高原环境下TD-SCDMA网络的优化和实践

      1 西藏移动TD-SCDMA网络覆盖情况

      目前中国移动通信集团西藏有限公司（以下简称西藏移动）共有TD-SCDMA宏站143个，室内分布基站79个，拉萨覆盖区域为      70 km2，面积覆盖率达同区域2G网络的90％以上，主要覆盖拉萨市区、郊区、火车站周边、机场周边，主要为交通干线、重要旅游景点、郊区人口集中地、工业和经济开发区、休闲度假区、党政军机关、3星级及以上酒店、商场、交通枢纽。林芝地区主要覆盖林芝市区、林芝机场。

      2 高原环境对网络优化的挑战

      青藏高原是世界上海拔最高的高原，平均海拔4 000 m以上，有“世界屋脊”和“第三极”之称。受奇特多样的高原地形、地貌、高空空气环流以及天气因素的影响，西藏地区气候复杂多样，最明显的特点是昼夜温差大，很多人不适应西藏的气候并不是因其高原反应，更多的是因为它的干燥。

      西藏环境对网络优化的影响可以分成两个方面：首先是环境因素，包括干燥的气候、较大的昼夜温差、氧气稀薄、强紫外线；其次是人为因素，包括军队、党政机关较多，语言沟通困难，生活习惯和文化的差异，用户量季节性变化，PS用户较集中。

      3 西藏移动TD-SCDMA网络优化的组织和实施

      针对高原环境，西藏移动决定集合各方资源，成立联合网络优化项目组，如图1所示，包括网络优化中心人员、分公司维护人员、厂商优化人员、厂商维护人员、2G优化人员等，项目组中各人员的分工见表1。针对网络优化中存在的问题，西藏移动采取了专题优化的策略。

      3.1  室内分布优化

      室内分布站点存在的干扰主要是室内设备造成的，表现为底噪过高，占用室内分布站点打电话起呼困难，下载速率低。例如，在某单位一层大厅做PS业务测试时，信号强度在-52 dBm左右，FTP下载速率较低，平均速率546.8 kbit/s，而在室内分布系统机房内，未接室内分布厂商设备的情况下，测试HSDPA下载速率正常平均在1.35 Mbit/s左右。通过LMT查询干扰功率发现为-90 dBm左右，经查明，此站点室内分布厂商引入了干放，由于干放在长时间的使用过程中时隙转换点发生了变化，干放对施主基站产生了干扰，经过室内分布厂商处理后，底噪高的问题得到了改善，下载速率也恢复正常。

      图1　网优联合项目组

      3.2  掉话优化

      ⑴全网邻区关系梳理

      小区邻区关系优化是一项重要的工作，尤其在TD-SCDMA网络中，邻区关系尤为重要。由于在工程期间，实际开站和规划数据在不断变化，通过邻区工具发现，部分小区添加的邻区根本与其无关，这些邻区需要删除。鉴于目前终端对邻区的解调能力，过多的邻区关系会导致手机对邻区解调不准确，且会丢失最佳邻区，所以TD-SCDMA网络的邻区优化是一个精细的优化过程。我们通过路测、TOP-N小区分析优化、全网合法参数检查等手段，增加和删除了大量邻区关系，对网络指标的稳定及网络质量的提升起到了积极的作用。

      ⑵干扰掉话分析

      拉萨TD-SCDMA网络室外频点较少，为了有效地避免同频现象的影响，扰码规划非常重要，由于TD-SCDMA的扰码规划非常繁琐，而软件自动生成的扰码并不是很完善，这就需要在大量的路测中去发现并逐步完善。

      现网存在同频同扰码组的情况，干扰非常严重，容易造成同频虚高导致掉话。我们通过各种手段共修改频点15个，修改扰码42个，最大程度避免了由于同频同扰码组造成的干扰。

      ⑶3G/2G互操作掉话

      目前有的终端在3G到2G切换时，与GSM小区的同步存在问题，容易造成2G/3G切换失败，所以要尽量避免手机发起异系统切换。只有在无线环境很差的时候才能切换到GSM网络，为此采取了以下措施和原则：对于没有必要切换到GSM网络的TD-SCDMA网络小区尽可能不要发起异系统切换，需要降低3A门限值（由－90 dBm降低到－95 dBm）；对于TD-SCDMA信号严重弱覆盖和快衰落的区域，尽量早发起异系统切换，提前切换到GSM网络，避免由于弱覆盖掉话，需要提高3A切换门限值（由－90 dBm提高到－85 dBm左右）。[page]

      ⑷异常掉话TOP-N处理

      异常掉话的处理主要是在每天分析TOP-N小区的过程中处理非无线侧原因引起的掉话。

      3.3  接入优化

      通过对拉萨全网2009年9、10月期间RRC建立失败的原因进行分析后发现，占RRC建立失败原因最大比例的为“no reply”（93.7%），即网络侧向终端下发RRC建立信令后接收超时，其次为“congestion”（6.3%），即网络资源拥塞导致。以上问题的解决思路如下。

      ⑴排查全网同频同扰小区

      终端通过小区的频点和扰码来识别小区，若两个同频同扰小区距离较近的话，可能会造成终端识别小区混乱，导致终端初始接入即RRC建立失败，具体表现为终端可能在收到小区A的RRC建立信息后在小区B上进行信息反馈，网管上则统计为“no reply”，因此有必要对全网的同频同扰小区进行排查分析，确保没有距离较近（2 000 m以内）的同频同扰小区，消除同频同扰码小区对RRC建立的影响。

      ⑵RRC连接相关参数优化

      T312等RRC定时器参数优化包含两个部分：一是定时器相关参数的修改；二是SIRTarget的提高。由于UE侧和系统侧的理解不同，某些UE在收到“RRC CONNECTION SETUP”后，会将T300和初始同步的T312定时器相加，作为下一次重发的等待时间，这样就超过了内部RNC等待重发的定时长度，导致本应记为一次的RRC连接失败记录为多次（最多为4次或者是将RRC连接成功记录为失败），因此需要对RRC定时器的参数进行优化。

      ⑶影响RRC连接的站点故障排查

      在拉萨TD-SCDMA网络三期建设中，部分室内分布站点引入了有源干放天馈系统，而干放系统很容易对RRU输出的信号生产畸变，导致终端接入异常。

      ⑷资源拥塞导致的RAB建立失败

      通过后台长时间的TOP-N小区分析发现，多个小区的资源利用率较高，这些小区同时出现RAB建立失败的现象。通过信令分析发现，个别小区的资源利用率很高，终端申请接入所需带宽较大的业务遭到拒绝，从而导致RAB建立失败。

      3.4   切换优化

      ⑴系统内切换失败分析

      对拉萨2009年9、10月所有的系统内切换失败原因进行统计后发现，原因值“physical channel failure”的占比最大，为55%，另两个占比较大的原因值分别为“no reply”（20%）和“cell update occurred”（19%）。造成“physical channel failure”的主要原因是UE无法与目标系统建立连接，即网络侧向终端下发切换命令后，终端无法与目标小区成功建立连接，之后终端向源小区上报失败信息。“cell update occurred”的主要原因是因为在切换过程中，终端正在发起“cell update”即小区更新信令，此时终端已经和网络侧失步，可能是终端异常失步导致，也可能是弱信号导致。

      ⑵系统间切换失败分析

      比例最大的电路域系统间切换失败原因为“physical channel failure”，即终端无法和2G目标小区建立连接。由于在电路域系统间的切换过程中，TD-SCDMA网络下发切换命令之前，2G目标小区已经准备好了相关链路资源，故可排除由于2G小区资源不足导致失败的情况，出现这种情况主要可能有以下原因：TD-SCDMA网络侧下发的切换参数有误，即网络参数配置错误；终端异常，对2G/3G切换的支持能力不足；2G目标小区的接入性能差，导致终端无法成功接入。

      同样，对分组域系统间切换失败的各原因进行分析后发现，“physical channel failure”和“no reply”为最主要的原因，分别占总失败次数的64%和29%。其中，“physical channel failure”的切换失败除了以上的因素外，还有可能是由于2G目标小区资源拥塞导致（主要是因为分组域的2G/3G切换实质是上一个重选过程，即终端在接入GSM网络系统前其目标2G小区并没有分配好相关链路资源）。“no reply”的发生是RNC在下发切换命令后等待IU口释放命令超时所致，可能是终端接入2G目标小区时间过长，也可能是2G和3G的核心网之间交互出现异常，前者可通过修改核心网计时器改善指标，后者则需要核心网侧联合排查。另外，“Configuration unacceptable”是因为UE能力不支持引起的，说明现网有部分终端不具备支持分组域2G/3G切换的能力。

      针对以上问题，建议采取措施如下：每周对后台切换参数（包括切换开关、切换门限值、个体偏移等）进行核查，同时同步更新2G小区的基础信息，避免由于2G小区基础信息配置错误导致切换失败。在切换过程中，切换过快或过慢均会对切换是否成功完成产生影响，甚至还会造成业务中断，因此，需要针对不同的场景进行适当的切换门限配置。[page]

      4 优化的效果及后续考虑

      西藏移动网络优化中心与中兴通讯组成的网络优化团队前期通过大量的工程参数及后台参数的优化调整，在拉萨密集城区主干道已经实现了TD-SCDMA信号的连续覆盖，最近遍历测试PCCPCH平均覆盖率都在99%以上，达到了集团的挑战值，后台指标也处于全国前列。目前后续优化考虑如下。

      ⑴PCCPCH覆盖率提升

      目前拉萨市TD-SCDMA网络DT的覆盖率稳定在99.5%左右，但网络中仍然存在大片的弱覆盖区域，可以采取如下方案提升网络质量。

      第一，扩大DT范围。目前测试仅限于有TD-SCDMA基站覆盖的道路，而城区内某些重要路段仍然无TD-SCDMA信号覆盖，应扩大测试范围，对存在弱覆盖的道路实行补站计划，保证城区内所有主干道均有TD-SCDMA信号，避免覆盖率对测试路线的依赖。

      第二，对2G/3G切换频繁的区域实行覆盖率提升。通过每日的KPI分析，我们发现拉萨市每日TD-SCDMA语音业务向GSM的切换次数为1 400次左右，每日TD-SCDMA数据业务向GPRS切换次数达800次，如此大量的3G/2G切换说明城区内TD-SCDMA信号仍然存在着严重的弱覆盖问题。后续需要统计2G/3G互操作频繁的小区，并通过天馈调整或实行补站的方式保证用户尽量使用3G信号。

      第三，使用MRR对覆盖率进行评估。通过使用MRR工具对城区内3G用户上报的测量报告进行采集、评估，对存在严重弱覆盖的区域进行信号调整或实行补站、拉远计划，保证3G用户的感知度。

      ⑵PS无线掉线率优化

      近期统计KPI指标，PS无线掉线率在1.3%左右，通过TOP-N分析发现，目前拉萨市PS掉线次数最多的原因主要有两类：一是由于UE小区更新异常导致，原因值为“RNLC_UeReportCellUpdate”，从IMSI可以看出问题用户比较固定，怀疑是部分终端的小区更新配置存在问题；二是由于基站与终端之间的用户面出现不可恢复的错误，原因值为“RNLU_UCIU_error”，此问题多由于用户与基站之间RLC数据传输出现了严重的失步导致，无线网络环境、终端自身性能问题或基站自身性能问题均可能导致此类错误。

      后续计划：针对固定用户导致的PS掉线，建议回访用户，检查终端配置是否合格；针对大量出现“UCIU_error”的用户或基站，重点检查终端性能、基站性能和无线环境。

      ⑶电路域系统间切换成功率提升

      目前拉萨TD-SCDMA电路域系统间切换成功率在98.5%左右，日切换次数约1 400次，失败20次左右，失败原因大部分为终端在2G下物理信道配置失败，另外可能是目标2G小区存在信号质量问题（如同频干扰）或者终端能力不足。对于此类切换失败，可以通过统计切换邻区对，对失败率较高的邻区进行删除或参数优化，表2为统计的切换邻区对。

      表2中的41192-30063、31192-50492、31102-40423邻区对可以采取删除操作，而41172-20031、41172-30061邻区对可以采取提高异系统切换门限，保证终端在2G信号很强的情况下进行切换。

      后续计划：每周统计一次系统间切换邻区对，对切换失败率过高的邻区关系进行删除操作，对切换失败率略高的邻区关系修改异系统门限，如将默认的-80 dBm修改为-70 dBm。

      ⑷PS接通率提升

      近期KPI统计中PS接通率仅维持在99.2%左右，还有很大的提升空间，分析发现PS接通率低多由于分组域RAB建立成功率低导致，而通过每日分析TOP-N差小区，我们发现有部分用户配置存在问题导致RAB分配失败，而这些用户RAB建立失败后会不停地发起PS业务请求，产生大量RAB建立失败，同时有部分站点可能存在传输问题，导致终端RAB建立超时。

      针对固定终端产生的业务无法建立现象，我们建议后续增加回访用户的工作，排查市场上存在的终端问题对网络指标的冲击；针对固定站点或小区产生的业务建立失败现象，需要逐步排查网元各环节，解决隐患问题。

      ⑸分组域系统间切换成功率提升

      目前拉萨TD-SCDMA网络分组域系统间切换成功率在90%左右，每日有800次左右的TD-SCDMA向GPRS切换，近80次切换失败，失败原因多为物理信道失败和无响应。

      TD-SCDMA PS向GPRS切换的原则是尽量让用户在TD-SCDMA网络下进行数据业务，以保证用户业务速率。于是在分组域系统间切换的优化过程中，我们可以统计切换邻区对，对切换失败次数较多的小区进行切换门限参数优化，以保证用户向信号质量很好的目标邻区切换。

      后续计划：每周统计系统间切换小区对，针对分组域系统间切换失败次数较多的小区，修改本系统门限为－98～－95 dBm，修改异系统门限为－70～－60 dBm。