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文档简介
上海大唐移动通信设备有限公司2003.12GSM移动通信系统原理培训讲义系统参数调整原理1LOCATION算法2引言
LOCATION:软件算法,其输出结果是切换判决的基础
LOCATION的目的:保证呼叫的连续性和良好的质量, 控制小区服务范围,从而降低网络的整体干扰3能取得什么效果
合理的切换边界使用比较法而不是固定切换门限来寻找最佳服务小区使用切换滞后参数(hysteresis)和切换定时器,避免乒乓切换
切换边界根据无线环境自动调整信号强度模式(K模式)和路径损耗模式(L模式)
提高C/IK模式提高C,L模式降低I
灵活的小区规划
BCCH功率可以独立调整,通过调整相关小区的切换参数可以独立改变任意小区的边界
质量恶化时的紧急切换
TA过大时的紧急切换辅助无线网络功能指配至另一小区混合小区结构
OL/UL子小区
小区内切换超远覆盖小区负载均衡4LOCATION输入数据MS测量
DL信号强度
DL信号质量邻区信号强度服务BTS测量
UL信号强度
UL信号质量
TABSC内Location评估计算480ms循环一次备选切换小区降序排列MAHO5LOCATION算法初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格6初始化在立即指配、指配或切换时创建location对象
SCHO参数可以控制是否允许在SDCCH上进行切换
当信道发生改变时,创建新的location对象, 老的location对象被删除,
如果location对象是由于切换创建的,则从老的对象中将“惩罚列表”传送过来
TINIT(TINITAW)定时器在新信道分配后 开启,定时器超时前不允许切换初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格7滤波(一)初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格Location使用的数据使用DTX,则使用sub,否则使用full8滤波(二)
DTX关闭时每个SACCH复帧周期从104个突发中选择测量,
DTX开启时每个SACCH复帧从12个突发中选择测量
MS最多可以测量32个邻区,但只上报6个信号最强的邻区信号强度的取值从0~63,对应-110dBm~-47dBm
信号质量的取值从0~7,对应从低到高的BER,Location将其 线性扩展为0~70dtqu(deci-transformedqualityunits)TA的取值范围为0~63比特
测量报告每个SACCH复帧周期(0.48S)向BSC上报一次如果丢失的测量报告数目少于MISSNM,则采用线性内插,否则滤波算法停止,待有新的测量报告时,滤波算法重新初始化9滤波(三)信号强度和信号质量滤波器
一般FIR
叠代平均叠代指数叠代一阶Butterworth
中值10SI:信令连接阶段SD:话音连接阶段滤波(四)信号强度滤波器参数设置11滤波(五)信号质量滤波器参数设置SI:信令连接阶段SD:话音连接阶段只作当前服务小区的上下行12滤波(六)TA滤波器
TA滤波器只有一种,即算数平均滤波器,滤波器的长度由TAAVELEN确定13滤波(七)滤波器的初始化
当测量样本数少于滤波器长度时,所有类型的滤波器(除中值滤波器)均 修改为算数平均滤波器,且滤波器的长度等于已到达的样本数。对于邻区的滤波器输出,采用线性缓升方式,缓升阶段的长度由SSRAMPSD 、SSRAMPSI确定t0T0+0.48K秒服务小区滤波器时间(SACCH复帧)0.51.0滤波器输出t0T0+0.48K秒邻区滤波器时间(SACCH复帧)0.51.0滤波器输出14基本排序(一)基本排序就是要按照信号强度(K排序)或路径损耗(L排序)对邻区进行排序基本排序包含7个阶段:1.根据BTS输出功率对下行测量信号进行校正2.按照最小信号强度准则进行评估3.扣除信号强度惩罚值4.按照充分信号强度准则进行评估5.计算信号强度(K准则)6.路径损耗计算(L准则)7.综合排序,产生基本排序表初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格15基本排序(二)服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序L小区排序表K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表K小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否16基本排序(三)小区参数参考点PACombinerTxfeederTxantennagainPathlossMSRXBSRXAntennadiversitygainRxfeederRxantennagainPathlossMSTX小区内切换SSDESBSRXMINBSRXSUFF(最佳)BSRXMINBSRXSUFF(替代)CCHPWRMSTXPWRBSPWRBBSPWRTBSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(最佳)BSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(替代)ACCMINMSRXMINMSRXSUFFSSDESDL17服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(四)输出功率校正校正BSTXPWR和BSPWR的差别SS_DOWNm=rxlevm+BSTXPWRm-BSPWRm校正UL和OL子小区的差别SS_DOWNs=rxlevs+BSTXPWRUL-BSTXPWROL当启动功率控制时,也要对信号强度进行校正,该校正是在滤波前完成的18服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(五)最小信号强度准则SS_DOWNn>MSRXMINnSS_Upn>BSRXMINnSS_UPn=MS_PWRn-LnMS_PWRn=min(P,MSTXPWRn)Ln=BSPWRn-rxlevn上行信号强度是估计的,只应用于邻区19服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(六)惩罚评估p_SS_DOWNp=SS_DOWNp-LOC_PENALTYp-HCS_PENALTYpp_SS_Upp=SS_UPp-LOC_PENALTYp-HCS_PENALTYpp表示被惩罚的小区LOC_PENALTY切换失败,PSSHF,PTIMHF质量差紧急切换,PSSBQ,PTIMBQ过大TA紧急切换,PSSTA,PTIMTAHCS_PENALTY防止快速移动的MS且入底层微小区,PSSTEMP,PTIMTEMP20服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(七)充分信号强度准则邻区:p_SS_DOWNn>MSRXSUFFn-TROFFSETn,s+TRHYSTn,sp_SS_Upn>BSRXSUFFn-TROFFSETn,s+TRHYSTn,s服务小区:(n1为最好的邻区)p_SS_DOWNs>MSRXSUFFs-TROFFSETs,n1-TRHYSTs,n1p_SS_Ups>BSRXSUFFs-TROFFSETs,n1-TRHYSTs,n121服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(八)AB高信号区低信号区L小区K小区上行最小电平下行最小电平上行充分电平,针对小区B下行充分电平,针对小区B22服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(九)ABK-K边界L-L边界K-L边界K-L边界B到A的充分电平A到B的充分电平K值相同L值相同三种类型的小区边界23服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十)K值计算凡满足最小信号强度准则但不满足充分信号强度准则的小区,称为K小区K_DOWNm=p_SS_DOWNm-MSRXSUFmK_UPm=p_SS_UPm-BSRXSUFFm有效K值Keff,s=min(K_DOWNs,K_UPs)Keff,n=min(K_DOWNn,K_UPn)-KOFFSETs,n-KHYSTs,n排名K值K_RANKn=Keff,n-Keff,sK_RANKs=024服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十一)L值计算既满足最小信号强度准则又满足充分信号强度准则的小区,称为L小区服务小区的有效L值Leff,s=BSPWRs-p_rxlevs 未跳频的BCCHLeff,s=BSTXPWRs-p_rxlevs 未跳频或跳频的TCH邻区的有效L值Leff,n=BSPWRn-p_rxlev+LOFFSETs,n+LHYSTs,n排名L值L_RANKn=Leff,n-Leff,sL_RANKs=025服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十二)偏置与滞后参数偏置和滞后参数按照每个小区与小区间的关系而分别设置的偏置参数是反对称的,即两个互为邻区的偏置参数的符号是相反的滞后参数是对称的,即两个互为邻区的滞后参数的符号是一致的OFFSETA,B=-OFFSETB,AHYSTA,B=HYSTB,A26服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十三)偏置和滞后参数滞后走廊偏移正常小区边界初始小区边界BAKOFFSET和KHYST修改K-K边界LOFFSET和LHYST修改L-L边界TROFFSET和TRHYST修改K-L边界27服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十四)偏置和滞后参数(K-K或L-L)小区B的信号强度小区A的信号强度没有偏置的小区边界滞后走廊从小区A到小区B的切换边界正常小区边界从小区B到小区A的切换边界28服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十五)偏置和滞后参数(K-L)小区A的信号强度小区B的信号强度TRHYSTTRHYSTTROFFSETA,BTROFFSETB,A(=-TROFFSETA,B)小区A的充分信号电平(小区B为服务小区)小区B的充分信号电平(小区A为服务小区)29服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十六)切换边界(K-K,K-L,L-L)小区A的信号强度小区B的信号强度TRHYST从小区B到小区A的切换边界LHYSTKHYST从小区A到小区B的切换边界小区A的充分信号电平(小区B为服务小区)小区B的充分信号电平(小区A为服务小区)30服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十七)循环切换ABCA-B小区边界B-C小区边界C-A小区边界31服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十八)充分信号强度作为小区边界ACA-B间L-L小区边界BB-C间L-L小区边界A-C间L-L小区边界小区B的充分信号强度小区A的充分信号强度小区C的充分信号强度32服务小区所有上报的邻区输出功率校正惩罚评估计算服务小区的K值和L值等待邻区排序完成L排序K排序K小区排序表丢弃该小区最小信号强度准则?邻区充分信号准则?服务小区充分信号准则?L小区排序表惩罚评估输出功率校正是否否是是否K小区排序表L小区排序表基本排序(十九)基本排序L小区排序表K小区排序表最好小区最差小区K排名最低K排名最高L排名最低L排名最高33紧急情况(一)
如果发生紧急情况,可以向排名较低的小区切换初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格质量差紧急情况:rxqual(上行)>QLIMUL或rxqual(下行)>QLIMDLTA过大紧急情况:TA>=TALIM34紧急情况(二)
BQOFFSET定义了允许进行质量差紧急切换的区域注意,BQOFFSET对K-L边界没有影响,BQOFFSET只对同层小区起作用如果满足下列条件,K-小区不可以作为质量差进行紧急切换的候选小区:K_RANKn<-KHYSTs,n-BQOFFSET如果满足下列条件,L-小区不可以作为质量差进行紧急切换的候选小区:L_RANKn<-LHYSTs,n-BQOFFSETAB滞后走廊BQOFFSETB,A质量差紧急切换区域质量差紧急切换禁止区域35紧急情况(三)
TALIM的作用BACDTALIMTA过大紧急切换时一般应排除共站小区(CS)作为切换的候选小区,且在切换时对共站小区也应进行惩罚,以避免切回。36辅助无线网络功能评估LOCATION软件实现了下列6项辅助无线网络功能
指配到另一小区混合小区结构(最多三层)
OL/UL子小区小区内切换超远覆盖小区负载均衡
初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格37组织表格(一)初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格bws1bo1wo1bu1wu2bo2wo2bu2wu3b3w所有小区第一层第二层第三层++
基本排序表中的小区按照层次被分为3部分每个层次的小区按照是否比服务小区排名靠前及是否满足层次门限判决条件进行分类
bo=比服务小区排名靠前且满足层次门限判决条件
bu=比服务小区排名靠前且不满足层次门限判决条件
wo=比服务小区排名靠后且满足层次门限判决条件
wu=比服务小区排名靠后且不满足层次门限判决条件s排名次序不变38组织表格(二)39组织表格(三)最终形成的表格中最多可容纳6个邻区和一个服务小区40发送表格初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格
如果表格是空的,该表格不会被送到中央处理器表格中的第一个小区是最佳小区,如果最佳小区发送拥塞,则尝试选择接下来的小区作为切换目标小区41分配反馈初始化滤波基本排序紧急情况辅助无线网络功能评估组织表格发送表格分配反馈惩罚表测量报告空表格
如果分配新信道(切换)成功,则将惩罚表(由于切换失败或紧急原因切换新设置的或原有惩罚未超时的)传送到新创建的LOCATION对象
LOC_PENALTY表最多含三个小区,每个小区只能因为一种惩罚原因被惩罚
HCS惩罚表不传送
BSC间切换,惩罚表无法传送,使用EXTPEN决定是否判断切换原因以及惩罚值如果切换目标小区发送拥塞,设置TALLOC(TALLOCAW)或TURGEN定时器42无线链路断开
下行无线链路超时:RLINKT
上行无线链路超时:RLINKUP
成功译码一个SACCH帧,+2,译码失败,-1
TA原因断开:TA>=MAXTA43参数总结(一)44参数总结(二)45参数总结(三)46参数总结(四)47参数总结(五)48参数总结(六)MSC参数:
HNDTCMDINTRA:MSC内BSC间从HANDOVERCOMMAND到 HANDOVERCOMPLETE的定时器
HNDRELCHINTRA:HNDTCMDINTRA定时器超时后是否释放原信道
HNDTGSOPINTRA:有关组切换(GS)HNDSDCCHTCH:MSC内BSC间从信令信道切换到业务信道是否允许
HNDSDCCH:MSC内BSC间信令信道的切换是否允许
HNDBEFOREBANSW:在收到B用户的应答前是否允许MSC间的业务信道 切换
HNDSDCCHINTO:anchorMSC是否允许MSC间信令信道的切出
HNDSDCCHINTI:非anchorMSC是否允许MSC间信令信道的切入49参数总结(七)50BTSSENS_EIRP=BTSSENS-Gd+Lf_RX-Ga_RXBTSTXPWR_EIRP-MSSENS=MSTXMAX-BTSSENS_EIRPBTSTXPWR_EIRP=MSTXMAX+(MSSENS-BTSSENS_EIRP)BTSTXPWR_EIRP=33+(-102-(-105-3+3-13))=49参数计算举例(一)PACombinerTxfeederTxantennagainPathlossMSRXBSRXAntennadiversitygainRxfeederRxantennagainPathlossMSTX小区内切换SSDESBSRXMINBSRXSUFF(最佳)BSRXMINBSRXSUFF(替代)CCHPWRMSTXPWRBSPWRBBSPWRTBSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(最佳)BSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(替代)ACCMINMSRXMINMSRXSUFF51BTSTXPWR_EIRP=BSPWRT-Lc-Lf_TX+Ga_TXBSPWRT=BTSTXPWR_EIRP+Lc+Lf_TX-Ga_TXBSPWRT=49+4+3-13=43BSTXPWR=BSPWRT-LcBSPWRB=BSPWRTBSPWR=BSTXPWR参数计算举例(二)PACombinerTxfeederTxantennagainPathlossMSRXBSRXAntennadiversitygainRxfeederRxantennagainPathlossMSTX小区内切换SSDESBSRXMINBSRXSUFF(最佳)BSRXMINBSRXSUFF(替代)CCHPWRMSTXPWRBSPWRBBSPWRTBSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(最佳)BSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(替代)ACCMINMSRXMINMSRXSUFF52MSTXPWR=CCHPWR=MSTXMAX=33dBmMSRXMIN=MMSENS=-102+0=-102BSRXMIN=BTSSENS-Gd=-105-3+0=-108对于某小区由于紧急情况切入失败较多,如果该小区与周围邻区的层次不同,由于BQOFFSET不起作用,则MSRXMIN、BSRXMIN应增加一些余量来避免出现这种情况参数计算举例(三)PACombinerTxfeederTxantennagainPathlossMSRXBSRXAntennadiversitygainRxfeederRxantennagainPathlossMSTX小区内切换SSDESBSRXMINBSRXSUFF(最佳)BSRXMINBSRXSUFF(替代)CCHPWRMSTXPWRBSPWRBBSPWRTBSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(最佳)BSPWRBSTXPWRBSPWRMIN(替代)ACCMINMSRXMINMSRXSUFF53同一服务小区的所有邻区的MSRXSUFF一般应相同,如果MSRXSUFF不同,KOFFSET应补偿其差异,TROFFSET应设置为差异的一半,因为即便K小区的K值也与MSRXSUFF相关,这样作可以使K小区按照信号强度排序为简化LOCATION算法,可以将上行最小和充分信号判决关闭。为此可设置BSRXMIN=-150,BSRXSUFF=-150。参数计算举例(三)BA上行覆盖范围下行覆盖范围上下行覆盖范围下行切换边界54
频繁切换的小区尽量归属同一BSC,因为BSC间切换不能传递惩罚表,切换时间长,且一次只能传递一个目标切换小区,如果目标BSC拥塞,切换时间更长
BA表中邻区不宜过多(>16),否则每个邻区的测量点太少,引起测量值由于平均效果不明显波动较大。可以根据话务统计发现一些实际不会发生切换的邻区,根据实际调查决定是否需要删除该邻区
滞后参数和滤波器长度参数的设置应根据实际情况予以权衡,滞后参数和滤波器长度参数设置高,切换少,但可能延迟切换时间,进而增加掉话,设置高,设置低,切换过于频繁,负载增加,话音质量差,且也可能引起不必要的掉话
TALIM不宜设置过低,BQOFFSET不宜设置过高,否则可能切入更差的小区建议开启质量差紧急切换,QLIMDL、QLIMUL在跳频时可设置为55~60,不跳频时可设置为45。BQOFFSET可先设置为与KHYST相等,在有问题的地区增加BQOFFSET。PSSBQ应大于BQOFFSET-KHYST(LHYST)参数计算举例(四)55处理流程举例(一)
小区G被惩罚,PSSBQ=63
只对下行进行评估所有偏置和滞后参数均设置为缺省值56处理流程举例(二)57处理流程举例(三)p_SS_DOWNG=-78-63=-141MSRXSUFFn-TROFFSETn,c+TRHYSTn,c=-90-0+2=-88B、D、E是L小区,F、G是K小区58处理流程举例(四)Keff,F=-92-(-90)-0-3=-5Keff,G=-141-(-90)-0-3=-141+90-0-3=-54Keff,S=-93-(-90)=-3Krank,F=-5-(-3)=-2Krank,G=-54-(-3)=-51Leff,B=43-(-85)+0+3=131Leff,D=37-(-88)+0+3=128Leff,E=39-(-88)+0+3=130MSRXSUFFC-TROFFSETC,D-TRHYSTC,D=-90-0-2=-92>-93服务小区是k小区,其K值为059处理流程举例(五)LEVTHRn+LEVHYSTn=-92+2=-90LEVTHRc+LEVHYSTc=-92-2=-94服务小区是第二层小区,且满足层次判决门限条件,因此应按照B3进行优先级排序,假设是正常切换,根据B3,次序为1bo,1wo和2bo60跳频及功率控制61跳频62跳频频率分集:跳频可以减少由于多径衰落引起的信号强度的起伏,对 于慢速移动台尤其明显,注意跳频的频点间隔应大于相干带 宽,在市区大约在1MHz左右。周围散射体越多,分集效果 越明显,如果存在视距路径,会减弱分集效果63跳频64跳频干扰平均:与不跳频相比,即使频点上始终存在强干扰,由于只是间断性地工作于该频点,可以最大限度地发挥交织和译码的作用。可以认为,这个强干扰被许多移动台所分担,好象干扰被平均到若干移动台上。对于网内产生的同邻频干扰,在跳频时这些干扰被平均分布到若干频点,对于接收方而言,只有发生频率碰撞时才会受到干扰。如果每个移动台的跳频行为是不相关的,可以取得最佳的平均效果CELLA:f1,f2,f3,f4 干扰小区B:f1,f2,f5,f6 干扰小区C:f3,f4,f5,f665采用跳频可以获得3dB的C/I增益,即在更低的C/I时可以获得同样的通话质量更紧密的频率复用---8(3TRX/小区)或7(4TRX/小区),MRP(MultipleReusePattern)
更多的容量跳频频点越多,干扰平均带来的C/I增益越大,但频点的增加与C/I增益并不是呈线性2个频点没有C/I增益,3/4个频点C/I增益增加较多,4个以上频点C/I增益增加不大业务负荷高会减弱干扰平均的效果跳频与DTX及动态功率控制结合使用可以提高干扰平均的效果跳频66framef4f3f2f1connection2connection1跳频循环跳频序列:HSN=0使用DTX时,跳频频点数不要选13的整数倍67cell2(samefrequenciesascell1)cell1f4f3f2f1framef4f3f2f1frame跳频随机跳频序列:HSN=1~63
随机序列周期为6分钟随机跳频序列在干扰平均方面优于循环跳频序列使用相同频率集合的邻区应使用不同的HSN,不同的HSN是相互独立的,它们之间碰撞的概率是频率数N分之一。因此,应该最大限度地使用不同的HSN68跳频相同小区相同时隙的信道,采用相同的跳频序列,它们在同一时间不能使用相同的频率,这种性质称为正交(MAIO由系统自动分配,MobileAllocationIndexOffset)MA:MobileAllocationCA:CellAllocationTRX1,TS0:HSN=1,MAIO=0TRX1,TS0:HSN=1,MAIO=1TRX1,TS0:HSN=1,MAIO=2TRX1,TS0:HSN=1,MAIO=369跳频基带跳频:发射机在固定频率发送信号,控制器将编码后的突发根据跳频序列送到不同的发射机跳频序列所含频点数不能超过TRX数可以使用腔体合路器,又称滤波合路器,可以作到16TRX合路而合路损耗小于3dB
如果一个发射机损坏,整个系统将不能正常工作最小的频道间隔为600kHz(GSM900)/1200kHz(GSM1800)70跳频(频率)合成器跳频:又称综合跳频(Synthesizer),发射机每个突发根据跳频序列改变发送频率跳频序列所含频点数可以超过TRX数不可以使用腔体合路器,只能使用混合式(Hybrid)合路器,又称3dB桥,二合一的损耗理论为3dB,因此最大合路数为4,否则损耗太大最小的频道间隔为400kHz71跳频基带跳频,30TCHs,BCCH载频(C0)上的非BCCH信道也参与跳频
C0必须始终发射信号,当没有信息发时,发送伪突发(DUMMYBURST),这种处理成为C0填充工作于f0的发射机完成C0填充72跳频合成器跳频,22TCHs,BCCH载频(C0)上的非BCCH信道也参与跳频由于频率合成器跳频的跳频频点数可能多于TRX数量,因此可能造成在某一时刻所有TRX都没有使用C0频率因此,一个额外的发射机完成C0填充所有的在C0发送的业务突发均由C0发射机发送73跳频合成器跳频,23TCHs,BCCH载频(C0)上的非BCCH信道也参与跳频与上面不同的是,增加了一个TRX,该TRX只配置了BCCH信道,其他7个时隙不用74跳频合成器跳频,30TCHs,BCCH载频(C0)上的非BCCH信道不参与跳频分成两个信道组,一组只包括C0,不跳频,一组含其他TRX,跳频75跳频76MS动态功率控制
通过MS动态功率控制,使BTS接收到的MS信号强度始终保持在设定的值,不论MS与基站的距离是远还是近
减少MS电池消耗减少上行的总体干扰降低BTS接收机饱和的危险
MS动态功率控制在SDCCH和TCH上均采用MS每13帧可以增加或减少发射功率2dB,大约50毫秒。因此,发射功率在一个SACCH复帧的最大变化为16dB77MS动态功率控制GSM900MS最大发射能力:33dBm3dB(2W),最小发射能力:5dBm5dB(3.2mW)GSM900MS最大发射能力:30dBm3dB(1W),最小发射能力:0dBm5dB(1mW)78MS动态功率控制79MS动态功率控制动态功率控制算法的输入数据80MS动态功率控制测量准备对丢失的测量报告进行估计,丢失的信号强度取丢失前和丢失后的最小值,丢失的信号质量取丢失前和丢失后的最大值,若可以发送新的功率控制命令,而滤波器中最后一个测量报告仍为丢失,则丢失的信号强度取滤波器中的最低值,信号质量取滤波器中的最高值决定使用full还是sub(DTX),切换后最开始的DTXFUL个测量报告在TCH上采用sub。SDCCH始终用full测量滤波滤除测量值的抖动,使基于判决的测量值保持稳定信号强度的滤波器长度为SSLEN,信号质量的滤波器长度为QLEN,采用算数平均81计算功率命令
计算为达到设定的接收信号强度和质量需要的功率命令对功率命令予以一定的约束一次最大的功率变化为16dB
移动台的功率等级决定的最大发射功率/系统允许的发射功率和最小发射功率MS动态功率控制82MS动态功率控制初始功率控制阶段立即指配和切换更快地降低MS的发射功率
功率只能向下调整不考虑质量滤波器长度由INILEN确定,收到INILEN个测量报告样本后开始进行功率控制
每个SACCH复帧可以发送一个新的功率控制命令
接收信号强度设定的目标值为INIDES83MS动态功率控制正常功率控制阶段正常滤波器与初始滤波器同时启动,当收到SSLEN个测量样本后,进入正常功率控制阶段
如果丢失SSLEN个测量报告,将重新进入初试功率控制阶段
功率可以向上和向下调整计算功率控制命令时考虑质量滤波器长度由SSLEN确定两个不同的功率控制命令之间必须间隔REGINT个SACCH复帧接收信号强度设定的目标值为SSDES,SSDES应低于INIDES84MS动态功率控制计算功率控制命令(初始功率控制阶段)
pu=(1-)MSTXPWR+(INIDES+L)L=mspwr_used-rxlev_ave
=0:pu=MSTXPWR,不作功率控制
=1:pu
-
INIDES=L,功率控制,完全路径补偿
=0~1:功率控制,部分路径补偿
pu=MSTXPWR:MSTXPWR=(1-)MSTXPWR+(INIDES+L)L=MSTXPWR-INDESrxlev_ave=INDES
pu=Pmin:rxlev_ave=SS1=(1/-1)(MSTXPWR-Pmin)+INDES85MS动态功率控制86计算功率控制命令(正常功率控制阶段)pu=(1-)MSTXPWR+(SSDES+L)-(Q_AVE_dB-QDESUL_dB)Q_AVE_dB=32-10•q_ave/25QDESUL_Db=32-10•QDESUL/25L=mspwr_used-rxlev_ave=LCOMPUL/100=QCOMPUL/100MS动态功率控制87MS动态功率控制L+rxlev=0.3MSTXPWR+0.7(-85+L)-0.2(-[0,45,70]/25+30/25)rxlev=0.3MSTXPWR-0.7*85-6/25-0.3Lrxlev=0.3MSTXPWR-0.7*85+3/25-0.3Lrxlev=0.3MSTXPWR-0.7*85+8/25-0.3L88MS动态功率控制以下情况功率控制命令增加PMARG
指配到TCH指配失败或切换失败小区内切换子小区间切换89MS动态功率控制为避免在小区内切换或质量原因紧急切换发生前还没有来得及进行功率控制,应注意以下参数设置:
QDESULQLIMQOFFSETULQLENSDQLEN
若QDESUL低于QLIM和由QOFFSETUL确定的小区内切换的门限,功率控制的滤波器长度可以大于LOCATION中的滤波器长度,否则可能来不及作功率控制从而引起一些不必要的小区内切换或质量原因紧急切换
QLEN设置小于8可能会提高网络性能,但会使功率不稳定下表给出的建议值只能理解为凑合可以接受的值,而不是最优值,可以此为起点进行调整90MS动态功率控制91BTS动态功率控制
通过BTS动态功率控制,使MS接收到的BTS信号强度始终保持在设定的值,不论MS与基站的距离是远还是近
减少下行的总体干扰降低MS接收机饱和的危险
BTS动态功率控制在SDCCH和TCH上均采用BTS的发射功率在一个SACCH复帧的最大变化为30dB,步长为2dB92BTS动态功率控制BTS最大发射能力:BSTXPWR,最小发射能力:BSTXPWR-30dB或BSPWRMIN93BTS动态功率控制94BTS动态功率控制动态功率控制算法的输入数据95BTS动态功率控制测量准备对丢失的测量报告进行估计,丢失的信号强度取丢失前和丢失后的最小值,丢失的信号质量取丢失前和丢失后的最大值,丢失的BTS以前使用的功率取丢失前和丢失后的最大值。丢失从MS来的测量消息,停止BTS功率控制,REGINTDL计数停止。
决定使用full还是sub(BTSDTX)。SDCCH始终用fullBCCH载频不允许进行功率控制,当BCCH载频包含在跳频集合中,需要对MS的测量报告中对信号强度进行修正。测量滤波滤除测量值的抖动,使基于判决的测量值保持稳定信号强度的滤波器长度为SSLEN,信号质量的滤波器长度为QLEN,采用算数平均96计算功率命令
计算为达到设定的接收信号强度和质量需要的功率命令对功率命令予以一定的约束最大功率为BSTXPWR
最小发射功率由BSTXPWR-30和BSPWRMIN确定BTS动态功率控制97BTS动态功率控制初始功率控制阶段没有该阶段98BTS动态功率控制正常功率控制阶段当收到SSLEN个测量样本后,进入正常功率控制阶段
功率可以向上和向下调整计算功率控制命令时考虑质量滤波器长度由SSLEN确定两个不同的功率控制命令之间必须间隔REGINT个SACCH复帧接收信号强度设定的目标值为SSDES99计算功率控制命令(正常功率控制阶段)pu=(1-)BSTXPWR+(SSDES+L)-(Q_AVE_dB-QDESDL_dB)Q_AVE_dB=32-10•q_ave/25QDESDL_Db=32-10•QDESDL/25L=bspwr_used-rxlev_ave=LCOMPDL/100=QCOMPDL/100BTS动态功率控制100BTS动态功率控制以下情况功率控制命令增加PMARG
指配到TCH指配失败或切换失败小区内切换子小区间切换101BTS动态功率控制为避免在小区内切换或质量原因紧急切换发生前还没有来得及进行功率控制,应注意以下参数设置:
QDESDLQLIMQOFFSETDLQLENSDQLEN
若QDESDL低于QLIM和由QOFFSETDL确定的小区内切换的门限,功率控制的滤波器长度可以大于LOCATION中的滤波器长度,否则可能来不及作功率控制从而引起一些不必要的小区内切换或质量原因紧急切换
QLEN设置小于8可能会提高网络性能,但会使功率不稳定下表给出的建议值只能理解为凑合可以接受的值,而不是最优值,可以此为起点进行调整102BTS动态功率控制103功能描述104功能目录指配至另一小区混合小区结构
Overlaid/Underlaid子小区小区内切换小区负载均衡
DTX
双BA表双频网
空闲模式测量105指配至另一小区指配到更好小区一些小区在LOCATION算法中比IDLE模式下选择的服务小区排名靠前避免不必要的切换降低整体的干扰
指配到更差小区
如果服务小区业务信道拥塞,或在信令信道上发生紧急情况(质量、TA等)增加呼叫成功建立的可能性增加系统容量利用率呼叫建立,信令信道业务信道106指配至另一小区107混合小区结构
微小区覆盖范围有限,宏蜂窝容量受限,混合小区结构可以兼顾覆盖和容量
GSM的切换主要建立在“最佳服务”的思想上,因此必须有特定的机制才能将不同性质的小区混合--分层,使话务尽量流入低层,并通过特定的算法使层间的切换处于受控状态分层的另一好处是容量的冗余配置第3层第2层第1层108混合小区结构层次门限判决条件(只针对层1和层2)
服务小区:LEVTHRs-LEVHYSTs
邻区:LEVTHRn+LEVHYSTn
当服务小区是第1、2层小区,且信号强度低于门限时,可以向同层高于门限的邻区或更高层邻区切换,但同层小区优先级高当服务小区是第3层小区,而第1、2层邻区高于门限时,这些邻区可以作为切换的候选小区SSservingLEVTHRs-LEVHYSTs服务小区的信号强度,层1/2SSneighbourLEVTHRn-LEVHYSTn邻区的信号强度,层1/2109候选小区排序表:D,A,B候选小区排序表:D,BABCD例1:例2:混合小区结构110混合小区结构快速移动解决方案为避免快速移动MS切换到低层小区,可以使用暂时惩罚机制
对第一、二层可以实施暂时惩罚,
PSSTEMP,PTIMTEMP111LEVTHR的设置为了使低层小区尽量吸收话务量,LEVTHR应在小区设计边缘可以保证C/I及C/A的情况下设置得尽量低每层小区应尽量使用独立的频率集,这样低层小区可以基本不受高层影响而达到较高的C/I和C/A,进而LEVTHR可以尽量低初始建议值如下,根据实际情况结合对话务报表的连续监测进行调整混合小区结构紧密复用:3X3,非紧密复用:4X3112如果低层小区覆盖的区域均有高层覆盖,如果指配到更差小区功能开启,应允许低层小区的拥塞率适当提高,如5%推荐LEVHYST=2,如果层间切换过多,多半是因为质量原因的紧急切换,而不是LEVHYST设置太低建议在微蜂窝小区不使用临时惩罚,因为根据实际经验,快速移动台切入低层小区进而掉话的情况并不多,而使用临时惩罚可能会使低层小区不能充分吸收话务混合小区结构113混合小区结构114UL/OL子小区f1,f2,f3,f4f1f2,f3,f4正常小区OL小区UL小区115UL/OL子小区f1,f2,f4f4f4f3,f4ABf4f1,f2f4f3,f4AB为什么需要UL/OL子小区?
OL中的频点引起或受到的干扰降低,因此可以使用原来不可使用的频率116UL/OL子小区fufofofofofofofofufu
48个可用频率48个频点4/12复用模式=>每小区4载频12个频点OL4/12复用模式=>每小区1载频36个频点UL3/9复用模式=>每小区4载频
117UL/OL子小区
从UL到OLLLOL-LOLHYST
ta<TAOL-TAOLHYST
从OL到ULL>LOL+LOLHYST
taTAOL+TAOLHYSTULOLTAOL+TAOLHYSTTAOL-TAOLHYSTLOL118UL/OL子小区
共站允许的切换
不共站允许的切换119UL/OL子小区
OL子小区不能太大,以免引起或受到较大的干扰
OL子小区也不能太小,否则不能吸收较多的话务,从而失去意义
OL子小区的拥塞应先于UL子小区,因为UL可以承担一部分OL的话务量立即指配只在UL发送除非共站,否则指配到另一小区不允许指配到OLUL拥塞时,允许指配到OL但优先级最低在拥塞情况下,允许从OL到UL作小区内切换,但应启动TIHO定时器,在TIHO+TINIT时间内禁止作层间切换
UL和OL的TSC最好不要相同120UL/OL子小区UL/OL的缺点为了使OL子小区的C/I比足够大,OL子小区往往偏小如果话务主要不是在基站的附近产生,OL子小区叫不能吸收足够的话务量由于频点被OL/UL分为两组,因此跳频增益会降低121UL/OL子小区一般OL边界上的UL信号应比UL边界上的UL电平至少高5dB,以保证C/I。在城区需要更高,因为C/I波动比较大。f4f1,f2f4f3,f4AB42dBm36dBmLOL=42-(-90)-8=124-90dBm122小区内切换
在信号强度较高但质量很差时,说明有强干扰,如果干扰是暂时的,且只发生在当前信道上,通过小区内切换,可能在相同小区内选择到一个没有干扰的信道,从而保持通话的连续性小区内切换只能解决暂时的同邻频干扰,不能解决始终存在的干扰或过大的时间弥散Af1f2123满足小区内切换准则小区内切换rxlev[dBm]rxqual[dtqu]100908070605040-90-80-70-60-50-40-30Qualityvs.SignalStrengthFunction(FQSS)124满足小区内切换准则满足小区内切换准则小区内切换rxlev[dBm]rxqual[dtqu]100908070605040-90-80-70-60-50-40-30小区内切换条件:rxqual_ul>QOFFSETUL+FQSS(rxlev_ul+SSOFFSETUL)或rxqual_dl>QOFFSETDL+FQSS(rxlev_dl+SSOFFSETDL)SSOFFSET=10QOFFSET=20注意:rxlev_ul、rxqual_ul是实际测量得到的,不是根据根据下行估计的125小区内切换Ihoc=1Ihoc=2Ihoc=3Ihoc=0Ihoc=1TMAXIHO启动TMAXIHO启动TMAXIHO启动第四次Ihoc尝试Iho禁止TMAXIHO启动TINT启动TINT启动TINT启动TIHO启动TINT启动Iho:小区内切换Ihoc:小区内切换计数MAXIHO=3Ihoc=1TMAXIHO启动TINT启动TMAXIHO>TINIT126小区内切换小区内切换一般不允许在子小区间进行,但有3个例外:服务小区是OL子小区,小区内切换条件满足,进行了连续MAXIHO次小区内切换,TINIT已停止到TMAXIHO尚未停止。在切换至UL子小区后,TINIT+TIHO时间内不允许作OL/UL切换
服务小区是OL子小区,但该子小区的信道全部被占满子小区拥塞IHOSICH规定是否允许在信令信道上作小区内切换127小区内切换如果是单载频小区,8个时隙的下行干扰基本是一致的,但上行干扰可能不同,因此在这种情况下只开启上行小区内切换是有意义的注意小区内切换的优先级比质量原因紧急切换高,因此如果同时发生,先作小区内切换。注意QLIMUL/QLIMDL的设置128小区负载均衡小区负载均衡可以使某些小区的较重负载被邻区所分担小区的业务负载被监视,监视周期由CLSTIMEINTERVAL确定
如果某个小区的负载太高,靠近小区边界的移动台切换到邻近小区邻近的小区负载一定要足够低,以免发生振荡小区负载均衡只在已存在连接的TCH上执行,在信道分配阶段该功能不起作用
LSSTATE(BSC)和CLSSTATE(小区)决定是否开启小区负载均衡功能,HOCLSACC决定是否允许因为小区负载均衡而切入129小区负载均衡
负载指数的测量即计算空闲TCH数量占可用TCH数量的比例,负载指数越小,说明负载越大
CLSLEVEL:如果当前负载指数低于CLSLEVEL,即试图发起到邻区的小区负载均衡切换
CLSACC:如果小区的当前负载指数高于CLSACC,该小区可以接收从其他小区切入的小区负载均衡切换
出现紧急情况时不允许进行小区负载均衡切入的邻区应比服务小区排名靠后,与服务小区属于同一BSC,与服务小区属于同一层次
服务小区A目标切换小区B最大负载均衡区域正常小区边界CLSACC100%空闲信道由于负载均衡切入的话务CLSLEVEL100%空闲信道由于负载均衡切出的话务小区半径为1km,边界路径损耗125dB,若路径损耗减少1.5dB,小区半径变为0.9km,覆盖面积减少了20%左右130小区负载均衡
H:KHYST,TRHYST,LHYSTh:改变后的滞后参数
t0:小区负载均衡开始的时间
t:t0~CLSRAMP+t0
服务小区A目标切换小区BRHYST=100%RHYST=75%RHYST=50%RHYST=25%RHYST=0%滞后走廊A到B的切换边界正常小区边界RHYST=100%可以最大减轻负载,但可能导致很快切回,因此必须观察10秒内切回的比率,如果太高,应减少RHYST。注意不要增大滞后参数来增加负载均衡区域,这样会影响规划的C/I和切换性能。131小区负载均衡例如,2个小区互为邻区,每个小区含3TRXs,其中一个负载较高对于负载较高的小区,可能合适的设置为: CLSLEVEL=15,CLSACC=40对于负载较低的小区,可能合适的设置为: CLSLEVEL=10,CLSACC=25 CLSRAMP的合适设置为8秒132小区负载均衡133非连续发射(DTX)
正常通话是交互的,因此大约50%的时间是“静寂”时间
只在讲话(有话音)的时间发送信号,“静寂”时间停止发送移动台使用DTX,可以节约移动台的电池,可以降低系统的上行干扰
BTS使用DTX,可以降低系统的下行干扰,减少系统的交调产物
DTX使测量的电平和质量由于平均样本少而不是太准确,且爆破音的音质由于VAD的反应慢而略有下降与跳频结合使用,C/I增益可提高3dB,从而允许更紧密的频率复用如果使用循环跳,跳频频点的数量避免为13的倍数,否则SACCH帧都在一个频率上,从而降低了C/I增益如果不与跳频结合使用,由于C/I变化太慢,反交织和译码不起作用,因此C/I增益不明显134非连续发射(DTX)VAD话音?发送SID帧停止发送业务帧发送话音帧SID检测器SID帧?舒适噪声发生器业务帧发送话音帧否否是是发送侧接收侧SID:静寂帧,每个SACCH复帧含一个SID帧(52~59),加上4个SACCH块(帧),SUB测量的是12帧,FULL测量的是104-4=100帧VAD:话音激活检测135非连续发射(DTX)上行DTXDTXU=0:MS可以用DTXDTXU=1:MS必须用DTX,建议值
DTXU=2:MS必须不用DTX
下行DTXDTXD=ON,FH时建议值
DTXD=OFF,非FH时建议值
DTXFUL切换后前DTXFUL个数的测量值使用SUB,之后进入正常状态(FULL/SUB)136双BA表可以在空闲模式和连接模式下使用不同的BA表
连接模式
BA表短可以提高测量的精度
BA表长度每频点的测量样本数104
注意服务小区的BCCH不应包括在BA表中若表较长,可能使MS花较多时间译不相关小区的BSIC,从而使有用邻区的测量精度更低
空闲模式
在开机时,移动台会利用存储的BA表加快搜索入网的时间
BA表短,可能使MS驻留在一个信号很弱的小区因此,如果可能,应将本地网络使用的所有BCCH频点均列入BA表,且应包括本小区的BCCH137双BA表
MBCCHNO:定义BA表中的BCCHARFCNLISTTYPE:BA表的类型,ACTIVE或IDLE
MRNIC:BA表更新的方式???DefaultupdatingImmediateupdating138双频网允许双频手机在GSM900和GSM1800小区间进行小区重选、指配和切换,同时不影响单频900M手机使用GSM900的网络
BSC可以同时管理GSM900的小区和GSM1800的小区,可以减少BSC间的双频切换和双频原因的位置更新GSYSTYPE:BSC管理小区类型,GSM/DCS1800/MIXEDMODE:是否允许双频间的小区间进行小区重选、指配和切换,SINGLE/MULTIMSC可以同时管理GSM900的BSC和GSM1800的BSC,可以减少双频原因的位置更新BSCGSM900GSM1800139双频网
如果ECMC(earlyclassmarksendingcontrol)=1,双频手机应在接入网络后尽可能早地通过CLASSMARKCHANGE(CM3)将自己的频段处理能力和功率发射能力上报
BSC收到CM3后会将其传送到MSC,可以通过设置CLMRKMSG不将CM3传送给MSC或只在BSC间切换时再传送,以减轻A接口负荷
CLMRKMSG=0:CM3无延迟传送,缺省值,建议值CL
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