GSM系统基站间话务量均衡

1、GSM系统基站间话务量均衡.话务量均衡的目的一改善系统运行质量，提高系统得分排名。拥塞率是评估GSM网络重要指标，并且直接影响系统的接通率，与掉话率也密 切相关。一个GSM系统中既有高拥塞率的基站，也有低拥塞率和无拥塞的基站，进 行基站间的话务量均衡，降低高阻塞基站的拥塞率，同时降低系统拥塞率，提高无 线接通率，可以有效地提高系统得分。表一所示为评估 GSM系统得分的内容。No.CityCallSetupSuccess RateDroppedCallsFive Most Blocked CellsSystem SizePercentage of Disabled ChnSystemBlocki

2、ngNumber ofTotal CallsFinal(%)Score(%)Score(%)(%)(%)(%)(%)Avg(% )ScoreNo.ScoreChnsScore(%)ScoreNo.ScoreGrade1xxx89.18892.3514149.7636.1533.2633.0730.936.663154161548-382.1498295K59812xxx88.86891.7417948.139.1936.4128.622.93565123601243-155.1895152K30813xxx89.89901.5819274.3934.4928.9121.1616.635.165

3、9136911-53.2197127K25794xxx88.98892.0215988.679.167873.0772.978.4221663216604-2218.282277K55795xxx91.5921.8916814.647.867.417.096.438.69914968501-41.2699116K23746xxx97.14972.671268.525.54.323.463.45.04954712477-340.719961K12637xxx78.68793.2710677.2677.1464.7361.7858.467.9328024805-2318.382117K2354(表

4、一：GSM系统的得分评估项)由上表可以看出，直接与拥塞率有关的评分内容有： 无线接通率(call setup success rate)，五个拥塞率最高的小区 (five most blolked cells )，系统拥塞率(sytem block)。 此外，掉话率(drop call rate)与拥塞率也密切相关。GSM系统中RACH信道是一种ALOHA信道，一旦有呼叫需求，移动台立即在RACH 上发出信道请求消息，而不管系统是否有可用的SDCCH, TCH。ALOHA呼叫方式的特点是发起信道请求无需系统发出空闲指示，响应快，实现简单，但缺点是，当系统 存在拥塞时，这种呼叫发式会迅速加重拥塞

5、。拥塞率与话务量并不是线性的正比关系。换而言之，如果我们将严重拥塞A小区的一小部分话务量分担给相对空闲或拥塞率低的B小区，就可以大幅度降低A小区的拥塞率(尽管B小区的拥塞率可能会增大，但A, B小区的平均拥塞率得到降低)。参见附件一二.调整小区的有效覆盖范围均衡话务量小区的边界我们网络运行中经常提到的一个概念是一小区的覆盖范围。那么小区的覆盖范围由什么决定？小区的边界和覆盖范围是不是一回事？实际上小区存在不同意义上的几个边界。1。移动台接入的边界一在这一范围内，本小区的C1/C2值最大，空闲模式下的移动台选择该小区，侦听该小区的广播，作为将来主被叫的接入小区。2。移动台功率预算切换的边界。3。

6、发生强制切换的边界，基于以下原因发生移动台的强制切换：上，下行信号质量(ul/dl rxqual);上，下行信号电平(ul/dl rxlev)；时间提前量(Timing Advance)。当基站发射功率，天线高度，倾角，频率规划等因素确定后，此边界即确定。正常情况下，大多数切换的原因是基于功率预算的切换。应该发生在强制切换之前，所以，对话务量影响最大的切换边界应该是基于功率预算切换的边界。见图1 小区边界及其简化模型油考虑喝少丝以因素个、区选有SM,格Re服务范)如图1所示。切入边界，半径 RHO_in/选点嬴的今沁盘,RSe!eCt/1q+围内的移动台都选择该小,建立通/切出边界，半径 RH

7、O_out话。切入边界的含义是：来自其他小区的移动台，进入以RHO_in为半径的范围内切换至图1-小区边界及其简化模型 该小区。切出边界的含义是：移动台在该小区建立通话后，如果移动出以Rho_out为半径的范围，会切换至相邻的小区需要强调的是，这三个边界半径大小关系，并不是固定的，取决于各种参数关系。调节 Rselect/RHO_out/RHO_in ， 是我们进行话务量均衡的基础。通过调整小区边界进行话务量均衡减小rxlev_access_min以扩大小区的服务范围，增加小区的话务量。空闲模式下的 移动台，选择C1/C2最大的小区，作为服务小区。调整 C1,就可以调整小区的话务量。 减小rx

8、lev_access_min ,则相应C1/C2增大。小区选择半径Rseietion增大，侦听该小区广播 的移动台数目增大，可以增加小区的话务量。反之，增大rxlev_access_min则可以减小 小区的话务量，降低拥塞率。C1= (A - Max. (B, 0)其中： A=RXLEV Average - P1A 对应下行信号质量,A 值越大,表明下行信号越好.P1=rxlev_access_min决定了移动台接入系统的最小接收电平(rxlev_access_mir|，调整最小接收电平，可以调整SDCCH的业务量。提高rxlev_access_mi前够缩小允许移动台接入小区的区域，从而减 少

9、SDCCH的业务量。当小区的 SDCCH和TCH者B出现拥塞时，可以考虑提高 rxlev_access_min。B=P2 - Max O/P Power of MSB 对应上行信号质量，B 值越大，表明上行信号越好。P2=ms_txpwr_max_cch,决定允许移动台接入系统的最大发射功率C1, C2 ，用于小区选择和重选移动台在同一位置登记区发生BCCH 重选时，目标小区C1 必须大于源小区C1 。移动台在不同位置登记区发生BCCH 重选时，目标小区C1 必须大于源小区C1 ceii_reseiect_hysteresis。C2是GSM系统可选功能，并且只适用 Phase2勺移动台。C2=

10、 C1 + cell_reselection_offset- temporary_offset x H(for penalty time 31)C2= C1 - cell_reselection_offset(for penalty time= 31)其中：T 为邻小区进入移动台测量报告前六个小区的时间长度(用以减轻多径效应的影响)。H 由 penalty time 和T决定：如果 penalty time -T 0 , H = 1。空闲模式下的移动台监测BA 表中广播的邻小区， 并保有最强的六个邻小区表。 移动台最少每5秒计算一次服务小区和邻小区的 C2值。如果邻小区位于不同位置登记区，则应

11、将 cell_reselection_hysteresis 计算在内。一个GSM小区有许多邻小区，rxlev_access_min1小区本身的参数，与其他小区没有 直接关系。所以，调整rxlev_access_min5r以增加或减少本小区的话务量，但不能定向地 在控制特定两个小区间进行均衡。 HO_MARGIN 反映两个小区的相对关系，通过调整 HO_MARGIN 可以在特定的两个小区间调整话务量。改变rxlev_access_min,对SDCCH业务量的影响更直接。只有移动台在本小区建立通 话，并保持在本小区，而不切换至相邻小区，才能够有效增加话务量。如果小区选择半径Rseletion大于小

12、区切出半径RHO_out,意味着移动台建立通话后，马上切换至相邻的小区，本 小区的话务量并没有多少增加。改变功率预算的切换门限，相应增大或减小小区的切出半径RHO_out或切入半径RHO_in,可以达到均衡话务量的目的。例如将移动台由A小区切换至B小区的切换门限由Ho_margin=8增大到 Ho_margin=15,即原来邻小区B的功率预算比源小区A大8dB,就触发切换。现在必须满 足邻小区B的功率预算比源小区大15dB,才触发由A到B的切换。这样就等于扩大了小区 A 的服务范围，即通过增大 RHo_out来增加话务量。类似地，将移动台由B小区切换至A小区的切换门限由Ho_margin=8减

13、小到Ho_margin=0,即原来邻小区B的功率预算比源小区A大 8dB,就触发切换。现在必须满足邻小区B的功率预算比源小区大0dB,就触发由A到B的切 换。这样就等于缩小了B小区的服务范围，扩大了小区 A的服务范围，即通过增大 Rho来增加 A 小区话务量。功率预算基站子系统根据移动台每个480ms 的测量报告，评估服务小区和邻小区上下行链路哪一个更好，执行功率预算进程。功率预算的结果影响移动台的切换和小区的覆盖。PBGT ( N ) =源小区 MIN ( ms_txpwr_max,P ) -rxlev_dl-pwr_C_D- 邻小区 MIN(ms_txpwr,p)-rxlev_dlMIN

14、(ms_txpwr_max,P )一接入该小区的移动台实际的最大发射功率。P-移动台本身最大可以达到的发射功率( 2W or 0.8W 。 。 ) ，与系统无关； ms_txpwr_max, 系统允许移动台的最大发射功率。 (相关参数： add cell: max_tx_ms for server or internal neighbor;add neigh :ms_txpwr_max for external neighbor ) 。pwr_C_D=ms_tx_bts-Actual BTS output power 。对源小区 rxlev_dl 是根据对 TCH 测量而来，对邻小区rxlev

15、_dl 的测量是根据邻小区BCCH 得来，而通常BCCH的发射功率大于TCH ， pwr_C_D 用来补偿二者造成的差异，保证功率预算的正确。PBGT ( N )为正值时，表明选择邻小区将优于源小区(信号电平)。触发基于功率预算的切换需满足条件PBGT(N) ho_margin(可正可负)。经简化后，可以认为 PBGT (N)=令口小区 RXLEV_BCCH-源小区 RXLEV_BCCH = RXLEV_BCCH.通过以上的讨论，我们知道，一个 GSM小区的三个半径Rselecl/RH0_out/RH0_in ,是我们均衡 话务量的基础。改变每一个半径都可以调整话务量。但是，RseleCt/R

16、HO_out/RHO_in必须满足一定的大小关系，才能保证有效地调整话务量，同时保证系统运行质量，不会带来切换次数过多，掉话增加等不利影响。这个关系就是：Rselect RHo_in RHo_out.则在此大量范围内的移动台建立通话后，马上切换至其他相邻小 区。减小HO_margin可以减小RHo_out,使部分话务量转移到其他小区，达到均衡话务量的目的。但缺点是，引起过多的切换，增加了掉话的可能性。1.建立通话2.切换至相邻小区-41(P2 - Max O/P PowerflS), 0),ZE .Aci-Bci=ARXLEV_BCCH- A P1 = A RXLEV_BCCH- A RXLE

17、V_ACCESS_MIN0PBGT(N尸一A RXLEV_BCCH HO_MARGIN所以：Aci-Bci=HO_MARGIN+ A RXLEV_ACCESS_MIN b=-5, RXLEV_ACCESS_MIN=5(-105dbm)B/4区HO_MARGIN b-a=8, RXLEV_ACCESS_MIN=5(-105dbm)对A小区：A RXLEV_ACCESS_MIN +HO_MARGIN = (5 5) 5=-5b =-5, RXLEV_ACCESS_MIN=15(-95dbm)B小区HO_MARGIN b-a =8, RXLEV_ACCESS_MIN=5(-105dbm)对A小区：A

18、 RXLEV_ACCESS_MIN +HO_MARGIN = (15 5) 5 = 50移动台在此位置建立通话后不会马上发生切换例3:A小区一HO_MARGIN a-b =5, RXLEV_ACCESS_MIN=5(-105dbm)B小区HO_MARGIN b-a =8, RXLEV_ACCESS_MIN=5(-105dbm)对A小区：A RXLEV_ACCESS_MIN + HO_MARGIN = (55) +5=50移动台在此位置建立通话后不致马上发生切换结论一:我们在利用小区最小接入电平和切换门限(RXLEV_ACCESS_MIN和HO_MARGIN ),来均衡小区间的话务量时，应当尽量

19、满足条件:A RXLEV_ACCESS_MIN a-b+HO_MARGIN a-b0,这样可以减少切换次数如果RHO_in RHO_out,则移动台由其他相邻小区切换至本小区后，马上切换出去，甚至 产生乒乓切换。TCH话务量没有多少改变，但SDCCH的业务量增大了，切换次数增加了, 增加了掉话的可能性。HOOR selectrxlev例如/强度小1aA的HOXA决办法 ：解调整1.a-b+HO marginB-A 0发AMARGIN A-B =10门限，满足条件:ARGIN b-a换”。L会易人乒乓切换。门限设置.2.增 加PenaltylB区增加下次允许切换的暄闻区许多情况可能导致那连切换,

20、吸中可以用来均衡小区MARGIN a-b负切换。利用=-15, kmarGMbb a 的信二 10。dB,移动台同时满足由向B切换和由B向如上例中，将切换门限修改为 HO_MARGIN a-b = _ 10, HO_MARGIN b-a = 15。即可 避免乒乓切换。结论二:为避免乒乓切换，调整切换门限进行话务量均衡时，必须满足条件: HO_MARGIN a-b+H0_MARGIN b-a0综前所述，调整小区的有效覆盖范围均衡话务量的方法.调整允许接入的最小接收电平(Rxlev_Access_Min )可以调整小区话量。增大高阻塞率小区的Rxlev_Access_Min ,使C1和C2变小，缩

21、小该小区的有效覆盖范围，从而减少话务量，达到话务量均衡。注意不要使Rxlev_Access_Min 大于 20 ( 90dBm ) , 人为在交界处造成盲区。.通过切换门限HO_MARGIN 的大小可以调节话务量增大高阻塞率小区的切入门限, 减小向相邻较空闲小区切换的门限,可以非常有效地调节话务量, 降低阻塞和由阻塞带来的掉话。 这一手段可以非常有效地调整， 但是如果 HO_MARGIN 取值不合理，容易造成乒乓切换。.调整最小接收电平(Rxlev_Access_Min )和切换门限HO_MARGIN 时，应满足：A RXLEV_ACCESS_MIN a b+hO_MARGIN a b0；HO

22、_MARGIN A-B +HO_MARGIN B-A0(A-server;B-neighbor) 既适合在拥塞小区和空闲小区间， 也可以在高拥塞小区和低拥塞小区间进行话务量的均衡。三.利用直接重试和拥塞缓解功能。直接重试( Directed Retry)当移动台被分配SDCCH 后,但是当前小区已没有空闲 TCH ，此时，基站直接由SDCCH 切换到相邻小区的 TCH. 为了提高速度，基站直接根据当前的一次测量报告计算PBGT来选择一个相邻小区的TCH来分配。如果切换在两个BSC之间进行， 则需要MSC来支持直接重试.直接重试使移动台从发生拥塞的小区的 SDCCH 直接切换至相邻小区的 TCH

23、 上。即直接重试使部分位于小区选择半径 Rselect的部分话务量直接分担到相邻小区，从而达到均衡话务量的目的。见图XX 。参数Congest_ho_margin:设置直接重试切换门限，应该比正常的切换门限 (ho_margin_cell)低，使之更容易发生。参数ho_exist_margin,定义了当发生拥塞时，需要切换出去那些话务量。(0disable;1-切换出去的通话数目等于指配队列中的试呼次数。2满足切换门限小区A直接重试至他图4示意接入请求，MS2 K小区B量通过直接重试覆盖系统中的微蜂窝层。RXLEV/RXMS1比MS2更应该分担出去。层覆盖系统中,Jali较差的话务量分担出去，

24、直接重试更适合多层图4通过直接重试均衡话务量Congest_ho_margin勺通话都切换出去。)与直接重试有关的参数见附录。ho_margin_cell)3. 2拥塞缓解(congestion relief当前小区的通话根据常规的PBGT算法切出到相邻空闲的小区去，以让出空闲的信道给新的 试呼用户服务。此时，移动台进行 TCH-TCH的切换，不需要MSC来支持当小区出现拥塞时，拥塞缓解功能将最适合切换出去的通话，有选择地切换至邻小区，从而 为新的呼叫释放TCH,达到均衡话务量的目的。拥塞缓解也可根据TCH被占用的比例而激活。参数Congest_ho_margin设置拥塞缓解切换门限，应该比正

25、他K 同、 MS1切换至相令以易发生。Rselect塞MS1 ,需要切换出去那些话务量。(0 disabGr切换出去直面筱g等于指配网身I数。2满足拥塞缓解切换门限Congest_ho_margin勺通话都切换出去。) MS1正在进行通话，满足Congestjo.margin缓直接重试功能和拥塞缓解功能既能各自独立应用，又可以一起应用，特别适合在拥塞小区和 空闲小区间进行话务量的均衡。拥塞缓解功能比直接重试功能的效果好四.利用小区接入优先级小区禁止限制 (Cell Bar Quality,CBQ ) 和小区接入禁止 (Cell_Bar_Access_switch,CBA ) 共同决定了小区的优

26、先级。CBQCBA小区选择优先级小区重选状态00正常正常01禁止禁止10低正常11低禁止在优化中，为使微蜂窝充分吸收其上层宏蜂窝的话务量，可将微蜂窝的优先级设为正常，宏蜂窝的优先级设为低。这样不管其电平是否比宏蜂窝低，只要满足小 区选择的门限，移动台将选择微蜂窝。CBQffi CBAM以用来控制GSM90由蜂窝间的话务量，GSM90由蜂窝和微蜂窝问 的话务量，也可以用来控制 GSM90G口 GSM1800g站间的接入优先级，控制话务 量。五.GSM906口 GSM1800J、区间的话务量管理与拥塞率，掉话率关系。绍兴微蜂窝话务量均衡实例3 .话务量均衡的对象：宏宏，宏微，微微，宏1800-宏9

27、00,宏1800微9003、话务量均衡的手段3. 13. 23. 33. 4 direct retry;congestion relief3. 5 实例绍兴、吉林4. 1可通过系统资源的均衡提高系统接通率，降低阻塞率，减少 掉话。资源均衡的内容包括不同小区间的话务量均衡；小区信道 的平衡配置，相互制约的参数之间的平衡；小区本身话务量和 服务质量的平衡。同小区间的话务量均衡相邻小区间的话务量均衡通过：.通过切换门限HO_MARG的大小调节一增大高阻塞率小区的 切入门限，减小向相邻较空闲小区切换的门限，可以非常 有效地调节话务量，降低阻塞和由阻塞带来的掉话。这 一手段可以非常有效地调整话务量，但是

28、如果HO_MARGIN 值不合理，容易造成乒乓切换，参见附录一。.调整小区接入优先级小区禁止限制(Cell Bar Quality,CBQ )和小区接入禁止(Cell BarAccess,CBA )共同决定了小区的小区的优先级CBQCBA小区选择优先级小区重选状态00正常正常01禁止禁止10低正常11低正常在优化中，为使微蜂窝充分吸收其上层宏蜂窝的话务 量，可将微蜂窝的优先级设为正常，宏蜂窝的优先级设 为低。这样不管其电平是否比宏蜂窝低，只要满足小区 选择的门限，移动台将选择微蜂窝。.调整允许接入的最小接收电平(Rxlev_Access_Min )基站密度较高的地区可采用这一手段调整小区话务量

29、。增大高阻塞率小区的Rxlev_Access_Min，使C1和C2变小，缩小 该小区的有效覆盖范围，从而减少话务量，达到话务量 均衡。 注意不要使Rxlev_Access_Min 大于21 ( 90dBm ),人为在 交界处造成盲区。.直接重试(Directed Retry)当移动台被分配SDCCH后，但是当前小区已没有空 闲 TCH,止匕时，基站直接由SDCCH切换到相邻小区的TCH.为了 提高速度，基站直接根据当前的一次测量报告计算PBGT 来选择一个相邻小区的TCH来分配.如果切换在两个BSC 之间进行，则需要MSC来支持直接重试.拥塞缓解(Congestion Relief)当前小区已

30、经阻塞，为了使更多的用户进入该服务区, 当前小区的用户根据常规的PBGT算法切出到相邻空闲 的小区去，以让出空闲的信道给其它的用户服务.此时，移 动 台 进 行 TCH-TCH 的 切 换 , 也 不 需 要 MSC 来 支 持.4.2 系 统 资 源 负 荷 均 衡LAC 的 合 理 分 区， 尽 量 平 均 不 同 BSC 间 所 带 基 站 数 和 载 频 数 ， 基 站 的 合 理 分 布， 等 等。 是 系 统 负 荷 均 衡 的 大 前 提。 通 过 修 改 部 分 参 数， 可 以 调 整 各 种 资 源 的 负 荷。呼负荷同 一 LAC 内 所 有 小 区 的 寻 呼 负 荷

31、应 当 是 相 等 的, 因 此 各 小 区 PCH 的 配 置 应 相 同。如果dr_standard_congest=1/J、区设置标准的定向重试功能。如果dr_ho_during_assign=1则允许移动台在指配过程中发生切换(只有在移动台在指配请求队列中等待分配TCH 时才可能发生)dr_preference=0,禁止定向重试功能dr_preference=1,同一 BSC内部小区间的定向重试。dr_preference=2允许在不同BSC或同一 BSC内定向重试。Dr_msc_preferenceDr_allowed=1.允许定向重试切换至外部小区(external cell)ms

32、c_preferenceValid range 0 to 7 0Directed retry is supported within the BSS, but NOT across the A-interface.1Directed retry is supported within the BSS. The only A-interface impact is the Assignment Complete message, which contains the optional cell ID if the cell ID changes during the assignment.2Th

33、e BSS shall send the Handover Required message with the cause directed retry to the MSC.3The BSS shall send the Handover Required message with the cause handover to the MSC.4The BSS shall send an Assignment Failure message with the cause directed retryand then send aHandover Required message with ca

34、use directed retry to the MSC.5The BSS shall send an Assignment Failure message with the cause directed retryand then send aHandover Required message with cause handover to the MSC.6The BSS shall send a Handover Required message with cause directed retry and then send an Assignment Failure message w

35、ith cause directed retry to the MSC.7The BSS shall send a Handover Required message with cause handover and then send an Assignment Failure message with cause Directed retry to the MSC.dr_standard_congestDescriptionThis parameter determines if the standard directed retry congestion procedure is enab

36、led in the cell.The procedure initiates a handover if possible for a call needing a TCH in the case of congestion.dr_standard_congestDescriptionThis parameter determines if the standard directed retry congestion procedure is enabled in the cell.The procedure initiates a handover if possible for a ca

37、ll needing a TCH in the case of congestion.This parameter can only be modified if: either the Directed Retry option is available, and the neighbour is placed on the SACCH list and the neighbour is externadr_chan_mode_modifyDescriptionThis parameter determines if the channel mode modify procedure wil

38、l follow a successful handover ofa Phase 1 MS in which the channel mode changed to full rate speech. The BSS will read this parameter only in the case of a successful handover in which the channel mode changed, the MS is Phase 1, and the new channel mode is full rate speech.Changing the channel mode during a handover occurs only during a directed retry procedure. For thisto occur, either an external directed retry handover has successfully completed to this BSS or an intra-BSS directed retry handover has successfully completed and either the database parameter dr_standard_congest or d