室內電梯2G/3G互操作優化
通信產業網
何鋒鋒 曲臻
中國聯通深圳分公司
摘要： 某大廈坐落于深圳CBD區域，由于存在物業問題，導致3G分布系統遲遲未能開通，目前樓內2G分布正常運行，該樓主要以寫字辦公為主。隨著3G的正式商用，近期陸續有VIP用戶反映在該樓電梯內出現脫網的現象。樓宇的周邊環境見圖所示，附近有電信樞紐WCDMA室外宏蜂窩。分析方法與優化思路1.現象分析通過現場確認，在排除2G/3G鄰區漏配、終端及硬件等問題后，確認該問題屬典型的電梯快衰落現象，即在電梯門關閉的瞬間，由于信號的快速衰落，使得UE在較短的時間內無法完成正常的重選、切換過程，從而導致脫網的出現。出現該問題的原因主要是室外3G信號質量足夠好(室外信號在電梯口的EC/NO為-12～-14dB)，導致在進入電梯前，仍然無法滿足重選門限(3G低于-14dB進行測量)，當UE進入電梯關門后的瞬間，信號開始快速衰落，從開始衰落至信號到達脫網的過程當中，如果時長不足于支撐UE進行重選的行為，則發生脫網，一般在脫網后UE會通過重新搜索網絡選擇上2G的信號，此過程也就會影響用戶的實際感受。
Abstract：
Key words :
某大廈坐落于深圳CBD區域，由于存在物業問題，導致3G分布系統遲遲未能開通，目前樓內2G分布正常運行，該樓主要以寫字辦公為主。隨著3G的正式商用，近期陸續有VIP用戶反映在該樓電梯內出現脫網的現象。
樓宇的周邊環境見圖所示，附近有電信樞紐WCDMA室外宏蜂窩。
分析方法與優化思路
1.現象分析
通過現場確認，在排除2G/3G鄰區漏配、終端及硬件等問題后，確認該問題屬典型的電梯快衰落現象，即在電梯門關閉的瞬間，由于信號的快速衰落，使得UE在較短的時間內無法完成正常的重選、切換過程，從而導致脫網的出現。
出現該問題的原因主要是室外3G信號質量足夠好(室外信號在電梯口的EC/NO為-12～-14dB)，導致在進入電梯前，仍然無法滿足重選門限(3G低于-14dB進行測量)，當UE進入電梯關門后的瞬間，信號開始快速衰落，從開始衰落至信號到達脫網的過程當中，如果時長不足于支撐UE進行重選的行為，則發生脫網，一般在脫網后UE會通過重新搜索網絡選擇上2G的信號，此過程也就會影響用戶的實際感受。
在電梯場景中，除了要考慮電梯內外信號的重選條件外，應該同時考慮用戶在進電梯的過程當中進行業務請求的可能，這里存在兩種情況：
情況1：假設用戶在小區重選前進行CS12.2K語音業務的呼叫，此時用戶是在電梯外的3G小區下進行的業務請求，為了讓用戶能安全地從室外3G小區過渡至室內2G小區，這里需要考慮兩個過程，即RRC連接與切換：a)應保證UE在電梯外小區下成功地完成RRC連接，否則，無法保證用戶正常完成一下步動作(即由室外3G小區切換至室內2G小區)；b)在完成RRC連接的情況下，需要成功完成切換過程。因此，以上兩個過程，需要保證在電梯門關閉后，信號出現衰減至一定程度之內(即UE能與網絡作出信息交互的極限能力之內)，有足夠的時間保證UE完成這兩個過程，否則會出現呼叫失敗、切換失敗或者掉話等情況，假設T1為RRC連接時間，T2為切換所需時間，T0為信號衰減至極限時間，需要滿足T1+T2<=T0，才能保證正常的業務。
情況2：假設用戶在小區重選后進行CS12.2K語音業務的呼叫，即說明UE已經正常完成小區重選的過程，此時用戶是在電梯內的2G小區下進行起呼，此時是UE沒有受到電梯脫網的影響。因此，在情況2中只要保證UE能正常完成小區重選過程，就可以說UE是安全的，這也就需要小區重選的時間小于信號衰減至極限的時間；假設信號衰減時長為T0，小區重選時間為T3，即要求T3<=T0，否則會出現小區重選失敗的現象。
2.時延分析
通過現象分析，可知只要確認T0、T1、T2、T3的時間，即可知道UE在進入電梯的過程當中是否安全，以下對這各個流程及時延進行簡要分析。
RRC連接時延
當UE需要和網絡建立連接時，包括位置區或路由區更新、業務請求、尋呼響應等場景，UE根據系統廣播的參數信息在RACH信道發起RRC連接建立請求，UTRAN分配一定的資源為UE建立信令無線承載(SRB，Signal-lingRadioBearer)，建立UE到無線接入網UTRAN接入點的信令承載，為UE和UTRAN提供信令傳輸通道。
信令開始點為UE發起RRCCONNECTIONREQUEST消息；信令結束點為UE向RNC發起的RRCCONNECTIONSETUPCOMPLETE消息。結合路測數據，目前現網中RRC連接的時延一般為500ms左右，即T1=500ms。
切換時延
切換的過程包含2D起壓模和3A切換事件。信令開始點為UE根據2D門限觸發2D事件的測量報告的上報；信令結束點為CN發“IuRe-leaseCommand”消息給RNC釋放資源。現網2D和3A的切換時間差分別設置為640ms、100ms，從路測上看時延一般為1s左右，即T2=1s。
重選時延
重選的過程包含測量和目標小區選擇兩個環節。第一環節：根據S準則啟動測量;第二環節：根據R準則來進行鄰區排序，選擇R值最大的小區作為重選目標小區。
由于重選過程屬手機行為，并不需與網絡間進行交互，盡管有重選判決時間Tresecitions，但在實際路測當中，一般的路測軟件是無法獲取小區重選的過程時間。通過高通路測軟件QXDM及分析軟件APEX可獲取手機的底層消息，從而可確認UE的起測量時間點及完成重選后在2G網絡的位置更新時間點。
分別選取不同的重選配置參數進行實驗研究，獲取合適的重選時延，具體設置與測試時延。從三種配置的測試結果來看，默認值的重選時延最大，為8.5s；配置1與默認值相差不大，為7s左右；配置2的重選時延最小，為3.5s，主要跟小區重選的計時器調整有關。
信號衰落時延
選取聯通大廈室內高層電梯作為研究對象，研究電梯在關門后脫網的時延及UE信息交互的極限。
從以上測試結果可看出，從電梯完全關閉到信令交互的極限時間BE=4.7s，此時EC/IO約為-16dB，場強為-116dBm；從電梯完全關閉到手機脫網的時間共為BC=5.9s，此時EC/IO約為-17.88dB，場強為-118dBm。
假設信號開始衰減的時間點為D，信號衰落的最后極限為E(非脫網點)，即T0=DE。這里的D點有兩種情況，一是信號在電梯門關閉之前就開始衰落，二是在電梯門關閉之后開始衰落。在實際測試過程中，信號在電梯門關閉之前衰落并不明顯，所以可以忽略第一種情況，即T0的最小值可以近似地認為是DE=BE=4.7s。
優化實施和應用
通過上面的現象分析可知，在用戶進入電梯過程中，存在兩種情況：1)用戶在小區重選前進行CS12.2K語音業務的呼叫；2)用戶在小區重選后進行CS12.2K語音業務的呼叫。在情況1的時候，需要保證T1+T2<=T0；在情況2的時候，需要保證T3<=T0。結合上面的時延分析可知：
對于情況1，T1+T2=1.5s，T0=BE=4.7s，能滿足T1+T2<=T0的條件，說明在現網的切換配置參數可滿足該種情況的需求；另外，由于該種情況已完成小區重選，可以將D點的EC/IO近似地看作小區重選的門限，即-14.28dB，UE應該在低于-14.28dB開始進行測量，由于目前測量門限為-14dB，可滿足需求。
對于情況2，在現網重選配置參數下，T3=8s，無法滿足T3<=T0，當參數配置為2的時候，T3=3.5s，可滿足條件，因此建議在電梯場景中重選參數采用配置2。
通過實際測試驗證，當滿足T1+T2<=T0且T3<=T0的情況下，并由T1+T2推出的D點位置作為起測量門限，重選成功率有明顯的提升。
創新卡片
·焦點：電梯2G/3G切換問題
·創新出發點：在2G/3G互操作的電梯場景優化當中，通常只是單一地考慮小區重選或者切換過程，往往會忽略掉用戶在進電梯過程當中的行為因素，用戶隨時可能在電梯關門的時候進行業務請求的可能，這就需要同時考慮UE在完成小區重選后的用戶行為。
·實踐：為了解決電梯快衰落場景當中的2G/3G切換問題，深圳聯通提出了一種簡潔實用的T1+T2優化方法，經過實際應用，可以解決在電梯關門過程當中的起呼困難問題，并確保正常切換，從而使得用戶進出電梯過程的通話保持連貫性。
·創新主體：深圳聯通
·推廣空間：對室內電梯的2G/3G互操作場景具有參考價值。
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