區(qū)判決定時(shí)器時(shí)長Treselection CDMA_HRPD（1s調(diào)至2s）。

●HRPD向LTE重選參數(shù)探討

考慮應(yīng)盡可能地讓終端駐留在4G網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)終端駐留在3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡快重選回4G。HRPD向LTE重選參數(shù)包括兩個(gè)：重選4G小區(qū)RSRP門限ThreshX （-114調(diào)至-120dBm）和每次搜索4G信號間隔最大要求MaxMeasurementBackoff（16s調(diào)至8s）。

●空閑態(tài)重選參數(shù)探討結(jié)果

如圖2、3所示，LTE向HRPD重選研究結(jié)果：淡水重定向比例略有下降，流量和傳輸時(shí)間略有上升。

如圖4、5所示，HRPD向LTE重選研究結(jié)果：惠城重定向比例有下降，傳輸時(shí)間有上升，流量持平。

（3）覆蓋優(yōu)化方法探討小結(jié)

●A2重定向參數(shù)：重定向比例（大幅改善）、業(yè)務(wù)吸收能力（中等改善）；

●LTE向HRPD重選參數(shù)：重定向比例（略有改善）、業(yè)務(wù)吸收能力（略有改善）；

●HRPD向LTE重選參數(shù)：重定向比例（引起波動(dòng)，但最終趨向穩(wěn)定）、業(yè)務(wù)吸收能力（傳輸時(shí)長略有改善，流量變化不大）。

4　干擾優(yōu)化方法探討

圖2　淡水重定向次數(shù)與流量

圖3　淡水重定向比例與傳輸時(shí)長

圖4　惠城重定向次數(shù)與流量

（1）上行干擾IRC探討

城中村存在較多外部干擾，通過性能指標(biāo)能夠定位到上行干擾區(qū)域。而IRC（Interference Rejection Combining，干擾消除合并）是一種對抗上行干擾的接收技術(shù)，在部分單點(diǎn)驗(yàn)證中，該特性能夠提升上行干擾站點(diǎn)在遠(yuǎn)、中、近點(diǎn)的測試速率。本次對上行干擾區(qū)域廣泛進(jìn)行了應(yīng)用試點(diǎn)，研究其對4G用戶下切的影響。對存在上行干擾的小區(qū)取連續(xù)一周的4G下切到3G次數(shù)進(jìn)行分析，同時(shí)劃分3個(gè)場景，對比IRC功能對下切次數(shù)、CQI、用戶數(shù)指標(biāo)的影響。

將目標(biāo)小區(qū)分為3類：不開啟IRC功能、開啟IRC功能無干擾、開啟IRC功能有干擾開展試點(diǎn)，提取IRC部署前后的指標(biāo)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，做了IRC操作的扇區(qū)重定向次數(shù)明顯增加，其中干擾小區(qū)增加了超過300%，無干擾小區(qū)增加了約20%。作為對照，未操作區(qū)域的變動(dòng)不超過10%（見圖6、7）。

對比IRC操作前后平均CQI，波動(dòng)在1%以下，基本保持平穩(wěn)。同時(shí)IRC操作的干擾小區(qū)平均用戶數(shù)增加了將近40%，非干擾小區(qū)也有20%左右的增幅。開啟IRC功能會使小區(qū)的重定向的次數(shù)和平均用戶數(shù)明顯增加，即該功能使用戶更容易接入4G基站，但由于新增接入用戶屬于覆蓋邊緣區(qū)域，在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較差的情況下導(dǎo)致下切次數(shù)增長。

（2）下行SINR干擾探討

UE處于4G空閑態(tài)時(shí)，有兩種可能將導(dǎo)致UE從4G網(wǎng)絡(luò)重選至3G網(wǎng)絡(luò)：當(dāng)服務(wù)小區(qū)RSRP及3GEcIo達(dá)到一定門限并持續(xù)一定時(shí)間；終端脫網(wǎng)，包括RSRP小于QRxLev-Min或者RS-SINR過差等原因。

RS-SINR過差將導(dǎo)致終端無法解調(diào)關(guān)鍵廣播消息（MIB、SIB1、SIB2），UE將離開禁止小區(qū)，并在300秒內(nèi)無法選擇或重選該小區(qū)；此時(shí)用戶脫離4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入3G網(wǎng)絡(luò)，將較長時(shí)間無法返回，需要開關(guān)機(jī)或者啟用/關(guān)閉飛行模式才可以回到4G網(wǎng)絡(luò)。

（3）干擾優(yōu)化方案探討結(jié)果

圖5　惠城重定向比例與傳輸時(shí)長

圖6　LTE到HRPD重選參數(shù)效果（操作對比）

圖7　LTE到HRPD重選參數(shù)效果（干擾對比）

影響SINR值的主要因素有模3干擾、高站越區(qū)覆蓋、扇區(qū)間夾角過小、天線下傾角過小等。通過降低重疊覆蓋優(yōu)化可有效提升SINR，從而降低下切比例，提升用戶速率和感知。

嚴(yán)重的上行干擾會導(dǎo)致4G切3G，通過開啟IRC不能有效減小4G切3G的情況，解決問題的根本方法是排查上行干擾。

5　異頻優(yōu)化方法探討

（1）異頻和異系統(tǒng)切換探討

目前，華為區(qū)域異頻切換啟動(dòng)采用A4事件，即采用絕對門限，難以適應(yīng)信號的動(dòng)態(tài)變化；通過將A4事件改為A3事件；愛立信區(qū)域站點(diǎn)與華為在仲愷混合組網(wǎng)較嚴(yán)重，可開啟MCPC功能：Mobility Control at Poor Coverage，把異頻和異系統(tǒng)的測量門限和開關(guān)進(jìn)行了分離。

（2）異頻和異系統(tǒng)切換探討結(jié)果

華為區(qū)域同廠家異頻優(yōu)化結(jié)果：9月22日秋長站點(diǎn)將A4事件改為A3事件，重定向比例有所下降，區(qū)域內(nèi)4G業(yè)務(wù)吸收能力也有所增強(qiáng)（見圖8）。

愛立信區(qū)域異廠家異頻優(yōu)化結(jié)果：對技工學(xué)校開啟MCPC功能，同時(shí)設(shè)置A1、A5等門限值；室外站點(diǎn)的吞吐量從110GB下降到了60GB左右；室內(nèi)站點(diǎn)吞吐量從10GB上升到了60多GB；室外站點(diǎn)負(fù)荷降低，室內(nèi)站點(diǎn)負(fù)荷上升，同時(shí)重定向比例由4.7%下降至2.7%，室外和室內(nèi)站點(diǎn)的用戶體驗(yàn)都得到了極大的提升（國慶放假不作對比），具體參見圖9。

6　FASTRETURN探討

（1）FASTRETURN方案探討

目前，協(xié)議不支持eHRPD激活態(tài)向LTE切換，F(xiàn)astReturn特性使eHRPD激活態(tài)的CL雙模終端，在LTE網(wǎng)絡(luò)可用的前提下，盡快回切到LTE網(wǎng)絡(luò)，以提升用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)。在3G網(wǎng)絡(luò)中，針對eHRPD會話的用戶，系統(tǒng)將Dormant態(tài)定時(shí)器修改為毫秒級（默認(rèn)值為100ms），使4G終端在3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)的時(shí)候能及時(shí)進(jìn)入Dormant態(tài)。讓終端能夠重新選擇網(wǎng)絡(luò)，能夠快速返回4G網(wǎng)絡(luò)，提升用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

圖8　重定向比例與業(yè)務(wù)吸收能力

圖9　室內(nèi)外站流量負(fù)荷

圖10　FAST RETURN優(yōu)化效果

（2）FASTRETURN探討結(jié)果

開啟FASTRETURN特性區(qū)域前后一周C網(wǎng)流量平均每天降低4.67%，L網(wǎng)流量平均每天增長2.96%，下切比提高2.99%（見圖10）。

7　結(jié)束語

本文對4G下切3G的原因進(jìn)行了深入分析，通過覆蓋優(yōu)化、干擾優(yōu)化、異頻優(yōu)化、FASTRETURN4方面進(jìn)行研究探討，并提供了具體的優(yōu)化方法，對4G用戶感知提升效果明顯，具有較高的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

收稿日期：（2016-03-01）

Basedonthe user perception of ascension3G4Gincised optimizationmethod

DENG Zhiyong，XU Zhihong，RAO Hai，ZHENG Jingpeng

Abstract：4G incised 3G is the current user perception of the most serious problem.In this paper，based on user perception improvement for 4G incised to study the cause of 3G，combined with network problems，the corresponding optimization.Effectivelengthof4Gratio，Effective length of 4Gratio，flow ratio，reduce incised per capita number，4Gusers perceive ascension.Summarized based on the users perception of ascension slicemethodof 3G，4Goptimization guidance significance.

Key words：4G incised 3G；cover interference；different frequency；FASTRETURN