WCDMA室分异频单载波组网研究
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作者: 钟健 侯几 何锋锋
【摘要】文章主要对WCDMA单载波异频组网和频间切换、重选原理进行研究，并提出了新策略，通过对现网高层室分覆盖站点进行异频组网试验、现场测试、参数调整等，成功解决了高层室分覆盖质量以及异频室分外泄问题，最后总结提升WCDMA高层室分覆盖质量的经验，并对其推广价值作了评价。
【关键词】WCDMA 室分异频组网 高层覆盖 切换 小区重选
1 前言
目前对于大中城市而言，WCDMA网络无线覆盖以“室外基站+室分系统”方式为主，对于高层建筑则多采用室内分布系统进行覆盖。随着网络规模的不断扩大，城区基站密度不断增大，室内外同频小区之间的干扰水平也在不断加大，越区信号的不断加剧也进一步恶化了高层信号质量；特别是窗边用户，普遍存在手机接通困难、容易断线、上网速率不高等问题。
本文提出一种利用单载波异频组网的方式，采用新的异频重选、切换策略，旨在提升WCDMA在高层建筑中的室内覆盖质量，改善高层用户体验。
2 基本原理和思路
2.1改善高层WCDMA室分覆盖质量的主要手段对比
日常解决建筑物高层覆盖的方法有很多，通常有工程类增补、室外站优化调整以及异频组网等，如表1所示：
异频信号不受周围室外小区同频干扰，可以在覆盖区域内获得极好的Ec／lo，在信号质量方面得到很大的改善，效果显著。
2.2频间重选与切换原理
(1)频间重选原理
频间重选与同频重选相似，需要经历以下流程：满足门限触发测量→邻区根据R准则排队→服务小区与邻区R值比较→执行重选；与同频重选区别在于，异频重选的触发门限为Sintersearch。
(2)频问切换原理
频问切换流程与同频切换流程相似，需要经历测量、判决、执行三个步骤。所不同的是，由于WCDMA收发机每次只能工作在一个频段上，要实现频问切换，UE需要启动压缩模式；而启动压缩模式，需要满足2D事件门限。因此，频问切换整体流程可以概述为：满足2D门限启动压缩模式→频间测量→2X事件判决→执行切换。
目前2X事件判决有3种，跟本文相关的主要有2A和2C，具体如下：
2A事件：最好载频发生变化。如果非工作载频质量好于工作载频中最好小区的质量，并满足迟滞条件(Hyste resis)和监测到事件至事件上报的时间差(TimetoTrigger)，则触发2A事件，执行切换。
2C事件：非工作载频高于某一门限，并满足迟滞条件和监测到事件至事件上报的时间差，则触发2C事件，执行切换。
2.3单载波异频组网方式及新策略
一般来说，异频组网方式可以采取全楼异频组网和高层异频组网两种，主要区别在于是否需要对小区进行拆分，两种组网方式对组网策略的要求基本一致。
(1)频问切换新策略制定
深圳现网的频间切换策略主要采用2A事件，测量量为RSCP。一次异频切换过程为：UE测量当前载频RSCP值低于-97dBm(即2D门限(-95dBm)减去迟滞(4dB)的一半)并满足时间差640ms，启动压缩模式进行频间测量；当非工作载频RSCP高于当前工作载频2dB(即2A事件迟滞(4dB)一半)，并满足时间差100ms，则完成2A事件判决，执行切换。
现网这套策略存在的主要问题是，通常在高层边缘区室外信号容易不稳定，在满足2A门限时容易依据场强的高低而切换至室外小区，由于室外小区Ec／10较差，UE掉话的概率会大幅增加，这有违异频单载波组网的初衷。异频组网的目的主要是让用户在进入大楼后，尽可能地占用室分信号，即使在窗边也避免乒乓现象，从而使用户获得更好的通话质量。
研究发现，采用2C事件可很好地解决该问题。2A与2C的差别主要在参考量的不同，2A关注的是相对量，2C关注的则是绝对量，绝对量的选取可以确保目标小区的信号质量，否则不允许发生切换。在2C事件中，同样涉及到门限如何选取的难处。以现网海量的数据作为依据，可以很好地找到参考点。
第1步：图1是根据室外路测数据绘制的云图，可以看出，目前室外小区Ec／Io好于一10dB的采样点，其对应的RSCP大部分集中在-85dBm以上。因此，可据此确定2C绝对量的门限，即室外小区RSCP要高于-85dBm，才是质量有保证的小区。
第2步：对多个楼宇的室分小区进行锁频测试，统计出大部分楼宇的边缘区域集中在-95dBm以上，见图2。因此可将启动压缩模式的门限定为-95dBm，该值可依据实际情况进行适当调整。
第3步：通过以上步骤，可以确定出选用新策略的具体门限，如表2所示。
(2)频问重选新策略制定重选策略方面，普通的异频单载波组网中出现的问题，主要是测量量门限较难把控。新策略制定的主要工作在于采用RSCP替代Ec／lo作为重选测量量。
深圳现网使用Ec／lo0作为重选测量量。室分采用异频组网后，由于室分异频没有同频干扰，所以即使在弱信号的情况下，Ec／10也好于周边室外小区信号，在室外环境下较难重选至室外信号，容易产生拖死、孤岛等现象。由于WCDMA本身的特性，以Ec／lo作为重选测量量，始终无法摆脱该问题，因此需要将测量量更改为RSCP。根据海量的现网路测数据，初步确定新策略的重选参数及其取值，如表3所不：
3 优化方法和应用
选取财富广场A座作为本次新异频单载波组网策略实验场所。该楼宇状况：由于物业的问题，较多办公区无法完成室分天线部署，导致边缘场强较弱，窗边信号均低于室外信号。采用原2A异频方式，一方面容易出现窗边频繁切换问题；另一方面容易出现用户由内往外移动时，无法正常重选至室外信号，导致拖死掉话。采用新的组网策略后，各项目性能均得到较大提升。
3.1信号质量
财富广场10F，测试表明(图3、表4)，新策略下楼层Ec／lo覆盖情况明显提升。
使用新策略后，在通话情况下，在大楼内部基本稳定占用室分信号，未出现占用室外信号的情况，说明信号质量更加牢靠，见图4。
3.2重选测试
在实施新策略后，从室内重选至室外的重选点稍向门口移动(图5)；这符合新策略制定初衷，即让UE尽可能留在室分内。同时，在出了大门以后，UE能重新选回室外，未出现滞留在室分小区的情况。
3.3切换测试
楼字大门切换测试方面，可正常切换。但是，在切换过程中发现切换带在大堂深处，主要是室外向室分切换慢所致。究其原因，是由于室外小区2D门限(95dBm)较低，而财富广场大门为玻璃门加玻璃幕墙结构，渗透信号强度普遍高于-95dBm，因此切换较慢，可适当微调该门限加以解决。
4 总结
本文通过理论与实际相结合，对WCDMA室分异频组网方式进行全面的评估和实施，提供了可靠的策略，具有较大的可操作性和可推广性。
(1)室分异频单载波组网新策略的使用，使得高层楼宇整体的信号质量有大幅度的提升；
(2)新策略解决了WCDMA网络开局以来长期困扰运营商的高层窗边问题；
(3)新策略解决了室分外泄信号拖死及内侵信号难以切换的问题；
(4)以现网海量的数据作依据，策略门限的选择更加科学、更加符合现网实际情况；后续也可依据该方法针对不同区域内的异频组网策略制定相应的门限，例如密集城区、郊区、农村等。
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