326.如何優(yōu)化CDMA邊界硬切換

1、如何優(yōu)化cdma邊界硬切換【摘要】 本文主要講述了cdma網(wǎng)絡邊界硬切換問題，以目前較為典型的三種硬切換如不同廠家之間邊界硬切換、不同載波之間的硬切換以及issho為切入點，著重以北電廠家產(chǎn)品展開討論，分析這三種硬切換的優(yōu)缺點。【關鍵詞】 cdma 邊界 硬切換隨著cdma網(wǎng)絡的不斷完善，用戶數(shù)以及話務量的不斷上升，網(wǎng)絡規(guī)模方面如二載波、三載波等多載波不斷地試驗并投入使用；不同地區(qū)的邊界也變得復雜起來，特別是不同廠家之間邊界硬切換問題尤為突出。如何優(yōu)化好上述邊界的硬切換問題，是目前cdma網(wǎng)絡優(yōu)化中的重點之一。下面就以北電設備為基礎，分析不同廠家設備之間、不同載波之間的硬切換以及issho問題

2、。1 不同廠家設備硬切換（跨vendor切換）由于某些廠商的設備體系不支持屬于不同msc之間的軟切換，因此移動臺經(jīng)過msc邊界的小區(qū)時，將遇到同一載波cdma到cdma的硬切換。在紹興本地網(wǎng)組網(wǎng)時就碰到這種情況，紹興使用的為北電設備產(chǎn)品，兩個臨近地區(qū)，如臺州、金華使用的為朗訊設備產(chǎn)品，如何把這類邊界硬切換優(yōu)化得更合理，更可靠，選擇怎么樣的硬切換觸發(fā)方式是十分重要的。在選擇觸發(fā)方式上邊界特殊的地形也是一個需要考慮的重要因素之一，這就需要優(yōu)化人員通過大量的路測、分析來制定使用哪種類型。下面列出不同邊界地形采用不同的硬切換觸發(fā)方式加以分析。1.1 rtd觸發(fā)方式rtd（round trip dela

3、y）觸發(fā)方式是基于時延的一種硬切換方式，在北電設備中無論在border邊界還是在多載波邊界都是較為常用的。這種方式是通過計算移動臺和基站之間的距離來換算出時延，在系統(tǒng)中通過參數(shù)brprtdt來體現(xiàn)，當換算出的值大于該參數(shù)時，移動臺就觸發(fā)硬切換，硬切換目標小區(qū)在當前小區(qū)bordertargetlist列表中定義。當然要觸發(fā)切換還有個前提條件就是當前active set中必須全部為border小區(qū)（在table pdb中定義）。radial distance（metres）3.0108101.7250.190.5borderrefpolitrtdthresh表1 brprtdt參數(shù)與radial

4、distance（手機與天線的距離）對應關系borderrefpolitrtdthresh（brprtdt）radial distance（metres）981500183280026740003335000使用這種觸發(fā)方式的優(yōu)點如下：l 無需另外硬件配套設備l 不受業(yè)務負荷的影響l 可以支持多導頻切換但是用rtd觸發(fā)方式來觸發(fā)硬切換時，對于信號的覆蓋控制上有一定的難度，不但要考慮前向目標小區(qū)信號的覆蓋，還要考慮當前所有觸發(fā)小區(qū)的信號強度，要考慮內側由于到達觸發(fā)門限，而先與軟切換而觸發(fā)硬切換的掉話現(xiàn)象。不同邊界無線環(huán)境也不同，同樣也需要采取不同的邊界硬切換觸發(fā)方式。1.1.1 邊界無線環(huán)境沒有

5、明顯分界線，邊界信號不易控制這種情況主要是邊界信號分界線不明顯，兩地基站信號強弱不分。在104國道上紹興與臺州邊界就是一例。臺州使用的是朗訊設備產(chǎn)品，邊界觸發(fā)使用的是pilot beacon（偽導頻）方式，基于質量的一種方式，與我們使用的北電產(chǎn)品默認的rtd方式不同。如下表：表2 兩種硬切換觸發(fā)條件對比觸發(fā)方式觸發(fā)條件pilot beacon 目標小區(qū)ec/io值當前小區(qū)ec/io值t_comp 目標小區(qū)ec/io值大于t_add值 目標小區(qū)定義為beacon小區(qū)rtd 測量移動臺與當前小區(qū)時延對應值大于brprtdt 在當前小區(qū)bordertargetlist中定義目標小區(qū)信息 當前小區(qū)定義

6、為border小區(qū)從上面的表格可以看出北電設備邊界硬切換觸發(fā)機制中，只要移動臺相對基站運動到一定的距離，無論目標小區(qū)的信號如何，就會觸發(fā)硬切換，這就需要目標小區(qū)的覆蓋控制的較好，若在觸發(fā)硬切換時，目標小區(qū)的信號還沒有足夠強時，就會引起掉話。當然，也不能太強，否則在還沒有觸發(fā)硬切換前（時延距離沒有大到觸發(fā)條件），就會引起前向高fer而掉話，故雙方邊界基站信號應控制的較好。在104國道上，臺州邊界基站為tz347(天臺白鶴新昌東)，pn為48，紹興側參加硬切換的為sx208_2（新昌橫渡橋），pn為396。兩站直線距離僅為2公里左右。由于兩站較為接近，而且全為全向站，在某個方向上信號較難控制?？纯?/p>

7、邊界基站位置圖：圖1 紹興臺州邊界基站位置圖圖2 紹興臺州邊界測試圖在測試中存在兩個掉話，掉話1就是屬于內側掉話。由于sx208第二扇區(qū)的硬切換brprtdt參數(shù)設置太低，同時sx263第一扇區(qū)（pn228）還不是足夠強沒有進行軟切換而掉話。圖3 不同brprtdt值觸發(fā)門限圖在圖3中，掉話前參數(shù)設置在門限1，即pn=396小區(qū)的硬切換觸發(fā)時延值定義為93，當手機測量到信號時延為1.5公里時，手機就觸發(fā)硬切換，這時pn=228還沒有真正覆蓋，不能進行軟切換，同時也沒有相應的硬切換小區(qū)來切換而掉話。這導致周圍一些村莊存在較多的掉話投訴，在邊界基站位置圖中的舊宅村、里凹村等等都在掉話范圍內，與pn

8、=396基站有一定距離。主要現(xiàn)象為手機有信號，但一接通就掉話，這主要是當前小區(qū)（pn=396）滿足brprtdt門限值后觸發(fā)硬切換而引起的，所以，觸發(fā)門限值不能太低。修改到門限值2時（2.8公里），這時由于pn=228的信號已經(jīng)有覆蓋，由于該扇區(qū)沒有定義為border小區(qū)，不會觸發(fā)硬切換，而且已經(jīng)滿足觸發(fā)軟切換條件，就不會掉話。同時，定義brprtdt的大小要看pn=228的覆蓋情況，若覆蓋較小，應設置稍大些。但也要考慮與臺州一邊的硬切換情況，這個參數(shù)值不能太大，若太大會引起較遲硬切換而導致掉話。掉話2就屬于這種情況。所以，要經(jīng)過多次測試分析，兼顧兩邊的基站覆蓋情況來決定brprtdt門限值的

9、大小。在臺州方向，由于對方基站信號較強，參數(shù)brprtdt值要求是越小越好；而在內側反方向，要求brprtdt值越大越好，最好不要觸發(fā)硬切換。這兩者是矛盾的。在本次測試中，在較小的brprtdt值下還是存在邊界掉話，說明在這種硬切換觸發(fā)方式下，要徹底解決這種無線環(huán)境下的硬切換是較為困難的。為了解決這種情況，我們對rtd觸發(fā)硬切換方式作了修改，改成pilot beacon方式，詳細在1.2中分析。1.1.2 邊界無線環(huán)境存在明顯分界線，邊界信號容易控制。在邊界信號較容易控制，分界線比較明顯的情況下，用rtd觸發(fā)方式來執(zhí)行還是有效果的。紹興與金華邊界就是其中一例。紹興邊界基站為sx245_2（諸幾

10、湯江，pn=204），金華邊界基站為jh99_1（浦江鄭家塢第一扇區(qū)，pn=24）以及jh337_3（浦江鄭家塢火車站北第三扇區(qū)，pn=348）。雙方硬切換方式與上面講到的一樣，紹興側為rtd，而金華側為pilot beacon。雙方基站距離在3公里左右，由于金華方面基站全為定向基站，在覆蓋控制方面較容易實現(xiàn)，這樣有利于控制邊界硬切換點，有利于我們定義brprtdt的門限值。在邊界測試中，我們對sx245_2該站的不同brprtdt門限值進行了優(yōu)化處理，如下表：表3 各brprtdt值測試匯總brprtdt值切換點與基站距離切換是否成功內側是否存在掉話150約2.3公里否否130約2.0公里否

11、否110約1.7公里是否 圖4 brprtdt分別為150、130時的測試圖圖5 brprtdt為110時以及內側測試圖：經(jīng)過三次對sx245_2不同的brprtdt值進行測試，在brprtdt值為110（即1.7公里左右），成功一次。前面的兩次（brprtdt分別等于130、150）都失敗。同時在諸幾湯江內側與諸幾安華基站之間的切換也出現(xiàn)正常情況。這次內側測試切換成功是在內側參與軟切換扇區(qū)（pn=468）已經(jīng)調整了天線俯仰角，使該扇區(qū)覆蓋得以加強，從而使得盡早觸發(fā)軟切換而獲得的。但brprtdt等于110也不一定是最好的硬切換門限值，剛好處于臨界狀態(tài)，要更好地控制邊界硬切換，更小一點的brp

12、rtdt值可能會更好些。為了更好地優(yōu)化該門限值，我們采取了內側增加信號覆蓋的措施，在內側pn=204與pn=468之間新增加pn=285的基站，使內側軟切換先于硬切換，不會存在內側掉話現(xiàn)象，但對于pn=285基站的信號同樣需要控制，不能讓該站信號越過邊界基站，參與硬切換。pn=285基站目前已經(jīng)投入使用，這樣，可以使邊界上brprtdt門限值的優(yōu)化力度可以更大些。在這種雙方基站存在一定距離，且邊界基站容易控制的情況下，使用rtd方式觸發(fā)硬切換可能實現(xiàn)起來較為容易些，只要合理控制兩者邊界基站的覆蓋范圍，硬切換成功率較高，而且邊界的兵乓切換也容易控制。1.2 pilot bacon觸發(fā)方式pilo

13、t beacon觸發(fā)方式也就是使用偽導頻觸發(fā)方式，這種觸發(fā)方式是基于ec/io質量的一種切換，只要目標小區(qū)ec/io值大于當前小區(qū)定義的t_add值，當前小區(qū)就會發(fā)送pilot strength measurement message給上一級管理單元sbs（mtx）。當然要觸發(fā)這種硬切換，目標小區(qū)必須定義為beacon類型，在本地bsc單元pilot database表中定義，同時還要定義相關的beacontargetlist小區(qū)信息，在本地bsc單元beacon表格中定義，為硬切換提供目標小區(qū)信息。這種觸發(fā)方式的優(yōu)點如下：l 無需添加另外硬件配套設備。l 可以支持多導頻切換。不利的地方就是容

14、易產(chǎn)生乒乓切換，而且要受業(yè)務負荷的限制。在北電一般不建議使用這種觸發(fā)機制，但在特殊邊界的無線情況下，使用這種方式比rtd觸發(fā)來得容易。下面就以前面講到的紹興與臺州邊界優(yōu)化為例子講述這種觸發(fā)方式的情況。1.2.1 邊界無線環(huán)境沒有明顯分界線，信號不易控制上面已經(jīng)講到這種無線環(huán)境不易用rtd觸發(fā)方式來實現(xiàn)，主要是邊界參數(shù)brprtdt門限值較難選擇，雙方基站站址較近，無論怎么定義都不能保證內側外側不掉話，改變觸發(fā)方式為pilot beacon基本能實現(xiàn)這種情況。在北電設備中，采用pilot beacon觸發(fā)方式時，基本都有對方一個logical小區(qū)的保護，使硬切換成功率大大提高。但在與其他設備發(fā)生

15、硬切換時，是采用直接通過mtx間電路連接，本交換機不可能定義一個目標小區(qū)為本交換機的logical小區(qū)，正是因為沒有了這個logical小區(qū)的保護，直接與beacon小區(qū)發(fā)生硬切換，使硬切換存在一定的風險。根據(jù)邊界無線環(huán)境，主要問題是紹興往臺州作切換時存在問題，在pn=396往pn=48方向作切換時，根據(jù)這種切換機制，只要beacon小區(qū)信號（pn=48）大于當前小區(qū)定義的t_add值時就觸發(fā)硬切換，無論當前小區(qū)信號強度如何！若雙方信號控制的不夠合理，極容易產(chǎn)生乒乓切換，使硬切換可靠性降低。要提高硬切換成功率，至少需要修改其中一方基站站型，改全向為定向（本次硬切換配合中，臺州方面作了全向改定向

16、工作），因為定向比全向更容易控制覆蓋，使乒乓切換區(qū)域盡量的小，只要合理控制雙方覆蓋以及定義t_add以及朗訊側的t_comp值，可以做到這一點。1.2.2 邊界以隧道為分界線情況一般在不同地區(qū)邊界，以隧道相隔也是一種較為常見的地形情況。如何做好隧道內的硬切換，同樣需要選擇較為合理的硬切換觸發(fā)方式。由于隧道內主網(wǎng)基站信號一般無法覆蓋到，需要通過室內分布系統(tǒng)之類的無線直放站加以覆蓋，這樣的話，若采用rtd觸發(fā)方式，這個時延較難預算。碰到這種類型，宜采用pilot beacon觸發(fā)方式。紹興至臺州方向的上三高速上即是其中一例。上三高速上邊界靠盤龍嶺1號、2號共長為4公里左右的隧道相隔，特別是2號隧道

17、全長為2.4公里，一般問題出現(xiàn)的較多。開始我們采取以下方法來做隧道內分布系統(tǒng)，考慮隧道較長，從單一方向引信號很難覆蓋全部隧道，容易引起盲區(qū)，因而采用兩邊引，這樣的話，硬切換點控制在隧道內，由于隧道內分布系統(tǒng)信號較難控制，加上隧道的信號反射現(xiàn)象，硬切換成功率較低，乒乓切換區(qū)域過長。圖6 隧道內無線信號引入方案一經(jīng)過幾次測試優(yōu)化，分析觸發(fā)方式的特性，需要對隧道內的分布系統(tǒng)作改進，把硬切換點控制在隧道外，這樣就需要兩個隧道引入同樣的信號，通過光纖引入，把隧道口的無線直放站改為光纖直放站，具體詳見方案二。盤龍嶺1號隧道引入方式不變，在2號隧道的右側（臺州側）從新昌長征（pn=156）拉光纖至洞口，放一

18、光纖直放站，采用兩個方向打，往臺州方向采用較小功率，大約100150米的覆蓋，作為與臺州（pn=36）之間硬切換區(qū)域。隧道內引入該直放站的信號，這樣兩個隧道內全部為紹興基站信號，在隧道內不存在硬切換，這種方案可以把硬切換點控制在隧道右側，出隧道時pn=156的信號不會太強，相反pn=36的信號增強較快，不易引起乒乓切換。圖7 隧道內無線信號引入方案二2 不同載波之間硬切換（多載頻切換）隨著cdma網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，用戶數(shù)以及話務量的不斷增加，特別是1x的數(shù)據(jù)業(yè)務大范圍開展，在一些話務量較為集中的區(qū)域，單單靠283單載波是很難維持的，就需要開通二載波，甚至三載波。這樣一來，就涉及到載波與載波之間的

19、切換問題，特別在多載波邊界，合理優(yōu)化好雙載波與單載波之間的切換問題，是提升全網(wǎng)指標的一個重要途徑。2.1 邊界border小區(qū)如何定義北電設備中涉及到的多載波之間的切換同樣也采用rtd觸發(fā)方式，定義邊界201頻點的二載波為border小區(qū)，在雙載波向邊界單載波切換時，當前小區(qū)同樣全部為border小區(qū)才會觸發(fā)。這樣就需要多定義一些border小區(qū)，需要經(jīng)過路測，來決定邊界切換點存在的小區(qū)數(shù)以及brprtdt門限值。例如，編號為1041基站，該基站三扇區(qū)全部定義為border小區(qū)，盡管該扇區(qū)的第三扇區(qū)基本不會參與硬切換。另一方面，為了使1041_3向1041_2切換不會觸發(fā)硬切換，只要把1041

20、_3該扇區(qū)的brprtdt定義為4131（表示時延足夠長，不會發(fā)生硬切換），如下表：除了一些要求觸發(fā)硬切換的小區(qū)外，其余都應定義為4131。表4 部分邊界小區(qū)brprtdt定義情況sector_idfreqpilotpncelltypebrprtdt101_120187border4131101_2201255border104101_3201423border4131106_2201240border4131106_3201408border4131146_1201159border4131146_2201327border118182_2201228border102182_3201396

21、border108212_120139border4131212_2201207border104212_3201375border41311041_120118border1311041_2201186border551041_3201354border4131圖8 邊界border小區(qū)定義圖2.2 邊界區(qū)域如何進行切換2.2.1 同頻之間的切換l 如果手機所在當前小區(qū)與相鄰小區(qū)有相同的載頻，則手機可以切換到相鄰小區(qū)的相同載頻?；緯M量保證手機進行同頻切換，而不是換頻切換。同頻切換可以發(fā)生在第一載頻或第二載頻上，兩者的切換過程完全相同。l 如果手機所在當前小區(qū)為兩載頻，而相鄰小區(qū)為單載波，

22、在第一載頻的手機可以切換到相鄰小區(qū)的第一載頻。l 如果手機所在當前小區(qū)為單載頻，而相鄰小區(qū)為雙載頻，則手機切換到相鄰小區(qū)的相同載頻。l 手機在同頻下需要切換時，會首先向同頻的鄰小區(qū)內發(fā)起切換請求，若同頻鄰小區(qū)由于話務忙不能分配業(yè)務信道時，而另外載頻有空閑業(yè)務信道時，則手機會考慮是否作換頻切換，主要依據(jù)就是手機是否能夠維持通話。若不能維持通話，手機則會作換頻切換，否則的話，手機禁止切換。2.2.2 異頻之間的切換l 當手機處于雙載頻區(qū)域，要向單載頻區(qū)域切換時，就會發(fā)生換頻切換。l 換頻切換主要有兩種類型，其一為handdown；其二為handover。前者是指手機在二載頻上保持通話，由于沒有定義

23、邊界單載頻鄰小區(qū)信息，手機不能自主發(fā)起切換，基站會命令手機作周期性地檢測所有導頻強度，若所有檢測到的導頻強度都小于某個門限值，則手機就切換到第一載頻，再由該載頻切換到單載頻中的第一載頻。后者是指直接切換到邊界單載頻小區(qū)。l 當手機處于單載頻時，要向雙載頻區(qū)域作切換，語音業(yè)務通過雙載頻定義的優(yōu)先級切換，不會存在問題，數(shù)據(jù)業(yè)務一般先是切換到相應雙載波的相同載頻，再切換到另一載頻。l 無論handdown還是handover的切換消息都在psmm上進行，一般前者要比后者成功率來得高，但前者需要消耗公共載頻的信道資源，但我們一般還是選用這種切換方法。3 系統(tǒng)間軟切換（跨mtx切換）inter syst

24、em soft handoff（issho）是北電設備內部的一種切換，涉及到不同的mtx之間，不同的bsc之間。這種切換采用的是pilot beacon觸發(fā)方式。在mtx1、mtx2雙方邊界一線基站基本定義為logical小區(qū)，用來保護pilot beacon切換。logical小區(qū)通過bsc間的atm電路直接受對方mtx控制進行軟切換，直到手機檢測到beacon小區(qū)時就觸發(fā)硬切換，但必須在各參數(shù)定義準確無誤的條件下。圖9 issho切換示意圖手機在a點向d點作切換過程是一個完整的issho過程。手機在a點接收site1信號向b點運動，由于site2基站是本mtx1下基站，經(jīng)過軟切換到site

25、2上。b點到c點過程，已經(jīng)運動到實際邊界，由于site3在本mtx1中定義為logical小區(qū)，本mtx1可以控制該基站通過bsc間的atm鏈路進行軟切換。c點到d點過程，該過程屬于硬切換過程，手機在site3上通話，一收到site4信號，由于該基站信號在bsc側定義為beacon小區(qū)，由基站通知bsc，再由bsc通知mtx1，需要作mtx間硬切換，這時，需要mtx之間is41協(xié)議電路進行硬切換。到d點以后（完全切換到site4），本次用戶通話已經(jīng)完全切換到mtx2，完成一些issho過程。對于logical小區(qū)層的多少要看實際情況而定，不能定義的太深，也不能定義的太淺，定義的太深容易浪費系統(tǒng)

26、資源，太淺的話issho切換會不可靠。在分析issho過程中有一點也是需要注意的，那就是在本mtx中定義對方mtx基站(包括logical、beacon小區(qū))時，各種無線參數(shù)以及物理地址必須一致，比如鄰小區(qū)、trafficrang（disco number）以及port number等等。若不一致，容易引起掉話。4 總結4.1 幾點建議以及想法邊界硬切換無論在跨廠家、跨mtx、多載頻切換中都可能發(fā)生，本文講到的是北電設備中兩種較為常用的硬切換觸發(fā)類型，但在實際優(yōu)化當中可能會碰到意想不到的問題，以下是本人的幾點建議和想法。4.1.1 多次測試，合理選擇觸發(fā)方式選擇觸發(fā)方式，首先要從廠家設備出發(fā)，

27、從廠家能夠支持的觸發(fā)機制出發(fā)。再根據(jù)實際邊界無線情況，結合邊界特殊地理位置，通過多次測試分析來決定，必要時可以雙方聯(lián)合測試。4.1.2 rtd以及pilot beacon方式注意點rtd是一種基于時延的硬切換觸發(fā)方式，如何決定brprtdt值在邊界優(yōu)化中起著十分重要的作用。在優(yōu)化該參數(shù)時要逐步進行，從大到小修改，測試驗證，直至達到最佳參數(shù)值。而pilot beacon觸發(fā)方式，最主要的還是要控制好乒乓切換，可以考慮幾個門限值的大小配合優(yōu)化。4.1.3 以隧道為分界線的優(yōu)化考慮若碰到邊界是以隧道為界的，則要考慮隧道內的信號引入問題，不能把硬切換區(qū)域控制在隧道內，要盡量控制在隧道外，而且在光纖引入還是無線引入上，也要作適當考慮。4.1.4 交換側需配合處理要硬切換成功，當然在交換機間需要有電路配合，支持is41協(xié)議。在交換機上添加對方基站信息時，要注意is41號的轉換，全向和定向第一扇區(qū)的系