WCDMA切换问题分析.docx

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1、WCDMA切换问题分析切换问题分析 第一章切换问题定义 总体描述 一般定义 话统定义 路测定义 总体描述 当用户在移动的过程中越过小区覆盖范围，或位于小区的边界处的时候，为了保证通信的连续性和良好的通信质量，会进行切换。切换包括软切换、更软切换、同频硬切换、异频硬切换和系统间切换等类型。 切换问题是影响网络性能的重要因素，比如切换失败可能导致掉话，切换频繁会浪费大量的网络资源，软切换比例过高会消耗过多的前向容量等等，可见，切换对于通信质量、系统容量等有很大的影响。 一般定义 广义来讲，切换问题是指UE经过切换带而没有正常发起切换，或者发起切换但是切换失败等所有与切换相关的问题。本文只关注切换成

2、功率和软切换比例方面的问题。 从空口信令来看，切换失败是指RNC下发了切换命令，但是没有收到相应的切换完成消息。 话统定义 话统中切换成功率通用公式如下: 对于软切换来说，切换次数是通过统计RNC下发的ActiveSetUpdate Command消息个数得到，软切换成功次数通过统计收到的ActiveSetUpdate Complete消息得到。 由于软切换比例主要对系统容量产生影响，因此应从话务量出发定义软切换比例。软切换比例公式定义如下： 􀎃反映的是软切换对系统资源的实际消耗程度。 路测定义 􀋠为路测工具也是采集UE侧的空口信令进行分析，因此，对于切换失

3、败的问题定义与前面“一般定义”一节中描述基本一致。 􀀌路测工具中关于软切换比例的定义是测试中所有记录的点中处于软切换状态的点的比例，它的值可以近似地反映软切换区的面积与网络覆盖总面积之比。它与话统中的软切换比例稍有不同：前者是基于覆盖区域定义的，后者则是基于系统资源定义的 第二章切换问题分析流程及方法 切换问题优化流程 网络信息搜集和优化目标确定 话统数据采集和切换问题收集 定位问题路测和信令分析 参数调整 调整验证 切换问题优化流程 网络信息搜集和优化目标确定 需要搜集的网络信息包括： 􀊆解整个网络的组网方式、结构，确定系统由哪些RNC、CN组成，以及哪些

4、RNC之间有Iur连接而哪些没有，然后可以根据这些组网信息，结合基站的分布和载频的配置情况，分析出哪些地方是软切换，哪些地方应该存在异频硬切换，哪些地方应该是同频硬切换。 􀏐营信息。包括用户数和用户分布信息，每天和每周的话务忙闲情况，以便数据修改尽量避开话务忙时，以免给在网用户造成大的冲击。 􀁊警信息和运行记录等，保证MSC、SGSN、GGSN、HLR、VLR的设备稳定可靠，传输通畅，以便相应测试的进行。 􀇥程参数总表。此表包括基站位置、配置和频点信息，天线高度、方位角、下倾角等信息，更重要的是它还包含邻区列表，可以根据这些信息，结合组网信

5、息和覆盖连续需求，确定各载频间的同频相邻关系、异频相邻关系和系统间相邻关系。 􀏂数配置。收集现网的信道功率配置、切换参数和算法开关等等数据配置信息。 􀈇换优化的指标包括软切换成功率、硬切换成功率、软切换比例等等，这些指标项和目标要求需要和局方讨论确定。 话统数据采集和切换问题收集 􀍯切换成功率 􀌇标说明： 􀏥指标包含了更软切换，反映了切换的可靠性，是面向小区的。 􀋟计方法： 􀍓RNC收到UE上报的激活集更新完成消息时，认为一次软切换过程成功完成。软切换成功率是指软切换成

6、功次数与软切换次数的比值，公式如下： 􀅶中，软切换次数是通过统计RNC下发的ActiveSetUpdate Command消息个数得到，软切换成功次数通过统计收到的ActiveSetUpdate Complete消息得到。 􀍣常值： 􀀚常，软切换成功率应大于98% 软切换比例􀌇标说明：􀏥指标反映了系统用于切换的资源开销情况，是面向小区的。软切换的存在带来了宏分集增益，但是也造成系统更多的资源开销，降低了系统容量，因此需要将软切换控制在一定比例上。由于软切换主要是对系统容量产生了负面影响，因此应从话务量出发

7、定义软切换比例。 统计方法：􀍯切换比例公式如下：􀍯切换比例和软切换区的比例是不同的。软切换区比例是网络中软切换区的面积与网络覆盖总面积之比，它不能反映出软切换对资源的耗费程度。 正常值：􀏹于商用网络，软切换比例一般不应超过50% 硬切换成功率 􀌇标说明： 􀏥指标反映了同频硬切换和异频硬切换的切换可靠性，是面向小区的。 􀋟计方法： 􀁬切换过程就是先中断与原来小区的通信，然后再从新的小区接进来，它的性能不如软切换。所以一般在不能进行软切换的时候，才会考虑硬切换。当RNC收到

8、UE上报的物理信道重配置完成消息时，认为一次硬切换过程成功完成。硬切换成功率是指硬切换成功次数与硬切换次数的比值，公式如下： 􀍣常值： 􀀚常，硬切换成功率应大于89%。 软切换时延 指标说明：􀀚过对实现软切换需要的信令进行分析，得到发起切换的信令和切换结束的信令之间时间差，就可以给出整个切换过程所需要的时间。本指标统计点为UE。 统计方法：􀍯切换/更软切换可以分为无线链路增加和删除以及增删组合三种情况。RNC是否发起软切换流程是根据UE的测量上报进行判决的。因此可以根据UE记录的UE信令中测量报告信息得到软切换开始的时间。

9、当RNC收到UE上报的ActiveSetUpdate Complete消息时，认为软切换完成。􀀚过计算ActiveSetUpdate Complete消息和测量报告的时间差，就可以获得软切换/更软切换时延。 通常值：􀀚常软切换时延应在500ms左右。 路测和信令分析 路测是网络评估、优化最重要的手段之一。全面的路测可以了解整体覆盖情况，发现漏配的邻区，可以了解实际的切换带是否与规划有大的出入，是否有越区覆盖等；局部的路测用于跟踪切换过程，采集切换失败和掉话的空口信令、无线链路的状态数据，分析切换过程问题的原因。全面路测一般用于优化前后的整体网络评估；而当发现

10、了切换问题以后，一般采用局部路测来定位问题。 路测可以采集UE侧的信令消息，而RNC侧也可以跟踪指定IMSI的信令。往往由于无线链路的不稳定和UE处理能力有限，可能导致部分消息丢失或没有被记录，因此，最好能结合路测的信令和RNC的信令消息进行分析，以定位切换问题。 参数调整 切换问题优化调整的参数包括工程参数、小区参数和算法参数。 工程参数主要是指天线参数，包括方位角、下倾角等。通过这些参数的调整，可以改变小区的覆盖，进而改变切换带的位置、大小等，优化切换问题。 小区参数包括小区使用的频率、信道功率配比、邻区关系等基本配置数据。修改频点可以规避一些难以解决的异频切换问题；公共信道功率的调整同样

11、可以达到调整小区覆盖的目的，以改变切换区域的位置和大小；漏配邻区关系是导致切换问题和掉话最常见的原因之一，因此邻区列表的优化也是网络优化中必不可少的一个环节。 算法参数包括切换算法开关、各种切换的门限、磁滞、触发时延等。算法参数的调整需要在对切换算法充分了解和对路测结果、信令等仔细分析的基础上进行。 调整验证 在针对切换问题的参数调整之后，需要对调整结果进行验证： 现场路测观察切换过程是否已经正常，路测指标是否已经达到优化目标。 查看话统中切换相关的统计值是否正常，话统指标是否已经达到优化目标。 观察网络运行一段时间看是否引起其他问题，是否有用户投诉。 如果以上都满足了要求，则切换问题优化结束

12、；否则重新进行问题分析、定位、调整、验证过程。 第三章切换问题分析 软切换问题分析 硬切换问题分析 系统间切换问题分析 软切换问题分析 软切换成功率低 软切换成功率一般应在98%以上，如果话统明显低于此值，且具有统计意义，则判断软切换成功率低。导致软切换成功率低可能有以下原因： 软切换门限设置过低。 现在使用相对门限判决算法，即1A、1B门限太大，这样即使信号较差的小区也有可能判决加入激活集，RNC下发ACTIVESET UPDATE COMMAND 消息命令UE加入此小区，但是由于该小区信号太差且有波动，无线链路建立失败，导致软切换失败。 Node B没有配置GPS或GPS失灵。 由于WCD

13、MA系统是异步系统，因此WCDMA在切换方面的困难主要就在同步上面。在切换过程中，切换失败的一个主要原因就是同步失败，这对于软切换和硬切换是同样的。由于现在NodeB一般配置了GPS时钟，因此软切换成功率很高。如果没有配置GPS，或者配置了GPS但由于GPS天线安装不规范导致搜不到星以及GPS失灵无法锁定，都可能导致切换同步困难，而降低软切换成功率。 没有设置T_cell参数。 T_cell的设置是为了防止同一NodeB内不同小区的SCH重叠。同一NodeB内相邻小区同步信道重叠会导致更软切换失败 软切换比例过高 正常的软切换比例应保持在30-40%之间，如果大于50%，则会因为软切换占用过多

14、的系统资源，导致容量下降及网络性能的下降，运营商也最不愿意看到其花费投资的资源大量消耗在软切换上，而不是提供给能给其带来实际利益的话务上。导致软切换比例过高的原因可能有： 软切换门限过低。 1A、1B门限太大，小区添加到激活集中容易，而从激活集中删除小区却很难，导致大量的UE处于软切换状态，使软切换比例过高。 重叠覆盖区域过大。 在基站密集、站间距较小的地区，如果没有控制好小区的覆盖范围，可能导致重叠覆盖区域较大，使软切换范围很大，比例过高。可以调整天线或者功率参数控制覆盖范围，降低软切换比例，但是必须谨慎调节，注意避免产生覆盖空洞。 软切换区域处于高话务区。 在规划中就应该注意到了这一点：应

15、将天线主瓣方向对着话务密集区，而避免将切换带规划在话务密集区。然而实际中网络规划并不能完全做到这点，所以需要在网络优化时进行调整。 软切换掉话 造成软切换掉话通常有下面一些原因： 软切换门限太高或者触发时延太大。 对于相对门限判决算法来说，就是1A、1B相对门限太小，使得新的小区加入到激活集中很难，或者磁滞、触发时延过大导致软切换触发不及时，到原小区信号很差的地方才触发事件，开始发激活集更新消息，但是还没有等到新的小区加入激活集就因为服务小区质量太差而掉话了。 软切换区域过小。 软切换区域过小对静止用户影响不大，但是对于高速移动用户，则可能因为切换不及时而导致掉话。这种情况在高速公路这种场景下

16、很容易发生。优化措施：A、加大覆盖，增加软切换区域；B、增大相对门限；C、减小触发时延或磁滞。 漏配邻区。 漏配邻区关系，致使相邻小区信号很强的情况下都没有加入激活集，反而成为很强的前向干扰，导致最终掉话。这种问题容易定位与解决，但是实际中发生也很多。 前反向覆盖不平衡。 前反向覆盖不平衡对切换的影响如下图所示： A小区前反向覆盖不均衡，前向覆盖大于反向覆盖，而B小区前反向覆盖是平衡的。因为切换算法是根据前向链路质量来进行判决的，当用户从A向B经过切换带时，当到达反向覆盖边缘时源小区前向质量仍然很好，切换发起太晚导致反向链路掉话。 若A小区是反向覆盖大于前向覆盖，则在切换带因为没有发起软切换，

17、不能将B小区加入激活集，使之成为强干扰而导致前向掉话。 硬切换问题分析 RNC未下发物理信道重配置消息 同频硬切换 对于同频硬切换，因为不需要进行压缩模式测量，可以看信令中目标小区是否有触发1D事件测量上报。如果目标小区触发了1D事件而RNC没有下发切换指示，则检查同频硬切换开关是否打开，或可能是Iur或Iub建链失败。 如果目标小区没有触发1D事件，检查RNC下发的邻区列表中是否包含目标小区，如果没有则有可能是因为没有配置相邻关系，请检查同频邻区配置。如果包含目标小区扰码号，则可能因为目标小区信号太差，无法触发1D事件进行同频硬切换导致掉话，这种情况应该改善覆盖；如果目标小区信号足以建立链路

18、，则考虑1D事件的磁滞值和触发时延是否设置过大，使1D事件来不及触发就因为源服务小区链路变差而掉话。 异频硬切换 对于异频硬切换，需要考虑压缩模式测量的过程。检查信令中是否有2D、2F事件的测量控制消息下发，如果没有则检查是否打开异频切换算法开关、是否配置异频邻区关系。 如果RNC下发了2D、2F测量控制，而UE一直没有2D测量上报，可能异频测量启动门限设置太低，源小区在信号较差的情况下都未能触发2D事件；如果2D、2F事件交替频繁上报，表明启停门限差距太小，因为启动压缩模式需要一段时间，而源小区信号稍微上升就又停止了压缩模式测量，使异频测量不及时。这时可将2F门限设置高一些，以保证异频测量的

19、进行、上报。 正常情况下RNC会下发一条RRC_PH_RECFG消息让UE启动压缩模式，如果UE支持压缩模式，则会回一条RRC_PH_RECFG_CMP，接着RNC将下发测量控制让UE周期测量上报异频测量值。如果UE上报了数个测量报告而RNC仍不下发切换指示RRC_PH_RECFG，则请检查报告消息中的异频测量值，可能异频硬切换门限设置太高而目标小区信号达不到要求使切换判决不通过，延误了切换时机。在站间距较大的情况下，可以将异频硬切换门限适当降低。 UE未收到物理信道重配置消息 通过RNC的信令跟踪发现已经下发RRC_PH_RECFG消息，而路测中并没有看到手机收到RRC_PH_RECFG消息

20、，因而没有及时发起硬切换而导致掉话。因为作为硬切换指示的物理信道重配置消息是在原信道上发下的，可能由于经过时间延迟、切换判决，RNC下发此消息的时候，源小区下行链路已经变得太差，UE无法收到RRC_PH_RECFG消息进行切换而最终掉话了。有两种解决思路： 可以权衡将硬切换门限或磁滞、触发时间延迟等参数适当减小，相当于提早硬切换时机，使UE可以及时收到硬切换指示消息而完成切换。 加大下行发射功率门限，保证下行链路的质量。 目标基站未收到重配置完成消息 物理信道重配置完成消息RRC_PH_RECFG_CMP是在目标小区信道上发送的。这里分为两种情况： 通过手机信令跟踪，确认是UE收到RRC_PH

21、_RECFG指示而没有回RRC_PH_RECFG_CMP完成消息给RNC。这可能是因为UE与目标小区同步失败或别的原因造成的硬切换失败而掉话。尝试调整天线或增加目标载频的信道功率以加强覆盖，或者提高硬切换判决门限，以保证硬切换的顺利进行。 通过信令跟踪，发现是UE已经切换并发送了RRC_PH_RECFG_CMP消息，而RNC侧没有收到此消息，说明是反向链路存在问题。这时可以调整上行功控参数，将相应业务最大上行发射功率调大，使在允许范围内UE的发射功率增大，增强反向链路质量。 乒乓切换 在切换带，由于信号的波动，可能导致UE在源小区和目标小区来回的反复切换。对于同频硬切换，由于同频干扰的存在，很

22、容易导致掉话；对于异频硬切换，由于需要压缩模式异频测量，乒乓切换会给通信质量造成较大影响。 解决方法可以从两个思路入手： 调整硬切换门限，或者磁滞、触发时间延迟等参数。抬高硬切换触发门槛，可以防止乒乓切换，但是要慎重，因为提高切换门限等参数有可能会造成切换不及时而导致切换失败或掉话。 调整覆盖。让切换带尽量避开地形地物复杂的环境，使信号波动尽可能的小。 其它问题引起的硬切换失败 除了上面可能的原因外，还有其它问题可能引起硬切换失败： UE兼容性问题。各个厂家的UE可能存在与其他厂家设备的兼容性的问题，这需要根据具体问题来分析定位。 设备兼容性问题。特别是对于要经过核心网的硬切换，各厂家之间的信

23、令配合、参数设置都可能存在差异，导致硬切换问题。 传输线路问题。 系统间切换问题分析 UE没有收到启动压缩模式的RRC_PH_RECFG消息 首先，检查信令中是否有2D、2F事件的测量控制消息下发，如果没有则查询数据配置，看是否打开异系统切换算法开关、是否配置相应的异系统邻区关系。 如果RNC下发了2D、2F测量控制，而UE一直没有2D测量上报，可能压缩模式启动门限设置太低，源小区在信号较差的情况下都未能触发2D事件；如果2D、2F事件都有上报且交替紧跟，但是一直没有RRC_PH_RECFG下发，表明启停门限差距太小，因为启动压缩模式需要一段时间，上报1D就由于源小区信号稍微上升又上报1F停止

24、压缩模式测量，使异系统测量不及时。这时可将2F门限设置高一些，以保证异系统测量的进行、上报。 RNC未下发系统间切换指示消息INTER_SYSTEM_HO 如果UE支持并顺利启动了压缩模式，则会回一条RRC_PH_RECFG_CMP，接着RNC将下发测量控制让UE周期测量上报GSM系统的RSSI测量值。如果UE上报了数个测量报告而RNC仍不下发切换指示RRC_PH_RECFG，则请检查报告消息中的RSSI测量值，可能异系统硬切换门限设置太高而目标小区信号强度达不到门限使切换判决不通过，就一直不会发INTER_SYSTEM_HO指示消息，延误了切换时机。在站间距较大的情况下，可以将异频硬切换门限

25、适当降低。但是注意仍要保证一定的RSSI强度，否则可能因为目标GSM小区信号太差而切换过去以后掉话。 UE未收到INTER_SYSTEM_HO 通过RNC的信令跟踪发现已经下发INTER_SYSTEM_HO消息，而路测中并没有看到手机收到任何INTER_SYSTEM_HO消息，因而没有及时切换到GSM系统而导致掉话。因为作为系统间切换指示的INTER_SYSTEM_HO消息是在原UTRAN信道上发下的，可能由于经过切换过程的时间延迟，RNC下发此消息的时候，源小区下行链路已经变得太差，UE无法收到INTER_SYSTEM_HO消息进行切换而最终掉话了。有两种解决思路： 可以权衡将系统间切换门限

26、或相应的磁滞、触发时间延迟等参数适当减小，相当于提早发起系统间切换，使UE可以及时收到INTER_SYSTEM_HO切换指示消息而切换到更好的相邻GSM小区。 调整源小区的天馈参数或者加大其下行发射功率以增强切换区的下行覆盖，保证切换带下行链路的质量。 UE收到INTER_SYSTEM_HO但是切换失败 UE收到INTER_SYSTEM_HO切换指示，断开原来连接，开始尝试接入GSM小区，可能由于目标GSM小区信号太弱或者信号波动较大而使无线链路建立失败。可以提高系统间切换门限，保证切换的成功。 其它原因 系统间切换失败的原因很多，包括手机支持的问题，系统间的信令配合问题等。由于系统间切换要经过核心网，还需要对CN的信令进行分析以定位问题。