3G边缘问题小区切换策略的探讨

刘睿强，林 涛

（重庆电子工程职业学院，重庆 401331）

0 引言

当前，中国 3G建设正处于火热进行中。在 WCDMA网络建设初期，WCDMA网络可能只限于城区的连续覆盖，如何利用现有的GSM网络为WCDMA用户提供无缝的业务覆盖、如何解决好两网的互联互通和协调发展，为用户提供优良的业务质量是 WCDMA网络建设的一个关键性问题。特别是在2G网络向3G网络过渡期间[1]，在3G网络覆盖边缘，总会存在一些边缘问题小区，对这些3G问题小区采取什么样的切换策略，将直接影响到两网的资源利用率和 3G用户的感知，是当前关注的一个热点问题。

1 小区选择和切换分析

2G和3G之间的切换策略和3G用户的小区选择策略是息息相关的，在3G建网初期，采用优选WCDMA网络的方式，可以使 3G用户在 WCDMA覆盖区域内始终驻留在WCDMA网络，减轻给GSM网络带来的额外负荷[2]。当终端离开 WCDMA覆盖区域的时候，可以通过系统间切换或小区重选等方式驻留到GSM网络，保证业务的连续性。对这种方式，在网络运营的初期，网络容量充裕的情况下，完全可行。至于中后期，用户增长迅速，容量受限的情况下，可以采取增加载频，采用发射分集等技术增加相应的容量。在容量一时无法增加时，也可利用接入定向重试、系统间负荷均衡或基于测量的系统间切换等技术将GSM系统可承担的自适应多速率（AMR）12.2K和PS低速业务切换到GSM系统，以保证 WCDMA系统的服务质量和平稳运行。所以应通过网络设置小区重选的参数，实现在终端空闲模式下，优先选择WCDMA网络，以保证：

①在WCDMA和GSM覆盖区，终端驻留在WCDMA网络；

②终端只有在离开 WCDMA的覆盖区时才进行WCDMA到GSM的小区重选，保持覆盖的连续性；

③终端由GSM覆盖区回到WCDMA覆盖区时，应发起从GSM到WCDMA的小区重选。

在有WCDMA网络的地方，用户优先驻留在WCDMA网络中，但是由于在建网初期，WCDMA网络在很多地方并没有实现良好覆盖，因此涉及到WCDMA向GSM的切换问题。图1是在建网初期GSM网络和WCDMA网络之间的切换和重选示意图。

图1 WCDMA和GSM网络选择和切换

2 2G和3G之间异系统切换设置

GSM 和 WCDMA之间的异系统切换由基站控制器（BSC,Base Station Controller）/无线网络控制器（RNC，Radio Network Controller Identity）控制。用户设备（UE，User Equipment）对GSM的测量是由相关的事件所触发，当相关事件发生后，RNC得到报告，并要求UE进入压缩模式去测量有关的GSM小区并上传测量报告。在压缩模式下，UE将对GSM相邻小区进行测量，同时又能维持当前的连接，具有双接收机的UE就无需启用压缩模式[3-4]。

一旦测量小区或者其它测量量符合事件触发条件，就会产生相应的事件，同时UE向SRNC发送测量报告。基于具体的事件，测量将会开始或者切换/小区更新被触发。在切换成功以后，服务RNC(SRNC, service RNC)会对需要测量的小区列表进行更新,表 1是根据实际经验得出的主要异系统切换建议设置值。

表1 2G和3G主要异系统切换参数设置值

3 3G边缘问题小区切换策略

由于现网3G网络在城区边缘和广大农村区域还存在很多盲区，不可避免的存在边缘小区引起的各种投诉。处理3G边缘问题小区大致说来有两条思路：覆盖控制和参数优化。3G网络覆盖的边缘很大，控制覆盖工作量大而且会带来一些负面影响，因此选择参数优化来解决边缘小区的问题是一个比较可行的方式[5-6]。

处理3G边缘问题小区问题，实际上就是针对不同场景下的23G互操作参数优化问题。为便于理解，将边缘小区场景类型分为三类：

①一般场景：信号衰落较慢，UE移动速度不快；大多数场景属于该类场景；

②信号快衰场景：UE移动速度不快；

③UE高速移动场景：信号随空间衰落较慢。

第一种场景的边缘问题小区是十分普遍的场景，这里对此种类型的3G边缘问题小区的切换策略进行了处理分析，以中兴3G设备为例，将中兴的典型配置互操作参数进行了优化调整，并选取了一些边缘小区做调整，为后期处理 3G边缘问题小区积累经验。

为了解决此类边缘小区问题，提高 2-3G切换成功率，一是可以通过RF调整来压低边缘地区的覆盖范围，但是此工作量较大，目前较难实行，而且会在一定程度上造成 3G覆盖范围缩减，并非一个较好的办法。因此建议选择建立不同套参数来尝试解决此类问题，决定分区域试用第一、第二、第四套不同的参数，如表2所示。

表2 边缘小区切换参数设置对比

第一套参数意义是：可以在3G信号覆盖边缘，业务承载允许的情况下，加快向2G网络切换的时间，提高异系统切换成功率。

第二套参数意义是：可以在3G信号覆盖边缘，3G覆盖信号还好的地方就发生切换并能顺利进行，使用户更早切换到2G网络，提高异系统切换成功率。

第四套参数意义是：可以在3G信号覆盖边缘，使用户尽早切换到2G网络，相比第一套，该套参数在CS覆盖范围不变的前提下，扩大PS覆盖。

经过一段时间的统计分析，结合坏小区中部分由于边缘弱覆盖或者是单用户原因造成数据业务失败的共计7个边缘站点或孤站小区，在9月14日和9月15日分别调整这些小区的异系统切换参数（TRFCATINTERMIDX、TRFCATRATMIDX）为第一、二套，和第四套，进行阶段性试验，观察指标变化，以验证各套参数的作用和影响，并确定合适的参数设置。

根据三套参数的实验结果，表 3是对几个小区的实验效果的总结。这次参数调整试验中，有的小区电路交换域（CS域，Circuit Switched Domain）、分组交换域（PS域，Packet Switched Domain）异系统指标无变化，有的小区CS变差，有的小区PS变差，经过对比三套参数试验结果，可以看出1套、2套参数对于郊县区域大部分边缘小区的指标改善没有起到作用，反而产生反面影响，这说明加快异系统切换方法对郊县大部分边缘小区不适合，原因是提高切换门限，造成异系统切换次数增多，容易导致切换失败的机率升高，不建议采用这两套参数；4套参数针对于主城区周边的边缘小区，调整后小区有较好的改善，原因与主城区边缘2G网络信号相对较好有一定的关系，降低了异系统切换的风险，说明 4套参数比较适合处理主城区周边的边缘小区，但也有个别小区调整后变差，此套参数可以尝试应用在其他同类型边缘小区上。

表3 3G边缘小区处理结果

通过修改异系统切换参数，在一定程度上能缓解切换失败问题，会对部分小区的异系统间切换（分组域）指标有一定的提升，但是仍有多数小区参数调整后无变化，或者是调整后出现波动，以此可以说明参数调整也有一定的局限性，只有对特定的环境选择合适的参数配置才能有效果。经过这次试验，建议将调整后无明显变化的小区暂时保留调整后参数配置，将调整后出现波动、指标变差的小区恢复原值。

通过多次试验结果表明，在2G信号较好的城区3G边缘问题小区，可以考虑让3G信号尽快切换到2G网络上，减少用户掉话；位于2G信号覆盖不是很好的3G边缘问题小区，尽量让用户多驻留在3G网络，提升用户感知。

4 结语

综上所述，日常的2G/3G互操作优化是提升运营商整体网络感知和提升网络竞争力的重要手段。随着3G网络建设的逐步开展，语音以及非语音业务在3G网络上承载，在日常2G/3G互操作优化方面的工作将越来越重要，需要网优工作的进一步深化，综合多种技术手段采集数据，多角度数据分析，实现全网范围的整体感知提升。

这里所讨论的2G向3G过渡期间的3G边缘小区切换策略，同样也适用于其他3G标准。由于无线网络的复杂特性，只有具有丰富的实践经验的解决方案提供商才能做到WCDMA网络利用率最大化与客户满意最大化的统一。

[1] CHEUNG CHOK-KWAN, PO LAI-MAN.Normalized Partial Distortion Search Algorithm for Block Motion Estimation[J].IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2000,10(03):417-422.

[2] 韩斌杰.GSM原理及其网络优化[M].北京：机械工业出版社,2004.

[3] 姜波.WCDMA关键技术详解[M].北京：人民邮电出版社,2008.

[4] 舒英.TD-SCDMA协议中MM、GMM层的一致性测试[J].通信技术, 2008,41(09):96-97,100.

[5] 姚学礼.网络通信协议一致性测试研究[J].通信技术,2009,42(05):172-173,176.

[6] 窦中兆,雷湘.WCDMA系统原理与无线网络优化[M].北京：人民邮电出版社,2009.