【摘要】文章概要介紹了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)更新原因、小區(qū)更新目的、小區(qū)更新的信令流程和相關(guān)定時(shí)器的作用，詳細(xì)討論了大唐移動(dòng)公司的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，小區(qū)更新在TD-SCDMA系統(tǒng)中的作用及優(yōu)化策略。

【關(guān)鍵詞】小區(qū)更新 無線鏈路 失敗 移動(dòng)性管理

1 引言

在通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（UMTS，Universal Mobile Telecommunication System）網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)性管理的功能包括：位置區(qū)更新、路由區(qū)更新、小區(qū)更新、URA（Universal Terrestrial Radio Access Network RegistrationArea，通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)注冊(cè)區(qū)）更新。移動(dòng)性管理的絕大部分功能由UE（User Equipment，用戶設(shè)備）的非接入層和核心網(wǎng)來執(zhí)行，另外一部分功能是由UTRAN中的RRC（Radio Resource Control 無線資源控制）子層來執(zhí)行，因此對(duì)等的終端接入層的RRC子層也必須具備相關(guān)的移動(dòng)性管理功能。小區(qū)更新過程和URA更新過程就是RRC子層處理移動(dòng)性管理的兩個(gè)重要過程。

URA是UTRAN內(nèi)部區(qū)域的劃分，適用于UE處于RRC連接狀態(tài)的情形，一個(gè)URA包含了一個(gè)或多個(gè)Cell(小區(qū))，具體由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃決定，定義URA是為了更加有效地利用無線資源。一是從網(wǎng)絡(luò)側(cè)考慮：通過定義URA，可以使部分移動(dòng)性管理功能由UTRAN來協(xié)作完成，這樣通過UTRAN的配合就能更加有效地尋呼到某個(gè)UE。二是從UE側(cè)考慮：UE的RRC連接有五種狀態(tài)（CELL_DCH，CELL_FACH，CELL_PCH，URA_PCH，IDLE）。如果UE上有業(yè)務(wù)，那么此時(shí)UE應(yīng)處于CELL_DCH或者CELL_FACH狀態(tài)；如果UE上沒有業(yè)務(wù)進(jìn)行，但UE上將要有業(yè)務(wù)發(fā)生的可能性比較大，那么UE可以長(zhǎng)時(shí)間處在CELL_PCH或者URA_PCH狀態(tài)；如果UE上目前沒有業(yè)務(wù)正在進(jìn)行，而且UE將要發(fā)生業(yè)務(wù)的可能性非常小，那么UE應(yīng)處在IDLE狀態(tài)。之所以要區(qū)別CELL_PCH和URA_PCH兩個(gè)不同的連接狀態(tài)，是從節(jié)省無線資源的角度考慮的。如果UE處在CELL_PCH狀態(tài)，但其頻繁在小區(qū)中切換，那么UE要頻繁進(jìn)行小區(qū)更新；而如果引入了URA_PCH狀態(tài)，這樣小區(qū)間的更新將被URA更新取代，UE可以在URA Id發(fā)生變化的時(shí)候（跨越多個(gè)cell）再進(jìn)行URA更新，而不必頻繁地小區(qū)更新。

URA更新過程和小區(qū)更新過程的信令流程基本相似，區(qū)別在于觸發(fā)更新的范圍不一樣，不做詳細(xì)介紹。本文主要研究TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中，UE的RRC子層觸發(fā)的小區(qū)更新過程。

2小區(qū)更新概述

2.1 小區(qū)更新的目的

小區(qū)更新過程有以下幾個(gè)主要目的[1]：

（1） 通知UTRAN，處于CELL_PCH或CELL_FACH狀態(tài)的UE重新進(jìn)入了服務(wù)區(qū)；

（2） 通知UTRAN，UE的AM RLC(確認(rèn)模式 無線鏈路控制)實(shí)體發(fā)生了不可恢復(fù)的RLC錯(cuò)誤；

（3） 周期性小區(qū)更新可作為CELL_PCH或CELL_FACH狀態(tài)下的UE監(jiān)管機(jī)制；

（4） 通知UTRAN，處于CELL_PCH或CELL_FACH狀態(tài)下的UE發(fā)生小區(qū)重選后所在的小區(qū)；

（5） 用于處于CELL_DCH狀態(tài)下的UE發(fā)生無線鏈路故障時(shí)的處理；

（6） 用于UE發(fā)送UE CAPABILITY INFORMATION（UE能力信息）消息失敗時(shí)的處理；

（7） 通知UTRAN，處于CELL_PCH狀態(tài)下的UE收到尋呼或需要發(fā)送上行數(shù)據(jù)，需要將其狀態(tài)轉(zhuǎn)移到CELL_FACH狀態(tài)；

2.2 小區(qū)更新的原因

小區(qū)更新過程由UE發(fā)起，當(dāng)UE滿足下面某一種條件時(shí)，可發(fā)起小區(qū)更新過程。如果某幾種小區(qū)更新觸發(fā)條件同時(shí)發(fā)生，則按照下述次序，優(yōu)先以前面的原因進(jìn)行小區(qū)更新[2]。

（1） 上行數(shù)據(jù)傳送

（2） 尋呼響應(yīng)

（3） 無線鏈路失敗

（4） 重新進(jìn)入服務(wù)區(qū)

（5） RLC不可恢復(fù)錯(cuò)誤

（6） 小區(qū)重選

（7） 周期性小區(qū)更新

上述的七種原因，在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)中，出現(xiàn)情況較多的是兩種: 無線鏈路失??； RLC不可恢復(fù)錯(cuò)誤。為什么是這樣的情況呢?這與UE的狀態(tài)有關(guān)，如果UE處于連接模式,UE通常保持在CELL_DCH狀態(tài)。UE處于CELL_FACH狀態(tài)，是較短暫的狀態(tài)，一旦UE做業(yè)務(wù)時(shí)，無論是CS域的還是PS域的，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通常給UE分配專用資源，UE就處于CELL_DCH狀態(tài)。另外，當(dāng)分組調(diào)度算法開關(guān)關(guān)閉時(shí)，UE不會(huì)處于CELL_PCH或URA_PCH狀態(tài)，即使PS調(diào)度算法開關(guān)打開，只有當(dāng)上行和下行的業(yè)務(wù)量都為0時(shí)，UE的狀態(tài)才可能躍遷至CELL_PCH或URA_PCH狀態(tài)。

無線鏈路失敗、RLC不可恢復(fù)錯(cuò)誤這兩種原因引起的小區(qū)更新，很多情況下是由于無線環(huán)境質(zhì)量太差引起，是TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員高度關(guān)注的方面。

2.3 小區(qū)更新流程及定時(shí)器介紹

根據(jù)“小區(qū)更新證實(shí)”信息內(nèi)容不同，小區(qū)更新流程也不同[1]，舉例如下：

如果消息中包含“物理信道信元”且不包含“無線承載信元”和“傳輸信道信元”，UE將回應(yīng)“物理信道重配完成”消息。

小區(qū)更新中常見定時(shí)器和計(jì)數(shù)器如下：

（1） T302參數(shù)描述：UE在發(fā)送“小區(qū)更新/URA更新”消息后啟動(dòng)此定時(shí)器， 接收到“小區(qū)更新證實(shí)/URA更新證實(shí)”消息后停止； 如果T302超時(shí)且UE重發(fā)計(jì)數(shù)器V302<=N302，UE將重發(fā)“小區(qū)更新/URA更新”消息， 否則UE轉(zhuǎn)入空閑模式。

（2） N302參數(shù)描述：重發(fā)“小區(qū)更新/URA更新”消息的最大次數(shù)。

（3） UE移動(dòng)信息確認(rèn)消息定時(shí)器：?jiǎn)?dòng): MM（移動(dòng)性管理）模塊向UE發(fā)送對(duì)等層消息（小區(qū)更新確認(rèn)/URA更新確認(rèn)）后， 啟動(dòng)該定時(shí)器；停止: 定時(shí)器內(nèi)，收到UE的響應(yīng)消息，停止該定時(shí)器；超時(shí): 超時(shí)釋放UE。

關(guān)于T304、N304、T305、T307、T316、T317，本文不再詳細(xì)描述,參見[2]。

3小區(qū)更新在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的作用和優(yōu)化策略

3.1 小區(qū)更新在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的作用

小區(qū)更新可以稱為TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的挽救機(jī)制，合理利用TD-SCDMA中的小區(qū)更新，能夠提升網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，如接通率、掉話率等。由大唐移動(dòng)公司承建的RAN網(wǎng)絡(luò),前期在優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)掉話率、接通率指標(biāo)都比較差，通過分析路測(cè)日志和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的信令流程，發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分是由于下行失步引起無線鏈路失敗或RLC不可恢復(fù)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的小區(qū)更新，但是小區(qū)更新成功率較低，這樣對(duì)掉話率和客戶感受度都有很大的影響。

通過大唐移動(dòng)公司的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員的攻關(guān)，總結(jié)出小區(qū)更新在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的重要作用。首先應(yīng)盡量減少小區(qū)更新的次數(shù)，其次提高小區(qū)更新的成功率，進(jìn)而改善接通率、掉話率等指標(biāo)。

3.2 小區(qū)更新在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)化策略

（1）優(yōu)化策略之一：盡量減少小區(qū)更新的次數(shù)

在大唐移動(dòng)公司的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，發(fā)現(xiàn)無線鏈路失敗或RLC不可恢復(fù)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的小區(qū)更新，存在兩種場(chǎng)景：一是切換不成功觸發(fā)小區(qū)更新的情況，占比例較大；二是無線鏈路惡化引起小區(qū)更新，這種情況通過改善無線環(huán)境解決，本文不進(jìn)行詳述。

對(duì)于切換不成功觸發(fā)小區(qū)更新的情況，詳述如下：

UE上報(bào)“測(cè)量報(bào)告”后，未收到“物理信道重配”消息，經(jīng)過15秒后，UE重新搜到更好的小區(qū)，UE上報(bào)小區(qū)更新，并且小區(qū)更新成功。從RNC（Radio Network Controller 無線網(wǎng)絡(luò)控制器）側(cè)信令看，RNC沒有收到“測(cè)量報(bào)告”，后經(jīng)過一段時(shí)間，收到小區(qū)更新。

雖然小區(qū)更新成功，但要分析為什么切換未能成功，大致從以下幾方面關(guān)注：

（1） 可能是無主覆蓋問題：導(dǎo)致滿足“測(cè)量報(bào)告”上報(bào)時(shí)間太晚，網(wǎng)絡(luò)側(cè)未接收到。

（2） 可能是漏配鄰區(qū)問題：更好的鄰區(qū)漏配，致使?jié)M足“測(cè)量報(bào)告”上報(bào)時(shí)間太晚。

（3） 可能是滿足“測(cè)量報(bào)告”上報(bào)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)參數(shù)配置不合適：參數(shù)配置不當(dāng)，使?jié)M足“測(cè)量報(bào)告”上報(bào)時(shí)間太晚。

具體屬于哪種原因需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置參數(shù)和無線環(huán)境逐一排查，本文不做主要論述。

在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，對(duì)于觸發(fā)小區(qū)更新前的信令流程尤其關(guān)注，盡量減少小區(qū)更新出現(xiàn)的次數(shù)。

（2）優(yōu)化策略之二：提高小區(qū)更新的成功率

對(duì)于小區(qū)更新失敗導(dǎo)致的掉話，首先要明確小區(qū)更新的觸發(fā)原因，UE的下行失步是什么原因?qū)е碌模瑢?duì)于無線環(huán)境很差情況下發(fā)生下行SIR（信噪比）很差并最終失步，應(yīng)從無線環(huán)境角度去解決；對(duì)于無線環(huán)境很好情況下發(fā)生下行SIR很差并最終失步，可以嘗試從系統(tǒng)內(nèi)干擾去挖掘問題；對(duì)于一個(gè)小區(qū)出現(xiàn)的問題，要推廣到對(duì)全網(wǎng)該類問題的核查。

小區(qū)更新優(yōu)化案例一：

現(xiàn)象：

UE向RNC發(fā)送“小區(qū)更新”消息后，UE將啟動(dòng)T302定時(shí)器， 時(shí)間為10秒，當(dāng)收到“小區(qū)更新證實(shí)”消息后停止。 在T302時(shí)間內(nèi)可以有N302次（默認(rèn)3次）重發(fā)“小區(qū)更新”的機(jī)會(huì)，如果T302超時(shí)且已經(jīng)重發(fā)最大次數(shù)，UE仍然未收到“小區(qū)更新證實(shí)”消息，UE轉(zhuǎn)入空閑模式。

當(dāng)T302到期后且N302已重傳完畢，但UE仍然未收到“小區(qū)更新證實(shí)”消息的異常事件，可能存在原因及解決思路 ：

◆Uu（UTRAN與UE之間的接口）口顯示UE已成功發(fā)“小區(qū)更新消息”，但由于開環(huán)同步存在問題，RNC側(cè)沒有收到“小區(qū)更新證實(shí)”，未進(jìn)行處理?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)側(cè)的信令進(jìn)行判斷。

◆Uu口顯示UE已成功發(fā)送“小區(qū)更新”消息，RNC側(cè)已經(jīng)收到，但是小區(qū)更新中小區(qū)更新的原因不是上述七種原因之一，RNC無法識(shí)別。可以通過小區(qū)更新消息所帶內(nèi)容查詢。

◆Uu口顯示UE已成功發(fā)送“小區(qū)更新”消息，RNC側(cè)已經(jīng)收到，并下發(fā)了“小區(qū)更新證實(shí)”消息，但是由于弱覆蓋、內(nèi)部干擾或外部干擾等其它原因?qū)е孪滦惺Р剑琔E未能接收。可以通過路測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)UE的無線覆蓋和干擾進(jìn)行分析。

◆Uu口顯示UE已成功發(fā)送“小區(qū)更新”消息，RNC側(cè)已經(jīng)收到，并下發(fā)了“小區(qū)更新證實(shí)”消息，該消息通過FACH（前向接入信道）進(jìn)行傳送。但是可能由于到達(dá)時(shí)間點(diǎn)過早，基站的FP（幀協(xié)議）層認(rèn)為下行出窗而扔掉，導(dǎo)致UE無法收到。通過信令跟蹤接口消息判斷解決。

小區(qū)更新優(yōu)化案例二：

現(xiàn)象：

◆Uu口看見UE向RNC發(fā)送“小區(qū)更新”消息，并且收到了RNC下發(fā)的“小區(qū)更新證實(shí)”消息，之后RNC側(cè)將啟動(dòng)移動(dòng)信息確認(rèn)消息定時(shí)器，收到UE的響應(yīng)消息，停止該定時(shí)器，超時(shí)釋放UE。

◆當(dāng)UE已收到“小區(qū)更新證實(shí)”消息，但RNC側(cè)在移動(dòng)信息確認(rèn)消息定時(shí)器超時(shí)后仍然未收到UE回復(fù)的“物理信道重配完成”消息，可能存在原因及解決思路 ：

◆在UE收到RNC下發(fā)的“小區(qū)更新證實(shí)”消息后，進(jìn)行同步時(shí)由于覆蓋弱或存在干擾沒有同步上，導(dǎo)致UE沒有向RNC回復(fù)“物理信道重配完成”消息。可以通過路測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)UE的無線覆蓋和干擾進(jìn)行分析。

小區(qū)更新優(yōu)化案例三：

現(xiàn)象：

Uu口看見UE向RNC發(fā)送“小區(qū)更新”消息，收到了RNC下發(fā)的“小區(qū)更新證實(shí)”消息，且UE也向RNC回復(fù)“物理信道重配完成”消息，但隨后Uu口顯示UE沒有繼續(xù)進(jìn)行通信而是回到空閑狀態(tài)接收系統(tǒng)消息。

可能存在原因及解決思路：

◆由于無線覆蓋弱或上行存在干擾使得上行失步，導(dǎo)致RNC側(cè)沒有收到?？梢酝ㄟ^路測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)UE的無線覆蓋和干擾進(jìn)行分析。

◆由于配給基站的上行目標(biāo)信噪比太小，導(dǎo)致UE發(fā)射功率不夠高，“物理信道重配完成”消息無法到達(dá)RNC側(cè)，可以通過查詢網(wǎng)絡(luò)側(cè)參數(shù)進(jìn)行核查。

4 結(jié)束語

本文主要討論小區(qū)更新在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的重要作用及優(yōu)化策略。大唐移動(dòng)公司的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員通過現(xiàn)場(chǎng)的摸索，總結(jié)出兩個(gè)策略：盡量減少小區(qū)更新的次數(shù)；提高小區(qū)更新的成功率，將對(duì)TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化起到重要的指導(dǎo)作用。如何更好地利用小區(qū)更新機(jī)制，改善接通率、掉話率等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，相信隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的不斷成熟，必將獲得新的突破。

【作者簡(jiǎn)介】

周立媛：畢業(yè)于北京交通大學(xué)通信與信息系統(tǒng)專業(yè)，現(xiàn)任大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司高級(jí)工程師，主要從事TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等工作，對(duì)RAN側(cè)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化有較深入的研究。