论文部分内容阅读
摘要:本文主要根据TD-S在四网中的定位,以四网协同的原则,从TD-S的优化、规划两方面进行分析,提出TD-S的分流策略。
关键词:四网协同;TD-S分流;功率提升;系统间切换及重选;极限参数;非对称邻区;规划策略;价值区域选择
中图分类号:TN929.532 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2013) 05-0000-02
1四网协同优化中TD-S的角色
中国移动从2008年开始,肩负了推动中国自由知识产权3G技术——TD-SCDMA走向成熟的重任。可以预见,在今后很长时期内,如何建设好、经营好GSM网、TD-SCDMA网、TDD-LTE网和WLAN网,是中国移动必须面对的一个难题。
TD-SCDMA作为中国移动承接运营的3G技术,其增强技术HSDPA理论最大可支持2.8Mbps的吞吐量,主要用于承载视频语音+中高速数据业务为主,适合于以语音和数据业务需求为主,类似手机、智能机等移动性需求较强的设备访问。目前已具备一定的用户规模,而且,随着终端种类的丰富,大量的GSM终端用户将逐步转为TD-SCDMA终端。TD-LTE技术是从TD-SCDMA技术演进而来的4G技术,可承载高速数据业务,理论最大支持下行100Mbps和上行50Mbps的数据吞吐率。预计2013年开始建设,主要用于数据热点区域。由于其终端的成熟仍需一定的时间,建网初期将只承载数据业务。
WLAN网络具有低成本、大带宽的特点,但同时不适用于对切换时延敏感的业务。所以可将其作为3G和LTE高速数据业务的近距/热点覆盖补充。但是WLAN无法和其他网络制式一样无缝切换。另外由于无线频率资源是有限的,且数据业务对信道的占用率极高,会影响其同时接入的语音用户数量。
GSM网络仍然是中国移动赖以生存的基础,随着移动互联网的迅速发展,数据业务需求已经越来越强烈。根据中国移动2012-2014年网络发展规划,到2014年底手机终端语音业务将增长39%,数据业务将增长219%。GSM网络已经无法承受如此高的数据业务,TD-LTE由于终端的成熟度问题,到2014年还无法大量分流数据业务。因此,在近三年内,充分发挥TD-SCDMA的网络能力,实现GSM话务向TD-SCDMA的迁移,才能支撑中国移动数据业务的高增长。
2TD-S优化的分流方法
2.1TD-S分流优化策略
TD-S优化的分流,主要从提升TD-S自身网络覆盖能力和减少GSM网内驻留两个角度实施。
其主要策略遵循以下原则:
第一,最大限度提高TD网络深度覆盖;
第二,双模终端优先驻留TD-SCDMA网络。TD-S的PCCPCH功率提升。
在TD-SCDMA网络覆盖仍然存在缺陷的中小城市,提高TD-SCDMA网络PCCPCH信道功率成为主要的选择。功率的设置虽然能够直接、有效的提高网络覆盖能力,但如何保证在提高覆盖能力的同时,控制干扰、维系链路平衡、载波功率平衡、信道功率平衡,是我们需要关注的重要课题。
目前在网管中设置这几个信道的功率时,DwPCH、SCCPCH、PICH、FPACH信道功率通常设置为相对于PCCPCH信道功率的偏置值。根据链路预算与实际外场测试,DwPCH、SCCPCH、PICH、FPACH信道功率与PCCPCH信道功率的偏置值通常分别设置为0dB、3dB、0dB、0dB。
从下行链路来看,PCCPCH的功率设置主要受制于TS0的功率分配和业务信道的功率平衡。
条件:
条件一:2*PPCCPCH+3*PSCCPCH+PFPACH<=PRRU;
条件二:n*PPDCH <=PRRU;
基于以上公式,如果RRU采用8通道且最大发射功率为46dBm,SCCPCH配置5个码道,波束赋形增益取值3dB,PCCPCH可设置的最大发射功率如下表:
载频数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
PCCPCH最大功率
(dBm) 36.96 33.95 32.19 30.94 29.97 29.18 28.51 27.93 27.42
2.2系统间切换重选参数的极限设置
在已有的网络覆盖水平下,系统间切换重选参数对TD-S在分流中所起作用的影响最为明显。为了能够使得TD-S有效分流GSM的话务,我们希望尽可能的不让终端切换到GSM,同时,也希望切换到GSM网络的终端能够尽快的重选回TD-S网络。
(1)基本质量保证下的TD侧系统间切换极限参数
TD网络切换到GSM的过程与TD系统内的切换过程是类似的,分为:下发测量控制,UE测量满足条件上报过程,RNC切换判决和执行切换过程。目前中国移动普遍采用3A机制,即:本系统服务小区电平质量低于某一门限值,同时异系统邻小区电平高于某一门限值,且持续一定时间,启动异系统切换。
3A机制下主要涉及以下参数:ThresholdOwnSystem:TD本系统的RSCP电平门限;ThresholdOthSys:GSM系统的RxLev电平门限;Hysteresis:3A事件切换触发迟滞;TimeToTrigger:3A事件切换触发时延;CellIndivalOffset:服务小区相对于此邻区的小区个性偏移,此值越高越易切换。
从实测的数据表明,当ThresholdOwnSystem配置为-95dbm时,终端测量到的TD信号和GSM信号同时满足Event3A事件的情况较少,所以终端经常无法上报测量报告,直至最后TD信号很弱。此时上报测量报告之后,可能GSM信号的业务质量确实很差了,经常导致在GSM目标小区同步失败。
(2)规避乒乓切换重选下的GSM侧系统间重选参数
由于2G侧相关协议的问题,目前还不支持任何CS业务由GSM切换到TD网络的能力,所以从GSM向TD的过程只有重选过程,其具体分为:空闲状态下的重选过程和进行PS业务时的重选过程。无论终端处于空闲状态还是连接状态下的PS业务过程中,从GSM重选到TD网络过程所用的参数是相同的。
GSM侧的系统间重选参数主要涉及QSearch_I和TDDCELLRESELDIV。
Qsearch_I (0~6:当GSM RSSI <=Qsearch_I*4-98(dbm)时启动对TD邻小区的测量;7:始终开启对TD邻小区的测量;8~14:当GSM RSSI >=Qsearch_I*4-106(dbm)时启动对TD邻小区的测量;15:始终关闭对TD邻小区的测量);TDDCELLRESELDIV(0:Always,表示负无穷大,即终端始终重选到TD网络;1~15:当TD信号 PCCPCH RSCP>=TDDCELLRESELDIV*3-105(dbm),并且持续5s。建议:TDDCELLRESELDIV>=(ThresholdOwnSystem+100dBm)/3。
2.3GSM異系统非对称邻区配置方法
GSM邻区的配置数量一般维持在6个左右,但最好不要超过10个。配置的异系统邻区过多会加重终端的测量压力,某些极端情况下会导致终端出现异常情况;配置的异系统邻区过少会出现未能及时切换产生掉话,从而严重影响用户感知。
可能出现单层双向对称邻区配置和双层双向对称邻区配置两种方式:单层双向对称邻区配置,导致TD终端切换至GSM网络后,如果出现GSM网双层网切换,将会导致无法重选回TD网络。双层双向对称邻区配置,导致TD侧GSM邻区配置数量过多,增加TD终端测量负荷,将会导致TD终端解码错误概率增加。
改变传统的双向对称邻区配置,采用了非对称邻区配置方法。一方面减少TD终端的测量负荷,另一方面增加GSM->TD的重选可能性。
从某地区的实测情况来看,采用非对称邻区配置方式后,G->T重选次数增长6.91%,CS域话务增长19.70%,PS流量增长9.45%。
因此,在现有的各种制式网络覆盖不均衡的现实条件下,只有摒弃对称邻区配置的传统思维,而采用非对称邻区配置方法,才能实现四网融合的均衡发展。非对称邻区配置方法不仅适用于TD-S与GSM的互操作配置上,也将适用于TD-L与TD-S、TD-L与GSM的互操作配置。
3TD-S规划的分流方法
TD-S对GSM的分流情况,主要由终端分布和网络覆盖所决定的。可以预见,近两年GSM终端向双模终端的转换速度将会越来越快。因此,分区域的TD-S精细规划,提高高话务区域的连续深度覆盖,才能有效增强TD-S网络对手机终端数据业务量的分流能力。
3.1TD-S区域性规划策略
面对覆盖不足和投资有限的矛盾,只有采取差异化策略。从整体层面,需要通过大规模的建设,完善省会城市、沿海发达城市等大城市的覆盖。对于其他区域,需要根据区域特点,有重点的进行规划建设。
在GSM高话务区域内,TD-S网络的深度连续覆盖,是提升主流比例、有效提升分流能力的必要条件。在TD-S网络的建设中,由于TD-S网络较GSM网络采用了更高的频率,TD-S发射功率更低,因此,可以以T:G站点比例来衡量TD-S的深度覆盖能力。T:G站点比例越高,TD分流能力越强。
3.2TD-S价值区域选择
差异化的TD-S规划建设,还体现在城区内不同区域的价值分析上。所谓TD-S的价值区域,是指在四网协同下,能够充分发挥TD-S独有的作用,最大限度实现对GPRS流量分流的特定区域。因此,有待建设的TD-S价值区域具有区域内GPRS流量高、TD-S终端数量多、TD-S网络覆盖差的特点。根据上述特點,可以从三个角度进行地理渲染分析,直观体现TD-S价值区域分布。
EGPRS流量分析,主要体现EGPRS流量的地理分布情况、时域上的变化情况;T->G切换量分析,主要体现了各区域双模终端在TD-S和GSM之间的切换、重选情况,从而也间接反映了各区域的双模终端数量;TD-S的MR分析,主要体现了各区域的TD-S覆盖强弱,能够为我们提供直观的,基于用户的TD-S覆盖强度图。
这种三维度的渲染方式,为我们在寻找有待建设的TD-S价值区域时提供了更为直观、有效的方法。
4结束语
随着用户话务从语音为主,逐步向数据业务迁移,GSM网络已无法承载高速增长的数据业务。四网协同中,TD-S由于其相对于GSM网络的先进性、相对于TD-L的成熟性和相对于WLAN的完善性,注定在近三年中扮演及其重要的角色。在有限的投资下,只有做好精细规划,优化网络性能,才能最大限度的发挥TD-S的网络效能,从而支撑中国移动的可持续发展。
参考文献:
[1]祝华.以客户感知度为核心的2G、3G互操作优化策略研究.,2010.
[2]陶小,李翔,周勇.完善2G/3G互操作 提高TD-SCDMA网络效率[J].通信世界,2010.
[作者简介]李威(1979.1.11-),男,现就职于中国移动设计院陕西分公司,工程师,项目经理,毕业于西安电子科技大学,本科,从事通信设计、优化工作12年,曾担任省级设计项目总负责人,完成了多个GSM、CDMA、TD-SCDMA的设计工作。
关键词:四网协同;TD-S分流;功率提升;系统间切换及重选;极限参数;非对称邻区;规划策略;价值区域选择
中图分类号:TN929.532 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2013) 05-0000-02
1四网协同优化中TD-S的角色
中国移动从2008年开始,肩负了推动中国自由知识产权3G技术——TD-SCDMA走向成熟的重任。可以预见,在今后很长时期内,如何建设好、经营好GSM网、TD-SCDMA网、TDD-LTE网和WLAN网,是中国移动必须面对的一个难题。
TD-SCDMA作为中国移动承接运营的3G技术,其增强技术HSDPA理论最大可支持2.8Mbps的吞吐量,主要用于承载视频语音+中高速数据业务为主,适合于以语音和数据业务需求为主,类似手机、智能机等移动性需求较强的设备访问。目前已具备一定的用户规模,而且,随着终端种类的丰富,大量的GSM终端用户将逐步转为TD-SCDMA终端。TD-LTE技术是从TD-SCDMA技术演进而来的4G技术,可承载高速数据业务,理论最大支持下行100Mbps和上行50Mbps的数据吞吐率。预计2013年开始建设,主要用于数据热点区域。由于其终端的成熟仍需一定的时间,建网初期将只承载数据业务。
WLAN网络具有低成本、大带宽的特点,但同时不适用于对切换时延敏感的业务。所以可将其作为3G和LTE高速数据业务的近距/热点覆盖补充。但是WLAN无法和其他网络制式一样无缝切换。另外由于无线频率资源是有限的,且数据业务对信道的占用率极高,会影响其同时接入的语音用户数量。
GSM网络仍然是中国移动赖以生存的基础,随着移动互联网的迅速发展,数据业务需求已经越来越强烈。根据中国移动2012-2014年网络发展规划,到2014年底手机终端语音业务将增长39%,数据业务将增长219%。GSM网络已经无法承受如此高的数据业务,TD-LTE由于终端的成熟度问题,到2014年还无法大量分流数据业务。因此,在近三年内,充分发挥TD-SCDMA的网络能力,实现GSM话务向TD-SCDMA的迁移,才能支撑中国移动数据业务的高增长。
2TD-S优化的分流方法
2.1TD-S分流优化策略
TD-S优化的分流,主要从提升TD-S自身网络覆盖能力和减少GSM网内驻留两个角度实施。
其主要策略遵循以下原则:
第一,最大限度提高TD网络深度覆盖;
第二,双模终端优先驻留TD-SCDMA网络。TD-S的PCCPCH功率提升。
在TD-SCDMA网络覆盖仍然存在缺陷的中小城市,提高TD-SCDMA网络PCCPCH信道功率成为主要的选择。功率的设置虽然能够直接、有效的提高网络覆盖能力,但如何保证在提高覆盖能力的同时,控制干扰、维系链路平衡、载波功率平衡、信道功率平衡,是我们需要关注的重要课题。
目前在网管中设置这几个信道的功率时,DwPCH、SCCPCH、PICH、FPACH信道功率通常设置为相对于PCCPCH信道功率的偏置值。根据链路预算与实际外场测试,DwPCH、SCCPCH、PICH、FPACH信道功率与PCCPCH信道功率的偏置值通常分别设置为0dB、3dB、0dB、0dB。
从下行链路来看,PCCPCH的功率设置主要受制于TS0的功率分配和业务信道的功率平衡。
条件:
条件一:2*PPCCPCH+3*PSCCPCH+PFPACH<=PRRU;
条件二:n*PPDCH <=PRRU;
基于以上公式,如果RRU采用8通道且最大发射功率为46dBm,SCCPCH配置5个码道,波束赋形增益取值3dB,PCCPCH可设置的最大发射功率如下表:
载频数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
PCCPCH最大功率
(dBm) 36.96 33.95 32.19 30.94 29.97 29.18 28.51 27.93 27.42
2.2系统间切换重选参数的极限设置
在已有的网络覆盖水平下,系统间切换重选参数对TD-S在分流中所起作用的影响最为明显。为了能够使得TD-S有效分流GSM的话务,我们希望尽可能的不让终端切换到GSM,同时,也希望切换到GSM网络的终端能够尽快的重选回TD-S网络。
(1)基本质量保证下的TD侧系统间切换极限参数
TD网络切换到GSM的过程与TD系统内的切换过程是类似的,分为:下发测量控制,UE测量满足条件上报过程,RNC切换判决和执行切换过程。目前中国移动普遍采用3A机制,即:本系统服务小区电平质量低于某一门限值,同时异系统邻小区电平高于某一门限值,且持续一定时间,启动异系统切换。
3A机制下主要涉及以下参数:ThresholdOwnSystem:TD本系统的RSCP电平门限;ThresholdOthSys:GSM系统的RxLev电平门限;Hysteresis:3A事件切换触发迟滞;TimeToTrigger:3A事件切换触发时延;CellIndivalOffset:服务小区相对于此邻区的小区个性偏移,此值越高越易切换。
从实测的数据表明,当ThresholdOwnSystem配置为-95dbm时,终端测量到的TD信号和GSM信号同时满足Event3A事件的情况较少,所以终端经常无法上报测量报告,直至最后TD信号很弱。此时上报测量报告之后,可能GSM信号的业务质量确实很差了,经常导致在GSM目标小区同步失败。
(2)规避乒乓切换重选下的GSM侧系统间重选参数
由于2G侧相关协议的问题,目前还不支持任何CS业务由GSM切换到TD网络的能力,所以从GSM向TD的过程只有重选过程,其具体分为:空闲状态下的重选过程和进行PS业务时的重选过程。无论终端处于空闲状态还是连接状态下的PS业务过程中,从GSM重选到TD网络过程所用的参数是相同的。
GSM侧的系统间重选参数主要涉及QSearch_I和TDDCELLRESELDIV。
Qsearch_I (0~6:当GSM RSSI <=Qsearch_I*4-98(dbm)时启动对TD邻小区的测量;7:始终开启对TD邻小区的测量;8~14:当GSM RSSI >=Qsearch_I*4-106(dbm)时启动对TD邻小区的测量;15:始终关闭对TD邻小区的测量);TDDCELLRESELDIV(0:Always,表示负无穷大,即终端始终重选到TD网络;1~15:当TD信号 PCCPCH RSCP>=TDDCELLRESELDIV*3-105(dbm),并且持续5s。建议:TDDCELLRESELDIV>=(ThresholdOwnSystem+100dBm)/3。
2.3GSM異系统非对称邻区配置方法
GSM邻区的配置数量一般维持在6个左右,但最好不要超过10个。配置的异系统邻区过多会加重终端的测量压力,某些极端情况下会导致终端出现异常情况;配置的异系统邻区过少会出现未能及时切换产生掉话,从而严重影响用户感知。
可能出现单层双向对称邻区配置和双层双向对称邻区配置两种方式:单层双向对称邻区配置,导致TD终端切换至GSM网络后,如果出现GSM网双层网切换,将会导致无法重选回TD网络。双层双向对称邻区配置,导致TD侧GSM邻区配置数量过多,增加TD终端测量负荷,将会导致TD终端解码错误概率增加。
改变传统的双向对称邻区配置,采用了非对称邻区配置方法。一方面减少TD终端的测量负荷,另一方面增加GSM->TD的重选可能性。
从某地区的实测情况来看,采用非对称邻区配置方式后,G->T重选次数增长6.91%,CS域话务增长19.70%,PS流量增长9.45%。
因此,在现有的各种制式网络覆盖不均衡的现实条件下,只有摒弃对称邻区配置的传统思维,而采用非对称邻区配置方法,才能实现四网融合的均衡发展。非对称邻区配置方法不仅适用于TD-S与GSM的互操作配置上,也将适用于TD-L与TD-S、TD-L与GSM的互操作配置。
3TD-S规划的分流方法
TD-S对GSM的分流情况,主要由终端分布和网络覆盖所决定的。可以预见,近两年GSM终端向双模终端的转换速度将会越来越快。因此,分区域的TD-S精细规划,提高高话务区域的连续深度覆盖,才能有效增强TD-S网络对手机终端数据业务量的分流能力。
3.1TD-S区域性规划策略
面对覆盖不足和投资有限的矛盾,只有采取差异化策略。从整体层面,需要通过大规模的建设,完善省会城市、沿海发达城市等大城市的覆盖。对于其他区域,需要根据区域特点,有重点的进行规划建设。
在GSM高话务区域内,TD-S网络的深度连续覆盖,是提升主流比例、有效提升分流能力的必要条件。在TD-S网络的建设中,由于TD-S网络较GSM网络采用了更高的频率,TD-S发射功率更低,因此,可以以T:G站点比例来衡量TD-S的深度覆盖能力。T:G站点比例越高,TD分流能力越强。
3.2TD-S价值区域选择
差异化的TD-S规划建设,还体现在城区内不同区域的价值分析上。所谓TD-S的价值区域,是指在四网协同下,能够充分发挥TD-S独有的作用,最大限度实现对GPRS流量分流的特定区域。因此,有待建设的TD-S价值区域具有区域内GPRS流量高、TD-S终端数量多、TD-S网络覆盖差的特点。根据上述特點,可以从三个角度进行地理渲染分析,直观体现TD-S价值区域分布。
EGPRS流量分析,主要体现EGPRS流量的地理分布情况、时域上的变化情况;T->G切换量分析,主要体现了各区域双模终端在TD-S和GSM之间的切换、重选情况,从而也间接反映了各区域的双模终端数量;TD-S的MR分析,主要体现了各区域的TD-S覆盖强弱,能够为我们提供直观的,基于用户的TD-S覆盖强度图。
这种三维度的渲染方式,为我们在寻找有待建设的TD-S价值区域时提供了更为直观、有效的方法。
4结束语
随着用户话务从语音为主,逐步向数据业务迁移,GSM网络已无法承载高速增长的数据业务。四网协同中,TD-S由于其相对于GSM网络的先进性、相对于TD-L的成熟性和相对于WLAN的完善性,注定在近三年中扮演及其重要的角色。在有限的投资下,只有做好精细规划,优化网络性能,才能最大限度的发挥TD-S的网络效能,从而支撑中国移动的可持续发展。
参考文献:
[1]祝华.以客户感知度为核心的2G、3G互操作优化策略研究.,2010.
[2]陶小,李翔,周勇.完善2G/3G互操作 提高TD-SCDMA网络效率[J].通信世界,2010.
[作者简介]李威(1979.1.11-),男,现就职于中国移动设计院陕西分公司,工程师,项目经理,毕业于西安电子科技大学,本科,从事通信设计、优化工作12年,曾担任省级设计项目总负责人,完成了多个GSM、CDMA、TD-SCDMA的设计工作。