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小区高UPPCH-ISCP值问题优化报告
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发表于 2011-12-14 20:45:43  只看楼主  QQ
【资料名称】:小区高UPPCH-ISCP值问题优化报告

【资料作者】:华为

【资料日期】:2008.8

【资料语言】:中文

【资料格式】:DOC

【资料目录和简介】:

小区高UPPCH-ISCP值问题优化报告












2009-5-20


目录
1概述4
1.1TD-SCDMA时隙结构4
1.2DW-PTS时隙简介4
1.3GP时隙简介5
1.4UP-PTS时隙简介5
2小区高UPPCH-ISCP值问题6
2.1小区高UPPCH-ISCP值问题的发现6
2.2小区高UPPCH-ISCP值问题的影响7
2.3小区高UPPCH-ISCP值问题的初步分析定位9
2.3.1系统外干扰9
2.3.2系统内干扰10
2.4UPPCH SHIFTING方案11
2.5小区高UPPCH-ISCP值问题的解决建议11
3高UPPCH-ISCP值问题的测试12
3.1测试目的12
3.2测试设备12
3.3测试方法和步骤12
3.4UPPCH位置的修改13
3.5测试小区的选择13
3.6测试中的关注点14
4测试结果及分析15
4.1CQT测试指标15
4.2测试结果分析15
4.3问题解决方法对比16
5**城市TD网络小区高UPPCH-ISCP值问题优化18
6小区高UPPCH-ISCP值问题优化总结19
















图 表 目 录
图 1TD-SCDMA的物理信道的信号格式4
图 2DW-PTS的时隙结构5
图 3GP的时隙结构5
图 4UP-PTS的时隙结构6
图 5全网高UPPCH-ISCP值小区的地理分布7
图 6随机接入过程8
图 7重定位信令流程8
图 8RNC间切换9
图 9主频点为10096的高UPPCH-ISCP小区10
图 10基站间因传播时延造成的导频信道干扰11
图 11双流邮局1小区(10120_95)14
图 12密集分布的小区18

表格 1测试设备12
表格 2双流邮局1小区接续时长15
表格 3双流邮局1小区CQT测试指标15
表格 4多频点UPPCH-ISCP值测试117
表格 5多频点UPPCH-ISCP值测试217
表格 6UPPCH位置修改前后RRC连接建立成功率19
表格 7UPPCH位置修改前后RNC间切换指标19
表格 8UPPCH位置修改前后接力切换指标19



















1概述
1.1TD-SCDMA时隙结构
TD-SCDMA的物理信道采用四层结构:系统帧,无线帧,子帧和时隙/码。依据不同的资源分配方案,子帧或时隙/码的配置结构可能有所不同。每一个子帧又分成长度为675us的7个常规时隙(TS0 ~ TS6)和3个特殊时隙:DwPTS(下行导频时隙)、GP(保护间隔)和UpPTS(上行导频时隙)。下图给出了TD-SCDMA的物理信道的信号格式。

图 1TD-SCDMA的物理信道的信号格式
1.2DW-PTS时隙简介
下行导频设计的目的主要是为了同步和小区初搜,下行导频时隙由32个码片的保护间隔(用作TS0时隙的拖尾保护)和64个码片的下行同步序列组成。SYNC-DL 是一组PN码,用于区分相邻小区,系统中定义了32个码组,每个码组对应于一个SYNC-DL序列,SYNC-DL PN码集在蜂窝网中可以复用。按物理信道划分,发送下行同步码的信道叫做下行导频信道。DW-PTS的时隙结构如下:

图 2DW-PTS的时隙结构
1.3GP时隙简介
在DwPTS和UpPTS之间,有一个保护间隔,它是NodeB下行和上行的一个转换点。GP由96个码片组成,时长75 us。GP可以确定基本的小区覆盖半径为11.25km。同时较大的保护带宽,可以防止上下行信号相互之间的干扰,还允许UE在发送上行同步信号时进行一些时间提前。GP的时隙结构如下:

图 3GP的时隙结构
1.4UP-PTS时隙简介
每个子帧中的UpPTS时隙在UE初试接入中用来发送上行同步码(SYNC-UL),以建立和NodeB的上行同步。UpPTS时隙长度为160码片,其中同步码长为128码片,另有32码片用作拖尾保护。按物理信道的划分,用于上行同步建立的信道叫做上行导频信道(UpPCH)。UP-PTS的时隙结构如下:

图 4UP-PTS的时隙结构
2小区高UPPCH-ISCP值问题
2.1小区高UPPCH-ISCP值问题的发现
**城市TD项目组通过OMC920的话统,对全网小区进行了UPPCH-ISCP(UPPCH干扰信号码平均功率)值的连续统计,从统计数据中发现有66个小区的UPPCH-ISCP值高于-90dbm,且在连续几天的统计中其值基本保持不变。
受干扰影响的小区频点涵盖了室外的全部6个频点,主要分布在**城市二环外,且在地理分布上较为均匀,城区边缘较多,如下图:

图 5全网高UPPCH-ISCP值小区的地理分布
2.2小区高UPPCH-ISCP值问题的影响
如下的随机接入过程,UE选择SYN_UL码通过UPPCH以估算的时间和功率发送,Node B检测到SYN_UL后,通过FPACH回送定时和功率的调整,UE收到FPACH上接收到这些信息控制命令后,就可得知自己的上行同步请求是否已经被系统接受,上行初始同步是否建立,也只有在上行同步建立后,才能进行后续的RRC连接过程。

图 6随机接入过程
如果UE在该小区由于UPPCH的高ISCP值无法取得上行初始同步,一是用户将在一定的信号电平下无法进行任何的业务,从而严重影响用户的感知,二是将影响到UE开机注册、位置更新和业务接入等和上行初始同步有关的后续过程,影响网络的KPI指标,比如切换。
**城市TD全网已经开启接力切换。接力切换由于使用了上行预同步技术而不会受到高UPPCH-ISCP值的影响,但是若源小区和目标小区分属于不同RNC,则切换过程实际上是重定位过程,而这个过程是以硬切换方式来处理的。重定位的过程中也会存在对目标切换小区的上行初始同步,会占用UPPCH信道,如下重定位信令流程:

图 7重定位信令流程
如果UE在RNC边界进行跨RNC切换时,其目标小区的UPPCH-ISCP值高,UE与目标小区的上行初始同步在一定的电平值下将变得很困难,从而导致因为上行同步失败造成的跨RNC的硬切换失败次数增多,话音质量变差,掉话几率也会变大,影响RNC间切换的成功率和小区的掉话率,如下区域小区间的切换:


图 8RNC间切换
2.3小区高UPPCH-ISCP值问题的初步分析定位
高UPPCH-ISCP值的问题属于干扰问题,可从系统外干扰和系统内干扰两大方面进行分析。
2.3.1系统外干扰
如果在一个区域内存在有外界干扰,那么它会对整个区域里的所有相同频点的基站都产生干扰,并对所有的上行时隙都有干扰,包括UPPCH、TS1和TS2,同时室外现在只有6个频点可供分配,在一个区域内存在很多的同频小区,但是从UPPCH-ISCP值高的小区分布来看,在高UPPCH-ISCP值小区附近的同频小区却未存在高UPPCH-ISCP值问题,从而排除了系统外干扰,如下图:

图 9主频点为10096的高UPPCH-ISCP小区
2.3.2系统内干扰
排除了存在系统外干扰的可能,进一步排查系统内部产生的干扰。
首先怀疑高UPPCH-ISCP基站附近存在GPS失步站点,由失步站点的下行信号落到了被干扰的小区的UPPCH信道内,引起了UPPCH-ISP值的升高。通过OMC提取基站告警,在这些区域并未发现有站点存在GPS告警,同时由于现网一个站点的三个小区共用一个GPS,如果GPS失步,将会影响到附近的3个频点,从上面的图5中也可以看出,被干扰小区周围的同频小区也并未出现高UPPCH-ISCP值问题,所以排除由于系统内部站点GPS失步造成的小区UPPCH-ISCP值高。
从高UPPCH-ISCP小区的全网分布和频点分布来看,并无规律可循,这些小区大多较均匀的分布在二环外面,城区边缘较为集中,涵盖室外使用的全部6个频点。通过受干扰小区的随机的分布,同时TD-SCDMA系统采用时分双工模式,不同基站之间需保持严格同步,初步怀疑为系统内小区间的导频信号干扰。
即某些小区的DW-PCH的信号通过反射、绕射、折射等多径到达较远的受干扰的小区位置的时候,其信号还能被受干扰小区所接收,同时其信号由于时延到达受干扰小区时的时间已经超过了DW-PTS时隙和UP-PTS时隙间的保护时隙GP的时长(75us),落到了受干扰小区的UP-PCH信道内,从而造成了对部分小区的UPPCH的干扰,使Node B侧测量得到的UPPCH-ISCP值偏高。如下图:

图 10基站间因传播时延造成的导频信道干扰
2.4UPPCH SHIFTING方案
UpPCH Shifting 方案的基本思想是由RNC根据Node B 对上行时隙的干扰测量,灵活调整UE 发送上行导频信道(UpPCH)的位置(如调整到业务时隙TS1,必要时调整到TS2,而不是局限于UpPTS时隙),达到规避小区间导频信号干扰的目的。
2.5小区高UPPCH-ISCP值问题的解决建议
为了确定和解决这个问题,我们提出了两个解决建议在现场进行相关的测试和验证:
(1)修改受干扰小区的主频点,观察UPPCH-ISCP值的变化和UE实际接入效果;
(2)使用UPPCH SHIFTING技术,把UPPTS时隙从原位置偏移到未受干扰的上行时隙TS1或TS2,观察PPCH-ISCP值的变化和UE的实际接入效果。
3高UPPCH-ISCP值问题的测试
3.1测试目的
本次测试的目的一是为了验证高UPPCH-ISCP值对UE初始上行同步的影响,二是为了验证高UPPCH-ISCP值问题的相关解决办法是否有效。
3.2测试设备
测试终端版本:
8130: 2.00.02.P01_A
名称数量生产厂家说明
Pioneer3.6.1.201套鼎立TD-SCDMA路测软件
电脑1台 用于测试和数据处理
测试终端(大唐8130)2台联芯科技用于采集数据
Navigator1套鼎立路测数据后台分析软件
表格 1测试设备
3.3测试方法和步骤
测试中使用测试终端进行AMR短呼CQT测试,AMR呼叫保持10秒间隔10秒,如果起呼失败间隔15秒再进行下一次呼叫,具体测试步骤如下:
(1)和机房联系,实时监控选择小区的UPPCH-ISCP,测试期间如果UPPCH-ISCP在一段时间内低于-90dBm;则停止测试,重新选择小区
(2)通知机房跟踪RNC log;
(3)记录机房统计的UPPCH-ISCP的平均值;
(4)找到测试小区,用路测终端锁定该小区进行测试;
(5)分别寻找PCCPCH RSCP低于-100dBm / -95dBm / -90dBm / -85dBm / -80dBm的点;
(6)在每个点起呼(拨打15999999007语音台)100次,接通即可释放;分别统计成功失败次数;
(7)如果在现场测试中发现在某些电平下,接通率低于80%,选择该电平值在修改频点或使用UPPCH SHIFTING偏移后进行测试,路测终端在该点起呼(拨打15999999007语音台)100次,分别统计成功失败次数,做修改前后的对比测试验证。
3.4UPPCH位置的修改
使用UPPCH SHIFTING技术,需要在OMC上执行以下操作:
(1)去激活小区
DEA CELL: CELLID= XXXX;
(2)修改UPPCH位置,从0改为22
MOD UPPCH: CELLID= XXXX, PHYCHID=1, POSITION=22;
(3)激活小区
ACT CELL: CELLID= XXXX;
(4)修改UPPCH-ISCP的测量位置
MOD CELLLDM: CELLID= XXXX, MEASTYPE=UPPCH, POSITION=22;
3.5测试小区的选择
本次测试选择了RNC9下面的双流邮局1小区作为重点测试小区,该小区的UPPCH-ISCP值长期保持在-83dbm左右,具体位置见下图:




图 11双流邮局1小区(10120_95)
3.6测试中的关注点
因为偏高的UPPCH-ISCP值主要影响UE的初始上行同步,因此本次测试我们使用AMR短呼来定量的验证其对UE初始上行同步的影响。
在这里我们通过统计测试软件侧记录的UE上发的RRC_CONNECT_REQUEST次数和RNC侧统计的RRC_CONNECT_COMPLETE次数来定量的反映高UPPCH-ISCP值对UE上行初始同步的影响和业务接入的影响。
4测试结果及分析
4.1CQT测试指标
双流邮局1小区UPPCH位置0(-80dbm)UPPCH位置0(-85dbm)UPPCH位置0(-90dbm)UPPCH位置22(-93dbm)UPPCH位置0(-90dbm)
接续时长(s)4.636.249.124.545.08
占用频点1012010120101201012010055
表格 2双流邮局1小区接续时长
双流邮局1小区RRC尝试次数RRC接通次数RRC建立成功率TD网占用时长(s)占用时长平均电平值UPPCH-ISCP值占用频点
UPPCH位置0(-80dbm)101101100.00%3215 -80.6dbm-83dbm10120
UPPCH位置0(-85dbm)1129988.39%3528-85.79dbm-83dbm
UPPCH位置0(-90dbm)1203327.50%3528-89.70dbm-83dbm
UPPCH位置22(-93dbm)9999100.00%2666-93.61dbm-108dbm
UPPCH位置0(-91dbm)1009999.00%2695-91.73dbm-93dbm10055
表格 3双流邮局1小区CQT测试指标
4.2测试结果分析
从表格2可以看出,随着测试电平值的降低,在高UPPCH-ISCP的情况下,同一小区相同频点下测得的RRC建立成功率越来越低,在-90dbm的时候,由于UE上行初始同步困难,其RRC连接尝试次数120次,仅建立成功33次,同时由于其在同步失败的情况下会重复发送RRC_CONNECT_REQUEST,直到RNC回应或重发次数超过对应的计数器,所以即使接入成功,其接续时长也会较大,从-80dbm的4.63秒上升到了-90dbm的9.12秒,影响用户的感知。高的UPPCH-ISCP值使UE的上行初始同步变得困难,进而影响到后续和随机接入相关的所有业务。
通过修改UPPCH的位置,从0改为22后,在测试期间的平均电平值下降到-93.61dbm时,UE仍能较快的成功的接入,接续时长和RRC建立成功率都有很大改善,UE的上行初始同步较好,同时通过OMC观察到的UPPCH-ISCP值也从-83dbm下降到了-108dbm,恢复正常。这说明该小区UPPCH受到的干扰为一个较窄时隙的干扰,且其TS1时隙没有受到干扰,干扰固定在UPPTS时隙,其干扰源和被干扰小区是同步的,进一步证实了前面关于干扰来源于系统内部不同小区间的由于信号传播时延导致的导频信道交叉干扰。通过使用UPPCH SHIFTING技术,更改UPPCH的位置能较好的解决系统内小区的下行信号由于传播时延对其它小区的上行信道的干扰问题。
通过修改小区的频点,从10120改为10055后,在测试的平均电平值下降到-91.73dbm时,UE仍能较快的成功的接入,接续时长和RRC建立成功率都有很大改善,UE的上行初始同步较好,同时通过OMC观察到的UPPCH-ISCP值也从-83dbm下降到了-93.5dbm,但较UPPCH位置偏移时测得的UPPCH-ISCP值差。这说明通过更改相应的频点,也能改善该问题。
4.3问题解决方法对比
从上面的测试和分析中可以看出,使用UPPCH SHIFTING技术和更换小区频点都能较好的改善高UPPCH-ISCP值对UE上行初始同步的影响,但是从现场的可操作性和实际效果来看,使用UPPCH SHIFTING 技术要好于更换小区频点,建议现场使用UPPCH SHIFTING技术来解决该问题,具体原因如下:
(1)从测试的效果来看,通过采用UPPCH SHIFTING技术,更改UPPCH的位置,使小区的UPPCH-ISCP值从-83dbm下降到了-108dbm,效果明显,而通过更换小区频点,从10120改为室内频点10055,小区的UPPCH-ISCP值从-83dbm只下降到了-93dbm,较更换UPPCH位置的效果差了很多,而更低的UPPCH-ISCP能保障UE在更低的接收电平值下更快更容易的取得上行初始同步,为业务的开展提供更有力的保障。
同时在部分高UPPCH-ISCP值的小区位置,更换频点并不一定能解决该问题,因为无线环境的复杂性,有时更换后的频点在该小区也不能改善其高UPPCH-ISCP值问题。例如我们在双流邮局1小区上就做了更换频点的测试,涉及室内3个频点和室外的3个频点,其结果为使用室内的2个频点,该小区的UPPCH-ISCP值有所改善,可到-94dbm左右,使用室外的3个频点,测试结果差不多,在-84dbm左右,该小区的UPPCH-ISCP值没有改善。测试结果如下:
频点100551006310071100801009610120
UPPCH-ISCP值-93dbm-93dbm-94dbm-84dbm-83dbm -83dbm
表格 4多频点UPPCH-ISCP值测试1
同时对另外两个小区41237( **城市空军招待所_1,10096)和1308( 交大广厦_2,10104)进行了更换频点测试,结果如下:
Cell ID100551006310071100801008810096101041011210120
41237-104.5-103-104-94.5-98-88.5-100.5-101-99
1308-102.5-101.5-103.5-94-96.5-96-87-94-95
表格 5多频点UPPCH-ISCP值测试2
(2)从可操作性上来看,由于**城市TD现网仅有9个频点可用,其中3个已分配做为室内频点使用,室外仅剩6个频点可用,同时站点在城区的分布又较为密集,在做频点规划的时候就已经捉衿见肘,同时现在**城市的TD网络经过几轮的优化,已经将全网的频点优化到了一个比较合理的程度,如果现在更换一个小区的频点,一是不好找合适的更换频点,如果确实需要更换频点,可能涉及小区周围较大区域的频点调整,操作难度大,二是更换频点后可能引起连锁反映,在该小区周围产生一些其它不可遇见的问题,影响网络性能。例如如下区域:

图 12密集分布的小区

5**城市TD网络小区高UPPCH-ISCP值问题优化
通过前面的测试和验证,使用UPPCH SHIFTING技术能有效的解决由于信号传播时延造成的系统内小区间下行导频信道对上行导频信道的干扰问题,使话统中统计出的小区高UPPCH-ISCP值问题得到有效的解决。
对此,我们对话统中提取的66个UPPCH-ISCP值高于-90dbm的小区都使用了UPPCH SHIFTING技术,更改了其UPPCH的位置。修改后通过对其UPPCH-ISCP值的连续观测,所有66个小区的UPPCH-ISCP平均值从-86dbm恢复到了-106dbm,UPPCH-ISCP值改善明显,现场测试同步和接入正常,小区高UPPCH-ISCP值问题解决。

修改UPPCH位置后,我们对于这66个小区的RRC连接建立成功率和切换成功率等相关指标进行了统计和对比,以验证修改UPPCH位置对网络的影响。如下:

66个小区
CS域RRC建立尝试次数CS域RRC建立成功次数CS域RRC连接建立成功率
修改前43242899.07%
修改后57956898.10%
表格 6UPPCH位置修改前后RRC连接建立成功率

66个小区RNC间切换出尝试次数RNC间切换出成功次数RNC间切换入尝试次数RNC间切换入成功次数RNC间硬切换成功率
修改前1917191892.11%
修改后1514131292.86%
表格 7UPPCH位置修改前后RNC间切换指标

66个小区RNC内同频接力切换尝试次数RNC内同频接力切换成功次数RNC内异频接力切换尝试次数RNC内异频接力切换成功次数接力切换成功率
修改前4834811699162996.70%
修改后1781701692162696.04%
表格 8UPPCH位置修改前后接力切换指标
从RRC建立尝试次数和成功次数来看,修改后较修改前有了大幅提高,用户能更容易的接入到网络中,这说明通过修改UPPCH的位置,达到了预期效果,同时考虑到现网用户基数小和高UPPCH-ISCP值小区的地理分布,RRC连接建立成功率、RNC间硬切换成功率和接力切换成功率等指标有所变化但在正常的波动范围内是正常的现象,说明修改UPPCH位置未对全网的性能造成影响,网络仍然运行正常。
6小区高UPPCH-ISCP值问题优化总结
从本次**城市TD网络部分小区高UPPCH-ISCP值问题的发现和处理情况来看,我们在以后的优化工作中要利用多种渠道去获取现网的运行情况,包括使用话务统计、日常测试、用户投诉收集等手段,尽量提早发现现网中存在的问题,并结合现场的实际测试和验证情况,去分析、解决问题,进一步的提高网络质量和用户的感知.
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