在CDMA系统中启用软切换减少算法及相关

1、在cdma系统中启用软切换减少算法及相关问题的探讨【摘要】北电公司的cdma设备支持6路软切换技术，软件上同时支持软切换减少算法（shora）。本文以联通山东潍坊分公司的具体试验介绍shora启用涉及有关参数、过程、评价和效果及有关其它需注意的问题。并对试验的结果作出了总结。关键词：shora，切换，软切换、容量。1. 简单介绍一下移动通信中切换技术的定义和分类所谓切换就是当移动台从一个基站的覆盖范围进入另外一个基站的覆盖范围时移动台保持与移动电话交换局通信的过程。在移动通信中利用切换技术可使手持机在不同基站间移动时保持通信的连续性。从最早的amps到现在的gsm、cdma系统都使用了切换技术

2、。所不同的是amps和gsm使用的是硬切换技术，而cdma采用的是软切换技术。硬切换采用先断后接（break-before-make）的方法，导致通话质量变差、掉话的概率增加；软切换采用先接后断（make-before-break）方法，由移动台指引，不是基站，用户没有感觉，改善了呼叫质量。2. cdma软切换技术带来的优势与不足软切换使移动台开始与目标基站通信但不中断与当前提供服务的基站的通信，北电系统支持26路软切换，如：软切换使移动台可以同时包括三个基站并使用三个基站的信号。移动台采用rake接收机合并从每个基站发送来的信号帧，得到较强的增益。基站采用逐帧比较法从多个小区接收到更可靠的反

3、向链路信号。从而改善了信号质量，提高了呼叫质量，进一步使网络指标得以改善。但同时由于多个基站的参与导致过多资源的占用，如造成软切换率提高，占用的信道（ce）增多，占用的链路功率增大，基站与bsc间的信息量增大等。由此可见网络质量与软切换率是一对相对矛盾的关系，需权衡利弊在它们之间寻找最佳的平衡点。3. 影响软切换的几种因素及启用软切换减少算法的时机。软切换需要控制，使网络建立合理的软切换率，避免过多的不必要的软切换发生。在保持高的呼叫质量的同时尽量少的占用网络资源。对软切换率的主要影响因素主要有以下三个方面：无线覆盖的影响；话务量的影响；北电六路软切换的影响。在启用软切换减少算法（shora）

4、之前，首先必须对网络做过初级优化，通过分析有关设备的日志文件，进行全网路测，对网络有关物理参数（天线类型，俯仰角、方位角）和相关的系统参数（tptl等）进行调整，使无线覆盖对软切换率的影响达到最佳。其次是选择话务量较大的bsc进行。下面重点讨论北电六路软切换对软切换率的影响。北电六路软切换对网络指标、网络容量的影响是测试的重点。潍坊联通的cdma系统目前分为两个bsc，分别是wfbsc07与wfbsc17，wfbsc07所属的基站大部分位于潍坊市区和话务量相对较高的县区，与wfbsc17相比，wfbsc07覆盖更好，话务量较高，对研究潍坊cdma网络软切换对网络的影响更具代表性和前瞻性。本文介

5、绍的相关测试过程及结果都是围绕wfbsc07进行的，wfbsc07共20个sbs shelf(含有高级编解码器vocoder的机筐)，250个基站。4. 实施软切换减少算法涉及的有关参数在北电cdma11版本的软件中，shora共涉及15个参数，分成三类分别是标准切换参数、偏置参数和delta参数。分别如下表所示：datafill parameterdatafill limitsconverted valuest_add0 to 630 to -31.5dbt_drop0 to 630 to -31.5dbt_comp0 to 150 to -7.5dbt_tdrop0 to 150.1, 1

6、, 2, 4, 6, 9, 13, 19, 27, 39, 55, 79, 112, 159, 225, 319 seconds表 4.1 标准切换参数t_add为软切换加入门限，当手机发现邻集或保留集中有导频强度大于t_add的导频时，手机发送psmm(导频强度测量消息)要求进入候补集准备加入软切换；t_drop和t_tdrop是关于软切换退出的参数，如果导频强度已经小于t_drop并且在t_tdrop所设定的时间一直这样，那么该导频被要求退出软切换进入邻集；t_comp是候补集进入激活集的门限，当邻集的导频强度大于激活集中最强导频t_comp时，该导频进入激活集重新参与软切换。datafi

7、ll parameterdatafill limitsconverted valuest_add_offset_a0 to 80 to -4dbt_drop_offset_a0 to 80 to -4dbt_comp_offset_a-4 to 4-2 to 2dbt_add_offset_b0 to 80 to -4dbt_drop_offset_b0 to 80 to -4dbt_comp_offset_b-4 to 4-2 to 2dbt_tdrop_offset_b-4 to 4offset to converted values above表 4.2 shora 偏置参数偏置a组参数

8、（offset_a group parameters ） 当active list 中包含2路active pilot（激活导频） 时，这些偏置将分别被添加到tadd，tdrop 和 tcomp上。偏置b组参数（offset_b group parameters ） 当active list 中包含3路、或三路以上active pilot 时，这些偏置将分别被添加到tadd，tdrop 和 tcomp上 。datafill parameterdatafill limitsconverted valuesdelta_30 to 310 to 15.5dbdelta_40 to 310 to 15

9、.5dbdelta_50 to 310 to 15.5dbdelta_60 to 310 to 15.5db表 4.3 shora delta 参数s delta_3 控制第三路软切换的实现；第三路pilot（导频）要加进active list（激活导频集列表）时，必须在满足t_add条件的同时，要满足它与active list中最强的pilot的ecio的差值小于delta_3的条件，才能进入3路软切换状态。 delta_4 、 delta_5、delta_6与 delta_3功能相同分别控制第4、5、6路软切换的实现。delta4、5、6参数控制着第4、5、6路软切换的触发，若将它们设置为

10、0，则可以基本屏蔽第4、5、6路软切换的产生。其它参数的调整，一样可以控制、减少第4、5、6路软切换的产生，但同时也会影响到基本的3路软切换的触发，对网络影响较大。本次测试集中调整wfbsc07所有小区的delta4 5、6的参数设置，保持其他参数包括偏置参数和delta3参数稳定不变。这3个参数的设置实际上并不是关闭了4、5、6路软切换，而是抬高了这些切换的门槛。后文的测试结果可充分说明这一点。做参数调整时要注意参数之间数据的关联性。5. 为启用shora选用最佳的参数组，需监测的有关网络指标5.1. 网络性能指标的提取方式一种是打开并采集sbs log，对有关log数据处理分析,，比较网络

11、调整前后的指标变化。可开启sbs log 的相应属性，以获取相应数据。开启与关闭sbs log 的时间：9：00 开启，11：00 关闭。 这段时间是潍坊话务量最高的时段，最具有代表性。同时，若log开启时间过长，文件过大，在处理时就会极其费时，无法及时获得结果，影响工作进度。二是对sdm om的寄存器组caucpsct、causct3v、causct3d进行采集得出掉话率dcr（drop call rate）指标，数据的提取应与sbs log的开启关闭时间相对应。比较前后掉话率的情况。三是参数调整后比较相同道路的路测结果。包括软切换的分布及cpu、spu、前反向的误帧率分布情况、路测掉话率等

12、。路测的结果受测试的路段、前后的网络负荷、密集程度等因素的影响，同时其数据的获取带有一定的随机性和偶然性。但反映的趋势与sbs log是相同的。本文不再列出路测效果图。5.2. 反映网络容量的指标l spu（sector per user）的比较l cpu (ce per user)的比较l capacity metric 的比较(the lower the capacity metric, the higher the overall capacity ) 由于目前网络的负荷偏小，本次试验没有对功率的耗用情况进行统计。5.3. 反映网络质量的部分指标l average systemwide

13、fwd all rate linkfer 的比较l average systemwide rvs all rate linkfer 的比较l dcr (drop call ratle)的比较6. 启用shora的具体实施过程6.1. 检查现网有关软切换的参数设置，确保满足进行试验的条件表6.1 现网软切换参数设置其中含有pdb的与含有sector的是同一个参数，分别对应系统的两个表pdb表和sector表。6.2. 设delta6=0， 尽量屏蔽第六路软切换。将delta6=0同步至sbsshelf1/2 、sbsshelf5/6 、sbsshelf9/10 、sbsshelf13/14 &

14、sbsshelf17/1；;剩余10个shelves 保持 delta6=31 不变。将该参数保持1天不变，在这天中，进行忙上sbs 和om数据的采集。比较不同设置的sbsshelf间的性能。当天将delta6=0 进行distributetoall（将delta6=0分配到所有的shelves）。6.3. 调整delta5, 尽量减少第五路软切换将delta5=0同步至sbsshelf1/2 、sbsshelf15/16 ；delta5=6同步至sbsshelf3/4 、sbsshelf13/14; delta5=12同步至sbsshelf5/6 、sbsshelf11/12剩余8个shel

15、ves 保持 delta5=31 不变；此时所有sbsshelf的delta6均为0。（delta5 应该大于或等于delta6 ）。保持该参数3天不变进行观察，在这三天中，进行忙时sbs 和om数据的采集。比较不同设置的sbsshelf间的性能。第三天晚上将delta5=0 、delta5=6与delta5=12中对网络性能影响较小、同时软切换减少较明显的这组值进行distributetoall。（假设delta5=n）。6.4. 调整delta4, 尽量减少第四路软切换将delta4=n同步至sbsshelf1/2、sbsshelf15/16；delta4=n+6同步至sbsshelf3/

16、4 、sbsshelf13/14; delta4=n+12同步至sbsshelf5/6 、sbsshelf11/12剩余8个shelves 保持 delta4=31不变；此时所有sbsshelf的delta6均为0，delta5均为n。（delta4应该不小于delta5和delta6）。保持该组参数3天不变，在这三天中，进行sbs 和om数据的采集。比较不同设置的sbsshelf间的性能。在第四天晚上将delta4=n、delta4=n+6 与delta4=n+12中对网络性能影响较小、同时对软切换减少较明显的值进行distributetoall；6.5. 观察网络性能两天，并最终决定现网采

17、用何组参数。进行路测，sbs log以及om的处理分析, 比较网络调整前后的变化。参数组的采用及相应统计指标结果如下表所示（6.4节的n在实际测试中n0表现最佳）：表6.5 测试结果由表中数据可以看出选择第6组参数，网络的容量与性能之间达到最佳，将有关参数运行后9、10列连续观察两天，表现俱佳。表6.5的数据是我们在测试中采用的数据，可根据实际情况灵活选择其它数值组，不断观察有关指标，直到找到最佳的组合。当然这需要更多的时间，更多的工作量。也可以采用调整偏置参数进行shora的启用，这涉及到第二、三路的软切换，需要更细致的工作，更详细的参数组试验以找到最佳的组合。7. 结论由于目前wfbsc0

18、7的话务量远远达不到设计话务量，所以不存在容量与质量的冲突问题。从表6.5可以看出，六路软切换对网络质量特别是改善掉话是有帮助的，而且从掉话分布的数据（本文没有给出图示）可以看出，这些掉话增高的小区正好是多路软切换发生比例较多的小区。从以上参数调整的效果及多路软切换对掉话和话音质量的影响来说，多路软切换对网络质量是有提高的，不建议为改善软切换率采取参数控制的方法，而导致网络质量下降。从网络的覆盖入手，控制小区的覆盖范围，才是改善软切换的根本途径。因为这样做的结果是网络存在6路软切换的机制，由于覆盖控制的好，大部分地方不会发生4路以上的软切换，但在需要时又支持6路软切换。常规的做法是根据路测的结果调整基站的天线方位角、俯仰角和控制射频输出功率。另外还可以适当调整天线的挂高，选择一些特殊类型的天线，如高增益窄波瓣天线、电调天线等。特殊地理情况适当