2G、3G互操作優(yōu)化

韓保鋒??

【摘要】2G＼ 3G互操作優(yōu)化是在運營商3G網(wǎng)絡之后提出的一個全新課題，主要目標是在3G網(wǎng)絡覆蓋不足的區(qū)域，讓用戶在業(yè)務不間斷的情況下過渡到2G網(wǎng)絡，以多2G網(wǎng)絡作為3G網(wǎng)絡必要的支撐和補充。本文論述了通過進行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)絡上享受3G帶來的優(yōu)質服務，同時又要保障用戶在無3G網(wǎng)絡覆蓋的區(qū)域內能夠順利過渡到2G網(wǎng)絡上，由2G網(wǎng)絡繼續(xù)承載用戶業(yè)務。2G和3G兩個網(wǎng)絡的制式不同，切換和重選算法十分復雜。日前2G ＼ 3G 互操作主要包括語音和數(shù)據(jù)業(yè)務的系統(tǒng)間切換和重選，存在包括觸發(fā)門限、觸發(fā)時間等數(shù)十個參數(shù)。參數(shù)配置復雜，加之可借鑒的成功經(jīng)驗較少，是開展2G＼ 3G互操作優(yōu)化研究的主要難點所在。為了解具體參數(shù)設置對互操作動作的影響，課題研究過程中采用大量測試實驗的方式，對比各參數(shù)設置對實際業(yè)務的影響，結合用戶感知確定最終的參數(shù)配置組合。

【關鍵詞】網(wǎng)絡優(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情況，若在這些區(qū)域中現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡覆蓋較好，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)絡的有效補充和輔助手段。

（2）同時，當TD網(wǎng)絡足夠好時，應使用戶及時重選到TD網(wǎng)絡，尤其對于數(shù)據(jù)業(yè)務，以保證用戶對TD業(yè)務的使用及感知。同時，在2、3G共覆蓋區(qū)域，可通過合理的參數(shù)設置實現(xiàn)2、3G網(wǎng)絡業(yè)務的負荷分擔，提升網(wǎng)絡利用率及用戶感知。

（3）如何通過合理的參數(shù)設置，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問題。本課題依托TD-SCDMA網(wǎng)絡，對TD-SCDMA、GSM系統(tǒng)間互操作技術進行了研究、測試和優(yōu)化，課題總結了優(yōu)化過程中具有推廣意義的優(yōu)化經(jīng)驗，提出了一套2G/3G互操作優(yōu)化方法。通過本項目的實際應用，大幅提升了各種網(wǎng)絡KPI指標，提高了2G/3G互操作問題的處理效率。endprint

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)絡資源?；ゲ僮鲬裱韵略瓌t：

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

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

（3）異系統(tǒng)重選和切換比系統(tǒng)內的重選和切換要復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)絡來說，鄰區(qū)是一項非?；A又是非常重要的規(guī)劃和優(yōu)化內容。如何根據(jù)無線網(wǎng)絡結構及終端測量能力，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)服務邊界的手機能及時切換到信號最佳的鄰小區(qū)，以保證通話質量和網(wǎng)絡性能。在規(guī)劃的過程中應該注意到以下幾個原則：

（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。

如果兩個小區(qū)相鄰，那么它們要在彼此的鄰區(qū)列表中。對于站點比較少的業(yè)務區(qū)（6個以下），可將所有扇區(qū)設置為鄰區(qū)。

（3）百分比重疊覆蓋原則。

確定一個終端可以接入的導頻門限，在大于導頻門限的小區(qū)覆蓋范圍內，如果兩個小區(qū)重疊覆蓋區(qū)域的比例達到一定的程度（比如20%），將這兩個小區(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，但由于舊版本TD手機對GSM鄰區(qū)數(shù)量支持能力受限制，目前一般設置不超過8個2G鄰區(qū)。GSM添加TD鄰區(qū)的數(shù)量最大可到32個，頻點數(shù)量無限制。

3.2.2鄰區(qū)關系配置原則。

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

（2）針對現(xiàn)網(wǎng)2G站點多于3G站點的實際情況，應優(yōu)先配置共站的2G站點小區(qū)為鄰區(qū)，同時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UE移動到TD的弱場區(qū)域時，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。

當滿足以下條件時，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。

當滿足以下條件時，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)時間Tresel。

4.2TD向GSM的切換。

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

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

（3）當UE測量到所在的TD服務小區(qū)的電平滿足條件1，同時測量到的GSM鄰小區(qū)信號電平滿足條件2，并且持續(xù)時間TimeToTrigger，UE上報3a事件的測量報告。

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側相關協(xié)議的問題，目前還不支持任何CS業(yè)務由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)務質量的情況下，使得用戶盡量駐留TD網(wǎng)絡，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)間重選技術規(guī)范》，對起測條件與判決機制進行了改進，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UE測量到GSM本小區(qū)的信號強度達到一定門限值（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，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)信號強度在一定時間內大于一定門限值（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，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)某些終端進行2G/3G系統(tǒng)間切換時，如果遇到TD小區(qū)配置多個同BCCH的鄰區(qū)的情況，則切換成功率很低。經(jīng)與廠家確認，網(wǎng)絡下發(fā)切換控制時已經(jīng)開啟了BSIC認證開關；經(jīng)與終端廠家確認，部分終端在測量時僅僅依據(jù)BCCH進行，未考慮BSIC區(qū)分小區(qū)，從而終端上報的測量報告中同BCCH小區(qū)信號強度均相同，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)順序指示終端進行切換，如果序號在前的小區(qū)本身信號質量較差，則導致切換失敗。

5.1.1.2解決措施。

根據(jù)廠家的答復及網(wǎng)絡的實際情況，移動公司提出了如下解決措施來積極應對：

（1）措施一：提取全網(wǎng)配置了多個同BCCH的GSM鄰區(qū)的TD小區(qū)進行優(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)進行改頻；

（2）措施二：要求廠家的RNC設備在添加GSM鄰區(qū)時，設置自動檢查功能，以便添加鄰區(qū)時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行升級，將BSIC列入測量基準內，在測量時，同時以BCCH和BSIC為基準，提高測量的準確性。

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)試驗驗證有效的提高了互操作性能。

5.1.2.2替換原則。

總結1800MHz頻段小區(qū)替換900MHz頻段小區(qū)的小規(guī)模試驗經(jīng)驗，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。

在完成試驗區(qū)域的2G鄰區(qū)優(yōu)化后，密切關注對應區(qū)域的2G/3G切換成功率、掉話率等指標，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波動。在替換完成后，試驗區(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)間切換完成時間較長問題，即在進行3G->2G切換時，RNC需要很長時間才能收到2G側的反饋。對于這部分終端，若RNC設置的等待核心網(wǎng)下發(fā)2G側反饋的定時器時間較短，則RNC定時器超時前收不到2G側的切換成功反饋，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，推薦將“RNC側判定系統(tǒng)間切換失敗的等待時長定時器”參數(shù)設置為60秒，調整后對TD網(wǎng)絡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)和切換失敗懲罰時間優(yōu)化。

5.2.2.1問題分析。

在網(wǎng)絡優(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)及切換懲罰時間的合理設置，規(guī)避由于部分終端原因導致的在第一次切換失敗后繼續(xù)連續(xù)多次發(fā)起切換導致全部失敗影響切換成功率。實驗結果推薦切換失敗懲罰最大次數(shù)設置為1次，切換失敗懲罰時間設置為10分鐘，此設置保證在1次切換失敗后限制終端在10分鐘時間內不再向同一小區(qū)進行切換，且此懲罰機制是針對UE實現(xiàn)的，本小區(qū)內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，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“上網(wǎng)慢的數(shù)量”有所減少，但是對掉線率有一定負面影響。調整后的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)的設置需和2G-3G重選參數(shù)的設置聯(lián)合優(yōu)化，否則可能會出現(xiàn)參數(shù)設置不合理，UE頻繁進行2G/3G互操作問題，下面以一個示例進行說明。

圖1給出了用戶在小范圍內移動，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的保護帶寬，保證了UE不會掛機后立刻重選回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。用戶在進行CS業(yè)務過程中會頻繁在2G/3G系統(tǒng)間操作，增加了2G/3G系統(tǒng)的負擔，出現(xiàn)擁塞的可能性增大（參數(shù)設置不合理下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帶寬的標準。若3G-2G CS/PS域切換門限與2G-3G重選門限間保護帶寬不滿足要求，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，以滿足保護帶寬要求。若3G-2G 重選門限與2G-3G重選門限間保護帶寬不滿足要求，則根據(jù)場景需要修改3G-2G 重選門限或2G-3G重選門限，以滿足保護帶寬要求（3G-2G切換/重選門限與2G-3G重選門限保護帶寬見圖3）。

5.2.4.3優(yōu)化效果。

以上優(yōu)化方法在部分區(qū)域進行了優(yōu)化試驗，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，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，保證合理的保護帶寬。

6. 結束語

2G＼ 3G互操作優(yōu)化中，參數(shù)設置優(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雜，但是把握好鄰區(qū)配置原則，根據(jù)網(wǎng)絡變化優(yōu)化鄰區(qū)配置還需要特別關注。尤其是在修改2G或者3G數(shù)據(jù)時，一定要及時更新對端數(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)絡指標惡化等。

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