WCDMA网络3G终端空闲状态重选策略优化

2012-03-26黄必鑫

电信工程技术与标准化 2012年6期

黄必鑫

（中国联合网络通信有限公司福建省分公司，厦门 350000）

随着3G网络的日益完善以及3G业务的爆发式增长，3G用户规模与网络覆盖都比建网初期有了很大区别，用户对网络的要求也与前两年有了很大不同，现在的3G用户已从早期关注网络覆盖转向更注重使用体验，而在使用体验方面从高端用户的反馈来看，也很关注终端是否经常会跑到2G网络，通过测试分析，当3G用户重选到2G网络后，如果3G网络达到覆盖的要求，要从2G网络再重选回3G网络需要24～28s左右的时间，如果在这段时间发起业务则在2G网络使用（语音无法切换回3G，数据业务可以切换回3G），因为在2G网络上网的体验与3G比差距较大，因此，如何在3G覆盖较好的城区，降低3G终端用户在空闲状态重选到2G网络的次数，成为现阶段提升3G用户使用感受的一项重要工作之一。本文通过对3G终端空闲待机状态重选原理的分析、参数的分析，同频、异频、异系统重选时长的分析，找出目前影响3G用户空闲状态快速移动过程中容易重选到2G网络的原因，通过对重选策略的研究，找出降低快速移动过程中降低重选到2G的方法，通过实践实施，大幅降低3G终端待机中重选到2G网络的情况，提高3G用户使用体验。

1 3G终端空闲待机重选原理

当3G终端选择一个3G小区驻留以后，在空闲状态待机时，3G终端将监测当前服务小区的系统消息里指示要测量的同频、异频、异系统小区，在不满足重选条件以前，3G终端在每个DRX周期内测量当前服务小区导频信道的Ec/Io和RSCP，以评估当前服务小区是否满足S准则，如果3G终端在连续Nserv个DRX周期内对当前服务小区的评估不符合S准则、或3G终端内部的周期测量、或当前服务小区变为阻塞或禁止小区、或发现当前服务小区跟小区选择重选的参数发生变化、或3G终端离开CELL DCH状态都会发生小区重选过程，3G终端将开始测量系统消息指示的所有邻区，而且不受当前配置对同频、异频、异系统重选的启动条件的限制，如果在12s内3G终端一直没有找到合适的小区，3G终端将进入指定PLMN的初始小区选择过程，即小区选择过程。如果启动同频小区测量后，发现有满足R准则的相邻小区，或者启动异频小区测量后发现满足R准则的相邻小区，或者启动异系统小区测量后发现满足R准则的异系统相邻小区，就会发起到同频、异频、异系统小区的重选。

由于3G终端的移动性，在移动过程中还会发生小区的变化从而使用3G终端发生小区重选过程，当3G终端测量当前服务小区质量满足Sx <= Sintrasearch，或Sx <= Sintersearch或Sx <= SsearchRAT m时，将执行对同频、异频、异系统小区的评估、重选。对满足S准则的小区进行评估，根据R准则选择最优小区驻留：

其中Qmeas，s为当前服务小区的质量测量值，Qmeas,n为邻区质量测量值，Qhysts为当前服务小区的迟滞，Qoffsets,n为邻区的质量评估偏移。如果在Treselection内始终满足R准则，即邻区Rn>Rs时，3G终端将前向切换到目标邻区（空闲状态的重选也称为前向切换）。

2 影响同频、异频、异系统测量的主要参数分析

网络侧配置的参数有Qqualmin、Qrxlevmin、Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m、Qhyst1s、Qhyst2s、Treselections、Qoffset1、Qoffset2、DRX、Maximum allowed UL TX power。其中门限类参数Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m直接决定了小区重选的启动时刻和候选集的选择，Qqualmin、Qrxlevmin决定候选集的确定条件，取值越小，候选集小区的确定越容易。Qqualmin、Qrxlevmin、Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT m共同决定了同频、异频、异系统小区重选的启动时刻，现网可以选择以Ec/Io或者是RSCP两者之一作为判决标准，目前网络都是基于Ec/Io为判决标准，因此以Qqualmin参数起作用，Qrxlevmin参数不起作用（该参数在以RSCP为判决标准的时候起作用），下面重点对Sintrasearch、Sintersearch、SsearchRAT、Qqualmin四个参数及现网设置进行分析。

2.1 Sintrasearch 同频小区重选启动门限

现网配置为 5，即10dB。启动同频小区重选的门限。取值范围：-32～20，步长为2dB，当3G终端检测到当前服务小区的CPICH Ec/No强度低于该门限加上服务小区的最低质量标准（即参数[Qqualmin]）时将启动同频小区重选过程。

2.2 Sintersearch 异频小区重选启动门限

现网配置为 4，即8dB。启动异频小区重选的门限。取值范围：-32～20，步长为2dB，当3G终端检测到当前服务小区的CPICH Ec/No强度低于该门限加上服务小区的最低质量标准（即参数[Qqualmin]）时将启动异频小区重选过程。

2.3 SsearchRAT异系统小区重选启动门限

现网配置为2，即4dB。启动异系统小区重选过程的门限。取值范围：-32～20，步长为2dB，当3G终端检测到当前服务小区的CPICH Ec/No强度低于该门限加上服务小区的最低质量标准（即参数[Qqualmin]）时，启动异系统小区重选过程。

2.4 Qqualmin小区选择重选最低质量标准，对应CPICHEc/No的最低接入门限

只有3G终端测得的CPICH Ec/No大于该门限，3G终端才有可能驻留到该小区。现网配置为-18dB启动小区重选的门限，根据协议25.304中的定义如下：

（1）如果Sx<= Sintrasearch，3G终端执行同频测量，开始同频小区重选；

（2）如果Sx<= Sintersearch，3G终端执行异频测量，开始异频小区重选；

（3）如果Sx<= SsearchRAT，3G终端执行异系统测量，开始异系统小区重选。

其中Sx=UE测量值Qqualmin。当3G终端检测到服务小区的质量（3G终端测量的CPICH Ec/No）低于服务小区的最低质量标准（即Qqualmin）加上该门限时，启动同频/异频/异系统小区重选过程。

按目前福建某地Intrasearch、Sintersearch、SsearchRAT、Qqualmin四个参数设置为5、4、2、-18来算，当3G终端测试的主导频Ec/No小于-8dB时开始启动同频测量；当主导频Ec/No小于-10dB时开始启动异频测量；当主导频Ec/No小于-14dB时开始启动异系统（2G）测量。

3 现网同频、异频、异系统重选时长分析

为了分析3G终端为何在空闲状态容易重选到2G上，特别是在3G信号好的地方还会重选到2G网络上，我们有必要对3G终端空闲状态下同频、异频、异系统3种重选从启动测量到重选成功的时延做对比分析。

3.1 同频重选成功时长分析

选取Nokia 6720终端在现网同频测量时长分析，Nokia 6720终端当邻区Ec/Io大于服务小区时且驻留小区的Ec/Io小于同频重选门限时，开始重选的判决过程。根据实际的测试结果，手机测量到连续6个邻区测量Ec/Io大于目前驻留小区Ec/Io，将开始接收邻区小区系统信息，每个测量的间隔时间为650ms左右，将耗时在3.2～4s；手机接收邻区的系统消息需要1s左右的时间；接收完邻区系统消息到成功驻留目标小区，还需要花费将近300ms左右。这样Nokia 6720手机进行同频重选需要耗费将近4.5s以上。

3.2 异频重选成功时长分析

在双载波区域，当第二载波驻留时，按现网参数设置，当Ec/No小于-10dB后启动异频测量，Nokia 6720终端从启动测量到完成在异频的驻留共需要859ms。

3.3 异系统重选成功时长分析

当驻留小区Ec/Io小于异系统重选门限（现网设置为-14dB）时，在700ms后将测量到2G的邻区信息，间隔700ms左右，接收2G系统消息。因此在驻留小区Ec/Io一旦小于异系统重选门限，但是此时又没开始接收3G邻区的系统消息，手机将比较容易重选至2G网络。3G终端（采取Nokia 6720终端）从启动异系统测量到完成在异系统的驻留共需要700ms。

3.4 重选时长分析小结

通过分析，从启动测量到完成在驻留，Nokia 6720终端同频重选需要4.5s左右，Nokia 6720终端异频重选需要0.895s左右，Nokia 6720终端异系统重选需要0.7s左右，因此通过分析，从开始测量到完成驻留异系统最快、异频次之、同频最慢。

4 目前重选策略存在的问题及优化对策

4.1 目前重选策略存在的问题

按某地区3G网络目前的重选策略，当3G终端测量主导频的Ec/No小于-8dB时开始启动同频测量，当小于-10dB(双载波区域且异频允许驻留)开始启动异频测量，当小于-14dB时开始启动异系统测量，在用户处于快速移动过程中时往往会出现同频测量还未完成，但由于原导频Ec/No迅速降低到-14dB以下，启动了异系统测量，导致重选到2G网络的情况，而此时3G网络的主导频信号还很好，只是3G终端还没来得及完成同频测量就启动了异系统测量，对于某些终端，异系统从测量到完成驻留比同频从测量到完成驻留要快的多，如Nokia 6720终端，同频从测量到完成驻留要4.5s，而异系统从测量到完成驻留则不到1s，因此造成3G终端在快速移动过程中来不及重选到好的同频小区而重选到2G网络的情况。

4.2 重选问题的解决策略

目前WCDMA网络经过三期工程建设，基站已经很密集，同时用户也快速发展，特别是数据业务的爆发式增长，因此现网的整体Ec/No比建网初期有了降低，同时密集城区3G网络的覆盖已经日益完善，按原来的重选策略（Ec/No小于-8dB开始启动同频测量，小于-10dB开始启动异频测量，小于-14dB开始启动异系统测量）已经不符合现网密集城区的要求，因此为了不使用户待机在快速移动过程中容易重选到2G网络的情况，可以将同频重选门限提高到-6dB，同时将异系统重选门限降低到-16dB，而由于目前双载波策略中第二载波不提供驻留，因此异频重选不起作用，这样可以提前进行同频重选，延后进行异系统重选，给3G终端增加同频重选到好的3G小区的时间，避免用户在信号好的地方快速移动过程中容易重选到2G网络的情况。

4.3 重选策略优化方案实施

将某地市区联通3G网络的IdleSintrasearch、IdleSintersearch、SsearchRat参数由542修改为641，即同频异频异系统重选启动门限由-8-10-14修改为-6-10-16，给3G终端增加同频重选到好的3G小区的时间，避免用户在信号好的地方快速移动过程中容易重选到2G网络的情况。