跳频新模式SFH1×3、1×1、A+B实施的探索

1、 关于跳频新模式关于跳频新模式 SFHSFH 1313、1111、A AB B 实施的探索实施的探索 华北区 杨剑雄近日进行系统优化，恰好某公司来系统进行 BSC 升级，顺便目睹了新的SFH 11 及 AB 模式的实施过程，本文希望仅从纯技术方面对这三种频率复用模式加以探讨。合成器跳频实施有多种实现方式，主要有 13，11，AB 模式。13 的方式是将 no_bcch 频点分成 ABC 三组，其规则为：1、MA(跳频频率组)的分配：一个 SITE 的每个 CELL 均分配不同的 MA，分别为 ABC 组，但每个 SITE 相同方向的 CELL 均一样，如每个站的第一扇区均可为 A 组，以此实现

2、13 复用。2、MAIO(起跳频点)的选择：一个 SITE 的每个 CELL 选择不同的起跳频点，在跳频负载小于 50的情况下，总可使同一个站的三个 CELL 起跳频点不会有邻频，如均分配给奇数频点，但每个 SITE 相同方向的 CELL 起跳频点相同。3、HSN（跳频序列）的分配：一个 SITE 的每个 CELL 均分配给相同的HSN，而每个不同的 SITE 尽可能分配不同的 HSN，复用模式为 631。11 的模式将所有 no_bcch 的频点合为一组，规则为：1、MA：所有站的每个 CELL 均一样，因为总共只有一组频点。2、MAIO 的选择同 13 模式。3、HSN：每个 CELL 尽

3、可能分配给不用的值，可将 HSN 分为 213 组，实施213 复用。AB 的模式将 no_bcch 分成 ABC 三组，规则为：1、MA：一个 SITE 的三个 CELL 分别分配给 AB 组，BC 组，AC 组，但每个 SITE 相同方向的 CELL均分配给相同的 MA。2、MAIO 的选择同 13 模式。3、HSN 的分配原则同 11模式一样。从三种方式的理论上来看，SFH13 的模式由于规划成 ABC 三组，同站的不同 CELL 采用相同的跳频序列算法，在每个跳频时间段，同站的相邻 CELL 不存在邻频的可能，而不同站的 CELL 由于参与跳频的频点较少，邻频或同频的可能较大。因而 1

4、3 的模式对同站的 CELL 邻频干扰作了较好的处理，而不同站的 CELL 则可能干扰较大一点。SFH11 的模式将干扰完全平均化，同站或不同站的 CELL 均存在邻频或同频干扰，干扰是瞬间的。SFHAB 的模式是 13 和11 的折衷方案，它所做的只是对 13 的模式增加一组重叠的参与跳频的频点，再取不同的 HSN 值。 为了较为深入地了解这三种模式的干扰程度，我们试图运用概率统计的方法加以定性分析。取 2 个定向各为 3 小区的基站，将其小区分别标为CELL01，CELL02，CELL03 和 CELL11,CELL12，CELL13。如下图：设跳频参与频点为 51 个，站型为 8/8/8

5、。A 组频点 17 个为31，34，,79；B 组 17 个为 32，35，,80；C 组 17 个为 33，36，,81。首先分析 13 模式下的同邻频情况，我们计算 CELL01 对CELL02，CELL03，CELL11，CELL12，CELL13 的同邻频情况。CELL01 对 CELL02和 CELL03 由于设置相同 HSN，所以同邻频的可能性为 0，CELL01 对 CELL11 至少有一个同频的可能可以这样计算：从 17 个频点中抽取 7 个频点的不同方法有C(N/K)=（17/7）=17!/(10!7!）=19448 种，从不同频的 10 个频点中取 7 个频点的不同方法为

6、C(N/K)=（10/7）=10!/(7!3!)=120 种，所以至少有一个频点同频的可能性为 1（120/19448）=0.99383，由于 CELL01 与 CELL11 不会有邻频，所以邻频可能为 0。同理可得 CELL01 对 CELL12 的同频可能性为 0，邻频可能性为 0.99383。CELL01 对 CELL13 的同频为 0，邻频为 0.99383。下表的CELL01AB 同频这一栏是由用全概率公式分 7 个划分计算出来的，而CELL01AB 邻频可能带*号的为估计值，因其计算实在太复杂了。CELL01 的同频可能：模式CELL02CELL03CELL11CELL12CELL

7、1313000.993800110.66900.66900.66900.66900.6690AB0.44440.44440.83490.44440.4444CELL01 的邻频可能：模式CELL02CELL03CELL11CELL12CELL13130000.99380.9938110.92790.92790.92790.92790.9279AB0.96*0.96*0.83490.96*0.96*CELL02 及其他 CELL 的同邻频可能与 CELL01 类似，在这里就不一一例举了。 Cell 01Cell 02Cell 03Cell 13Cell 12Cell 11上述概率统计说明三种模式

8、的扇区间频率干扰分布情况：13 最不均衡，同邻频的扇区是最少的，但也是可能性最大的；11 与 AB 的区别为前者同频干扰比较大，后者邻频干扰比较大，一般来说，同频干扰的影响比邻频干扰的影响大。但由于上述计算是建立在随机过程的基础上的，对于跳频的伪随机序列而言，这样的计算应较为勉强，只能反映其大该。据此新的模式亦可推出。下面我们来看系统的实际实施情况。此系统有 5 个 BSC，其中市区 3 个（BSC123） ，郊县 2 个（BSC45） ，全系统共有载频 900 余个，市区载频 450 个左右。7 月 31 日晚 5 个 BSC 从 1.5.1.4 版本升级至 1.5.1.7 版本，同时市区的

9、基站采用 SFH11 的方式，在此之前采用的是 SFH13 的方式（最大站型 8/8/8,跳频负载 7/1741.2） 。实施后由于感到效果不太理想，8 月 2 日晚市区基站又采用 SFH AB 的模式。作为比较的郊县 2 个 BSC 一直未改变复用模式。我们统计了在此期间的系统数据（包括 OMCR 上的和路测的）加以分析，需要说明的是数据统计为每天的 9:0010:00，其中 7 月 27 日及 8 月 2 日为星期一。该段时间（7 月 25 日至 8 月 5 日）市区优化已告一段落，而郊县一直在优化调整。 首先来看呼叫建立成功率（CALL_SETUP_SUCCESS_RATE）从图 1 来

10、看，总呼叫建立成功率略有下降，SFH13 时该指标在 93.5%与94之间，实施 11 及 AB 时，该指标在 93.5%附近，下降 0.2%个点左右。其中 8 月 2 日的数据系由个别基站的硬件故障引起的，分析该日的详细数据发现 BSC2 的一个非常繁忙 CELL 的呼叫建立成功率仅为 83，从而引起整个系统的下降。我们再来看 5 个 BSC 的单独表现情况，总的来说，三种复用方式区别不大。而 0.2%的略微下降可认为是由 SDCCH 的 RFLOSS 增加引起的。 下面再看 TCH 的掉话率（TCH_DROP_RATE）从整个系统来看，掉话率在 7 月 31 日实施 11 后有一定幅度的上

11、升，在8 月 2 日实施 AB 后又有下降，并且比 11 的时候还要低一点。可以发现主要发生变化的是 TCH_RF_LOSS，由切换引起的掉话基本保持不变。从 5 个 BSC的对比图中可以发现 BSC1 和 BSC5 掉话率在 8 月 1 日这一天明显上升，分析 7月 31 日、8 月 1 日、8 月 2 日的详细数据，可以看出 8 月 1 日 BSC5 的掉话率上升系郊县一个基站引起，该站掉话率 12.5%，TOTAL_CALL 为 120 次，而 BSC5的 TOTAL_CALL 为 16714 次，该基站作了 0.08%掉话率的“贡献” 。BSC1 的掉话率较为平均上升。8 月 2 日

12、AB 实施后，市区 3 个 BSC 掉话率均有下降，主要原因是 TCH_RF_LOSS 下降所致。掉话率与系统话务的忙闲有一定的关系，但从7 月 23 日至 8 月 30 日的曲线统计看并无一种明确简单的关系。所以，三种模式对掉话率还是有一定影响的，以 AB 模式为最低，11 模式为最高，13居中，不排除通过参数调整可将 11 的掉话率下降的可能，但这是优化的手段了。以后可以继续探讨三种模式的最优参数设置问题。 接下来看 SDCCH_RF_LOSS 的变化SDCCH_RF_LOSS7 月 31 日前平稳运行，8 月 1 日及 2 日明显上升，8 月 3 日、4 日又明显下降，但比 7 月 31

13、 日前的要略高一点。从 5 个 BSC 的对比图中可以看出，主要是 BSC2 的数据作较大波动,分析详细数据无法找到个别基站恶化的例证，所以认为这是一种平均化结果。SDCCH_RF_LOSS 上升主要对呼叫建立成功率有关，而影响 SDCCH_RF_LOSS 的直接因素是干扰。三种模式中，以 11 的模式最高，13 和 AB 相差不大，且 13 略低一点。 来看看切换的次数的变化 系统的切换主要由 DOWN_LINK_QUALITY、UP_LINK_QUALITY、POWER_BUDGET引起的。下表为各种模式的切换次数与 TOTAL_CALL 的比值，值越大则表示切换越频繁。切换频次：模式DA

14、TEDL_QUATY PW_BGTUL_QUATY137/29-7/310.10480.25730.0816118/1-8/20.13680.29400.2397AB8/3-8/50.16500.33750.2423郊县BSC7/29-7/310.00800.07690.0089郊县BSC8/1-8/20.00690.07580.0113郊县BSC8/3-8/50.00700.07440.0109从表中发现模式发生变化的 BSC 其切换比值有较大的变化，这可以认为是由于频率复用模式的变化而引起的，因为频率模式没有变化的郊县 BSC 其切换比值基本没有变化。在几种频率模式中，BSC 的切换门限是

15、一致，这就可以从切换比值中反映切换值上的信号质量的变化。对于 DOWN_LINK_QUALITY 而言，13的比值最小，AB 的最大。BSC 中设的 L_RXQUAL_DL_H 为 450(0.45%)，说明11 的模式中，DOWN_LINK_QUALITY 比 0.45%值差的信号有所增加，AB 模式中此类信号就更多了。UP_LINK_QUALITY 、POWER_BUDGET 也有类似结果。根据本文前面部分分析，11 及 AB 的模式将干扰平均化了，尤其是同频干扰，如 CELL01 可以受到其他任何小区的较小干扰，所以由上下行信号质量引起切换请求就会相应增加，切换完成次数也就增加了。POW

16、ER_BUDGET 说明的是在信号质量相同的情况下，邻小区的信道电平较低引起的切换。信号干扰分布平均的时候，差别不大的信号就会比较多，所以 POWER_BUDGET 切换的机会也就增加了。综合的说，在切换参数设为下行质量 450，上行质量 650 的情况下，13 的切换最少，11 居中，AB 最多。但这并不能说明信号总体质量分布的情况也是这样的，因为引起切换的信号点是整个系统信号点的极小的一部分，它不能代表整个系统的信号。对系统信号的总体变化我们进行了路测，希望能够发现之中的关系。DRIVE TEST 其实与系统忙闲情况、天气状况、测试路线有相当大的关系。不同的测试备测试结果也有差异，如果用较

17、好的测试手机其 RX_QUALITY 应该较好，因为 RX_QUALITY 及 RX_LEVEL 是都由手机测量报告的。我们分别在 7 月 20日，8 月 1 日，8 月 5 日进行路测，这三天分别是市区系统SFH13、11、AB 模式实施时候。三次结果发现 8 月 5 日、8 月 1 日的RXLEVEL 远远高于 7 月 20 的 RXLEVEL，这是由于 7 月 20 日路测时有部分基站最大功率没有放开所致。三种模式中，11 的路测结果比较差，信号质量下降较大，从前面内容 CELL01 的同频可以看到 11 的同频干扰是最大的。从路测结果看，AB 的效果最好，13 与之区别不大，11 则较

18、差。因为路测结果的不可预测性较大，所以没有作详细分析。以上通过理论及实际实施过程的分析，对三中不同跳频模式效果总结如下表理论上：模式同频干扰邻频干扰13分布不均，有的大有的无分布不均，有的大有的无11分布均匀，干扰中等分布均匀，干扰较大AB分布较均，干扰较小分布较均，干扰大实施中：模式掉话率SD_RF_LOSS呼叫建立成功率切换频次信号质量13较好最优差别不大较少较好11略高略高差别不大较多较差AB最优较好差别不大最多最优从本系统的实施来看，AB 模式的效果最好，可作为今后其他系统的参考，目前此系统掉话率在 0.8%至 0.9%之间波动。此外，亦可日后探讨其他模式的最优参数设置及优化。以下为系

19、统各项图表：1、 系统总指标2、 各 BSC 指标3、 路测结果 1999/8/201、 系统总指标00.20.40.60.811.21.47/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4Dropped call%TCH RF loss%SDCCH RF loss %HO lost call%2、 各 BSC 反映的指标call setup success%89.59090.59191.59292.59393.59494.57/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4call setup suc

20、cess%USAGE erlangs02004006008001000120014007/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4USAGE erlangsdrop_call_rate00.20.40.60.811.21.47/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4bss01bss02bss03bss04bss05call_setup_success_rate77828792977/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4bss01bss

21、02bss03bss04bss05sdcch_rf_loss00.511.522.533.57/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4bss01bss02bss03bss04bss05tch_rf_loss00.20.40.60.811.27/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4bss01bss02bss03bss04bss05handover_failure00.050.10.150.20.250.30.350.40.457/237/247/257/267/277/287/297/3

22、07/318/18/28/38/4bss01bss02bss03bss04bss05erlang0501001502002503003504007/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4bss01bss02bss03bss04bss05 3、路测结果yanjicity0805rxlev(-70.31dbm)0.040.9317.8336.5929.2712.522.840.040.9718.855.3984.6697.18100020406080100-110.00/-100.00-100.00/-90.00-90.00/-80.00-80.00/-70.00-70.00/-60.00-60.00/-50.00-50.00/