利用MR数据进行WCDMA软切换参数优化的方法.doc

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1、WCDMA Soft Handover ParametersOptimization Method Using MR Data利用MR数据进行WCDMA软切换参数优化的方法郭景赞，李德屹，孟照方（中讯邮电咨询设计院有限公司，北京100048）Guo Jingzan，Li Deyi，Meng Zhaofang（China Information Technology Designing & Consulting Institute Co.，Ltd.，Beijing 100048，China）摘要：关键词：对现网软切换优化的意义、目标、软切换参数影响及传统优化方法的不足进行了分析；首次提出了以 M

2、R 原始数据统计分析结果为依据进行软切换参数本地化设置 的方法，并结合2个城市的实际数据进行了案例分析。WCDMA；软切换比例参数；MR中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1007-3043（2013）01-0081-04Abstract：It analyzes the significance of soft handover, the optimization goal, the impact of parameter and the disadvantage of traditional optimization method. It then proposes the o

3、ptimization method by using MR raw data statistical analysis. Finally, it analyzes the actual cases of two cities.Keywords：WCDMA; Soft handover proportion parameters; MR接收减少了 UE 的发射功率要求，下行多小区发射降低了每个小区的发射功率要求；相对于硬切换来说，软切换可减少由于切换而导致的掉话。b）缺点。软切换同时占用多条无线链路导致下 行资源占用较多（尤其是高速率 BE 业务），因此下行功 率通常为负增益。当功率不平衡时反

4、而可能会产生副 作用。1.2 软切换优化的目标0 前言作为 WCDMA 系统的关键技术之一，软切换在带来软切换增益、提升通信质量的同时，也存在着增加资源开销等缺点。如何根据网络现状调整软切换参 数，使其达到通信质量与系统资源开销的平衡状态， 一直是困扰规划与优化的一个难题。1 软切换优化的意义软切换优化的目标是根据网络现状及运营策略，1.1 软切换的优缺点a）优点。软切换多条链路的存在降低了阴影衰 落余量需求，宏分集增益对链路调解性能的提高带来 了对抗快衰落带来的增益；在软切换中，上行多小区收稿日期：2012-11-21通过优化手段获得所要求的软切换性能及软切换比例，以保证网络性能及资源的平衡

5、利用。软切换比例 大小的设定，取决于每个终端激活集的数量。控制软 切换比例的主要目标是调整软切换增加、删除门限等 参数，以达到控制激活集数量、调整软切换比例的目 的。针对过滤后的每一条 MR 原始数据进行统计分 析。计算中以第一强导频的 RSCPPSC1 为计算基准，分 别计算 P2 - 1 、 P3 - 1 、 P4 - 1 的值。 P2 - 1 的计算式 为P2 - 1 =RSCPPSC1-RSCPPSC2 （1） 式中：RSCPPSC1 一 条 MR 中 第 一 强 小 区（PSC1）的RSCP 测量值RSCPPSC2同一条 MR 中第二强小区（PSC2）的RSCP 测量值以同样方法可计

6、算出P3 - 1 、 P4 - 1 。考虑到现网激活集的最大设置为 4，因此只需计 算出前 4 强的差值分布即可。在激活集更多的情况 下，需相应地增加更多的导频差值统计。2.2.3 统计各差值的概率分布分 别 计 算P2 - 1 、 P3 - 1 、 P4 - 1 的 概 率 P1，P2，P3， ，P20 的值。P2 - 1 在 01 dB，12 dB，23 dB， ，1920 dB 的概率分别为P1，P2，P3， ，P20。 以同样方法可计算出P3 - 1 、 P4 - 1 在以上区间内的概率分布。2.2.4 计算等效软切换比例1.3 影响软切换的参数分析激活集数量主要由增加和删除门限来决定

7、，而每 个事件触发时间的长短虽对激活集的大小影响不大， 但却决定着激活集更新速度的快慢。若该参数设置得 过大，激活集的更新不能及时匹配于终端所经历的无 线信道的变化，因而就不能充分地利用当前的最佳小 区；若设置得过小，则会导致网络因承载过多的信令信 息干扰而加大并导致过多的乒乓切换，间接地影响到 系统的容量。WCDMA 系统内同频切换参数取值建议 见表1。由于 MR 原始数据的每一次上报都包含着对前 N强导频的测量结果，因此可对优化区域 MR 数据的分布区间进行统计，在分析其前 N 强导频的差值分布情况、确定现网前 N 强导频分布情况之后，可结合业务及 对通信质量的要求设定合适的软切换参数值，

8、从而实 现精确地控制软切换比例、保障网络通信质量。由于 WCDMA 中的 1A、1B 等同频事件门限都是相 对于最强导频的相对差值，如果能够得到各导频相对 于最强导频的差值分布情况，也就可以间接地计算出 在指定软切换参数配置下的软切换比例。基于这一原 理，在对 MR 数据进行分析的基础上，可采用如下软切 换参数优化方法。2.2.1 MR统计点过滤现网 WCDMA 同频测量的 MR 数据分为周期性 MR 和事件性 MR 2 种。由于事件性 MR 数据是在满足 某种条件下的测量结果，若以事件性 MR 统计分布区 间为准的话，则满足软切换条件的比例会虚高，因此应 首先对 MR 数据进行过滤，只对周期

9、性 MR 数据进行统 计分析。表1WCDMA 系统内同频切换参数取值建议Time to Trigger2 利用 MR 优化软切换参数的原理2.2.2计算MR数据各导频的差值2.1 软切换参数优化的难点软切换设置得是否得当，对 WCMDA 网络性能起 着举足轻重的作用，然而传统的软切换参数却只能根 据建设经验并结合路测数据来设置。这种设置方法存 在着以下不足。a）路测只能是点、线的测试，难以考虑到用户的 实际分布情况和进行真正的全网测试，从而导致设置 的软切换参数只是影响到按区域计算的软切换比例， 而无法与用户实际分布导致的软切换链路占用比例直 接相关。b）由于采集数据困难，因此对于一个城市来说

10、， 利用传统方法往往只能采用一套或几套软切换参数， 而一个城市内不同区域的环境及用户业务分布的差异 性是很大的，所以为获得更高的网络性能，软切换参数 应该根据区域的实际情况进行差异化的设置。与传统优化方法相比，利用 MR 数据进行软切换 参数优化具有明显的优势。首先 MR 可 7 24 h 不间 断地对全网进行测量，其次由于 MR 是用户通话时产 生的，MR 的任何表现都代表着用户的真实感知（包括 用户的业务实际分布带来的影响），因此以 MR 分析结 果进行优化可更准确地提升用户的最终业务体验。2.2 利用MR进行软切换参数优化的流程WCDMA 软切换参数名称参数取值建议Reporting R

11、ange（Event 1a）/dB3Hysteresis（Event 1a）/dB0Time to Trigge（r Event 1a）/ms320Reporting Range（Event 1b）/dB5Hysteresis（Event 1b）/dB0（Event 1b）/ms640正常情况下，在终端上报 1A 事件后系统应进行相 应的软切换链路添加，在终端上报 1B 事件后系统应进 行软切换链路删除，因此可近似地认为，当现网中 P2 - 1 、 P3 - 1 、 P4 - 1 在 Reporting Range（Event 1A）和Reporting Range（Event 1B）之间时，

12、对应的导频就应是 激活集链路之一，应根据式（2）对 MR 数据统计概率分 布结果进行计算，从而得出等效软切换比例。 6 N R= = 1- 1 100%（2）6 N= 1式中：R 软切换比例N 激活集中无线链路为 的个数有 82 423、56 535 及 36 306 个 MR 采样点包含 2 个小区、3 个小区及 4 小区的测量结果。所有的百分率计算都应以 102 662 为分母。城市 a MR 统计的前 N 强导频差值分布及等效软切换比例见表 2，城市 a 各导频差值分布概率及等效软切换比例见图1。表2a 市MR 统计的前N 强导频差值分布及等效软切换比换比例（预测）/%iii iiii2

13、.2.5 设定软切换参数在现网软切换优化中，需综合考虑当前网络负荷情况及运营商对业务质量的要求进行配置。在业务量 较低的网络初期，可设定较大的软切换比例，以资源占 用来保障用户的业务体验；随着业务量的不断发展，则 需要降低软切换比例、减少网络资源开销，以提高网络 总容量来满足业务发展的需求。优化时，首先要结合现网状况设定软切换比例目 标值，然后再根据 MR 分析获得的现网无线信号分布 结 果 确 定 Reporting Range（Event 1A）和 Reporting Range（Event 1B）设定值，以实现精确控制软切换比例 目标。2.3 利用MR数据优化软切换参数的不足MR 数据是

14、海量静态数据统计的结果，无法考虑 时间类参数（如 Time to Trigger、迟滞等）的影响，因此 以 MR 统计数据进行的软切换参数优化方法及软切换 比例预测值与实际情况仍存在着一定的偏差，建议在 实际优化中结合实际场景（如高速移动用户居多的场 景）做进一步的细化调整。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 193 软切换参数优化案例分析根据以上利用 MR 数据进行软切换参数优化的分析方法，下面以现网实际的MR 数据进行案例分析。3.1 MR统计分析选取 2 个城市的各一个 RNC，对所采集的原始 MR数据进行统计分析。3.1.1 城市a

15、案例分析该 RNC 忙时共有 102 662 个 MR 点满足要求，分别图1 城市a 各导频差值分布概率及等效软切换比例由表 2、图 1 可知，前 N 强导频差值主要分布在 5 dB 以内。若以 5 dB 为门限，则将会有 36.65%的概率 发生 2 路软切换，同时会有 10.86%的概率发生 3 路软 切换，其等效软切换比例为47.51%。3.1.2 城市b案例分析90.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.00最强与第二强差值最强与第四强差值 最强与第三强差值等效软切换比例（预测）差值/dB P2-1/个 P3-1/个 P4-1/个 P2

16、-1占比/% P3-1占比/% P4-1占比/%等效软切017 8701 1101617.671.080.168.750215 7402 22032215.332.160.3117.490323 6524 35577823.044.240.7627.280430 9567 3881 70030.157.201.6637.350537 62611 1493 20836.6510.863.1247.510643 67015 1935 14342.5414.805.0157.340749 19319 5037 49347.9219.007.3066.910854 37224 04010 12352.

17、9623.429.8676.380958 84028 64013 07657.3127.9012.7485.2101062 99832 94616 07661.3632.0915.6693.4601166 75536 98819 01665.0236.0318.52101.0501270 08040 73321 81268.2639.6821.25107.9401373 00544 06224 45171.1142.9223.82114.0301475 48947 02726 96473.5345.8126.26119.3401577 46949 49429 21875.4648.2128.4

18、6123.6701678 97451 48831 16776.9350.1530.36127.0801780 16353 17132 82978.0851.7931.98129.8801881 15054 55734 25779.0553.1433.37132.1901981 88255 67935 37979.7654.2434.46133.9902082 42356 53536 30680.2955.0735.36135.35该 RNC 忙时共有 165 337 个 MR 点满足要求，分别有 141 724、121 120 及 89 506 个 MR 采样点包含 2 个小区、3 个小区及

19、4 个小区的测量结果。所有百分率计算应以 165 337 为分母。城市 b MR 统计的前 N 强导频差值分布及等效软切换比例见表 3，城市 b 各导频差值分布概率及等效软切换比例见图2。3.2 依据软切换比例目标设定软切换参数值根据当地现网情况，制定软切换比例目标为 30%40% 时 ，对 于 城 市 a 查 表 2 可 知 ，需 设 置 ReportingRange（Event 1A）为 3 dB、Reporting Range（Event 1B）为5 dB，按 此 参 数 设 置 后 的 网 络 软 切 换 比 例 将 会 为27.28% 47.51% ；而 对 于 城 市 b 则 应

20、设 置 ReportingRange（Event 1A）为 2 dB、Reporting Range（Event 1B）为4 dB，按 此 参 数 设 置 后 网 络 的 软 切 换 比 例 将 会 为21.43%44.43%。由此可见，对于不同地区、不同 RNC 来说，由于网络覆盖环境、站址分布、用户及业务分布等均存在较大的差异，即使在软切换比例目标相同的情况下，软切换 参数也需要根据各自的情况进行独立设置，而不能采 用同一套默认参数。利用 MR 数据的统计结果可快速 准确地给出本地软切换参数配置建议值，并给出预测 的软切换比例值。表3b 市 MR 统计的前 N 强导频差值分布及等效软切换比

21、4 结束语本文首次提出了以 MR 统计数据进行软切换参数优化的方法，解决了传统软切换参数优化方法的不足，可快速有效地根据实际网络状况及业务分布进行软切换参数差异化的设置，以用于指导现网软切换参数的 优化设置、提高网络的整体性能。参考文献：1 3GPP TS 25.331 Radio Resource Contro（l RRC）；Protocol specificationS/OL. 2012-02-10. http:/www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25331.htm.2 中国联通 OSS-GSMWCDMA 网络优化及业务分析指标体系第三部分 ：WCDMA 无

22、 线 接 入 网 指 标 定 义 及 映 射 V1S/OL.2012-02-10. ml.3 汪典，阮航，刘玉. WCDMA 软切换算法及参数优化研究J. 计算机与数字工程，2006（7）.4 卢斌，陆健贤. 软切换对 WCDMA 下行链路容量的影响J. 广东通信技术，2002（11）.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19作者简介：郭景赞，毕业于西北工业大学，硕士，主要从事无线网络优化工作；李德屹 ，毕业于西安 电子科技大学，硕士，主要从事无线网络优化工作；孟照方，毕业于北京邮电大学，硕 士，主要从事无线网络优化、网络优化支撑系统等相关

23、研究开发工作。图 2 城市 b 各导频差值分布概率及等效软切换比例同样，若以 5 dB 为门限，则将会有 38.92%的概率 发生 2 路软切换，同时会有 16.94%的概率发生 3 路软 切换，其等效软切换比例为55.86%。180.00160.00140.00120.00100.0080.0060.0040.0020.000.00最强与第二强差值最强与第四强差值 最强与第三强差值等效软切换比例（预测） 差值/dBP2-1/个P3-1/个P4-1/个P2-1 占 比/%P3-1 占 比/%P4-1 占 比/% （等效软 切换比 预测）/%0114 7322 4394138.911.480.2

24、510.390228 5716 8611 60517.284.150.9721.430341 58212 6963 65525.157.682.2132.830453 46819 9946 79732.3412.094.1144.430564 34428 01610 79238.9216.946.5355.860674 42735 99115 67845.0221.779.4866.780783 95344 32621 24350.7826.8112.8577.590892 41052 75227 38955.8931.9116.5787.8009100 01760 95733 87060.4

25、936.8720.4997.36010106 98168 92340 65164.7041.6924.59106.39011113 10076 43847 14568.4146.2328.51114.64012118 54383 63053 52471.7050.5832.37122.28013123 36090 03659 30374.6154.4635.87129.07014127 46895 95564 58477.1058.0439.06135.13015131 015101 22169 38679.2461.2241.97140.46016133 739105 75673 69980.8963.9644.58144.85017135 955109 51277 47482.2366.2446.86148.46018137 716112 71980 62083.2968.1848.76151.47019138 991115 25683 08784.0769.7150.25153.78020141 724121 12089 50685.7273.2654.14158.97