接力切换与硬切换在移动通信中的应用文档格式.docx
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英文摘要II
前言1
1绪论1
1.1移动通信的发展1
1.2课题的背景及意义2
2切换的分类及优化标尺3
2.1切换的分类3
2.1.1接力切换3
2.1.2硬切换3
2.2切换优化的标尺4
2.2.1切换成功率要稳定在较高值4
2.2.2切换关系要合理4
3切换的参数以及切换类问题的发现途径6
3.1切换的过程及信令6
3.2常用的切换类参数7
3.2.1常见参数7
3.2.23A事件的触发条件8
3.2.323G参数调整策略9
3.3切换成功率提高策略9
3.3.1切换成功率的保持与提高9
3.3.2日常问题的发现途径9
4TD-SCDMA中切换类问题的解决方法及应用12
4.1插花站点未开通造成切换混乱及处理12
4.1.1问题描述12
4.1.2问题分析13
4.2切换类问题的解决流程14
4.3切换类问题的处理效果16
4.3.1问题描述16
4.3.2具体调整措施16
4.3.3调整后复测结果17
5总结18
致谢19
参考文献20
附录1常见缩略词21
附录2优化过程中常见的参数22
前言
1绪论
1.1移动通信的发展
移动通信发展始于20世纪20年代在军事及某些特殊领域的使用，而最近10多年来才是移动通信真正蓬勃发展的时期：
第一代模拟移动通信系统始于80年代，到90年代出现了第二代数字移动通信系统。
第二代移动通信系统包括GSM（GlobalSystemofMobilecommunication）,CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）等多个标准，其应用以话音业务为主，主要提供低速率以电路型为主的数据业务。
随着无线移动通信技术日益发展，以及移动电话用户对数据业务速度要求的提高，3G（3rd-generation）即第三代移动通信技术也开始应用。
当前的3G技术主流标准分为3类，欧洲的WCDMA（WidebandCodeDivisionMultipleAccess）标准、美国的CDMA2000（CodeDivisionMultipleAccess2000）标准以及我国的TD-SCDMA（TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess）。
中国移动网络集团有限公司采用的是我国自主研发的TD-SCDMA技术，本文针对切换的研究以此技术为例。
如下图所示是TD-SCDMA网络的组网示意图，其中网络优化比较关注RAN（RadioAccessNetwork）侧。
RNC通过Iub接口（RNC和NodeB之间的接口）和NodeB（基站）设备连接；
通过Iu-CS（电路域的Iu接口）接口和负责处理电路业务的核心网MSC设备相连；
通过Iu-PS（分组域的Iu接口）接口和负责处理分组业务的核心网SGSN（ServicingGPRSSupportNode）设备相连；
通过Iur接口（RNC间的接口）和其它RNC设备连接，在RNC之间进行信息交换。
图1.1R4协议版本下的网络结构图
1.2课题的背景及意义
TD-SCDMA网络采用蜂窝结构，当正在占用业务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输、业务负荷量调整、设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该UE（用户终端设备）与当前服务小区的通信链路转移到新的小区上，即完成UE到基站的空中接口的转移；
同时3G网络正处于建设与发展阶段，其覆盖不可能像已发展数十年的GSM一样达到“无缝覆盖”，因此在没有TD网络覆盖的区域需要GSM网络对用户的3G业务进行补充，必要时候需要由3G网络向2G网络的切换。
切换性能对于掉话率、话音质量和干扰等网络其它指标性能都有影响，是话统分析的一个重要方面。
切换问题是当前TD-SCDMA网络运行及优化过程中极为常见的问题，切换混乱、切换不合理、切换失败等问题始终阻碍整个网络的整体运行指标的进一步提升，如何合理解决切换类问题对于提高TD的用户感知及其自身的市场竞争力至关重要。
网络优化是长期而持久的贯穿于网络运行的整个过程中，本文针对中国移动的3G无线网络TD-SCDMA应用过程中的切换优化方案进行研究，目的是为在以后进行TD网络日常优化过程中遇到的切换问题提供一定的方法和思路。
2切换的分类及优化标尺
2.1切换的分类
切换是正在进行语音或数据业务的UE，在移动过程中，移动终端与基站间的上下行链路需要由服务小区（移动过程中信号渐弱的服务小区）向目标小区（移动过程中信号渐强的邻小区）切换。
TD-SCDMA网络运行中切换类型有接力切换，硬切换。
2.1.1接力切换
接力切换是TD系统特有的关键技术之一，它利用上行同步技术，在切换测量期间，使用上行预同步的技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，在切换过程中上下行信道先后切换到目标小区。
其特点是上下行链路先后由服务小区切换到目标小区。
相对于软切换，占用系统资源少，提高了系统容量；
相对于硬切换，业务中断时间很短，且掉话率低。
接力切换是正在进行业务的UE在TD-SCDMA系统内部由一个小区向另一个小区的切换。
图2.1接力切换示意图
2.1.2硬切换
在GSM网络中，小区间的切换方式均为硬切换。
在TD网络建设应用中，硬切换是正在进行业务的UE由TD-SCDMA系统内部的一个小区向一个GSM小区的切换，即异系统的切换。
图2.2硬切换示意图
2.2切换优化的标尺
1切换成功率要稳定在较高值
切换成功率是切换是否良好的重要指标，切换成功率低发生掉话的几率就可能会增加。
如浙江省移动公司要求的接力切换成功率在99%以上，语音业务系统间切换成功率在98%以上。
全网关键指标的获取主要是通过后台软件获得的。
表2.1绍兴移动TD网络后台统计指标
2切换关系要合理
在DT路测的过程中，一条道路上UE发生切换的次数要尽量的少，避免频繁切换，要切换到的目标小区信号强度也要足够强；
避免越区覆盖。
切换相当于一个小区向另外一个小区传递“接力棒”，因此切换是有风险的，无谓的传递“接力棒”的次数增多，掉棒的次数就会增加。
3切换的参数以及切换类问题的发现途径
3.1切换的过程及信令
图3.1切换的过程
1）RNC下发测量控制，即邻区信息，手机执行测量，满足条件后手机上发测量报告；
2）由RNC判决是否满足切换条件；
3）执行切换并且开始新一轮的测量以及预同步。
图3.2切换过程中UU口（空中接口）信令截图
3.2常用的切换类参数
由于2G侧相关协议的问题，目前还不支持任何CS业务由GSM切换到TD网络的能力，所以在进行TD切换参数优化时,不需要考虑从GSM》TD的切换参数优化。
3.2.1常见参数
1）小区个性偏移CIO
小区个性偏移CIO（CellIndivalOffset）是对每个被监视的小区，都用带内信令分配一个偏移。
偏移正可负。
在UE评估是否一个事件已经发生之前，应将偏移加入到测量量中，从而影响测量报告触发的条件。
通过应用一个正的偏移，UE发送测量报告就如同PCCPCH（TDD）比实际上要好xdB。
相应地也可对PCCPCH（TDD）使用一个负的偏移。
此时PCCPCH（TDD）的报告被限制。
UE从MEASUREMENTCONTROL消息的测量对象的IE"
Cellinfo"
中得到PCPICH（FDD）/PCCPCH（TDD）的小区单独偏移。
在接力切换中，CIO为正相当于增大了邻小区电平值，使切换容易发生；
在硬切换中，CIO为正相当于减小了邻小区电平值，使切换不容易发生。
表3.1CIO的详细信息
参数名称
CellIndOffset
取值范围
-10~10
物理单位物理单位
dB
调整步长
0.5
传送途径
RNC-UE
作用范围
CELL
参数出处
3GPP25331
2）CS业务异系统切换判决门限
CS业务异系统切换判决门限是针对CS业务，如果异系统切换测量报告采用“事件报告方式”，该参数用于设置3A（异系统切换）事件的测量控制，只有GSM目标频率的小区质量高于此门限时，才能满足触发3A事件的必要条件之一，同时需要满足CS业务使用频率RSCP测量值小于CS业务使用频率RSCP质量门限，才会触发3A事件；
如果异系统切换测量报告采用“周期报告方式”，该参数则用于RNC侧的异系统覆盖切换判决。
该值越大，切换条件越不容易满足，对信号的变化响应越不明显，有可能出现掉话；
该值越小，切换越容易发生，可能带来不需要的切换，增加信令交互。
表3.2CS业务异系统判决门限的详细信息
ThresholdOthSys
参数取值范围
0~63
物理取值范围
-110~-48
3）CS业务使用频率RSCP质量门限
CS业务使用频率RSCP（接收信号电平）质量门限该参数相当于协议中的ThresholdOwnSystem,是针对CS业务，在异系统切换测量报告采用事件报告方式情况下，该参数用于设置3A事件的测量控制，只有UE当前使用频率的小区质量低于此门限时，才能满足触发3A事件的必要条件之一，同时需要满足GSM目标小区RSCP测量值高于CS业务异系统切换判决门限，才会触发3A事件。
该值越大，本载频3A事件下门限越容易满足，切换概率增加；
该值越小，3A事件下门限值越不容易满足，事件触发越难，该值过小，UE有掉话的风险。
表3.3CS业务使用频率门限的详细信息
-115~-25
物理单位
dBm
3.2.23A事件的触发条件
当UE测量到所在的TD服务小区的电平满足条件1，同时满足测量到的GSM小区信号电平条件2，并且持续TimeToTrigger的时间以上，终端上报3A事件的测量报告。
Ø
条件1：
RSCP,s（TD）<
=ThresholdOwnSystem（RSCP电平）-Hystersis/2
条件2：
Rxlev,n（GSM）+CellIndivalOffset/2>
=ThresholdOthSys+Hystersis/2
（其中Rxlev,n（GSM）是G网最强邻区的测量信号电平值；
RSCP,s（TD）是T网服务小区的测量信号电平值，Hystersis为迟滞）
图3.3切换流程示意图
3.2.323G参数调整策略
1）TD本系统门限
调高门限，减少TD网络弱场占用
宏站、室分区别设置，达到不同覆盖类型最优化
2）TD异系统门限
降低门限，保证TD弱场情况下，顺利由GSM承接（主要针对大量居民区场景），防止在TD中的掉话及小区更新几率
3.3切换成功率的提高策略
3.3.1切换成功率的保持与提高
1）全网可以通过设置合理的默认值为切换的门限值，切换时延等相关参数，来使全网的切换成功率稳定在较好值；
2）同时在UE进行切换的过程中，受无线传播环境，其它电磁波的干扰等影响，在具体发生切换失败或切换关系混乱的地点，需要结合实际问题地点的情况决定如何优化提高该局部区域切换成功率。
3.3.2日常问题的发现途径
1）通过后台指标统计获取切换失败率高TOP10小区
表3.4OMC软件统计出的TOP10小区
数据来源：
2011年2月25日《绍兴移动OMC提取的TOP10小区》
2）定期驱车在TD信号覆盖的主干道测试来发现问题（通常每周进行1次主干道路的信号测试）,如下图
图3.6某日测试中发现的切换失败
3）也可以通过用户的投诉发现问题。
表3.5测试分析软件过程中需要的工具
硬件
软件
大唐8142测试手机
鼎利Pioneer4.2.0.1
GPS
电子地图软件MAPINFO
测试软件加密狗
当地的电子地图的tab格式
笔记本电脑
当地的网络拓扑结构及站点信息
车辆
后台OMC软件（操作维护中心）
4TD-SCDMA中切换类问题的解决思路及应用
4.1插花站点未开通造成切换混乱及处理
4.1.1问题描述
工程进行到站点入网阶段，由于工程进度、敏感站点等问题，插花站点短期内不能安装开通，造成临近区域信号覆盖较差，但不能因为个别站点未能开通而延误整个片区的入网使用。
GSM只是对TD的补充，优化人员要让用户尽量的占用TD信号，保证用户在TD弱场良好通话及下载数据，如何处理此类问题，保证移动3G用户的感知，成为优化人员的一大挑战。
2011年1月23日在绍兴市钱清镇簇优化测试过程中，驱车自西向东行驶在红色方框内的路段，道路上信号强度标尺PCCPCH_RSCP较差在-85dbm左右，不足2km的距离发生切换9次，通话质量的标尺MOS值在3以下。
（MOS值范围为0到5，一般要求在3.5以上）。
现场测试数据截图如下：
图4.1优化前测试情况
4.1.2问题分析
1）该路段上信号强度较差，原因是柯桥钱清石丘，柯桥钱清许家埭2个基站为敏感站点，近期不能安装开通。
测试路段虽然已完全占用T网，但覆盖较差，切换关系混乱，首先需增强信号覆盖；
图4.2未开通站点的位置
2）仔细分析发现，该路段在【柯桥钱清石丘】附近自西向东，可由【柯桥钱清顾家荡2小区】和【柯桥钱清陆家坂3小区】交替作为主导频信号覆盖。
两个站点站高都是45m左右的单管塔，距该路段距离800m，对主干道应该可以形成较好的覆盖；
3）【柯桥钱清锦泰苑1小区】信号到此路段有1.5公里辐射太远，打在此路段是对其它同频点信号的干扰，需收缩其覆盖范围。
由于该站点是美化天线，有美化罩不易调整覆盖方向，可降低小区的发射功率；
4）驱车自西向东行驶时，【柯桥钱清原料市场】没有必要占用，增加无谓的切换次数，因此最好由【柯桥钱清八达铜业2小区】直接切换【柯桥钱清顾家荡2小区】。
可以通过修改相关小区个性偏移CIO来实现。
4.1.3具体调整措施
1）【柯桥钱清顾家荡3小区】方位角170°
调整到160°
，下倾角4°
到2°
；
2）【柯桥钱清陆家坂3小区】下倾角5°
3）【柯桥钱清锦泰苑1小区】功率30dBm调整到27dBm；
4）【柯桥钱清原料市场2小区】功率30dBm调整到27dBm；
5）【柯桥钱清八达铜业2小区】到【柯桥钱清原料市场】的CIO由0改为-5，同时【柯桥钱清八达铜业2小区】到【柯桥钱清顾家荡2小区】的CIO由0改为+5。
4.1.4调整后复测结果
图4.3优化后复测情况
调整后，覆盖正常，切换关系较合理。
整个路段的MOS值在3.5以上。
4.2切换类问题的解决流程
在原有站点的基础上，尽量UE使占用在TD网络，优化覆盖信号，减少向G网的切换。
先解决覆盖，然后梳理各小区间的切换关系。
覆盖不好或者有干扰不一定造成切换关系混乱，切换关系混乱不一定造成切换失败或者掉话，但覆盖和切换关系是基础，尽量少的切换，且每次都能切换到所处位置信号最强的小区，才能达到优化切换成功率和减少切换造成的掉话数目的目的。
图4.4输出的解决切换类问题流程图
1）首先驱车在问题地点附近道路进行现场测试；
2）测试完毕回放数据，看覆盖是否良好，如果确认是弱覆盖（结合参数PCCPCH_RSCP和邻区），则确立一个主导频信号，通过增强该小区发射功率，调整室外天线方位角、机械下倾角等手段来增强该小区在问题点的信号，达到梳理切换关系的目的；
3）如果该路段覆盖良好，则考虑干扰的影响（结合参数PCCPCH_C/I、邻区列表、拉线图），通过修改频点，调整工程参数，修改切换类参数来使问题区域达标；
4）调整措施实施后，驱车进行复测，对比优化前数据确认问题是否解决；
若问题未解决，则分析复测数据，再次做出调整，直至问题路段达标。
4.3切换类问题的处理效果
4.3.1问题描述
2011年1月25日在绍兴市柯桥镇DT测试过程中，驱车自东向西行驶在红色方框内的路段，在柯桥钱清前梅及柯桥钱清梅二附近的区域，居民房较多，房屋阻挡严重，道路上信号较差，信号强度标尺PCCPCH_RSCP在-90dbm左右时仍迟迟未切换到G网，现场测试数据截图如下：
图4.5优化前问题点的测试情况
4.3.2具体调整措施
1）【柯桥钱清前梅1小区】方位角由0°
调整到10°
，下倾角3°
调整到5°
2）【柯桥钱清前梅3小区】方位角由280°
调整到290°
，下倾角6°
调整到3°
3）【柯桥钱清前梅3小区】功率由30dBm增加到33dBm；
4）【柯桥钱清前梅3小区】切换到G网的CS业务使用频率RSCP质量门限由-90dBm改为-88dBm，该小区的CS业务硬切换触发时延由1280ms减小为640ms。
4.3.3调整后复测结果
处理后，切换关系清晰，覆盖良好，正常通话得到保证。
图4.6优化后的问题点复测情况
5总结
TD-SCDMA中切换问题是用户在进行业务过程中经常遇到的问题，也是用户申告的热点。
切换相当于一个小区向另外一个小区传递“接力棒”，接力棒在传
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