爱立信GSM网络LOCATING算法研究本科毕业论文.docx

四川大学锦城学院本科毕业论文 爱立信gsm网络locating切换算法研究爱立信gsm网络locating切换算法研究摘 要在本文中提到了一种ericsson的gsm系统切换算法locating，locating切换算法是爱立信公司基于gsm0508协议研发的一种适用于爱立信gsm网络设备切换的算法，locating算法中主要有ericsson1和ericsson3两种算法，而ericsson1算法比较常见。文中主要介绍了ericsson1算法处理流程，主要包括初始化、信号滤波处理、紧急情况的切换处理、基本排队、无线网络辅助功能、组织表格、发送表格、分配响应。在ericsson1算法中主要由m算法、k算法、l算法组成。排队中l小区较k小区靠前。在文中最后一部分还通过一个手机的切换案例来分析了整个ericsson1算法的流程。关键词： gsm locating 切换算法ii study on the ericsson gsm network locating handover algorithm major: communication engineeringstudent: chen hong supervisor: liu jiang abstractin this paper there is a handover algorithm of gsm system named locating from ericsson. locating handover algorithm is developed that is based on the gsm 0508 agreement and to apply the handover of ericssons gsm network equipment, locating algorithm mainly include ericsson1 and ericsson3 algorithm, and ericsson1 algorithm is more common. this paper introduce processes of ericsson1 algorithm, and it includes initialization, signal filtering, urgency condition, basic banking, auxiliary radio network functions evaluations, organizing the list, send the list, allocation reply. ericsson1 algorithm consists of the m-algorithm, the k- algorithm and the l- algorithm. l cells rank before k cells. the last part of this paper also analysis the whole process of ericsson1 algorithm with a mobile handover case.key words：gsm handover algorithm locating毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日目 录1绪言311选题背景及国内外研究现状3111选题背景3112国内外研究现状：312切换的介绍3121切换目的3122切换准则313切换的分类与比较314切换算法32不同厂家切换算法介绍321华为huawei-2切换算法3211华为切换算法的特点3212小区级分层分级切换原理322爱立信locating算法3221什么是locating？3222locating算法中的测量报告：3223 locating中的排队：3224locating算法的目的：33 locating算法深入研究331 概述332 initiations333 filtering3331测量准备3332信号强度和质量的滤波3333滤波类型选择和滤波长度选择334 urgency condition3341质差紧急切换3342超ta紧急切换335 basic ranking3351ericsson1算法3352基站输出功率校正3353m算法3354信号强度的惩罚3355k-l小区3356k算法3357l算法3358基本排队列表3359切换边界33510ericsson3算法336 auxiliary radio network functions evaluations3361分配到另一个小区(assignment to another cell)3362多层小区结构(hierarchical cell structures)3363子小区结构（overlaid/underlaid subcells）3366小区内切换（intra-cell handover）3365小区扩展范围（extended range）3366小区负荷分担（cell load sharing）337 organizing the list338 sending the list339 allocation reply34案例分析341案例描述342算法步骤3421m算法3422惩罚值计算3423k-l小区判断3423k小区排队3424l小区排队3425k-l边界门限划分3426基本候选列表3427层间门限评估3428组织表格343案例总结35结论31绪言11选题背景及国内外研究现状111选题背景随着移动通信迅猛发展，由最初的gsm到gprs/edge再到3g通信网，虽说ps数据业务迅猛发展，但在cs域语音业务中切换是始终存在的。由于移动通信网的用户移动性，单小区覆盖的有限性，因此用户为保证连续通话那么必然存在切换。在gsm 05.08协议中提出了切换算法的概念，各个设备厂商的切换算法都是自己根据gsm 05.08协议而设定的。locating算法是爱立信切换的核心算法，是由测量报告触发的，判断当前的通话是否需要进行切换，进行什么样的切换，以及切换到那个目标小区。112国内外研究现状：由于不同的厂家采用了不同的算法，在国内设备厂商中华为采用的是huawei_2算法，在国外设备厂商中爱立信的设备采用的是locating算法。huawei_2与loacting的不同点在于在小区分层结构中，华为huawei_2中将小区分为4层，且每层分为16个优先等级，不同层、不同级都有门限值；爱立信locating算法中只分为3层，且每层不分优先级。12切换的介绍在移动通信网中切换是必不可少的，切换是当移动台在通话期间从一个小区进入另一个小区时，将呼叫在其进程中从一个无线信道转换到另一个信道的过程。121切换目的1、在移动中保持通话的连续2、切换的基本功能就是保证移动台穿越小区边界时保证通话的连续，减小掉话率。3、提高系统的整体性能4、有时切换是为了使系统的性能更优。如因为话务量的原因而发生切换。122切换准则切换准则包括无线标准与网络准则。1无线准则：1、上/下行接收电平低于门限值2、上/下行接收质量低于门限值3、ms与bts之间的距离（以时间提前量ta表示）大于门限值4、无线射频干扰大于门限值2网络标准：话务负荷调整13切换的分类与比较切换在不同的网络中有不同的分类，从切换的类别上可分为软切换、硬切换、更软切换。在2g系统中分为cdma系统的软切换和gsm系统的硬切换，在3g网络系统中分为wcdma、cdma-2000系统的软切换和tdscma的接力切换。软切换与硬切换的区别在于软切换在切换过程中无切换缝隙在硬切换中有一定的切换缝隙，软切换成本较低，接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新型切换，切换成功率高信道利用率高。从切换原因上可分为弱信号切换、质差切换、超ta切换。从切换的进程上可以分为，tch切换和sdcch切换。14切换算法在切换过程中切换的流程是根据切换算法来执行的，在gsm0508协议中给出了切换算法的定义，切换判决算法就是由测量报告触发的，判断当前的通话是否需要进行切换，进行什么样的切换，以及切换的目标小区的一种逻辑算法。通信设备厂商根据gsm0508协议自己研究制定出了自己的切换算法，但各个厂商中的切换算法是各不相同的，同一个厂商中在各个网络中的切换算法也是不一样的。如在爱立信的gsm系统的采用的切换算法是locating，华为的gsm系统的采用的是huawei-2。moto的切换算法是根据小区层级不同分为了普通切换、微蜂窝切换、双频网切换，不同的切换采用了不同的切换算法。在普通切换中采用的pbgt算法；在微蜂窝切换中采用的是基于pbgt的aha切换算法，aha又细分7种不同类型的算法；在双频网中采用的是基于aha算法的alm切换算法。2不同厂家切换算法介绍21华为huawei-2切换算法图1-1华为切换算法与其它功能模块之间的关系211华为切换算法的特点我公司华为现在使用的是huawei_2算法，这种算法基于小区列表（crl：cellranklist)，其核心思想是按照某种标准把服务小区及邻近小区排序，作为切换时选择目标的小区的依据。华为切换算法基于分层小区结构，考虑到m900/m1800多种组网方式共存的复杂情况，在处理方式考虑了小区优先级、失败惩罚、切换保护、乒乓效应的消除、小区内连续切换的防止、速度敏感性、流量控制等问题。华为切换算法具有以下特点：1、优先级设置非常丰富完善，不仅可以区分小区的不同层次，还可以区分出同一层小区的优先级，为gsm900/1800处于同一层的情况提供了良好的切换控制功能。2、在处理快速移动手机时增加了新的算法，以根据手机的移动情况决定是否切入高层小区，同时辅助时间惩罚，更加体现出分层小区的优势。3、华为切换算法具有流量动态分级切换控制功能，可以通过控制切换均衡各个小区的话务量。4、测量报告结构。212小区级分层分级切换原理1小区分层分级结构在大容量的gsm系统中，应用华为切换算法，可以将整个无线网络配置成为4个层次，每个层次最大可以分成16个优先级。以次可以引导小区资源占用和切换过程。第一层为gsm900和gsm1800微蜂窝第二层为gsm1800普通小区第三层为gsm900普通小区第四层为gsm900宏蜂窝（伞状小区）切换数据配置的原则是低层次小区吸收话务量，高层次小区解决无线网络覆盖问题。通常为了避免过于频繁的切换，慢速运动的移动台可以优先占用或切换到微蜂窝小区（层一）和普通gsm1800小区；而快速运动的移动台则应占用较高层次的普通gsm900小区（层三）和伞状蜂窝小区（层四），且通常在高层次小区之间进行切换。22爱立信locating算法221什么是locating？locating是爱立信bsc中决定切换的软件算法，是gsm切换的核心所在。locating的主要功能就是根据服务小区和周围邻区的情况，以及小区的参数设置等，通过一定的定位算法，无线网络功能，对服务小区和邻区进行ranking排队，找出最适合的切换目标小区。222locating算法中的测量报告：locating中的测量报告是由两部分组成，一部分是ms通过sacch信道上发送给bts的，包括服务小区的下行电平rxlev-dl、下行质量rxqual-dl（ber）、rxlev-dl（相邻小区中最强的六个小区的bcch信号强度）；另外一部分由bts通过ms通话测量的ms服务小区发的上行通话电平rxlev-ul、上行通话质量rxqual-ul、ta值。ms在通话状态时，通过ms通过tdma帧的空闲帧来测量并通过sacch信道传送给bts。bts接受到ms上发的测量报告后将自己测量的数据一起传送给bsc进行locaing计算。测量报告的周期为480ms（一个sacch周期）。测量报告的内容不仅在locating中起作用，同时也是功率控制算法中计算依据。223 locating中的排队：在对上报的邻区进行排队时，分为ericsson1算法和ericsson3算法。ericsson1和ericsson3算法的区别在于ericsson1要考虑信号强度和路径损耗，而ericsson3不需要考虑路径损耗，较ericsson1更简单。在应用中通常用ericsson1算法。在ericsson1中在先通过m算法满足充足电平之后进入k算法，k算法计算出邻区属于k排队还是l排队，列表中l排队小区较k小区的靠前。k算法是以信号电平为依据，l算法是以路径损耗为依据。224locating算法的目的：1、在任何地点都有合适的小区提供连接。2、避免干扰（话音质量）。3、最大的c/i值（话音质量和容量）。3 locating算法深入研究31 概述定位算法目的是为了提供按一定优先级顺序排列的可能候选小区。这种算法包括八个步骤，如图3-1。图3-1locating算法主要步骤32 initiations一个连接的定位处理包括基本的定位算法和辅助无线网络功能部分。定位算法是在立即分配（新呼叫）或分配（assignment to another cell）或切换成功后建立的。这意味着所有的连接如话音连接、数据话务、sms消息、位置更新、补充业务、紧急呼叫等都需由定位来处理。在sdcch上的切换，可用scho参数来禁止或开启。在改变信道时（分配、切换、子小区改变和内部小区切换），新的定位将会建立，并执行处理这次连接，老的定位将结束。如果新的定位是由于切换引起的，那么一系列惩罚列表将从老的定位传送过来（同一bsc中）。紧急切换到另一个bsc小区时，有限惩罚消息（原因值）也将被传送，以确定哪种紧急切换，但不是惩罚列表，再根据新小区设定的惩罚值，时间来惩罚原来bsc中的小区。在分配、切换或子小区改变之后要求保持在该信道一段时间而不进行切换。其原因是定位进行新的可靠计算的滤波测量需要一定时间。因此，一开始定位计算器就开始计数，计算器是为了禁止进一步的切换直到期满。在分配、切换、子小区改变或内部小区切换之后，计算器tinit起用。在立即分配后，允许分配tch到本小区或其它小区，但切换需等tinit计数满后。33 filtering331测量准备定位算法是基于ms和bts上报的测量值和系统中设定的相关参数值而来的。这些测量值在一个sacch周期内及0.48s被更新一次。每次上报的报告中包括ms测的6个最强邻区的电平值。ms将下行测量报告传到bts，bts再加上上行测量报告一起传给bsc。在测量报告中，所有的信号电平值都采用063的值来表示，对应-110dbm-47 dbm。信号质量采用比特差错率（ber）来表示，用整数值07表示，0代表好质量（低ber），而7表示差质量（高ber）。定位算法将07值线性转换为070的dtqu来做计算。在测量报告上传过程中存在丢失的情况，故采用了missnu参数来控制有丢失的情况下测量报告是否还起作用，参数missnum确定连续可缺少的测量报告数（对服务小区和邻区），对于连续丢失测量报告的小区，不能成为切换的目标小区，如果在missnum个测量周期前，丢失测量报告的小区又恢复有测量报告了，丢失的测量报告将由已有的测量报告线性插值得到，该小区恢复为可切换的候选小区。如果连续丢失的测量报告大于misssum数，将停止对该小区的滤波处理，这之后若又有该小区测量报告，将重新启动滤波器，并把该小区作为一个新的小区来处理。对服务小区丢失报告的处理和邻小区一样，另外如果服务小区的测量值丢失，定位将会被延缓直到测量值重新到达。如果紧急情况产生，而当前测量报告如果没有可用的邻近小区，则最后接收的且时间在missnum周期内的测量报告中的邻近小区就被采用。332信号强度和质量的滤波为了平滑测量结果，消除测量噪声，将对测量的信号强度、质量、ta值进行滤波处理。可用到以下五种滤波器：*一般的fir filters（general fir filters）*递归直线平均（recursive straight average）*递归的指数（recursive exponential）*递归一阶butterworth（recursive 1st. order butterworth）*中值（median）在现网中使用的是递归直线平均（recursive straight average）滤波器类型，公式为：rxlevt= rxlevt - 1 + (signal strength)t - ( signal strength)t-n / n n表示滤波器长度，单位sacch周期（1周期为0.48s）t表示某个sacch周期，t1表示比t早sacch周期的时刻该滤波器的优点，计算效率高，bsc硬件负荷低，滤波器长度n越小，越灵敏。如图 3-2，t0时刻开始有测量报告，对服务小区来说，滤波器滤波系数为1，而对邻小区来说，t0时刻的一个测量报告，滤波器不考虑，从t01时刻的第二个测量报告开始进行ramp处理，在ramp周期内滤波器系数从0.5逐步提升到1。开始一段时间对邻区的测量强度值进行低估处理，目的是保障切换目标邻区的可靠。图3-2滤波器开始工作情况333滤波类型选择和滤波长度选择1信号强度滤波器选择如下表表3-1 信号强度滤波器选择及滤波器长度选择filter selectionparameter valuessevalsi,ssevalsdfilter typefilter length sacch periods1general fir22general fir63general fir104general fir145general fir186recursive straight averagesslensi,sslensd7recursive exponentialsslensi,sslensd8recursive 1st order butterworthsslensi,sslensd9mediansslensi,sslensd在现网中一般都采用滤波器6 递归直线平均（recursive straight average）2信号质量滤波器选择如下表表3-2 信号质量滤波器选择及滤波器长度选择filter selectionparameter valuessevalsi,ssevalsdfilter typefilter length sacch periods1general fir42general fir83general fir124general fir165general fir206recursive straight averageqlensi,qlensd7recursive exponentialqlensi,qlensd8recursive 1st order butterworthqlensi,qlensd9medianqlensi,qlensd在现网中一般都采用滤波器6 递归直线平均（recursive straight average）3ta滤波器ta滤波器是用于bsc中所有小区，类型为直线平均滤波器（straight average filter.），由系统内定，其长度由参数taavelen定义。34 urgency condition在切换过程中由于滤波器的计算处理等需要一定的时间，在一些特定情况下离ms较远的服务小区已经来不及为该用户提供正常的切换条件，在这种情况下手机会立即向外切出，这种切换方式就叫做紧急切换。紧急切换不需要完成locating的所有步骤，在哪一步到达了紧急切换的条件就根据当前的邻区立即发生切换。在locating算法中，紧急切换包括两种情况，一、质量太差引起的质差紧急切换；二、由于手机离基站太远ta值超过了系统为该小区设置的talim的值引起的超ta紧急切换。341质差紧急切换质差紧急切换是依据通话过程中上下行链路是否出现了质差现象。若有则locating算法终止正常的运算，提出让ms紧急质差紧急切换，在没用较好小区的情况下，允许切换到比服务小区更差的小区。对于发生质差切换后，系统要对原服务小区进行质差惩罚提高切换门限值，防止ms在同样的信号强度环境下再次切回到原服务小区。质差惩罚参数为pssqa、ptaimqa。由于切换必须保证c/i值，故质差紧急切换只能发生在服务小区的边缘地带。342超ta紧急切换由于gsm网络中采用了tdma技术，ms必须在支配给它的时隙上发送，其余时刻是留给其他用户的，不能占用。为了ms能够同步，传送突发脉冲的时间恰好是基站期待接收的时间，这个将无线信号从移动台到基站的时间应该精确计算，这个时间是由基站来计算的。它计算出时间间隔，并将此送到ms，让ms提前一点时间发送其突发脉冲，这个时间与无线信号的速度有关。这个时间间隔称为“时间提前量”。gsm中的tdma协议允许最大的时间提前量相对应于基站和移动台距离大约公理。（参数设定值最大63bit，550m/bit），对于extended rang的小区，两个ts当一个用，最大距离达120公里（63156bit）基站算出时间提前量不但用于定位算法，并用于测量基站和移动台的距离。因此小区发射的最大地理位置可以确定，参数talim是系统设置的小区最大覆盖半径，当用户超过这个门限值，该小区就不能为用户提供正常的通话，也来不及等待用户进行正常的切换。此时locating会建议用户发生超ta紧急切换。同质差紧急切换一样，系统也要通过pssta、ptimta对原服务小区进行惩罚。35 basic ranking在locating算法中最关键的就是基本排队了。在爱立信locating中排队算法分为ericsson1和ericsson3两种。ericsson1算法要同事考信号强度和路径损耗两种情况，而ericsson3算法就只需要考虑信号强度而不考虑路径损耗。351ericsson1算法ericsson1算法中包括功率校正、m算法、k算法、l算法四大步，l小区的优先级高于k小区，见图3-3。图3-3爱立信算法示意图由于排队算法中会涉及到不同的功率值，在此先介绍下各个功率参考点的相关联系，见图3-4。图3-4 locating中各功率参考点图3-4中bspwrb为bcch载频发射功率、bspwrt为tch载频发射功率，修改这两个参数将直接影响天线的发射功率。bspwr(bcch)、bstxpwr（tch）、bspwrmin为定位参考点的功率，bspwr和bstxpwr在定位算法中用来计算下行路径损耗，上行信号强度，及bcch载波与tch载波功率差值。bspwrmin表示输出功率的最小值（-20dbm），该值会影响功率控制的调整范围。参考点选择上图中的两点之一，参考点位置对算法结果无影响。msrxmin：切换目标小区下行链路的最小信号强度，表示手机能够接收到的最小信号强度，反映手机的接收灵敏度。bsrxmin：切换目标小区上行链路的最小信号强度。msrxsuff:小区进行l排队时的下行链路最小信号强度。bsrxsuff：小区进行l排队时的上行链路最小信号强度352基站输出功率校正测量报告中的信号强度在通过滤波器处理之后，需要对邻区的信号进行校正，应为在测量时测得的是邻区的bcch信号强度，而切换是要切换到tch上进行通话，故需要对邻区的bcch进行校正。1对邻小区信号强度校正公式为：ss_down_n=rxlev_n+bstxpwr_n-bspwr_nss_down_n：表示校正后的邻小区信号强度rxlev_n:表示ms测量到的邻小区bcch载波强度bstxpwr_n：表示邻区参考点的tch载波功率bspwr_n：表示邻区参考点的bcch载波功率2对服务小区，分一下几种情况：（1）、如果tch连接是建立在非跳频的bcch载波上，校正方法同邻区的校正。（2）、如果跳频包括了bcch频点，功率补偿的结果应是跳频不包括bcch频点的情况，因为bcch载波功率可能与其它载波功率不一样，反映在参数bstxpwr与bspwr的不同。定位边界应由bstxpwr来确定（强度算法）（3）、如果服务小区是ol/ul小区，ms连到ol子小区，功率补偿的结果是小区切换边界应由ul子小区的非bcch载波功率确定，对应为ul子小区参数bstxpwr。（4）、如果小区开启功率控制，补偿的结果应是未开功率控制时的情况，即各个载波都以最大功率发射。353m算法m算法是判断校正后的电平强度是否满足系统设定的最小信号强度。最小信号强度条件为：ss_downn=msrxminn and ss_upn=bsrxminn其中ss_downn表示邻区下行校正信号强度ss_upn表示估算的邻区上行信号强度ss_upn=手机发射功率路径损耗ms_pwrn-ln ms_pwrn=min(p,mstxpwrn)p为手机的功率等级路径损耗ln=bstxpwrn-ss_downn邻区只有满足这个最小信号强度条件（m算法）才进行下一步的locating算法。354信号强度的惩罚由于某种原因，不希望手机切换到某个小区，这时在一定时间内对该小区测量到的信号强度在locating算法前减去一定值（惩罚值），人为的低估该小区，原因可能是该小区质量差，切换不成功或刚质差切换走；也可能是ta超talim等。惩罚值分为loc-penaltyp和hcs-penaltyp两类。惩罚后的信号强度为：p_ss_downp=ss_downp-loc_penaltyp-hcs_penaltyploc_penaltyp指切换不成功、质差紧急切换、超ta紧急切换产生的惩罚值hcs_penaltyp指hcs特征有关的惩罚，比如阻止快速移动的ms切换到更低层小区的惩罚等每一惩罚值pss_*均对应一惩罚时间ptim-*，只在惩罚时间内，对应的惩罚值才有效。355k-l小区k算法和l算法的区别在于惩罚后的电平强度是否满足充足电平强度，若满足则进行l算法，进入l小区排队，若不满足则进行k算法。进去k小区排队。1对于邻区p_ss_downn=msrxsuffn-troffset n,s+trhyst n,sp_ss_up s=bsrxsuffs-troffset n,s+trhyst n,sp_ss_upn=ms_pwrn-p_lnp_ln=bstxpwrn-p_ss_downntroffset为满足足够信号电平条件的偏移量。trhyst为满足条件的滞后值。满足以上条件的小区为l小区，此条件与troffset n,s和trhyst n,s有关，有可能对不同的服务小区而言，在同一地点，收到同样信号强度的邻小区可能既是l小区，又是k小区。2对于服务小区ss_down s=msrxsuffs-troffset s,n1-trhyst s,n1ss_up s=bsrxsuffs-troffset s,n1-trhyst s,n1s指服务小区，n1指最好的一个邻小区满足以上条件的服务小区为l小区，否则为k小区。图3-5基站最小电平和充足电平示意图如图3-5所示，b小区为服务小区，a小区为邻区，大圆为最小电平边界，小圆为充足电平边界，由于切换必须保障上下行电平都符合要求，故计算时，两圆边界都以实线为准。若ms进入小圆实线以内，则a小区被定义为邻区中的l小区。若ms在大圆实线以内小圆实线外，则a小区被定义为邻区中的k小区。356k算法1对邻小区：下行k_down n=p_ss_down n-msrxsuff n上行k_up n=p_ss_up n-bsrxsuff n总的k_rank n=min(k_down n, k_up n)-koffset s,n-khyst s,n2对服务小区：下行k_down s=ss_down s-msrxsuff s上行k_up s=ss_up s-bsrxsuff s总的k_rank s=min(k_down s, k_up s)k值越大，越排在前面k算法滞后值：khyst a, b=khyst b, ak算法偏移量：koffset a, b=-koffset b, a两者均为小区与小区之间关系参数，khyst作用减少乒乓切换，koffset用于调整两小区间的切换边界，在信号强度不变的情况下，增大（正值）或减少（负值）小区的覆盖范围。offset和hyst的关系见图3-6。图3-6 offset与hyst边界357l算法1服务小区情况l_rank s=bstxpwr s-ss_down s2邻小区情况l_rank n=p_ln+loffset s, n+lhyst s, np_l n=bstxpwr n-p_ss_down nl_rank值越小，越优先358基本排队列表在经过k、l算法之后，将所有l小区、k小区的排队列表按优先级顺序合在一起（所有l小区的优先级均高于k小区）构成小区的基本排队候选列表。图3-7排队列表流程图359切换边界在切换中，切换边界分为k-k边界、k-l边界、l-l边界，见图3-8。图3-8切换边界k-k边界，对小区a,b来说，在k-k边界周围的信号强度均不满足成为l小区的足够信号强度门限（小于bsrxsuff或小于msrxsuff），在该区域，来自a、b小区信号强度相等的点构成下行k-k边界。l-l边界，对于小区a,b来说，在l-l边界周围的信号强度均满足成为l小区的足够信号强度门限，在该区域，分别到基站a、b路径损耗相等的点构成l-l边界。k-l边界，一般情况k-k边界与l-l边界是不直接相连的，由于l小区总是优先于k小区，所以上图中l-l边界的两头沿b小区的足够信号强度线形成两段过渡的边界叫k-l边界。k-k边界对应的偏移量和滞后值为koffset和khyst；l-l边界对应的为loffset和lhyst；k-l边界对应的为troffset和trhyst，随着不同offset和hyst取值的不同，上述边界都会改变。但应注意，在设置时，offset不能大于hyst，如果offset大于hyst时，将会导致如下循环切换的情况。图3-9 offset大于hyst时的循环切换在图3-9中的黑色小三角内，如果手机最初的服务小区为a，这时根据c-a边界条件，手机会切换到小区c，这时根据b-c边界条件，手机应切换到b，再根据a-b边界条件，手机又切换回a，如此周而复始。所以实际情况，offset偏移量不要设得太大。3510ericsson3算法在算法的前3步，功率校正、最小信号强度满足计算、考虑惩罚值这三步与ericsson1算法是一样的，后面ericsson3算法就只考虑强度计算而不考虑路径损耗，相对与ericsson1算法更简单。偏移量参数offset和ercsson1中相同，但滞后值参数hyst与ericsson1算法中有不同，有2种滞后值。在信号强度高的区域，即强度大于参数hystsep值，hyst等于hihyst；在信号弱点的地方，即强度小于参数hystsep值，hyst等于lohyst。rank值为：rank s=ss_down srank n=p_ss_down n-offset s,n-hyst s,n36 auxiliary radio network functions evaluations辅助无线网络功能在locating中分为6类，及分配到另一个小区、多层小区结构、子小区结构、小区内切换,、小区扩展范围、小区负荷分担。以下对这六种功能做一一介绍。361分配到另一个小区(assignment to another cell)一个新的呼叫建立，在立即分配完成后，在sdcch信道上开始传送ms的测量报告，在这期间如果通过定位算法发现有比当前服务小区更好的小区，进行tch分配时将直接分到更好的目标小区，这个过程就叫assignment to another cell。该特征可减少不必要的小区间的切换。另外还有一种情况，服务小区虽然是最好的小区，但由于话务拥塞等原因，tch也将直接分到比服务小区差点的小区，这个过程叫assignment to worse cell362多层小区结构(hierarchical cell structures)多层小区结构为小区规划提供了更灵活的方法，小区分层结构中，层越低，优先级越高，我们可以对信号强度不是最强，但能保证正常通话的小区进行灵活的优先级分配。按照基本排队算法强度最强的优先级最高，通过多层小区结构特征，我们可以将不是最强信号的小区的优先级提高到最高。还可根据小区话务情况，降低话务忙小区的优先级，提高低话务小区的优先级，达到话务均衡的目的。图3-10 小区分层和频带划分情况如图3-10所示，网络最多可分为8个band（频带）和8个layer（层），每个band可以包括多个layer，但每个layer只能属于一个band，band越低优先级越高，layger越低优先级越高，属于band的layer的优先级排列顺序必须一致，比如layer 3和layer 4属于band 4，那layer 5所属的band一定要大于等于band4，即不能属于band3或更低的band。现网配置是多层小区结构最简单的一种，no band和所有小区分为3 层，layer1、layer2和layer3。如图3-11。图3-11 小区三层结构363子小区结构（overlaid/underlaid subcells）为兼容覆盖和话务量两点要求，在一些特殊情况下，会适用到ol/ul小区结构，两种小区在处在同一经纬度下同站共址小区，共用一个bcch，ol小区覆盖小无bcch，主要吸收话务，ul小区覆盖大，配置有bcch，主要起到覆盖作用。这种方式使频率复用模式更紧凑，提高了频率资源的利用率。在介绍ol/ul小区间切换前先介绍以下几个参数，lo