黃必鑫
(中國聯(lián)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(yè)務的爆發(fā)式增長,3G用戶規(guī)模與網絡覆蓋都比建網初期有了很大區(qū)別,用戶對網絡的要求也與前兩年有了很大不同,現(xiàn)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(fā)起業(yè)務則在2G網絡使用(語音無法切換回3G,數(shù)據(jù)業(yè)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(qū),降低3G終端用戶在空閑狀態(tài)重選到2G網絡的次數(shù),成為現(xiàn)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(tài)重選原理的分析、參數(shù)的分析,同頻、異頻、異系統(tǒng)重選時長的分析,找出目前影響3G用戶空閑狀態(tài)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。
當3G終端選擇一個3G小區(qū)駐留以后,在空閑狀態(tài)待機時,3G終端將監(jiān)測當前服務小區(qū)的系統(tǒng)消息里指示要測量的同頻、異頻、異系統(tǒng)小區(qū),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(qū)導頻信道的Ec/Io和RSCP,以評估當前服務小區(qū)是否滿足S準則,如果3G終端在連續(xù)Nserv個DRX周期內對當前服務小區(qū)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(qū)變?yōu)樽枞蚪剐^(qū)、或發(fā)現(xiàn)當前服務小區(qū)跟小區(qū)選擇重選的參數(shù)發(fā)生變化、或3G終端離開CELL DCH狀態(tài)都會發(fā)生小區(qū)重選過程,3G終端將開始測量系統(tǒng)消息指示的所有鄰區(qū),而且不受當前配置對同頻、異頻、異系統(tǒng)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(qū),3G終端將進入指定PLMN的初始小區(qū)選擇過程,即小區(qū)選擇過程。如果啟動同頻小區(qū)測量后,發(fā)現(xiàn)有滿足R準則的相鄰小區(qū),或者啟動異頻小區(qū)測量后發(fā)現(xiàn)滿足R準則的相鄰小區(qū),或者啟動異系統(tǒng)小區(qū)測量后發(fā)現(xiàn)滿足R準則的異系統(tǒng)相鄰小區(qū),就會發(fā)起到同頻、異頻、異系統(tǒng)小區(qū)的重選。
由于3G終端的移動性,在移動過程中還會發(fā)生小區(qū)的變化從而使用3G終端發(fā)生小區(qū)重選過程,當3G終端測量當前服務小區(qū)質量滿足Sx <= Sintrasearch,或Sx <= Sintersearch或Sx <= SsearchRAT m時,將執(zhí)行對同頻、異頻、異系統(tǒng)小區(qū)的評估、重選。對滿足S準則的小區(qū)進行評估,根據(jù)R準則選擇最優(yōu)小區(qū)駐留:
其中Qmeas,s為當前服務小區(qū)的質量測量值,Qmeas,n為鄰區(qū)質量測量值,Qhysts為當前服務小區(qū)的遲滯,Qoffsets,n為鄰區(qū)的質量評估偏移。如果在Treselection內始終滿足R準則,即鄰區(qū)Rn>Rs時,3G終端將前向切換到目標鄰區(qū)(空閑狀態(tài)的重選也稱為前向切換)。
網絡側配置的參數(shù)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(shù)Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m直接決定了小區(qū)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(qū)的確定越容易。Qqualmin、Qrxlevmin、Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m共同決定了同頻、異頻、異系統(tǒng)小區(qū)重選的啟動時刻,現(xiàn)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(shù)起作用,Qrxlevmin參數(shù)不起作用(該參數(shù)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(shù)及現(xiàn)網設置進行分析。
現(xiàn)網配置為 5,即10dB。啟動同頻小區(qū)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(qū)的CPICH Ec/No強度低于該門限加上服務小區(qū)的最低質量標準(即參數(shù)[Qqualmin])時將啟動同頻小區(qū)重選過程。
現(xiàn)網配置為 4,即8dB。啟動異頻小區(qū)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(qū)的CPICH Ec/No強度低于該門限加上服務小區(qū)的最低質量標準(即參數(shù)[Qqualmin])時將啟動異頻小區(qū)重選過程。
現(xiàn)網配置為2,即4dB。啟動異系統(tǒng)小區(qū)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(qū)的CPICH Ec/No強度低于該門限加上服務小區(qū)的最低質量標準(即參數(shù)[Qqualmin])時,啟動異系統(tǒng)小區(qū)重選過程。
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(qū)?,F(xiàn)網配置為-18dB啟動小區(qū)重選的門限,根據(jù)協(xié)議25.304中的定義如下:
(1)如果Sx<= Sintrasearch,3G終端執(zhí)行同頻測量,開始同頻小區(qū)重選;
(2)如果Sx<= Sintersearch,3G終端執(zhí)行異頻測量,開始異頻小區(qū)重選;
(3)如果Sx<= SsearchRAT,3G終端執(zhí)行異系統(tǒng)測量,開始異系統(tǒng)小區(qū)重選。
其中Sx=UE測量值Qqualmin。當3G終端檢測到服務小區(qū)的質量(3G終端測量的CPICH Ec/No)低于服務小區(qū)的最低質量標準(即Qqualmin)加上該門限時,啟動同頻/異頻/異系統(tǒng)小區(qū)重選過程。
按目前福建某地Intrasearch、Sintersearch、SsearchRAT、Qqualmin四個參數(shù)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(tǒng)(2G)測量。
為了分析3G終端為何在空閑狀態(tài)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(tài)下同頻、異頻、異系統(tǒng)3種重選從啟動測量到重選成功的時延做對比分析。
選取Nokia 6720終端在現(xiàn)網同頻測量時長分析,Nokia 6720終端當鄰區(qū)Ec/Io大于服務小區(qū)時且駐留小區(qū)的Ec/Io小于同頻重選門限時,開始重選的判決過程。根據(jù)實際的測試結果,手機測量到連續(xù)6個鄰區(qū)測量Ec/Io大于目前駐留小區(qū)Ec/Io,將開始接收鄰區(qū)小區(qū)系統(tǒng)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(qū)的系統(tǒng)消息需要1s左右的時間;接收完鄰區(qū)系統(tǒng)消息到成功駐留目標小區(qū),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。
在雙載波區(qū)域,當?shù)诙d波駐留時,按現(xiàn)網參數(shù)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。
當駐留小區(qū)Ec/Io小于異系統(tǒng)重選門限(現(xiàn)網設置為-14dB)時,在700ms后將測量到2G的鄰區(qū)信息,間隔700ms左右,接收2G系統(tǒng)消息。因此在駐留小區(qū)Ec/Io一旦小于異系統(tǒng)重選門限,但是此時又沒開始接收3G鄰區(qū)的系統(tǒng)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(tǒng)測量到完成在異系統(tǒng)的駐留共需要700ms。
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(tǒng)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(tǒng)最快、異頻次之、同頻最慢。
按某地區(qū)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(qū)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(tǒng)測量,在用戶處于快速移動過程中時往往會出現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)測量,對于某些終端,異系統(tǒng)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(tǒng)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(qū)而重選到2G網絡的情況。
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(fā)展,特別是數(shù)據(jù)業(yè)務的爆發(fā)式增長,因此現(xiàn)網的整體Ec/No比建網初期有了降低,同時密集城區(qū)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(tǒng)測量)已經不符合現(xiàn)網密集城區(qū)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(tǒng)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(tǒng)重選,給3G終端增加同頻重選到好的3G小區(qū)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。
將某地市區(qū)聯(lián)通3G網絡的IdleSintrasearch、IdleSintersearch、SsearchRat參 數(shù) 由542修 改為641,即同頻異頻異系統(tǒng) 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(qū)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。
采取Nokia 6720終端在市區(qū)路測,參數(shù)優(yōu)化后,路面測試重選到2G的次數(shù)比優(yōu)化前降低了70%,通過后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析,平均每用戶每日待機重選到2G網絡次數(shù)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(shù)對比,降低比例達到41.33%,效果明顯。
隨著WCDMA網絡的不斷發(fā)展和用戶數(shù)的不斷增加,3G網絡的優(yōu)化也要與時俱進,早期的參數(shù)設置可能在某些區(qū)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(qū)3G待機狀態(tài)重選策略的研究和優(yōu)化,對現(xiàn)網密集城區(qū)3G用戶的使用感受有明顯提升,具備一定的參考借鑒意義。