切换事件在LTE网络切换中的分析与应用

姜 杰

（广东联通通信建设有限公司，广州 510000）

1 LTE网络切换的定义

移动网络的小区具有一定的覆盖范围，当移动终端UE在系统内不断移动时，小区边缘信号质量可能会逐步降低，手机终端（UE）为了保持连续的通信服务，需要根据服务小区和相邻小区的信号测量结果触发事件上报，以便切换到信号质量更好的小区。这些一系列的动作称之为切换，也就是在业务态下的移动并变更服务小区的过程，以确保移动网络的连续覆盖。LTE网络中的切换属于硬切换，没有“空闲切换”、“接入切换”的概念。UE在空闲态下的移动并变更服务小区的过程称为“小区重选”。LTE网络切换包括切换测量、切换决策与切换执行三个阶段见图1：

图1 切换三个阶段

测量阶段：UE根据eNodeB下发的测量配置消息进行相关测量，并将测量结果以事件方式上报给eNodeB。该阶段由UE完成，主要包括测量控制，测量的执行与结果的处理，处理报告；决策阶段：eNodeB根据UE上报的测量结果进行评估，决定是否触发切换。主要由网络侧完成，以测量为基础，进行资源申请和分配；执行阶段：eNodeB根据决策结果，控制UE切换到目标小区，由UE完成切换。主要信令完成过程，切换失败回退和测量控制更新。

2 切换事件的理论分析

2.1 切换事件的分类

LTE网络的切换事件有A类和B类，其中A类本用作系统内测量，B类被用作系统间测量，见表1。

2.2 切换事件触发条件和应用

（1）根据切换事件的定义及不同的触发条件：A5和B2的触发条件最苛刻，必须满足服务小区低于某绝对门限，同时邻区高于某绝对门限才会上报；A3只是邻区比服务小区强某个相对门限时就会上报；A4和B1只对邻区作判断；A1和A2只是对服务小区作判断。

（2）在实际LTE网络优化实践案例中，切换事件应用如下：A3通常用于同频切换。原因是同频测量在任何时刻都可以进行，而异频和异系统测量需要配置GAP，在GAP周期内，只测量邻区，不测量服务小区；A1和A2通常用于异频测量，与同频测量不同，异频测量只在满足A2条件时开启。同时结合A3、A4、A5或B1、B2，判断何时触发异频或异系统切换；通过调整切换事件触发条件中的相关参数（如Ocn：邻小区个性偏移（CIO）、Hys：迟滞参数等），合理控制小区间的切换，使UE尽量稳定在SINR较好的小区上，从而提升速率，提高用户感知。

3 切换事件在网络优化实践中的应用分析

3.1 优化切换事件提升下行速率

3.1.1 网络问题描述

某市某路段测试时，UE在小区间频繁切换，严重影响业务下行速率。经测算发现，该路段存在以下5个小区信号，且信号强度RSRP都在-102dbm左右，各小区的信号电平相当，无主覆盖小区，导致切换频繁。

表1 切换事件分类及介绍

3.1.2 问题过程分析

基于覆盖切换的相关参数可以分为三类：门限，迟滞及定时器、个性化补偿。各个参数具体功能如下：

门限：评价信号质量好坏的基础和门槛。A5是绝对门限，A3是相对门限。迟滞及定时器：对于事件判决起作用。迟滞总是从比较判决的不等式上起到延缓时间进入或退出的作用，提高判决的可靠性，与门限配合使用。而定时器起的延缓作用与门限值无关，是从时间上考虑保持某种状态的持久性，包括进入和推出事件，以提高事件上报的可靠性和准确性。个性化补偿：直接对服务小区或邻小区的补偿。为正值时，加在服务小区测量值上起到限制切换发生的目的，加在邻小区上起到促进切换发生的目的。

3.1.3 优化方案

通过调整相关切换参数，触发不同的切换事件，该区域达到减少切换的目的。结合对切换事件的理解和触发，优化调整参数Cell Individual OffsetEUtran（切换个性化偏置），将Cell Individual Of fsetEUt ran由默认0改为-3，延迟A3事件的触发，以减少切换次数。

3.1.4 优化效果验证

图2 通过调整相关切换参数，触发不同的切换事件

参数修改后，对该路段的覆盖进行测试，切换次数明显减少，下行速率由33.2Mb/s 提升至68.0Mb/s。见图4。

图3 优化前效果展示图

图4 优化后效果展示图

3.2 优化切换事件提升网络覆盖

3.2.1 问题描述

某市区内使用了异频插花组网，使多处出现异频切换问题。主要是切换不及时，使得覆盖率和下载速率受到影响；也存在部分路段因异频测量较早造成资源占用浪费的问题，影响整体下载速率的提升，需要对异频切换参数进行优化。

3.2.2 问题过程分析

经过分析对市区网络的分析，发现异频切换主要体现为室分和宏站间切换，故选取现网室分站点进行切换对比测试，每次调整门限参数后进行5 次切换测试，将测试结果进行对比分析，得出门限参数对异频切换的影响。因切换门限的取值范围是一个区间值，为了方便体现门限参数对异频切换的影响，门限调整时采用取最大值，最小值和根据实际无线环境调整的方式进行。其中A1，A2门限是一组相关门限，用于判断主服务小区信号质量达到什么程度会启动异频测量，需要统一调整。A4门限用于判断相邻小区信号质量达到什么程度会发生异频切换，需要在A1，A2调整完成的基础上进行调整。具体门限取值如表2所示：

表2 参数设置表

从切换次数和用户感知等方面验证换事件的相关参数组合调整的效果：一是如果置偏高，服务信号RSRP质量极容易低于A2门限，导致异频测量的发起和异频切换的发生都很频繁（共28次异频切换），频繁发起异频测量和切换会占用大量无线资源，会影响数据业务速率，影响用户使用感知；二是A1，A2门限设置偏低，服务信号RSRP质量极难低于A2门限，导致异频测量很难发起，当服务小区信号RSRP变得极差时才能发起异频测量和切换，切换不能及时完成，存在掉线风险；三是A4设置较低时，UE可能会切换到信号质量较差小区上，从而导致掉线，影响用户使用感知；四是由于A4门限设置过高，虽然服务小区RSRP质量较差，UE已经发起异频测量，但相邻小区中没有能达到A4门限要求的RSRP质量，所以切换不能及时完成，存在掉线风险，从而影响用户感知。

3.2.3 优化方案

经过多种组合验证，A1门限设置到-100dBm，A2门限设置到-105dBm；A4门限设置到-102dBm 方案最优，对市区存在异频插花的小区统一设置，设置值见表3：

表3 参数设置表

3.2.4 优化效果验证

完成近市区处路段周边小区的异频切换参数，优化完成后DT测试指标覆盖率有所提升，上传速率和下载速率也有提升，优化前后指标对比见表4：

表4 测试结果列表

3.3 优化切换事件提升切换成功率

3.3.1 问题描述

日常KPI指标监控，围雷字H-0小区系统内成功率指标较低63.40%左右，需要优化切换成功率，提升4G用户的感知度。

表5 问题描述

该基站小区位于围场县城南边方向3千米处的山区地方，周边是人口分布较为分散的村庄，站点经纬度（E 117.7715，N 41.9025），整个小区LTE网络使用室外双极化天线覆盖，见图5。

3.3.2 问题过程分析

图6是LTE切换流程图。根据层3信令分析，切换不成功主要有以下问题：

（1）下发切换命令。该问题的前提是UE上报了切换的MR，基站侧也收到了MR，但没有收到切换命令，可能的原因有邻区漏配或邻区配错、下发重配置没收到重配置完成和同频邻区中有PCI相等的邻区。（2）邻区漏配错配。一是邻区漏配，从基站跟踪看到基站收到了大量的MR，没有下发切换命令，导致掉线。信道质量下到解调门限以下，因为没有下发切换命令而掉话，可以查看是否为邻区漏配。二是邻区配错，外部小区和同频邻区均已配置，且同频邻区也配置正确，但外部小区的PCI添加错误不切换，导致掉话。核查邻区配置数据，PCI正确。

图5 站点分布图

图6 切换流程图

表6 优化效验证

（3）邻区关系参数。通过提取该基站小区同频切换邻区对指标查询发现，基站S1接口切换成功均为100%，X2为切换成功率较低，向围东关地H-2小区切换成功率为63.18%，两站之间距离3.2千米，判断为农村山区覆盖导致切换差。

3.3.3 优化方案

经过对小区进行硬件故障，邻区及外部邻区PCI参数，无线环境干扰等方面进行核查排查，并未发现问题。对切换事件参数小区个体偏移（CIO）参数，发现该参数该设置为0db，调整为10db，CIO越大，越容易切换。

3.3.4 优化效验证

优化后切换成功率较优化前提升了31.78%，达到94.82%。

4 结束语

在网络优化工作实践中，网络切换问题是最普遍的问题，也是不可避免的。目前国内LTE网络建设基本完成，伴随着互联网业务不断发展，网络结构日益复杂化，导致大量的网络切换问题，其中大部分是由于切换事件参数配置不当使得LTE网络在切换过程中出现各种问题，具体表现为网速慢、覆盖差、掉线等。我们只有通过深入分析和研究切换事件及触发条件来掌握LTE网络切换的要领，才能进一步解决切换问题，并为LTE网络切换问题处理提供方法与指导，推进和助理LTE网络优化实践工作。■