基于用户感知提升的4G下切3G优化方法探讨

邓志勇　中国电信广东无线网络运营中心惠州分中心系统优化工程师许志宏　广东省电信工程有限公司网优维护分公司系统优化工程师饶　海　中国电信广东无线网络运营中心惠州分中心系统优化工程师郑锦鹏　中国电信广东无线网络运营中心惠州分中心系统优化工程师



产品与技术方案

基于用户感知提升的4G下切3G优化方法探讨

邓志勇中国电信广东无线网络运营中心惠州分中心系统优化工程师
许志宏广东省电信工程有限公司网优维护分公司系统优化工程师
饶海中国电信广东无线网络运营中心惠州分中心系统优化工程师
郑锦鹏中国电信广东无线网络运营中心惠州分中心系统优化工程师

摘要：4G下切3G是当前影响用户感知的最严重的问题。本文通过基于用户感知提升对4G下切3G的原因进行研究，结合现网存在问题进行相应的优化，有效提升4G时长占比、流量比，降低下切人均次数，提升4G用户感知。总结出基于用户感知提升的4G下切3G方法，具有优化指导意义。

关键词：4G下切3G；覆盖；干扰；异频；FASTRETURN

1　4G下切3G概述

为深入研究4G下切3G的原因，开展基于用户感知提升的4G下切3G方法探讨，对现网存在问题分析，输出相应的优化指导方案，有效降低4G用户4G下切3G的概率。

2　4G下切3G分析

4G下切3G的原因分为两大类：覆盖导致下切和干扰导致下切。当前网络产生下切的原因主要是覆盖原因导致，干扰导致下切的占比非常低。场景分为空闲态和业务态两种。在空闲态情况下，4G可以下切3G，3G可以回切4G。业务态情况，4G可以下切3G，但是3G不能回切4G。

（1）覆盖原因导致互操作

●网络结构不合理

当前网络采用3/4G共站建设，由于使用的频段不同，空间损耗有20-30dB差异，因此3/4G的覆盖范围不同，采用共站建设时必然会存在一些区域3G有信号而4G无信号，从而导致4G下切3G。

●室分系统不完善

部分室分只有3G覆盖没有4G覆盖，容易出现明显的下切；一些3G室分只是部分覆盖，如电梯和停车场，4G采用直接信源耦合方式导致3/4G覆盖极不均衡，4G覆盖明显弱于3G，则会出现明显的3/4G切换带。对于电梯覆盖，如果原室分是采用兼顾覆盖，本身3G覆盖就存在问题，4G基本无信号，即使采用耦合信号专项覆盖，4G信号同样会很差。在室内分布中3/4G信号的链路损耗差异，当原来3G室分信号＜-86dBm时，4G信号＜-118dBm，在当前网络设置下，是非常容易产生下切的情况的。

●异频覆盖不合理

异频插花及异频边界，当异频配置不合理时，可能会导致终端不能及时切换，同时重选回原小区失败从而导致脱网，下切到3G网络。

（2）干扰原因导致互操作

当终端附着失败导致空闲态无法驻留在4G网络或者系统消息接收失败导致空闲态无法驻留在4G（终端无法解调关键广播消息（MIB、SIB1、SIB2），UE将离开禁止小区，并在300s内无法选择或重选该小区），这时终端都会下切到3G网络。当存在外部干扰或者SINR值差（尤其是SINR＜-6时），都会出现以上情况。外部干扰：目前存在部分城中村干扰，其频段涵盖LTE的频段，这些区域的4G下切3G的比例偏高。系统内干扰：当存在严重MOD3干扰时，SINR急剧恶化，出现无法解调系统消息从而导致下切。

（3）4G下切3G优化探讨

从上述的分析中，基于4G切3G主要从覆盖优化、干扰优化、异频优化和FASTRETURN四方面开展进行研究。

●覆盖优化：LTE到eHRPD非优化激活态切换、LTE到eHRPD空闲态重选、eHRPD到LTE空闲态重选。

●干扰优化：外部干扰分析，例如城中村私装放大器产生干扰，需扫频人员排查；内部干扰分析，例如严重的MOD3干扰，使得SINR值急剧恶化，导致4G正切3G。

●异频优化：异频切换策略分析，例如华为多采用A4事件（同频段不同频点采用A3事件），爱立信采用A5事件。

●FASTRETURN优化：信令面实现1～3s快速回切4G；合理牵引4G用户回到4G网络，增加4G网络流量和时长；实现用户体验上的3G无缝切换4G。

3　覆盖优化方法探讨

（1）业务态重定向参数探讨

●A2重定向门限方案探讨

LTE向eHRPD的切换为基于A2的切换，优化参数主要是A2的上报门限a2-threshold，考虑因素主要有两点：重选时LTE网络的信号质量应足够弱；重选时LTE网络的信号质量应不至于引起终端脱网。同时还有系统间A1A2事件的迟滞参数可以调整，可避免信号衰落情况下引起的不必要下切。

●A2重定向门限探讨结课

对中心城区惠城区和郊区惠阳淡水站点修改盲重定向A2门限（-120调至-124dBm）和系统间测量迟滞（640ms调至1024ms）。重定向比例下降明显，下行传输时长明显上升；且郊区淡水改善幅度较大、吸收能力较强（见图1）。

（2）空闲态重定向参数探讨

●LTE向HRPD重选参数探讨

图1　中心城区与郊区改善幅度对比

LTE向eHRPD重选涉及的关键参数有3个：衡量LTE信号质量的门限值ThrshServLow（-118调至-128dBm）、衡量 eHRPD信号质量的门限值cdma2000HrpdThreshXLow（-13调至-7dB），以及重选到CDMA HRPD小区判决定时器时长Treselection CDMA_HRPD（1s调至2s）。

●HRPD向LTE重选参数探讨

考虑应尽可能地让终端驻留在4G网络中，当终端驻留在3G网络时，应当尽快重选回4G。HRPD向LTE重选参数包括两个：重选4G小区RSRP门限ThreshX （-114调至-120dBm）和每次搜索4G信号间隔最大要求MaxMeasurementBackoff（16s调至8s）。

●空闲态重选参数探讨结果

如图2、3所示，LTE向HRPD重选研究结果：淡水重定向比例略有下降，流量和传输时间略有上升。

如图4、5所示，HRPD向LTE重选研究结果：惠城重定向比例有下降，传输时间有上升，流量持平。

（3）覆盖优化方法探讨小结

●A2重定向参数：重定向比例（大幅改善）、业务吸收能力（中等改善）；

●LTE向HRPD重选参数：重定向比例（略有改善）、业务吸收能力（略有改善）；

●HRPD向LTE重选参数：重定向比例（引起波动，但最终趋向稳定）、业务吸收能力（传输时长略有改善，流量变化不大）。

4　干扰优化方法探讨

图2　淡水重定向次数与流量

图3　淡水重定向比例与传输时长

图4　惠城重定向次数与流量

（1）上行干扰IRC探讨

城中村存在较多外部干扰，通过性能指标能够定位到上行干扰区域。而IRC（Interference Rejection Combining，干扰消除合并）是一种对抗上行干扰的接收技术，在部分单点验证中，该特性能够提升上行干扰站点在远、中、近点的测试速率。本次对上行干扰区域广泛进行了应用试点，研究其对4G用户下切的影响。对存在上行干扰的小区取连续一周的4G下切到3G次数进行分析，同时划分3个场景，对比IRC功能对下切次数、CQI、用户数指标的影响。

将目标小区分为3类：不开启IRC功能、开启IRC功能无干扰、开启IRC功能有干扰开展试点，提取IRC部署前后的指标进行对比发现，做了IRC操作的扇区重定向次数明显增加，其中干扰小区增加了超过300%，无干扰小区增加了约20%。作为对照，未操作区域的变动不超过10%（见图6、7）。

对比IRC操作前后平均CQI，波动在1%以下，基本保持平稳。同时IRC操作的干扰小区平均用户数增加了将近40%，非干扰小区也有20%左右的增幅。开启IRC功能会使小区的重定向的次数和平均用户数明显增加，即该功能使用户更容易接入4G基站，但由于新增接入用户属于覆盖边缘区域，在网络质量较差的情况下导致下切次数增长。

（2）下行SINR干扰探讨

UE处于4G空闲态时，有两种可能将导致UE从4G网络重选至3G网络：当服务小区RSRP及3GEcIo达到一定门限并持续一定时间；终端脱网，包括RSRP小于QRxLev-Min或者RS-SINR过差等原因。

RS-SINR过差将导致终端无法解调关键广播消息（MIB、SIB1、SIB2），UE将离开禁止小区，并在300秒内无法选择或重选该小区；此时用户脱离4G网络进入3G网络，将较长时间无法返回，需要开关机或者启用/关闭飞行模式才可以回到4G网络。

（3）干扰优化方案探讨结果

图5　惠城重定向比例与传输时长

图6　LTE到HRPD重选参数效果（操作对比）

图7　LTE到HRPD重选参数效果（干扰对比）

影响SINR值的主要因素有模3干扰、高站越区覆盖、扇区间夹角过小、天线下倾角过小等。通过降低重叠覆盖优化可有效提升SINR，从而降低下切比例，提升用户速率和感知。

严重的上行干扰会导致4G切3G，通过开启IRC不能有效减小4G切3G的情况，解决问题的根本方法是排查上行干扰。

5　异频优化方法探讨

（1）异频和异系统切换探讨

目前，华为区域异频切换启动采用A4事件，即采用绝对门限，难以适应信号的动态变化；通过将A4事件改为A3事件；爱立信区域站点与华为在仲恺混合组网较严重，可开启MCPC功能：Mobility Control at Poor Coverage，把异频和异系统的测量门限和开关进行了分离。

（2）异频和异系统切换探讨结果

华为区域同厂家异频优化结果：9月22日秋长站点将A4事件改为A3事件，重定向比例有所下降，区域内4G业务吸收能力也有所增强（见图8）。

爱立信区域异厂家异频优化结果：对技工学校开启MCPC功能，同时设置A1、A5等门限值；室外站点的吞吐量从110GB下降到了60GB左右；室内站点吞吐量从10GB上升到了60多GB；室外站点负荷降低，室内站点负荷上升，同时重定向比例由4.7%下降至2.7%，室外和室内站点的用户体验都得到了极大的提升（国庆放假不作对比），具体参见图9。

6　FASTRETURN探讨

（1）FASTRETURN方案探讨

目前，协议不支持eHRPD激活态向LTE切换，FastReturn特性使eHRPD激活态的CL双模终端，在LTE网络可用的前提下，尽快回切到LTE网络，以提升用户的数据业务体验。在3G网络中，针对eHRPD会话的用户，系统将Dormant态定时器修改为毫秒级（默认值为100ms），使4G终端在3G网络进行业务的时候能及时进入Dormant态。让终端能够重新选择网络，能够快速返回4G网络，提升用户数据业务体验。

图8　重定向比例与业务吸收能力

图9　室内外站流量负荷

图10　FAST RETURN优化效果

（2）FASTRETURN探讨结果

开启FASTRETURN特性区域前后一周C网流量平均每天降低4.67%，L网流量平均每天增长2.96%，下切比提高2.99%（见图10）。

7　结束语

本文对4G下切3G的原因进行了深入分析，通过覆盖优化、干扰优化、异频优化、FASTRETURN4方面进行研究探讨，并提供了具体的优化方法，对4G用户感知提升效果明显，具有较高的指导意义和参考价值。

收稿日期：（2016-03-01）

Basedonthe user perception of ascension3G4Gincised optimizationmethod

DENG Zhiyong，XU Zhihong，RAO Hai，ZHENG Jingpeng

Abstract：4G incised 3G is the current user perception of the most serious problem.In this paper，based on user perception improvement for 4G incised to study the cause of 3G，combined with network problems，the corresponding optimization.Effectivelengthof4Gratio，Effective length of 4Gratio，flow ratio，reduce incised per capita number，4Gusers perceive ascension.Summarized based on the users perception of ascension slicemethodof 3G，4Goptimization guidance significance.

Key words：4G incised 3G；cover interference；different frequency；FASTRETURN