切换及各厂家切换算法教案分析.doc

1 一、切换参数 切换概述切换是移动通信系统中一项非常重要的技术,切换失败会导致掉话,影响网络的运行质量。因此,切换成功率(包括切入和切出)是网络考核的一项重要指标,如何提高切换成功率,降低切换掉话率是网络优化工作的重点之一,因此有必要对各种切换条件、流程进行了解。切换,就是指将一个正处于呼叫建立状态或忙状态的 MS 转换到新的业务信道上的过程。当 MS 建立一个 RR 连接后,就不断地向网络报告对本小区和邻小区的测量结果,同时 BTS 也不断对上行信号进行测量,这些数据在 BSS 被存储并处理。当处理结果表明应当进行切换时,网络根据处理的结果, 对切换的候选小区进行排队,再进行小区判决,以决定将 MS 切换到哪一个小区。这个过程称为切换算法。由此可见,切换算法分为数据处理过程、小区排队过程和小区判决过程。对于这些过程的算法在 GSM 规范中,并没有给出硬性的规定,仅仅在 GS M 规范 的附录中给出了一个建议的算法,并说明允许不同的厂商自定义算法。因此对于切换算法(包括测量数据的处理算法、小区排队算法和判决算法等) ,各个厂家往往有各自不同的算法,不同厂家的算法将在 ~ 章节中予以描述。 切换条件一般造成切换的条件也叫切换触发原因,有以下几种: ?信号强度太弱?信号质量太差; ?信号干扰太大:这种切换发生主要原因是干扰,即移动用户正在使用的信道受到突然的干扰,于是被切换到同一个小区的另一个信道来避开干扰。 2 ?移动用户离基站太远; ?存在一个更合适的小区:这是从整个系统角度来考虑的,若能够为移动用户找到一个更加合适的小区并切换过去,就能降低整个系统的干扰情况。以上只是最基本的切换算法要处理的切换条件,随着下面所列的各种新技术的不断提出,切换算法要考虑的因素也越来越多。(1)同心圆( Concentric Cell )技术: 所谓同心圆就是将普通的小区分为两个区域:外层及内层,外层的覆盖范围是传统的蜂窝小区,外层的频点一般采用 4x3 复用方式,而内层的覆盖范围主要集中在基站附近,内层的频点采用更紧密的复用方式,如2x3或1x3 。外层和内层是共站址的,而且共用一套天线系统,共用同一个 BCCH 信道, 但公共控制信道必须属于外层。同心圆技术还分多种,常见的有普通同心圆和智能双层( Intelligent Underlay Overlay ),它们的主要区别在于内层的发射功率和内外层间的切换算法。普通同心圆内层的发射功率一般要低于外层功率,内外层间的切换一般是基于功率和距离的,智能双层的内层发射功率最大可以与外层相同,其切换算法是基于 C/I 比的。(2)微蜂窝: 微蜂窝的天线一般安装在屋顶之下,因此无线传播一般为视线传播,受周围建筑物环境影响很大,其覆盖范围有限,传输功率较低,但体积小,安装方便,主要用于宏蜂窝很难覆盖的地铁、地下室,以及高话务量的商业区、购物中心等等。微蜂窝一般与宏蜂窝构成多层网。即宏蜂窝进行大面积的连续覆盖,作为多层网的顶层,微蜂窝则小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝上,形成多层网的底层。微蜂窝主要服务于低速运动的移动用户,对于高速移动的用户,应由宏蜂窝来提供服务,以避免过于频繁的切换或来不及切换而造成掉话。要实现这一点,系统应具有基于移动速度的切换算法,这种切换算法的好坏直接影响了微蜂窝提供容量的能力及网络的服务质量。(3)双频网: 3 近来, 1800MHz 频段的 GSM 也逐渐开始在国内使用,以解决繁忙地区 900M 资源非常紧张的问题。于是在一个区域里就可以同时存在 900M 和 1800M 两个覆盖层面,这两个层面可以是互不干涉的两个网,也可以共同组成一个双频网。而在一个双频网里,就需要考虑 900M 和1800M 之间的切换问题,特别是在现阶段, 900M 层面的业务量比较大,因此就需要尽可能将双频手机用户引向 1800M 层面,平衡两个层面的业务水平。在切换上,就是要优先将用户切换到 1800M 层面的小区当中。事实上,还存在一种更加复杂的情况--双频小区,即一个小区中既有 900M 的频点,也有 1800M 的频点。一个双频小区的两种频段的频点的无线特性是不一样的,因此,切换算法就要为双频小区内的不同频段的信道间的切换专门考虑。 切换分类按照切换涉及的前后两个小区的归属可以分为: ?小区内切换: 切换的业务信道属于同一个小区。这种切换可以由小区所属的 BSC 独立控制完成; ? BSC 内小区间切换:切换的前后两个小区是一个 BSC 控制下的不同小区。这种切换不需要 MSC 的干涉,可以由 BSC 独立控制完成; ? MSC 内 BSC 间切换:切换的前后两个小区分属两个 BSC 控制,但这两个 BSC 却受控于一个 MSC 。这种切换的