《326.如何优化CDMA边界硬切换.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《326.如何优化CDMA边界硬切换.doc（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、如何优化CDMA边界硬切换【摘要】 本文主要讲述了CDMA网络边界硬切换问题，以目前较为典型的三种硬切换如不同厂家之间边界硬切换、不同载波之间的硬切换以及ISSHO为切入点，着重以北电厂家产品展开讨论，分析这三种硬切换的优缺点。【关键词】 CDMA 边界 硬切换随着CDMA网络的不断完善，用户数以及话务量的不断上升，网络规模方面如二载波、三载波等多载波不断地试验并投入使用；不同地区的边界也变得复杂起来，特别是不同厂家之间边界硬切换问题尤为突出。如何优化好上述边界的硬切换问题，是目前CDMA网络优化中的重点之一。下面就以北电设备为基础，分析不同厂家设备之间、不同载波之间的硬切换以及ISSHO问题
2、。1 不同厂家设备硬切换（跨VENDOR切换）由于某些厂商的设备体系不支持属于不同MSC之间的软切换，因此移动台经过MSC边界的小区时，将遇到同一载波CDMA到CDMA的硬切换。在绍兴本地网组网时就碰到这种情况，绍兴使用的为北电设备产品，两个临近地区，如台州、金华使用的为朗讯设备产品，如何把这类边界硬切换优化得更合理，更可靠，选择怎么样的硬切换触发方式是十分重要的。在选择触发方式上边界特殊的地形也是一个需要考虑的重要因素之一，这就需要优化人员通过大量的路测、分析来制定使用哪种类型。下面列出不同边界地形采用不同的硬切换触发方式加以分析。1.1 RTD触发方式RTD（Round Trip Dela
3、y）触发方式是基于时延的一种硬切换方式，在北电设备中无论在border边界还是在多载波边界都是较为常用的。这种方式是通过计算移动台和基站之间的距离来换算出时延，在系统中通过参数BRPRTDT来体现，当换算出的值大于该参数时，移动台就触发硬切换，硬切换目标小区在当前小区Bordertargetlist列表中定义。当然要触发切换还有个前提条件就是当前ACTIVE SET中必须全部为Border小区（在table pdb中定义）。Radial Distance（metres）3.0108101.7250.190.5BorderRefPolitRTDThresh表1 BRPRTDT参数与Radial
4、Distance（手机与天线的距离）对应关系BorderRefPolitRTDThresh（BRPRTDT）Radial Distance（metres）981500183280026740003335000使用这种触发方式的优点如下：l 无需另外硬件配套设备l 不受业务负荷的影响l 可以支持多导频切换但是用RTD触发方式来触发硬切换时，对于信号的覆盖控制上有一定的难度，不但要考虑前向目标小区信号的覆盖，还要考虑当前所有触发小区的信号强度，要考虑内侧由于到达触发门限，而先与软切换而触发硬切换的掉话现象。不同边界无线环境也不同，同样也需要采取不同的边界硬切换触发方式。1.1.1 边界无线环境没有
5、明显分界线，边界信号不易控制这种情况主要是边界信号分界线不明显，两地基站信号强弱不分。在104国道上绍兴与台州边界就是一例。台州使用的是朗讯设备产品，边界触发使用的是Pilot Beacon（伪导频）方式，基于质量的一种方式，与我们使用的北电产品默认的RTD方式不同。如下表：表2 两种硬切换触发条件对比触发方式触发条件Pilot Beacon 目标小区EC/IO值当前小区EC/IO值T_COMP 目标小区EC/IO值大于T_ADD值 目标小区定义为Beacon小区RTD 测量移动台与当前小区时延对应值大于BRPRTDT 在当前小区Bordertargetlist中定义目标小区信息 当前小区定义
6、为Border小区从上面的表格可以看出北电设备边界硬切换触发机制中，只要移动台相对基站运动到一定的距离，无论目标小区的信号如何，就会触发硬切换，这就需要目标小区的覆盖控制的较好，若在触发硬切换时，目标小区的信号还没有足够强时，就会引起掉话。当然，也不能太强，否则在还没有触发硬切换前（时延距离没有大到触发条件），就会引起前向高FER而掉话，故双方边界基站信号应控制的较好。在104国道上，台州边界基站为TZ347(天台白鹤新昌东)，PN为48，绍兴侧参加硬切换的为SX208_2（新昌横渡桥），PN为396。两站直线距离仅为2公里左右。由于两站较为接近，而且全为全向站，在某个方向上信号较难控制。看看
7、边界基站位置图：图1 绍兴台州边界基站位置图图2 绍兴台州边界测试图在测试中存在两个掉话，掉话1就是属于内侧掉话。由于SX208第二扇区的硬切换BRPRTDT参数设置太低，同时SX263第一扇区（PN228）还不是足够强没有进行软切换而掉话。图3 不同BRPRTDT值触发门限图在图3中，掉话前参数设置在门限1，即PN=396小区的硬切换触发时延值定义为93，当手机测量到信号时延为1.5公里时，手机就触发硬切换，这时PN=228还没有真正覆盖，不能进行软切换，同时也没有相应的硬切换小区来切换而掉话。这导致周围一些村庄存在较多的掉话投诉，在边界基站位置图中的旧宅村、里凹村等等都在掉话范围内，与PN
8、=396基站有一定距离。主要现象为手机有信号，但一接通就掉话，这主要是当前小区（PN=396）满足BRPRTDT门限值后触发硬切换而引起的，所以，触发门限值不能太低。修改到门限值2时（2.8公里），这时由于PN=228的信号已经有覆盖，由于该扇区没有定义为Border小区，不会触发硬切换，而且已经满足触发软切换条件，就不会掉话。同时，定义BRPRTDT的大小要看PN=228的覆盖情况，若覆盖较小，应设置稍大些。但也要考虑与台州一边的硬切换情况，这个参数值不能太大，若太大会引起较迟硬切换而导致掉话。掉话2就属于这种情况。所以，要经过多次测试分析，兼顾两边的基站覆盖情况来决定BRPRTDT门限值的
9、大小。在台州方向，由于对方基站信号较强，参数BRPRTDT值要求是越小越好；而在内侧反方向，要求BRPRTDT值越大越好，最好不要触发硬切换。这两者是矛盾的。在本次测试中，在较小的BRPRTDT值下还是存在边界掉话，说明在这种硬切换触发方式下，要彻底解决这种无线环境下的硬切换是较为困难的。为了解决这种情况，我们对RTD触发硬切换方式作了修改，改成Pilot Beacon方式，详细在1.2中分析。1.1.2 边界无线环境存在明显分界线，边界信号容易控制。在边界信号较容易控制，分界线比较明显的情况下，用RTD触发方式来执行还是有效果的。绍兴与金华边界就是其中一例。绍兴边界基站为SX245_2（诸几
10、汤江，PN=204），金华边界基站为JH99_1（浦江郑家坞第一扇区，PN=24）以及JH337_3（浦江郑家坞火车站北第三扇区，PN=348）。双方硬切换方式与上面讲到的一样，绍兴侧为RTD，而金华侧为Pilot Beacon。双方基站距离在3公里左右，由于金华方面基站全为定向基站，在覆盖控制方面较容易实现，这样有利于控制边界硬切换点，有利于我们定义BRPRTDT的门限值。在边界测试中，我们对SX245_2该站的不同BRPRTDT门限值进行了优化处理，如下表：表3 各BRPRTDT值测试汇总BRPRTDT值切换点与基站距离切换是否成功内侧是否存在掉话150约2.3公里否否130约2.0公里否
11、否110约1.7公里是否 图4 BRPRTDT分别为150、130时的测试图图5 BRPRTDT为110时以及内侧测试图：经过三次对SX245_2不同的BRPRTDT值进行测试，在BRPRTDT值为110（即1.7公里左右），成功一次。前面的两次（BRPRTDT分别等于130、150）都失败。同时在诸几汤江内侧与诸几安华基站之间的切换也出现正常情况。这次内侧测试切换成功是在内侧参与软切换扇区（PN=468）已经调整了天线俯仰角，使该扇区覆盖得以加强，从而使得尽早触发软切换而获得的。但BRPRTDT等于110也不一定是最好的硬切换门限值，刚好处于临界状态，要更好地控制边界硬切换，更小一点的BRP
12、RTDT值可能会更好些。为了更好地优化该门限值，我们采取了内侧增加信号覆盖的措施，在内侧PN=204与PN=468之间新增加PN=285的基站，使内侧软切换先于硬切换，不会存在内侧掉话现象，但对于PN=285基站的信号同样需要控制，不能让该站信号越过边界基站，参与硬切换。PN=285基站目前已经投入使用，这样，可以使边界上BRPRTDT门限值的优化力度可以更大些。在这种双方基站存在一定距离，且边界基站容易控制的情况下，使用RTD方式触发硬切换可能实现起来较为容易些，只要合理控制两者边界基站的覆盖范围，硬切换成功率较高，而且边界的兵乓切换也容易控制。1.2 Pilot Bacon触发方式Pilo
13、t Beacon触发方式也就是使用伪导频触发方式，这种触发方式是基于EC/IO质量的一种切换，只要目标小区EC/IO值大于当前小区定义的T_ADD值，当前小区就会发送Pilot Strength Measurement Message给上一级管理单元SBS（MTX）。当然要触发这种硬切换，目标小区必须定义为Beacon类型，在本地BSC单元Pilot Database表中定义，同时还要定义相关的BeaconTargetList小区信息，在本地BSC单元Beacon表格中定义，为硬切换提供目标小区信息。这种触发方式的优点如下：l 无需添加另外硬件配套设备。l 可以支持多导频切换。不利的地方就是容
14、易产生乒乓切换，而且要受业务负荷的限制。在北电一般不建议使用这种触发机制，但在特殊边界的无线情况下，使用这种方式比RTD触发来得容易。下面就以前面讲到的绍兴与台州边界优化为例子讲述这种触发方式的情况。1.2.1 边界无线环境没有明显分界线，信号不易控制上面已经讲到这种无线环境不易用RTD触发方式来实现，主要是边界参数BRPRTDT门限值较难选择，双方基站站址较近，无论怎么定义都不能保证内侧外侧不掉话，改变触发方式为Pilot Beacon基本能实现这种情况。在北电设备中，采用Pilot Beacon触发方式时，基本都有对方一个Logical小区的保护，使硬切换成功率大大提高。但在与其他设备发生
15、硬切换时，是采用直接通过MTX间电路连接，本交换机不可能定义一个目标小区为本交换机的Logical小区，正是因为没有了这个Logical小区的保护，直接与Beacon小区发生硬切换，使硬切换存在一定的风险。根据边界无线环境，主要问题是绍兴往台州作切换时存在问题，在PN=396往PN=48方向作切换时，根据这种切换机制，只要Beacon小区信号（PN=48）大于当前小区定义的T_ADD值时就触发硬切换，无论当前小区信号强度如何！若双方信号控制的不够合理，极容易产生乒乓切换，使硬切换可靠性降低。要提高硬切换成功率，至少需要修改其中一方基站站型，改全向为定向（本次硬切换配合中，台州方面作了全向改定向
16、工作），因为定向比全向更容易控制覆盖，使乒乓切换区域尽量的小，只要合理控制双方覆盖以及定义T_ADD以及朗讯侧的T_COMP值，可以做到这一点。1.2.2 边界以隧道为分界线情况一般在不同地区边界，以隧道相隔也是一种较为常见的地形情况。如何做好隧道内的硬切换，同样需要选择较为合理的硬切换触发方式。由于隧道内主网基站信号一般无法覆盖到，需要通过室内分布系统之类的无线直放站加以覆盖，这样的话，若采用RTD触发方式，这个时延较难预算。碰到这种类型，宜采用Pilot Beacon触发方式。绍兴至台州方向的上三高速上即是其中一例。上三高速上边界靠盘龙岭1号、2号共长为4公里左右的隧道相隔，特别是2号隧道
17、全长为2.4公里，一般问题出现的较多。开始我们采取以下方法来做隧道内分布系统，考虑隧道较长，从单一方向引信号很难覆盖全部隧道，容易引起盲区，因而采用两边引，这样的话，硬切换点控制在隧道内，由于隧道内分布系统信号较难控制，加上隧道的信号反射现象，硬切换成功率较低，乒乓切换区域过长。图6 隧道内无线信号引入方案一经过几次测试优化，分析触发方式的特性，需要对隧道内的分布系统作改进，把硬切换点控制在隧道外，这样就需要两个隧道引入同样的信号，通过光纤引入，把隧道口的无线直放站改为光纤直放站，具体详见方案二。盘龙岭1号隧道引入方式不变，在2号隧道的右侧（台州侧）从新昌长征（PN=156）拉光纤至洞口，放一
18、光纤直放站，采用两个方向打，往台州方向采用较小功率，大约100150米的覆盖，作为与台州（PN=36）之间硬切换区域。隧道内引入该直放站的信号，这样两个隧道内全部为绍兴基站信号，在隧道内不存在硬切换，这种方案可以把硬切换点控制在隧道右侧，出隧道时PN=156的信号不会太强，相反PN=36的信号增强较快，不易引起乒乓切换。图7 隧道内无线信号引入方案二2 不同载波之间硬切换（多载频切换）随着CDMA网络的迅速发展，用户数以及话务量的不断增加，特别是1X的数据业务大范围开展，在一些话务量较为集中的区域，单单靠283单载波是很难维持的，就需要开通二载波，甚至三载波。这样一来，就涉及到载波与载波之间的
19、切换问题，特别在多载波边界，合理优化好双载波与单载波之间的切换问题，是提升全网指标的一个重要途径。2.1 边界Border小区如何定义北电设备中涉及到的多载波之间的切换同样也采用RTD触发方式，定义边界201频点的二载波为Border小区，在双载波向边界单载波切换时，当前小区同样全部为Border小区才会触发。这样就需要多定义一些Border小区，需要经过路测，来决定边界切换点存在的小区数以及BRPRTDT门限值。例如，编号为1041基站，该基站三扇区全部定义为Border小区，尽管该扇区的第三扇区基本不会参与硬切换。另一方面，为了使1041_3向1041_2切换不会触发硬切换，只要把1041
20、_3该扇区的BRPRTDT定义为4131（表示时延足够长，不会发生硬切换），如下表：除了一些要求触发硬切换的小区外，其余都应定义为4131。表4 部分边界小区BRPRTDT定义情况SECTOR_IDFREQPILOTPNCELLTYPEBRPRTDT101_120187border4131101_2201255border104101_3201423border4131106_2201240border4131106_3201408border4131146_1201159border4131146_2201327border118182_2201228border102182_3201396
21、border108212_120139border4131212_2201207border104212_3201375border41311041_120118border1311041_2201186border551041_3201354border4131图8 边界Border小区定义图2.2 边界区域如何进行切换2.2.1 同频之间的切换l 如果手机所在当前小区与相邻小区有相同的载频，则手机可以切换到相邻小区的相同载频。基站会尽量保证手机进行同频切换，而不是换频切换。同频切换可以发生在第一载频或第二载频上，两者的切换过程完全相同。l 如果手机所在当前小区为两载频，而相邻小区为单载波，
22、在第一载频的手机可以切换到相邻小区的第一载频。l 如果手机所在当前小区为单载频，而相邻小区为双载频，则手机切换到相邻小区的相同载频。l 手机在同频下需要切换时，会首先向同频的邻小区内发起切换请求，若同频邻小区由于话务忙不能分配业务信道时，而另外载频有空闲业务信道时，则手机会考虑是否作换频切换，主要依据就是手机是否能够维持通话。若不能维持通话，手机则会作换频切换，否则的话，手机禁止切换。2.2.2 异频之间的切换l 当手机处于双载频区域，要向单载频区域切换时，就会发生换频切换。l 换频切换主要有两种类型，其一为Handdown；其二为Handover。前者是指手机在二载频上保持通话，由于没有定义
23、边界单载频邻小区信息，手机不能自主发起切换，基站会命令手机作周期性地检测所有导频强度，若所有检测到的导频强度都小于某个门限值，则手机就切换到第一载频，再由该载频切换到单载频中的第一载频。后者是指直接切换到边界单载频小区。l 当手机处于单载频时，要向双载频区域作切换，语音业务通过双载频定义的优先级切换，不会存在问题，数据业务一般先是切换到相应双载波的相同载频，再切换到另一载频。l 无论Handdown还是Handover的切换消息都在PSMM上进行，一般前者要比后者成功率来得高，但前者需要消耗公共载频的信道资源，但我们一般还是选用这种切换方法。3 系统间软切换（跨MTX切换）Inter Syst
24、em Soft Handoff（ISSHO）是北电设备内部的一种切换，涉及到不同的MTX之间，不同的BSC之间。这种切换采用的是Pilot Beacon触发方式。在MTX1、MTX2双方边界一线基站基本定义为Logical小区，用来保护Pilot Beacon切换。Logical小区通过BSC间的ATM电路直接受对方MTX控制进行软切换，直到手机检测到Beacon小区时就触发硬切换，但必须在各参数定义准确无误的条件下。图9 ISSHO切换示意图手机在A点向D点作切换过程是一个完整的ISSHO过程。手机在A点接收SITE1信号向B点运动，由于SITE2基站是本MTX1下基站，经过软切换到SITE
25、2上。B点到C点过程，已经运动到实际边界，由于SITE3在本MTX1中定义为Logical小区，本MTX1可以控制该基站通过BSC间的ATM链路进行软切换。C点到D点过程，该过程属于硬切换过程，手机在SITE3上通话，一收到SITE4信号，由于该基站信号在BSC侧定义为Beacon小区，由基站通知BSC，再由BSC通知MTX1，需要作MTX间硬切换，这时，需要MTX之间IS41协议电路进行硬切换。到D点以后（完全切换到SITE4），本次用户通话已经完全切换到MTX2，完成一些ISSHO过程。对于Logical小区层的多少要看实际情况而定，不能定义的太深，也不能定义的太浅，定义的太深容易浪费系统
26、资源，太浅的话ISSHO切换会不可靠。在分析ISSHO过程中有一点也是需要注意的，那就是在本MTX中定义对方MTX基站(包括Logical、Beacon小区)时，各种无线参数以及物理地址必须一致，比如邻小区、trafficrang（disco number）以及port number等等。若不一致，容易引起掉话。4 总结4.1 几点建议以及想法边界硬切换无论在跨厂家、跨MTX、多载频切换中都可能发生，本文讲到的是北电设备中两种较为常用的硬切换触发类型，但在实际优化当中可能会碰到意想不到的问题，以下是本人的几点建议和想法。4.1.1 多次测试，合理选择触发方式选择触发方式，首先要从厂家设备出发，
27、从厂家能够支持的触发机制出发。再根据实际边界无线情况，结合边界特殊地理位置，通过多次测试分析来决定，必要时可以双方联合测试。4.1.2 RTD以及Pilot Beacon方式注意点RTD是一种基于时延的硬切换触发方式，如何决定BRPRTDT值在边界优化中起着十分重要的作用。在优化该参数时要逐步进行，从大到小修改，测试验证，直至达到最佳参数值。而Pilot Beacon触发方式，最主要的还是要控制好乒乓切换，可以考虑几个门限值的大小配合优化。4.1.3 以隧道为分界线的优化考虑若碰到边界是以隧道为界的，则要考虑隧道内的信号引入问题，不能把硬切换区域控制在隧道内，要尽量控制在隧道外，而且在光纤引入
28、还是无线引入上，也要作适当考虑。4.1.4 交换侧需配合处理要硬切换成功，当然在交换机间需要有电路配合，支持IS41协议。在交换机上添加对方基站信息时，要注意IS41号的转换，全向和定向第一扇区的系数不同，这一点往往会作一样处理。4.1.5 手机设置问题注意在测试时，有些手机一到不同厂家设备的交换机下，就不能正常主被叫，这样的话，无论怎么测，硬切换都不会成功。主要原因是手机默认状态不对，需要在测试前重新加以设置。4.1.6 交换跟踪处理在测试硬切换时，有时可以在交换机上跟踪手机的运动轨迹，对硬切换的过程加以判断，这会对优化硬切换起着一定的作用。4.2 设备区间其他硬切换解决方案除了本文具体介绍
29、的两种解决设备间硬切换方案以外，还有以下几种方案可以在实际优化当中加以运用。4.2.1 统一厂商转化为软切换。在CDMA技术中，软切换要远远地比硬切换可靠的多，要尽量多地使用软切换，但由于地区的差别，不可能使用统一厂家的设备，这就需要在组网时，尽量把边界控制在话务量较小的郊区，避开高话务地区。4.2.2 采用时间保护技术。 这种技术是在一些无线环境不规范的边界地区设立时间限制（Guard Time），在规定时间内发生一次硬切换后在一定时间不再发生第二次硬切换，这样可以控制乒乓切换，提高切换成功率。但双方都必须加载时间保护技术，并且两个厂家都必须支持这种技术。4.2.3 多导频切换技术。这种技术
30、将点对点的硬切换技术转化为点对多点或者多点对点的硬切换方式，有利于减小乒乓切换，提高切换成功率。最多可以定义6路候选导频，当一个新的导频满足T_COMP触发硬切换时，其他导频均参与切换，这样大大提高硬切换成功率。4.2.4 背靠背共站技术。这种技术与Border Cell原理一样，选择无线环境相对较为理想的边界共站安装各自设备，射频部分分别朝着各自设备区背靠背两个方向，使硬切换在背靠背基站中完成，这样可以提高硬切换成功率。4.2.5 多厂商交换区间软切换（IMSHO）。在不同厂商间的硬切换主要是由于互相不能兼容并且不支持软切换而造成的，各厂商的MTX之间没有形成统一的规范来进行软切换。最主要的是A接口的不开放，还有ATM链路没有交互性，但达成这种意向，尚需时间来证明。参考文献：1.许锐 电信技术刊物 2003.12年出版2.Man Young Rhee编著 cdma蜂窝移动通信与网络安全 2002年05出版。
