淺析TD-SCDMA系統(tǒng)中切換失敗的原因及解決方案

1、淺析TD-SCDMA系統(tǒng)中切換失敗的原因及解決方案摘要：切換失敗直接影響到用戶感知，一直以來都是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重中之重，由于產(chǎn)生的原因較復(fù)雜，涉及到覆蓋、參數(shù)、干擾、設(shè)備等軟、硬件多方面因素，很難快速的定位解決問題。本文擬對切換過程中常見問題的形成原因及解決方法提出初淺的見解，期待與業(yè)界同仁共同提高。關(guān)鍵詞：TD-SCDMA、切換、接力切換、硬切換、干擾、弱覆蓋。引言：切換從本質(zhì)上說是為了實現(xiàn)移動環(huán)境中語音（數(shù)據(jù)）業(yè)務(wù)的小區(qū)間連續(xù)覆蓋而存在的，從現(xiàn)象看是為了把無線接入點從一個小區(qū)換到另外一個小區(qū)。切換過程的優(yōu)化對任何一個蜂窩系統(tǒng)都是十分重要的，移動用戶應(yīng)當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)化的通信鏈路與相應(yīng)基站建立連

2、接。本文首先簡要介紹TD-SCDMA系統(tǒng)切換的原理及過程，對切換失敗產(chǎn)生的原因進行分析,然后結(jié)合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中遇到的切換失敗問題提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。一、切換的分類1、按照小區(qū)所屬邏輯位置可以分為小區(qū)內(nèi)切換、同NodeB內(nèi)小區(qū)間切換、不同NodeB的小區(qū)間切換、跨RNC切換、跨系統(tǒng)切換等。2、按照切換切換觸發(fā)條件可以分為邊緣切換，質(zhì)量差緊急切換，快速電平下降緊急切換，干擾切換、速度敏感性切換，負荷切換，功率預(yù)算切換等。3、按照切換控制方式主要有網(wǎng)絡(luò)控制切換（NCHO）、移動設(shè)備控制切換（MCHO）、移動設(shè)備輔助切換（MAHO）、網(wǎng)絡(luò)輔助切換（NAHO），目前主要采用MAHO模式。4、按照切換機制

3、可以分為硬切換和接力切換兩種。其中，接力切換僅可以在RNC內(nèi)執(zhí)行。二、切換的基本過程在TD-SCDMA系統(tǒng)中，切換主要分成測量、判決、執(zhí)行三個過程：1、測量過程在UE和基站通信過程中，UE需要對本小區(qū)基站和相鄰小區(qū)基站進行測量，測量過程主要分為同頻測量、異頻測量、系統(tǒng)間的測量。UE根據(jù)測量控制消息中的參數(shù)進行相應(yīng)的測量， 并根據(jù)測量量進行相應(yīng)的判斷，如果滿足事件觸發(fā)的條件，UE上報事件號。2、判決過程判決過程主要根據(jù)RNC切換算法中的各種切換準(zhǔn)則進行切換判決，決定用戶終端是否切換以及切換的目標(biāo)小區(qū)。 目前TD-SCDMA系統(tǒng)的切換算法采用基于導(dǎo)頻強度的具有滯后門限的切換準(zhǔn)則。3、執(zhí)行過程RNC

4、的切換判決完成后，將執(zhí)行切換過程。第一步，對目標(biāo)小區(qū)發(fā)送無線鏈路建立請求。當(dāng)RNC收到目標(biāo)小區(qū)的無線鏈路建立完成之后，將向原基站和目標(biāo)基站同時發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)承載，同時RNC向UE發(fā)送物理信道重配置命令觸發(fā)UE發(fā)起切換。三、切換的信令流程1、硬切換的信令流程：TD-SCDMA系統(tǒng)中的硬切換采用了“先斷后接”的流程。“斷”指斷開與原基站的專用信道的連接；“接”指建立與目標(biāo)基站的專用信道的連接。 RNC內(nèi)硬切換流程圖2、接力切換的信令流程：接力切換(Baton Handover)是TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。其設(shè)計思想是利用TDD系統(tǒng)特點和上行同步技術(shù)，在切換測量期間，利用開環(huán)技術(shù)進行

5、并保持上行預(yù)同步，即UE可提前獲取切換后的上行信道發(fā)送時間、功率信息；在切換期間，可以不中斷業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，從而達到減少切換時間，提高切換的成功率、降低切換掉話率的目的。切力切換不能應(yīng)用于所有的無線環(huán)境中，跨RNC切換不能應(yīng)用接力切換，只能采用硬切換。接力切換流程圖3、硬切換與接力切換的區(qū)別：接力切換的流程和硬切換的流程基本相同，區(qū)別在于物理信道重配置消息中ul_timingadvance的synchronisationParameters取值為空，即不含同步參數(shù)。此外UE的開環(huán)功控和開環(huán)同步計算方法不同，并且不存在UE上行發(fā)送UpPCH和接收NODEB 發(fā)送FPACH的過程。在實現(xiàn)的過程中，

6、硬切換是需要做上行同步的。而對于接力切換來講UE在收到消息后，開始進行和目標(biāo)小區(qū)的預(yù)同步，完成預(yù)同步后，直接開始專用信道的切換。四、切換問題的分析思路1、分析切換失敗點的信號覆蓋。2、觀察切換失敗點的頻點和臨區(qū)關(guān)系、切換關(guān)系、參數(shù)設(shè)置等。3、對比路測軟件和RNC的信令，確認切換失敗發(fā)生在哪一步，上行or下行。4、詳細分析失敗點的物理層所有關(guān)鍵測量。五、切換失敗問題的原因1、弱覆蓋造成的切換失敗在TD建網(wǎng)初期，TD的信號存在較多的覆蓋空洞或盲區(qū)，加上與G網(wǎng)的互操作尚處于摸索階段， 由于弱覆蓋引起的切換失敗較頻繁。2、鄰區(qū)漏配如果相鄰兩個小區(qū)未添加臨區(qū)關(guān)系的話，就不能實現(xiàn)兩個小區(qū)間的切換，初期優(yōu)化

7、過程切換失敗大多數(shù)是由于鄰區(qū)漏配導(dǎo)致的。3、導(dǎo)頻污染導(dǎo)頻污染區(qū)域，由于沒有主導(dǎo)頻，存在乒乓切換及C/I較差的問題，切換很容易失敗甚至導(dǎo)致掉話。4、拐角效應(yīng)：在城區(qū)內(nèi)，車輛沿著街道運動時，源小區(qū)的信號比較好，但是一旦拐彎到另外垂直的街道上，源小區(qū)的信號會急劇變低，而另外一個小區(qū)的信號可能會突然急劇增強，會導(dǎo)致和源小區(qū)鏈路失步，網(wǎng)絡(luò)側(cè)無法接收到UE的測量報告，從而存在切換失敗的現(xiàn)象5、乒乓切換（1）、 小區(qū)距離太近，或者小區(qū)覆蓋范圍太大，導(dǎo)致重疊覆蓋區(qū)內(nèi)的信號都相對較強，由于建筑物分布復(fù)雜，或者地形起伏較大，小區(qū)信號起伏并不一致，從而導(dǎo)致UE的乒乓切換；（2）、 部分小區(qū)切換參數(shù)設(shè)置不合理。主要有

8、“切入UE懲罰時間定時器”（設(shè)置過小會導(dǎo)致UE乒乓切換過重）、“切換時間延遲（設(shè)置過小會導(dǎo)致短時間內(nèi)的信號抖動都會發(fā)生切換）”、“PCCPCH RSCP切換遲滯量”（設(shè)置過小會導(dǎo)致信號稍有變動即會導(dǎo)致切換發(fā)生）等參數(shù)。 6、同頻干擾導(dǎo)致切換異常。TD-SCDMA系統(tǒng)雖然可以同頻組網(wǎng)，但由于其擾碼較短、相關(guān)性較差等原因，解擾后干擾余量較大，工程實踐中發(fā)現(xiàn)同頻組網(wǎng)具有難以彌補的缺陷，所以現(xiàn)在TD-SCDMA系統(tǒng)都采用異頻組網(wǎng)模式。（1）、兩個有切換關(guān)系的小區(qū)同頻會造成UE 測量不準(zhǔn)PCCPCH信號，不能在正常時刻發(fā)送measurement report。（2）、 切換過程中，當(dāng)手機執(zhí)行physic

9、al_channel_recfg后，會出現(xiàn)同時收到源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的下行信號時情況，這時候下行業(yè)務(wù)時隙的同頻干擾很有可能會造成手機下行物理層無法同步，而不能回physical_channel_recfg_cmp。7、越區(qū)覆蓋引起的切換問題當(dāng)站點位置特別突出或天線下傾角太小時，可能導(dǎo)致越區(qū)覆蓋，即UE占用該小區(qū)的信號后在穿越鄰區(qū)時因越界小區(qū)信號強于鄰區(qū)而未切換，直至未配鄰區(qū)關(guān)系的區(qū)域，由于該區(qū)域的小區(qū)和該越界小區(qū)之間沒有互配置鄰小區(qū)，將會導(dǎo)致無法切換從而掉話的現(xiàn)象。8、目標(biāo)鄰小區(qū)負荷過高（或部分傳輸通道故障），導(dǎo)致切換失敗當(dāng)目標(biāo)鄰小區(qū)的負荷過高時，切換將無法完成。另外，當(dāng)目標(biāo)小區(qū)的部分傳輸通道由

10、于誤碼較高或者頻繁瞬斷時，將會導(dǎo)致地面電路資源無法激活，從而引起切換（選擇）失敗。如果是跨RNC時，由于源RNC不了解目標(biāo)RNC的傳輸故障情況，因此只要有切換請求，就會嘗試進行切換執(zhí)行，而最終導(dǎo)致切換失敗，這種情況要持續(xù)到源RNC收不到目標(biāo)小區(qū)的測量報告為止。 9、目標(biāo)小區(qū)上行同步失敗導(dǎo)致切換失敗 （1）、 目標(biāo)小區(qū)上行UPPCH干擾嚴重，或者同時有其他UE的上行同步碰撞，導(dǎo)致和目標(biāo)小區(qū)的上行同步失??；（2）、目標(biāo)小區(qū)的UPPTS期望接收到的功率設(shè)置過小，可能會導(dǎo)致同步無法完成。10、源小區(qū)下行干擾嚴重導(dǎo)致切換失敗 在切換帶處出現(xiàn)下行干擾，有可能是相應(yīng)小區(qū)的下行信號遭受到了其他無線信號的干擾。

11、干擾源可能來自于TD系統(tǒng)內(nèi)其他同頻小區(qū)，也可能是其他異系統(tǒng)的干擾。另外如果源小區(qū)信號發(fā)生陡降(如建筑物阻擋等)，或者目標(biāo)小區(qū)信號突然陡升，目標(biāo)小區(qū)的下行信號有可能會對源小區(qū)的信號形成干擾（此時源小區(qū)信號并不差，甚至在附近都會存在該類問題）。這也是切換失敗的一種典型原因。11、無線參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致切換不及時 如果切換觸發(fā)事件上報不夠及時，將會導(dǎo)致切換不夠及時，從而存在切換失敗和通話質(zhì)量變差的可能性。12、智能天線賦形問題導(dǎo)致切換異常由于TD-SCDMA采用多通道智能天線系統(tǒng)，而良好的賦形，首先需要各個通道之間功率校正的一致性。如果功率校正通不過，將會導(dǎo)致賦形產(chǎn)生偏差，從而可能會導(dǎo)致系統(tǒng)切換失敗

12、。13、NODEB設(shè)備故障引起的切換問題NODEB設(shè)備故障有Path Disable，GPS失步，DSP GROUP degraded，RRU等問題均可能引起切換異常。六、切換失敗的解決方法1、弱覆蓋引起的切換問題處理（1）、增加站點保證覆蓋。（2）、調(diào)整天線的高度和傾角、方位角。（3）、加大PCCPCH的功率。（4）、優(yōu)化2/3G互操作參數(shù)，以G網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢彌補T網(wǎng)的覆蓋不足。2、鄰區(qū)漏配的解決方法對于鄰區(qū)漏配，通常采用如下方法進行確認：方法一：通過路測軟件的地圖信息和基站位置信息，一般我們可以初步判斷切換時的目標(biāo)小區(qū)，如果切換掉話前目標(biāo)小區(qū)并未出現(xiàn)在路測軟件的鄰區(qū)列表當(dāng)中，則可以初步判斷屬

13、于鄰區(qū)漏配；方法二：觀察掉話前UE記錄的服務(wù)小區(qū)的PCCPCH RSCP信息和Scanner記錄的TOPN小區(qū)信息，如果UE記錄的服務(wù)小區(qū)PCCPCH RSCP很差，而Scanner記錄的TOPN小區(qū)中的最強小區(qū)場強很好；同時檢查Scanner記錄TOPN小區(qū)中的最強小區(qū)的擾碼是否出現(xiàn)在掉話前最近出現(xiàn)的測量控制的鄰區(qū)列表中，如果測量控制的鄰區(qū)列表中中沒有該擾碼，那么可以確認是鄰區(qū)漏配。方法三：如果掉話后UE馬上進行小區(qū)重選，而UE重選的小區(qū)擾碼和掉話時的擾碼不一致，也可以懷疑是鄰區(qū)漏配問題，可以通過測量控制進一步進行確認（從掉話位置的消息開始往前找，找到最近的同頻或異頻測量控制消息，檢查該測量

14、控制消息的鄰區(qū)列表）。找到漏配的鄰區(qū)后，添加相應(yīng)的鄰區(qū)關(guān)系即可解決。3、導(dǎo)頻污染的解決方法對于導(dǎo)頻污染引起的切換問題，可以通過調(diào)整某一個天線的工程參數(shù)或調(diào)整PCCPCH POWER，使該小區(qū)成為主導(dǎo)小區(qū)；也可以通過調(diào)整周圍的其他幾個小區(qū)的天線工程參數(shù)及PCCPCH POWER，減小信號到達這些區(qū)域的強度；從而減少導(dǎo)頻個數(shù)；如果條件許可，可以增加新的基站覆蓋這片地區(qū)。4、拐角效應(yīng)的解決方法（1）、如果信號允許，可以通過調(diào)整工程參數(shù)（加大鄰小區(qū)的下傾角）或者無線參數(shù)（如調(diào)整小區(qū)臨時偏置），改變切換帶，使UE在拐彎前進行提前切換；通過配置3dB左右的CIO是比較好的解決辦法。但會影響該對鄰區(qū)的其他切

15、換區(qū)域，需要進行測試驗證。（2）、使用直放站或者射頻拉遠方式解決。 5、乒乓切換的解決方法可以調(diào)整某個小區(qū)的天線或PCCPCH POWER使覆蓋區(qū)域形成主導(dǎo)小區(qū)，也可以調(diào)整切換延遲時間或者切換遲滯參數(shù)，來增大切換發(fā)生的難度等來減少乒乓的發(fā)生。6、同頻干擾的解決方法修改同頻鄰小區(qū)的頻點，以規(guī)避同頻鄰區(qū)現(xiàn)象的出現(xiàn)。7、越區(qū)覆蓋的解決方法可以通過DT路測進行分析定位；另外可以通過從信令儀中統(tǒng)計TA值，看是否存在TA過大現(xiàn)象。（1）、可以通過適當(dāng)加大越界小區(qū)的天線下傾角、適當(dāng)降低PCCPCH的發(fā)射功率、調(diào)整方向角等手段抑制越區(qū)現(xiàn)象。但是需要注意不會對本小區(qū)的服務(wù)區(qū)域造成影響。（2）、如果頻率和碼的規(guī)劃

16、拓撲允許，可以通過互配鄰小區(qū)的方式解決，這樣一旦UE駐留到該越區(qū)小區(qū)后，可以在附近小區(qū)信號強時，順利切換出來，不會導(dǎo)致掉話。不過此方法容易造成網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的混亂，除非工程調(diào)整或參數(shù)調(diào)整后仍無法抑制越區(qū)覆蓋現(xiàn)象，否則慎用。8、目標(biāo)小區(qū)負荷過高導(dǎo)致切換異常的解決方法（1）、可以通過性能統(tǒng)計中對于目標(biāo)小區(qū)的負荷統(tǒng)計進行分析，另外檢查目標(biāo)小區(qū)的負荷控制門限設(shè)置是否合理。（2）、如果是目標(biāo)小區(qū)的負荷控制門限設(shè)置過低，則可以根據(jù)實際情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。但是需要對該小區(qū)的運維數(shù)據(jù)進行分析后確定，以免調(diào)整后，導(dǎo)致該小區(qū)產(chǎn)生擁塞現(xiàn)象。（3）、對于傳輸故障，需要協(xié)調(diào)相關(guān)人員盡快解決傳輸質(zhì)量問題。9、目標(biāo)小區(qū)上行同

17、步失敗導(dǎo)致切換異常的解決方法可以調(diào)整FPACH的功率、UPPTS期望接收功率、如果UP干擾很大可以通過UPPTS偏移技術(shù)來降低UP干擾。10、源小區(qū)下行干擾嚴重導(dǎo)致切換異常的處理（1）、切換帶處源小區(qū)遭受到嚴重的下行干擾，可以使用掃頻進行排查。（2）、對于源小區(qū)信號陡降或者目標(biāo)小區(qū)陡升導(dǎo)致的下行干擾問題，可以適當(dāng)調(diào)整天線參數(shù)進行優(yōu)化解決。11、無線參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致切換異常的解決方法（1）、熟悉無線參數(shù)的含義及合理的取值范圍，在無線參數(shù)進行調(diào)整后應(yīng)立即實施驗證測試以評估參數(shù)調(diào)整的影響。（2）、檢查切換開關(guān)是否打開。如果測試UE上可以看到相應(yīng)的鄰小區(qū)PCCPCH RSCP遠大于服務(wù)小區(qū)（比如大6

18、dB以上，且持續(xù)時間超過5秒以上）而不進行切換，可能是由于服務(wù)小區(qū)無線參數(shù)中的“切換開關(guān)”參數(shù)設(shè)置為“TRUE”，從而導(dǎo)致該UE無法切出該小區(qū)。12、智能天線賦形問題導(dǎo)致的切換異常處理首先查看告警臺是否有異常告警存在，通過后臺的通道校正進行檢查，對于校正無法通過的需要及時處理更換故障部件。13、解決NODEB設(shè)備故障的問題，最主要是通過告警和測量上報發(fā)現(xiàn)，更換故障設(shè)備。七、具體案例分析（增加三明現(xiàn)網(wǎng)中DT測試時有關(guān)切換問題的路測圖）下面是我們在平時路測中碰到的典型切換失敗的例子，由于目前三期城市站點比較少，所以弱場的地方較多。該例就是一個典型的弱場導(dǎo)致切換失敗的例子。從石油公司1小區(qū)，小區(qū)號為

19、25031往三明重機場方向行駛，由于三明重機場跟石油公司1小區(qū)沒有做鄰區(qū)，所以在石油公司1小區(qū)信號越來越弱的情況下UE會嘗試從石油公司1小區(qū)切往石油公司3小區(qū)，但是3小區(qū)信號也非常弱導(dǎo)致切換失敗。如下圖所示：從后臺的信令跟蹤信息可以看出擾碼為127的石油公司3扇區(qū)信號已經(jīng)達到了0-116=-116db了，無法滿足切換條件導(dǎo)致切換失敗。把石油公司1扇區(qū)和三明重機場1扇區(qū)的鄰區(qū)加上后，能夠正常切換到三明重機場1扇區(qū)。正常切換的前臺截圖正常切換的后臺信令截圖另外由于規(guī)劃頻點擾碼時，有些鄰區(qū)有同頻同擾碼的情況也會導(dǎo)致切換失敗前臺路測截圖如下：從該圖片上看鄰區(qū)金谷賓館1扇區(qū)的信號強度很好，但是卻出現(xiàn)了切