WCDMA室内分布系统异频组网实施与优化

张金芬

（中国联合网络通信有限公司莆田市分公司 351100）

1 室分异频需求

根据莆田WCDMA网络现状，目前在三个方面存在室分异频组网的需求：

1.1 解决导频污染

在密集城区特别是CBD区域，如市政广场周边区域、万达广场周边区域等，由于宏站密集、宏站天线挂高较高信号难以控制、高层建筑较多等原因，高层窗边信号多杂，容易形成导频污染，致使Ec/Io恶化，引发乒乓切换和掉话，用户体验差。导频污染问题，优先通过工程优化解决，如增强室内信号，调整室外站的方位角等。但是限于室内施工条件，通过工程手段增强室内信号的可行性和效果都有限；而室外宏站一般难以为了某一个室分站点而调整。异频方案能够很好的解决高层导频污染问题，改善室内VIP用户的体验，且相对于室内工程整改和室外宏站调整更易实施。

1.2 解决邻区漏配问题

在WCDMA系统中，Ec/Io是网络性能的关键指标。如果室内外同频小区间出现邻区漏配，会造成同频干扰，导致Ec/Io严重恶化，引起切换失败和掉话。

WCDMA系统单小区最多可配置32个同频邻区。在密集城区室外宏站密集、室分站点多且一个室分站往往含有多个小区，导致宏站很容易出现邻区满配而无法添加部分室分小区为邻区，影响切换和业务质量，导致掉话。

但WCDMA系统每个小区还可配置32个异频邻区。当室分站点采用异频方案，则周边宏站可以将该室分站点配置为异频邻区，避免同频邻区满配导致邻区漏配的情况。

1.3 吸收话务

根据调查，70%的话务量、90%的数据业务发生在室内。但从目前的话务统计情况看，室分站点的话务吸收远远达不到上述数字。这反映当前WCDMA室内覆盖面临三个问题：一方面室分站点的建设不足，需要加强室分覆盖；另一方面已有室分站点话务吸收少，容量闲置；而室外宏站承担的话务高，部分站点高负荷运行，面临扩容压力。

在3G室分工程实践中，发现室内外同频组网时，室内外围部分区域往往是室内外同频软切换区，甚至由室外信号占主导，室分系统无法有效吸收室内话务，而宏站承载了部分室内话务量，导致热点区域的室外宏蜂窝的负荷超高。

室分异频组网，室内可以形成相对独立的系统，窗边等区域的RSCP即使比较低（如-85dBm，-90dBm等），只要达到最低的覆盖要求，就可以使用户尽可能的驻留在室分小区上，有效吸收室内话务，提高室分系统的价值，同时降低宏站负载，减少了宏站的扩容成本。

2 室分异频组网存在的问题

从莆田联通前期的室分异频组网效果看，传统的室分异频组网存在如下问题：

影响1：由于异频组网干扰较小，室分小区泄漏到室外的信号RSCP较差但Ec/Io比较好，导致在室外区域（道路）用户容易驻留到室内小区，当用户快速经过时，可能存在呼叫建立成功率低或切换掉话的问题。

影响2：异频切换/重选判决采用绝对门限，且门限较低，导致室内外双向之间的切换/重选难以达到合理的效果，可能出现几种情况：（1）进入室内很深的地方都不能够切换/重选到室内，甚至切换/重选区域在电梯内，关门容易导致起呼失败或掉话；（2）从室内往室外走出去很远才触发切换/重选。

影响3：2D/2F门限设置的偏高，会对异系统切换和大网的多载波间的异频切换产生影响。目前异频和异系统共存时采用的是相同的2D/2F门限，一旦启动压缩模式后，根据UE上报的测量报告来选择切换到异频或异系统，但是实际测试发现UE优先选择异系统的概率远远大于选择异频的概率，这样严重影响了用户的体验。经常会出现用户投诉切换到2G的情况，但是实际上切换到2G时WCDMA信号质量非常好。

针对以上问题，下文给出一般场景下的参数优化方案。

3 室分异频组网策略

3.1 频点选择策略

根据协议3GPP TS 25.133规定，UE在空闲态和连接态均只能测量3个频点，即除了当前频点外，只能测量2个异频频点。当四频点组网时，其中一个频点需要配置另外三个频点的邻区时，由于UE最多只能测量两个异频频点，就会出现重选/切换不到第四异频点邻区上。考虑到宏站目前有少量的站点有F2载波配置，室分异频可以考虑F3频点。

3.2 异频室分站点选择

异频信号泄露容易对周围道路上宏站的重选/切换产生影响，可能导致掉话；同时室内外异频小区间、室分异频小区见容易在电梯内发生异频重选/切换不及时导致的呼叫失败和掉话。因此，以下场景不建议实施异频组网方案。

外泄严重的站点（以绝对电平判断，泄露信号的RSCP不能太高），不建议做异频，否则驻留、切换等参数不好设置，对周围道路会造成很大的影响。

电梯厅的室外信号很强的站点，不建议做异频。有的站点电梯在建筑边缘，电梯厅室外信号很强，而室外小区的2D/2F门限不可能设置的很高，在电梯厅仍然占用室外F1信号，异频切换区域发生在电梯内、电梯快速关门后，容易发生切换不及时掉话，尽量使电梯厅占用电梯所在小区的信号，保证异频切换区域在电梯厅，避免掉话。

3.3 异频组网方案

通过实践，可实施的异频组网方案主要有：（1）低层同频高层异频组网方案；（2）双载波异频组网方案；（3）全楼异频参数优化方案。

3.4 邻区添加策略

室分异频组网时和宏站双向之间不需要添加过多的邻区，主要考虑建筑出入口和高层窗边的必要的异频邻区关系；所有覆盖建筑物出入口都必须和宏站相互添加异频邻区，否则会因无法切换导致掉话；对于建筑物高层窗边等区域，如果室分信号良好，在室内可保证不切换到室外小区，可以不考虑添加室外宏站的异频邻区，但几个主要的宏站应该添加室分的异频邻区关系，避免万一室分通过门口区域的宏站异频邻区切换到其他宏小区或掉话后重选到某个宏小区后，无法重选/切换回室分异频小区。

3.5 异频重选策略

在路面上，通过参数优化，要避免用户重选到室分异频信号上。用户在进出建筑物时，需要及时重选到另一频点的小区。如果用户在还未重选成功的时候发起业务，当原先驻留的频点信号很弱的时候可能会产生呼叫失败；

异频重选的地点应该设定为大堂到电梯的中间区域，需要注意异频重选的区域必须在进电梯之前，否则可能因用户进入电梯，无线环境突变影响业务进行或中断业务。

3.6 异频切换策略

在路面上，同样要避免宏站到室分异频小区的切换。从室外进入室内，异频切换区域同样要设定该在进入大堂、进电梯以前的区域。避免在电梯间进行异频切换产生掉话。窗边等区域，应减少室分异频小区切换到室外小区，使用户尽量驻留在室分异频小区。

3.7 异频异系统共存策略

2D/2F门限设置的偏高，会对异系统切换和大网的多载波间的异频切换产生影响。因此，异频异系统共存时，需要通过参数设置，使用户优先切换到异频小区，保证良好的业务体验。

4 室分异频关键点与优化

4.1 典型场景的考虑

通常情况下室分异频方案中需要考虑的几个场景，按其对网络的影响排列如下：

重要程度 场景 需考虑要素 实施原则1 路面 宏站的重选室分异频信号在路面上的Ec/Io比较好，但RSCP差。路面上大网小区不能重选（切换）到室分泄露异频小区，否则可能引起掉话2 电梯室外（室内）到室内的异频切换（重选）区域不能在电梯内，否则电梯门关门容易引起掉话3 窗边 室内外切换电梯内的切换（重选）窗边不要轻易切换到室外小区，否则有可能难以切换回室内为满足上述条件，门口的切换是可以牺牲的。室外往室内的切换一般发生在深入室内的地方，室内往室外的切换一般发生在出门一段距离后。如果可能，门口的切换区域尽量设置在门口附近。4门口（含地下室出入口）门口的切换

在实际进行相关参数的调整与优化时，上述4个关键场景需综合考虑：

重选、切换参数（关键是2D/2F）的门限设置以及室外到室内邻区级的最低驻留门限建议根据室内外切换和重选点的测试值来进行设置。

室外小区的重选、切换参数建议设置的尽量高，以保证不对电梯切换/重选造成影响为标准，并能尽快在门口和窗边切换、重选到室内小区。但不能对室外小区之间的多载波、异系统的切换和重选造成影响。

室内小区的重选、切换、驻留参数建议设置的尽量低，下限一般以不对室外（道路）切换/重选造成影响为标准，上限一般以窗边尽量占用室分信号为标准。

道路、电梯、窗边、门口等多个区域的无线环境决定了室内外小区各参数的上限和下限，建议将室分站点修改为异频后对这几个关键区域的室内外信号进行详细的测试、记录，根据测试值合理设置室内外小区各相关参数。

当道路、电梯、窗边、门口等场景对参数的要求冲突时，优先保证不影响大网。

4.2 异频切换参数

WCDMA室分异频组网主要涉及到的异频切换参数为2D/2F门限，目前莆田2D/2F事件的触发方式为BOTH，即只要Ec/No和RSCP中的一个满足2D/2F门限，就会触发2D/2F事件。从现网情况看，室内向室外切换时主要起作用的是RSCP触发的2D/2F事件，室外向室内切换时主要起作用的是Ec/Io触发的2D/2F事件。

异频切换主要考虑路面、电梯、窗边等场景，2D/2F门限设置参考上述3个场景的实际测试情况综合确定。在不影响路面、不造成乒乓切换的前提下，对室外小区而言，该门限应该尽量高，以便：1）、进入室内时能够尽快切换到室内异频小区；2）、在窗边等室分信号有可能存在弱覆盖的区域，一旦切换到室外F1小区，可以尽快切换到室内；3）、设置过低则室外到室内的切换区域可能在电梯内，容易导致掉话。对室内异频小区而言，该门限应该尽量低，以便用户在窗边等室分信号有可能存在弱覆盖的区域能够占用室内异频信号而不切换到室外，使用户拥有较好的Ec/Io，获得良好的网络体验，并使室分小区尽可能的吸收话务量。

异频组网主要切换参数及优化原则：

4.3 重选参数

目前莆田联通的重选是基于Ec/Io进行判决的，这样就可能出现在室外道路上，由于室分异频信号泄露到道路上时RSCP很差但Ec/Io很好，用户在车里快速经过时，容易重选到室分异频小区，并快速衰落。此时如果起呼容易失败，接通后容易掉话。在优化实践中就出现过某个十字路口因为1km外的室分异频信号泄露引起的接入失败和掉话。

参数类型 参数名 参数说明 参数对网络性能的影响 设置原则异频测量报告方式InterFreqReportMode如果为PERIODICAL_REPORTING则采取周期上报方式，如果为EVENT_TRIGGER则采取事件上报方式。事件报告使用2B事件作为判决发起异频切换的触发事件；周期报告使用2D、2F事件作为压缩模式启动和停止事件。周期报告，面向RNC配置异频测量量InterFreqMeasQuantity 异频切换测量量如果选择BOTH，只要Ec/No和RSCP中的一个满足2D/2F门限，就会触发2D/2F事件缺省值为BOTH RSCP表示的异频测量启动门限分CS业务、PS非H业务、H业务分别配置在不影响大网、不造成乒乓切换的前提下，对室外而言，该门限应该尽量高；对室内而言，该门限应该尽量低。Ec/No表示的异频测量启动门限RSCP表示的异频测量停止门限Ec/No表示的异频测量停止门限2D和2F事件是压缩模式的启停开关。如果希望尽早启动压缩模式，可以设大2D/2F事件门限，否则设小；如果希望减小压缩模式启动停止的乒乓，可以适当增大2D和2F两个门限之间的差。异频异系统共存时2D2F测量参数选项CoexistMeasThdChoice用于确定当异频异系统测量共存时，选择哪种测量类型（异频测量或异系统测量）对应的2D/2F参数如果改变该参数，会导致2D/2F的门限相应发生变化，进而影响异频或异系统切换的触发场景。二选一，只有一个起作用。比如设置为异频测量对应的2D/2F参数，则只修改异频的2D/2F门限即可。参数类型 参数名 参数说明 参数对网络性能的影响 设置原则室外到室内邻区的Qqualmin(R12版本支持)小区重选时邻近小区公共导频信道Ec/No最低接入门限。只有邻近小区的CPICH EcNo值大于本门限时，该邻近小区才会参与小区重选排序。室外到室内邻区的Qrxlevmin(R12版本支持)小区重选时邻近小区公共导频信道RSCP最低接入门限。只有邻近小区的CIPICH RSCP值大于本门限时，该邻近小区才会参与小区重选排序。该参数用于消除室分异频信号泄露对周围道路宏站小区重选产生的影响。Qrxlevmin和Qqualmin的设置应统一考虑，注意和小区选择重选参数里的Qrxlevmin/Qqualmin的区别。本参数仅在邻区质量保证指示“InterNCellQualReqFlag”为TRUE时有效。根据室分信号的泄露程度来优化这两个参数，Qrxlevmin以周围道路上室分异频信号泄露的RSCP最高值为标准，再加几个dB的余量 。Qqualmin可采用默认配置。室内异频小区的SsearchHCS当服务小区的Srxlev小于本参数时，UE将启动所有同频和异频小区的测量，以便可以重选到更好的小区该值越大，选择邻近小区的概率越小，该值越小，选择邻近小区的概率越大。上限：窗边尽量不重选出去；下限：出门尽快重选到室外空闲/连接模式异频小区重选启动门限IdleSintersearch/Co莆田Sintrasearch空闲/连接模式启动同频小区重选的门限，当UE检测到服务小区的质量（UE测量的CPICH Ec/No）低于该门限加上服务小区的最低质量标准（即参数Qqualmin）时将启动同频小区重选过程。该参数设置过大，有可能使得小区重选频繁启动，消耗UE电池；设置过小，则有可能使得小区重选启动困难，不能及时更新驻留到质量好的小区，影响UTRAN和UE之间可能通信的质量。该参数仅能基于CPICH Ec/No进行判决，室内异频小区Ec/Io好，设置该参数无意义，采用默认配置；室外F1小区的该参数不建议设置过大，不出现进电梯仍占用室外信号导致关门瞬间起呼失败或起呼后即掉话的情况即可。

因此，必须控制异频信号泄露对周围道路的影响。莆田的做法是，增加室外到室内邻区级的Qqualmin、Qrxlevmin，通过限制小区重选时邻近小区公共导频信道Ec/Io和RSCP的最低接入门限，避免用户在室分信号RSCP很弱但Ec/Io很好的时候重选到室分异频小区。该值的设置需要以周围道路上室分异频信号的泄露情况为参考。

异频组网主要重选参数及优化原则：

4.4 异系统切换参数

2D/2F门限设置偏高，可能导致在3G信号还不是很差的时候（如RSCP -95Bm时3G的语音/数据业务性能仍远远优于2G）发生过多的异系统切换，影响用户体验。

可以采用2种方式对此进行优化：一是异频异系统共用2D/2F门限时增加异系统切换时延；二是将异系统切换改为事件上报，设置比2D门限更低的3A事件门限，使用户优先切换到异频小区，减少不必要异系统切换。

5 室分异频方案实施效果（三迪大酒店异频组网实施情况）

在测试过程中发现，酒店部分房间内RSCP良好，但部分房间Ec/Io很差，存在导频污染。

异频实施效果：

对该站点实施异频组网方案后，通过精细的参数优化，取得了良好的效果：通过对酒店地下室、1楼、6楼、13楼、21楼各个房间进行详细的测试结果表明，在异频组网的情况下，室分小区的Ec/Io始终保持在良好的水平，室分异频信号在大多处场景下占主导，偶尔切换到室外后能够很快地切回室分小区。其覆盖、切换、重选指标良好。异频组网后，房间内各区域Ec/Io分布如下：

为验证异频方案的效果，选择在室分信号较差的高层房间窗边（RSCP在-95dBm～-85dBm之间）进行了数据业务验证。对于1F、6F和13F、21F窗边楼层进行HSPA业务抽样测试，测试结果表明，异频方案可以保障在窗边等室分弱覆盖/导频污染区域的HSPA业务获得较高速率，测试平均HSDPA在5Mbps以上，平均HSUPA在1.5Mbps以上。

通过对酒店1F大堂出入口、1F电梯、周围道路进行切换和重选测试，并综合房间测试切换重选情况，可以看出，门口、电梯厅、窗边等关键区域，室内外小区之间的切换和重选性能良好，在周围道路测试时不切换/重选到室分异频小区。

从话统指标看，该酒店1周内话务量明显提升，关键话统指标正常，异系统切换次数明显减小，且PS业务掉话率指标较好，保持在0.14%左右，Ec/Io＞-6dB的比例较实施之前提升了17.19%，导频污染、邻区漏配等问题得以解决。

6 结论

通过实施室分小区异频组网方案，可以极大地改善在一些导频污染区域（如：房间内窗边）的Ec/Io，并使用户尽量驻留在室分小区；通过精细的参数调整可以基本避免对室外宏站的影响，不仅大大改善和提高了用户感知，而且可以使室分小区尽量吸收话务，在实现室内分布系统价值的同时减少了室外宏站的扩容压力，是解决现阶段室分站点导频污染和干扰问题的有效手段。

[1]《WCDMA技术丛书》 王有为 等著 人民邮电出版社 2011

[2]《移动通信》 2012

[3]《3G网络的核心技术与建设运营探讨》臧爱军 2010