TD和GSM网络切换的可视化系统研究与实现

ITD和GSM网络切换的可视化系统研究与实现 错误!未定义书签。 11.1选题的研究背景、目的和意义 11.1.1研究背景 11.2国内外的发展现状 21.2.1国内外的发展概况 错误!未定义书签。1.2.2国内研究状况 21.2.3国外研究状况 51.3本文的工作 71.4本文的组织结构 7 82.1切换的概念及意义 82.2切换的准则 92.3切换的分类 2.3.1根据切换的过程同时涉及到的基站数量划分 2.3.2根据切换过程的控制方式划分 2.3.3依据切换发起的信道不同划分 2.3.4根据多层网络中的网络层次划分 2.4切换的过程 2.4.1测量过程 2.4.2触发过程 2.4.3选择过程 2.4.4执行过程 2.5切换的总结 3.12G/3G互操作理论 3.1.1互操作介绍 3.2系统间小区重选 3.323G互操作策略 3.3.1发展初期 3.3.2发展中后期 3.4.1TD到GSM重选流程 3.4.3TD向GSM切换算法 3.4.4基于邻区优化的TD向GSM切换算法 3.5.2GSM到TD切换流程和算法 3.623G网络切换算法的研究 3.6.1基于距离的切换研究 第4章基于覆盖切换的23G切换算法的研究 I4.1覆盖切换概述 4.1.1覆盖边界介绍 4.1.223G覆盖边界介绍 4.2场景覆盖概述 4.2.1场景的概念 4.2.2覆盖的划分 4.323G覆盖切换算法 4.3.1算法原理 4.3.2场景切换算法的研究 5.1可视化仿真系统系统分析与设计 5.1.1系统功能需求网络覆盖分析 5.1.2系统结构 615.2系统的设计和编码 5.2.1数据准备 5.2.2数据清理 645.2.3用例图 5.3系统的可视化和仿真 错误!未定义书签。5.4本章小结 67 686.1本文工作总结 11.1选题的研究背景、目的和意义随着2009年1月7日工信部给中国移动、中国电信和中国联通颁发第三代移动通信(3G)牌照，标志着我国正式进入3G时代，其中中国移动基于3G牌照特别引人瞩目。第三代移动通信标准是信息产业部电信科学技术研究院(现大唐电信集团)在国家主管部门的支持下，经过多年的研究，提出的具有一定特色的第三代移动通信系统标准，该标准成为国际标准。这是我国通信史上第一个具有完全自主知识产权的国际通信标准，在通信发展史上具有里程碑的意义，并将产生深远影响，是整个中国通信业的重大突破。极大地提升了我国在移动通信领域的技术水平，减少了与世界发达国家的差距，是整个中国通信业的重大突破。作为的国际主流标准之一，技术必将引导中国乃至全球及后技术的演进和发展。国逐步发展起来，其产业链日渐成熟。但是其在产业化的道路上依然坎坷，其中终端成为制约TD发展的一大瓶颈，在前期TD试商用过程中终端的问题严重影响了用户对中国移动通信公司是目前全球最大的GSM运营商之一，拥有快3亿用户的容量及覆盖全国的GSM/GPRS网络，特别是相关的基础配套资源，包括站址、局址、传输等，对于3G建设来讲，既是优势，也是限制，因此应当充分地发挥自身的优势，充分利用好这些资源，既要保持其网络覆盖及用户优势，又需要将3G引入所导致的不良影响降到最低，其网络的规划及建设模式必然和新兴的3G移动运营商有所不同。如何利用中国移动现有的2G网络为3G用户提供无缝的业务覆盖、如何解决好两网的互联互通/协调发展，为用户提供优秀的业务质量是3G网络建设的一个关键性问题。因此有必要对2G/3G之间可能的组网方式、对2G/3G网络共存涉及到的关键技术，如网络选择策略、小区选择和重选、切换策略等，进行一定的分析和验证，为将来3G网络的建设提供宝贵的经验。具体2G/3G无线组网可以从以下几个方：2G/3G基础设施的共用；2G/3G之间的相互干扰；2G/3G之间的互操作。和建设目标不同，将导致初期的3G网络不能做到连续覆盖或者在连续覆盖区域内做2网策略等问题。与GSM的900、1800MHz双频间的互系统间的互操作关注的是业务的连续性，体现3G的业务优势，同时在TD1.2国内外的发展现状1.2.1国内研究状况用网络中最优化的通信链路和对应的基站建立连接。当切换概念提出之后，国内一些学者和电信领域研究人员对切换展开了大量研优先切换策略下对于软切换算法做了大量研究。对于系统间的切换算法研究的很系统为对象，对系统间的互操作原理、相应的参数优化、邻区列表设置以及切换选择进行了介绍和分析，提出了异系统小区重选原理和异系统切换原理。3间的漫游策略、2G/3G语音(CS)切换策略、2G/3G分组域切换策略和2G/3G并发业务切换策略等。互操作策略对网络建设初期和网络成熟期的2G/3G协同操作有其重要的指导意义，减少了3G建设的投资成本。陶志强从应用层面研究了2G/3G的网络切换，他把网络切换分为移动用户空闲下的网络重选和连接状态下的网络切换两种情况，通过不同的网络重选方案和网络切换方案，提出三种2G/3G网络互操作方案。方案一：仅进行3G到2G的网络重选和切换3G和2G采用不同的网号，在3G网络中，设置2G网络为对等PLMN,为覆盖区边缘的3G小区配置2G的空闲和连接模式下邻区。(2)方案二：进行3G和2G之间的网络双向重选，仅进行3G到2G单向切换。(3)方案三：3G与2G网络完全双向重选和切换。第一种方案：无需升级2G网络即可完成，但是在用户返回3G覆盖区域时，重选3G网络的迟滞时间长，最短为6分钟；第三种案可以加强3G网络的有效覆盖，提高终端用户的业务网络质量，但是如果允许2G到3G的切换，会增大新建3G核心网的信令负荷，也有可能由于不必要的频繁切换影响业务的服务质量。金宏彬，周胜，李秋中在理论角度对2G/3G互操作原理进行了补充，把2G/3G互操作参数根据作用分类三类：第一类是小区选择和重选参数，包括：Qqualmin(3G小区的最低接入信号质量门限)、Qrxlevmin(3G的最低接入信号强度门限)、SsearchRAT(异系统小区搜索门限)、FDD_Qmin(3G小区重选电平门限);第二类是异系统测量压缩模式参数；第三类是2G/3G系统间切换门限参数，包括异系统切换CS判决门限、异系统切换PS判决门限、3G服务小区3A事件门限、2G目标切换小区3A事件门限。这些互操作参数是切换测量过程和判决条件中重要指标之一，为切换的算法提出了重要的参数依据。顾雄，蔡丽金在前人的基础上对异类系统切换策略进行了补充，并提出了互操作参数优化方法。他们提出空闲模式下的网络互操作者主要是双模用户终端UE如何进行PLMN定位和重定位、小区选择和重选、以及位置登记；连接状态主要是指双模UE的3G向2G单向的CS切换和双向的PS切换；支持3G网络优先原则；空闲模式下历史最多的网络优先原则；手机驻留在信号强度最大的小区的策略；UE总是选择登录在信号强度最强的小区等。雷亮从理论角度分别对互操作原理和策略原则进行总结和概括，主要包含：小区重选、位置区与PLMNID设定、系统间切换、系统间话务均衡与负荷和网络参数规划等。遵守的基本原则是影响最小原则，切换最少原则，质量最好原则，负荷分担原则等。⑤雷亮4陈为平“从实际应用层面提出2G/3G互操作主要应该解决混合组网过程式中碰到的网络驻留、小区选择、小区重选、切换以及用户接入控制和转网策略等问题；2G/3G互操作应该体现在其具体的业务上，针对不同的业务采取不同的策略。一些面对商用化网络切换的互操作策略，如：小区重选策略，驻留技术选择策略，网络优先级策略和空闲状态迁移理论等。李文宇，李波在移动通信系统间的漫游和切换的应用中，针对系统间切换的机制，对3G电路域、2G/3G之间的切换、3G分组域和2G/GPRS之间的切换等技术作了详细的介绍。赵绍刚，张一凡°在之间的切换应用中系统间切换所面临的问题及解决方案，分析了二者相互切换的具体过程，最后探讨了为了提高二者相互切换的性能，应如何进行系统间的优化。系统间的切换应用中，介绍了GSM系统与间的切换原理，以及已经运用的在实际的应用中，互操作理论和实际商用还有些差距，在实际网络切换中，更加关注23G网络实际覆盖情况，针对不同的覆盖场景对小区重选、小区选择时的参数进切换的经验，在语音切换方面加入邻区配置的参数配置，寻找网络覆盖边缘区域，补充2G网络邻区，更好地做好小区重选。现有的研究主要集中在同种网络间切换算法。同种网络间切换算法包含：基于目标小区上行干扰的软切换算法、基于目标小区上行干扰的软切换算法、基于移动环境的切换控制算法、基于无线资源最优的平衡式切换控制算法和基于UE移动方向判决的软切换控制算法等。异种网络间的切换算法思想与同种网络间切换算法思想大致相同，主要是通过对一个或多个具体参数设置阈值来进行切换触发。最常见的参数就是接收信号强度 (RSS)、载波干扰比(CIR)等参数，绝大多数现在的异系统切换算法都将RSS作为最基本的判断指标。如果移动终端在两个基站之间发生来回切换，可以在异系统切换算法中引入迟滞电平(hysteresis)、延迟时间(dwellingtimer)等参数。程远征(2008)对基于位置的3G和WiFi网络切换算法做了更多具体的研究，提出一种算法能同时适用于同构网络和异构网络的切换方法，以终端位置、速度、方向角信息为主，接收信号强度RSS值为辅选择切换参数。根据网络特性，3G及WiF①陈为平②崔景龙③李文宇，李波④赵绍刚，张一凡⑤宋远峰，文武⑥程远征(2008)5的限制乒乓效应同时减少切换失败概率，并减少了判决时间及信令负载。胡中栋，黎平国，夏冬梅“在研究无线异构网络的自适应垂直切换算法中，针对移动节点在异构网络间切换性能不理想的问题，提出了一种自适应主动预测的垂直切换算法。采用一种面向当前应用程序的代价函数对可接入网络进行评估与选择；根据稳定稳定周期、移动节点的运动速度及所处位置来自动调整切换时间，使得移动节点能自适应地进行切换判决。刘敏，李忠诚，过晓冰，张德魁“在研究异构无线网络中垂直切换算法中，从节点运动模型出发，提出了一组适合垂直切换算法的仿真模型，基于所提出的仿真评价模型，对常用的迟滞电平算法和驻留定时器算法进行了性能分析，在些基础上，提出以上三种算法的缺点是只适用于低能量、低运算能力的移动设备，也没有提出如何获取移动设备的位置和速度，以及考虑环境的影响，如果由于慢衰落和快衰落会使接收的信号发生波动，也会产生不必要的切换，影响移动用户的体验效果。鲁蔚锋，吴蒙在研究模糊多目标决策的两跳中继蜂窝网络切换算法中，介绍了在集成两跳AdHoc和蜂窝网络的结构下，触发网络进行切换的一些因素和两种路由代理发现算法，并且提出了一种新的基于模糊多目标决策方法的切换决定算法。算法以移动节点为中心，结合层次分析和模糊综合评价方法，根据所获得的系统信息，计算出当前每条网络链路的综合分值，从而将节点切换到最适合的链路上。这些算法的主要问题是公式中的各个参数在实际过程中都是动态变化的，相关的算法都依赖自身的网络支持，没有考虑网络覆盖的实际情况，如果当异系统基站信号足够时，会发生不必要的切换；或者信号突然恶化，会对切换正确性产生误差。算法如果采用动态规化或者人工智能来进行切换判断，考虑到全网的覆盖，算法复杂程度高，神经网络需要很长时间的学习。在网络切换的理论研究上，国外的学者一直走在前列，对研究切换的传统算法和人工智能切换算法的同时，也对切换时服务质量的保证以及系统资源的利用率进行了大量的研究，提出了很多切换时资源分配的算法和方案。在大多数移动话音和数据业务中都使用从服务连接点和邻近连接点接收的信号②程远征(《})6强度RSS(receivedsignalstrength)作为切换算法的切换判决条件的论文中分为三种：有门限的相对信号强度方法、在滞后的相对信号强度方法2、有滞后和门限的相对信号强度方法，还有基于位置辅助的切换算法、方向偏置切换算法、基于Bays准则最小化的切换算法”。procedures”一文中，最早提出了优先级方案，基本思想是在每个小区中都预留一部分信道资源给切换连接，切换连接可以竞争所有的信道，降低阻塞率。出了一个低速流在软切换过程中预留固定数量资源的方案Y.B.Lin,S.Tekinay,Nidi等学者在排队方案上进行了分析，利用小区之间互Jorguseski,L.Fledderus,E.Farserotu,在“Radioresourceallocationthird-generationmobilecommunicationsystems.IEEECommun.Mag.200①Ylianttila,M.;Makela,J.;Pahlavan,K:GeolocationInformationandIn-ter-technology②Cortes-Rodriguez,F.;Munoz-Rodriguez,D.;Soto,R:Positionlocationassistedmulti-vahandoffalgorithm.VehicularTech-nologyConference,1999.③Markopoulos,A.;Pissaris,P.;Kyriazakos,S.;Sykas,E:Optimizedhandoverprocedurebased④Hsin-PiaoLin;Rong-TerngJuang;Ding-BingLin:Validationofanim-provedlocation-basedhandoveralgo-rithmusingGSMmeasure⑤Niri,S.G.;TafazolliTech-nologyConference,1999⑥Markopoulos,A.:Kyriazakos,S.:Tsagkaris,K.:Sykas,E.D:Perfor-manceofcelllocation-drivenhandoveralgorithms.VehicularTechnologyConference,2004.71.3本文的工作本文来源于湖北移动网络优化中心的重点创新项目2G/3G网络优化分析系统(该系统已经在网优中心正式运行，已经取得了很好的经济效应和同行的好评),论文的主要思路是从2G/3G互操作原理出发，遵循互操作策略，在安照3GPP协议标准的同留时间参数，以及2G/3G相互异邻区配置，提出基于事件的避免因为环境影响和信号衰落产生的切换，以及乒乓切换。系统络切换的质量，及时发现切换参数存在的问题，实现2G/3G切换的准确性。作的理论和切换流程，并对2G/3G互切换的流程作出详细论述。2.在传统的切换算法中，加入电平延迟、驻留时间延迟等等参数，和相对门限切换算法，本算法对传统的基于3.提出一种基于历史最优化小区的切换算法，此算法是基于事件的切换算法的进一步研究和完善，提出了切换成功率。以及对现响导致的切换失败，提高切换的正确性。并结合实例对基于覆盖的1.4本文的组织结构通信发展的现状和2G/3G互操作切换的研究现状，明确了本文研究的主要内容。8第三章：对2G/3G网络互操作理论和算法的研究作出了详细的介绍，阐述了2G/3G互操作、系统间小区重选、系统间切换策略和系统间相互切换的流程，最后根据系统间切换的流程提出了一种基于事件的切换算法和该算法的进一步优第四章：在前一章的基础上，提出基于场景理论和23G网络覆盖切换算法，并详细介绍了覆盖场景理论、场景覆盖的算法和2G/3G覆盖算法，对不同的场景进行CS和PS域切换算法的研究，以及不同场景下的算法参数设置。第五章：设计基于MapInfo实现2G/3G网络智能切换的可视化仿真系统，此系统在武汉移动2G/3G网络优化中的应用，根据路测数据，分析场景理论下的2G/3G网络切换和小区重选策略的正确性和可操作性，以及发现现有网络所存在的问题，更好地完善3G基站的部署。第六章：全文总结及进一步的展望。第2章移动网络中的切换理论随着无线移动网络已成为移动通信网络的重要组成部分，严重的带宽限制使设计者将无线移动网络的服务区域分为能够重复使用无线频谱的蜂窝小区。通过降低蜂窝的大小，不仅可以更好的重复使用资源，而且提高了系统的容量，特别适用于有大业务量需求的区域。因此，为了满足对无线通信快速发展的需求，从根本上增加业务容量，蜂窝小区被设计得越来越小，正在向微蜂窝(micro)和微微蜂窝(pico)的方向发展，虽然分裂蜂窝小区可以获得更大的频率重用，但是越区切换更为频繁。在移动用户通话业务早期过程中，为了使呼叫建立在最好的小区中以及为了使呼叫不至于掉话，保证业务的连续性，就引入了切换的概念。切换是当用户在蜂窝小区的覆盖区域中移动时，正在进行的呼叫从一个小区转换到另一个小区的过程。当移动设备从一个小区移动到另一个小区时，呼叫需要从一个基站切换到另一个基站。现在移动用户的切换不仅是为了保证移动过程中通话的连续性，高速业务的持续性，也为了提高通信信道的使用度率，以及降低拥塞率和掉话率。切换的原因有以下(1)移动用户从一个基站覆盖的小区移动到另一个基站覆盖的小区；(2)由于信道传输质量下降，使得移动台接收到的信号下降；(3)由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全被占用；9(4)基站为了容纳新的业务而对系统资源重新分配时。切换(handoff)也称自动链路转移(ALT),是改善和提高移动通信可靠性和安2.2切换的准则(1)导频信号的强度(Ec/Io)导频信号强度为接收到的导频能量与全部接收到的能量的比值(Ec只是手机接参考计算公式是10logEc/Io,只能是负值)。导频信号是每个基站连续发射的未经调(2)载波与干扰比(CIR)接收信号载干比(CIR)。CIR是接收机接收到的载波信号功率和干扰信号功率的(3)UE和基站(BaseStation)之间的距离(S)一般而言，最常发生的切换情况是越区切换，是MS(mobilestation)已经超(4)网络准则度。如果将某信号强度指定为基站接收机中可接收的语音质量的最小可用信号(一般-90至-100dBm),那么比此信号强度强一点的信号强度就可作为启动切换的门限。其差值=Pr(切换)-Pr(最小可用),不能太低也不能太高。如果太高，就可能存在不2.3切换的分类2.3.1根据切换的过程同时涉及到的基站数量划分切换。移动设备在硬切换时必须改变收发的频率，也是说MS(MobileStation)先系统是码分多址系统，在一个频点上支持软切换的优点很多，主要是减少了掉话率以及硬切换的“乒乓效应”,并可以使优点，但它占用了额外的网络资源、操作复杂并且增加了下行链路的干扰。系统采用了智能天线以及使用两个基站对终端进行定位，具有对终端精确定位的功能，能够实现更有效的越区切换，即所谓的“接力切换”。接力切换介于传统硬切换与软切换之间，本质属于硬切换。在接力切换的过程中，同频小区之间的两个小区的基站都将接收同一个终端的信号，并对其定位，将确定可能切换区域的定位结果向基站控制器报告，完成向目标基站的切换，克服了“软切换”浪费信道资源的缺点。接力切换不仅具有上述的“软切换”功能，而且可以使用在不同载波频率的TDSCDMA基站之间，甚至能够在TDSCDMA系统与其它移动通信系统(如GSM、CDMAIS—95等)的基站之间，实现不丢失信息、能够使系统容量增加一倍以上。2.3.2根据切换过程的控制方式划分切换控制的任务是要实现终端或用户移动过程中、网络接入点变化时的通信会话连续性，即实现当前的接入点提供的通信接入由另一个新的接入点提供。切换控制包括以下几个功能：切换的准则、切换控制方式和切换相关的资源分配。切换准则是指何时何种条件下切换。切换控制方式是指在切换过程中，负责切换决策相关数据和信息的收集方及其收集方式、切换的发起方等控制相关因素。切换相关的资源分配的典型例子包括蜂窝网中的射频和信道分配，移动IP的转交地址分配及IP地址绑定等。切换可以由移动设备(UE)控制，也可以由网络控制，或者由二个实体一起控制。当由网络做控制时，可以由无线接入网(RadilAandomNet)来控制，也可由核心网(CenterNet)来控制。为了保持CN与无线不相关，应该由RAN做决定。对于移动通信网络，根据发起和执行切换可以划分为四种切换策略。四种策略分别是：网络控制的切换(NCHO);网络辅助的切换(NAHO);移动设备控制的切换(MCHO);移动设备辅(1)网络控制切换(NCHO)网络控制切换是通过通信端口监视信号强度和质量，网络周期地测量上行链路的功率，当信号电平降到一定的切换门限以下时，网络就安排切换到新的通信端口。这种方案主要用于AMPS、TACS和NMT等模拟移动通信系统。在这种方案中，移动台完全处于被动。基站监测移动台当前链路的质量(receivedsignalstrengthindication,RSSI),当发现RSSI低于门限时，便向移动交换中心发出切换请求，移动交换中心命令周围的基站对该移动台的RSSI进行测量，并将测量结果汇总到移动交换中心，由移动交换中心选择切换的目标基站。NCHO只允许进行小区间的切换，完成一次切换所需的时间为几秒钟。NCHO的主要缺点是：相邻小区基站不能经常进行移动台RSSI的测量，降低了测量精度；为了减轻网络的信令负担，测量结果的汇过程的控制更为分散。移动台与基站均参与测量接收信号的强度(RSSI)和质量(Bit的控制比较分散。移动台与基站均参与测量接收信号的强度(RSSI)和质量(BER)。对不同基站RSSI的测量在移动台处进行，并以每秒钟两次的2.3.3依据切换发起的信道不同划分依据切换发起的信道不同，又可以分为下面两种情形：后向切换：在GSM系统中采用了这种方案。切换过程的发起是通过当前通信信道进行的，在得到控制中心对新的信道分配确认信息之前，不进行任何接入新信道的操作。这种方案的优点在于：移动台与当前基站的通信链路已建立，因而，有关切换信令的发送可以在当前信道上进行，不需要为此而建立新的通信链路。缺点是：若当前信道极度恶化，则无法保证以足够低的误码率来传递信令，情况严重时会造成通信的中断。前向切换：与后向切换相反，在前向切换中，切换过程的发起是通过选择目标基站的最佳信道进行的。通过在移动台与目标基站之间建立新的通信链路，来完成有关切换信令的传递。这种方案的优点是：在当前信道极度恶化的情况下，仍能够通过与目标基站建立新的通信链路，来保证信令信道和业务信道的畅通。显然，这一优点的重要前提是要求足够高的接入成功率。与此相对应的缺点是：由于系统同步、空闲信道可获得性等因素的影响，这种对目标基站的随机接入可能会被延迟，并且第一次接入即成功的概率不大。后向切换的可靠性是建立在当前信道具有较佳性能的基础之上的，因此，更适用于传统的宏蜂窝系统。然而，在实际移动通信环境中，当前信道的恶化往往非常迅速。特别是在微蜂窝系统中，地理情况比较复杂，有时移动台会失去与原基站之间的视距传播，造成短范围内快速的信号衰落。此时，移动台采用前向切换，与目标基站建立新的通信链路，具有比后向切换更高的可2.3.4根据多层网络中的网络层次划分垂直切换与水平切换相对应，是切换技术中依据接入点改变前后所采用接入技术的异同进行的分类。在多层网络中垂直切换与水平切换：垂直切换：在不同网络之间的路径改变称为垂直切换。当垂直切换到较快的网络层时，如从微蜂窝到微微蜂窝，可以是无损的；当垂直切换到较慢的网络层时，有可能会出现数据的损失，新的网络层比当前网络层的速度要低，可能会使网络连接中断一段时间。根据垂直切换方向的不同，又可以分为向上切换和向下切换。从下层的、覆盖范围小的网络到上层的、覆盖范围大的网络的切换，称为向上切换；反之为向下常是当移动设备在两个或多个蜂窝覆盖区域之间进行移动时发生的。除非有特殊的环境，水平切换应该是数据无损的。传统蜂窝移动通信网络中的切换主要支持用户在网络内部移动时的会话移动性。接入技术是否同类，可以分为水平切换(或称系统内切换)和垂直切换(或称系统间切换)。按照性能角度，可以分为快速切换、平滑切换和无缝切换。按照切换前后所涉非强制切换。按照切换中是否允许用户控制，可以分为主动切换和被动切换。切换的典型过程包括四个步骤阶段：测量控制->测量报告->切换判决->切换执行。具体的过程如2-1所示。RNCRNC通知UE进行系统间切换UE测量(系统内和系统间)否是RNC命令UE激活新的基站RNC给UE发送切换命令系统执行阶段图2-1切换过程切换的目标小区确定。测量报告上报要及时、准确测量才能更好的完成切换。测量报告是在专有模式即控制报到网络侧，内容包含上行和下行链路，下行链路是移动台在专有模式下，定期地通与BTS之间的距离)、功率控制、是否使用DTX(不连续发送),以及邻小区有关接收频点和BSIC,并测量它们的接收电平，把接收电平最强的6个邻小区的信息上报。测量报告包含两个值，FULL(全局测量)和SUB(局部测量),FULL是对100个TCH的突发脉冲进行平均(4个26复帧中的4个空闲帧除外),SUB是对12个突发脉冲进行平均(4个SACCH突发脉冲，8个特定位置的TCH突发脉冲),当不连续发射(DTX)时，周期为470ms/次，当MS在TCH信道时，周期为480ms/次。SACCH信道是一个双向的信道，在上行方向，上报测量报告给BTS;在下行方向，它向移动台发送系统消息5和系统消息6,该系统消息中包含本小区和邻小区的BCCH载波频率及基站识别基站将收集到的上下行测量报告进行汇总，封装在测量结果消息(MeasurementResult)中，通过Abis接口发送到BSC,BSC将基站对上行链路的测量报告，以及移动台关于下行链路的测量报告一起进行处理并进行切换判决。BSC将所获得的信号电平(RxLev)、信号质量(RxQual)、定时提前量(TA)的测量样本值根据相关的参数设定值(参加算术平均的样本值和参加加权平均的样本值)进行预处理，以及把处理后的电平均值参与功率估计的计算。决是否触发切换过程。1)质量切换如果满足RxQual_XX>IRxQualXXH(xx代表上下行),就可以执行质量切换。触2)电平切换P[dBm]:手机本身的最大功率(功率等级);3)距离切换如果PBGT(n)>0,并且PBGT(n)>HOMargin(n),则要触发功率估计切换。在这里PBGT(n)=RXLEV_NCELL(n)-(RXLEV_DL+bsTxPwrMax-bsCurrentTxPwrMax)损耗大于这个门限，该邻区被认为是更合适的小区。以在进行判决之前应该对邻区及服务小区进行切换优先排序和惩罚处理。BSC或MSC按紧急性质量切换、紧急性电平切换、紧急性距离切换、业务切换和功率估计切换五种切换原因的优先顺序选择用于切换的小区。如果小区中的切换请求原因个数不只一个，则选择优先级别最高的作为切换原因。管辖的MSC来决定。MSC根据目标小区指定法或者正常的测量比较后给出目标小区，指明切换原因，并将这些信息放在HANDOVERCOMMAND中发送给原服务小区所属的BSC。如果采用的是目标小区指定法，BSC或者MSC只需要将指定的目标小区其相应的参数从预存储邻小区表中取出等待切换允许时发送即可。若没有采用目标小区指定法需要根据两个相邻小区的测量结果排队后选择，排在第一位的将被作为目标小区。当目标小区的信道拥塞时，可选择候选列表中的第二位小区作为切换目标小区。如果没有找到可供切换的小区，且在BSC或MSC中支持呼叫排队，则让切换请求在目标小区等待排队，排队处理的切换请求要比一般的呼叫请求优先级高。如果不采用目标小区指定法，基站子系统需决定出预存储邻小区列表中的两个小区是否均适合作为切换小区(满足式(2.1)和式(2.2)),将合格的小区放入切换邻小区表中，并根据PBGT值的大小排列先后顺序作为候选邻区表。若采用了目标小区指定法，基站子系统只需检查指定的目标小区是否满足切换的要求，如果满足要求则将其放入切换列表中。BSc确定切换目标小区的算法建立在下列两个公式的基础上：RXLEV_NCELL(n)>RxLevMinCell(n)如果目标小区有空闲可用信道，则向手机发送切换命令回复手机物理信息(PHYINFO),并向BSC发送切换检测信令手机完全接收物理消息后，会向网络发起正式的初始接入请求(FIRSTSABM),然后切换执行过程的主要任务是分配、激活一个新信道，然后切换到这个信道上。在2.5切换的总结切换作为无线链路的重要控制手段，能够保持MS在穿越不同的蜂窝小区时通话的连续性，减小掉话率，并能提供更好的通信质量。切换的成功率的高低也作为目前各大运营商考核网络性能的一个重要指标。自身的切换都已经研究的非常透彻，但是为了解决未来无线通信网络中移动终端实现不同地理覆盖区域、不同接入网络间各种业务无缝切换和接入，需要研究新型的切换策略。由于3GPP组织并未对异构网络间的切换形成统一的规范和标准，所以目前有关无线异构网络间的切换仍处于研究和讨论阶段。第3章23G网络互操作切换和算法的研究网络优势明显。移动在3G网络建设的初期可能只限于一些主要城区的连续覆盖。相对于现有的GSM网络的覆盖情况，还会有很多盲区，3G网络无法给用户提供一个网基础上升级，因此必将会出现2G系统与3G系统同时并存的状况。这样支持为用户提供高质量多业务的三代服务，又可以弥补建网初期网络覆盖不全面的问题，针对2G和3G的互操作问题，3GPP协议对系统间互操作在测量机制、测量要求、重选/切换流程等方面进行了相关规定，但具体的系统间切换算法与无线资源管理策略则未做相关定义，成为各个系统设备厂商重点解决的问题。互操作的原则和策略进行了分析，对于系统间重选、切换的相关基本流程进行了描述，以及几个改进型的23G网络切换算法。3.12G/3G互操作理论3.1.1互操作介绍互操作主要是解决不同的通信系统混合组网中网络间的小区重选和切换。互操作是2G和3G融合组网的关键技术，在TD建网的初期，就要充分利用中国移动前期GSM的网络优势，可以站址资源共享，减少新增站点投资。实现共享的内容可以规划为相同覆盖地区或不同覆盖地区。当两网在相同的位置区时，采用相同的PLMNID,BSC(基站控制器，BasicStation设备接入到同一交换机下(核心网设备，这是共LAC的前提),共3GPP协议标准中只制定了R99及之后版本的2G/3G之间的切换，如果GSM网络设备按照R99之前版本设计的，则需将网络设备升级到R99,才能支持现有的系统间备升级，使它们支持3GPP和R99协议，BSS设备能够支持关于3G临近小区的配置、支持异系统临近小区的配置、支持连接状态下新的系统信息Measurmentinformation的下发、支持异系统的相关切换算法、支持向异系统发出切换请求、支持异系统应答的系统间切换命令发送给UE等；NSS设备也应该支持异系统相邻小区的配置、异系统切换指令的处理等。权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR);BSS系统，它包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。BaseStationSystemManagementApplicationPart,基站子系统管理应用部分。3.2系统间小区重选3.2.1.1小区重选策略定义邻区表异系统邻区列表的设置一方面要避免邻区漏配而造成掉话，另一方面也要防止邻区配置过多而引起的切换时延过长。一个小区可以定义在2G网络上的32个GSM邻区列表；一个小区可以定义异系统(TD)的32个邻区列表。2.TD的邻区表一个小区可以定义同频的32个TD邻区列表；一个小区可以定义在两个异频上的32个TD邻区列表；一个小区可以定义异系统(GSM)的32个邻区列表。在配置邻区列表时，还要考虑3G小区与2G小区的覆盖情况，根据实际情况来进行相应的调整。GSM1800/900小区)。(1)小区选择PLMN(publiclandmobile-communicationnetwork,公众陆地移动通信网)选择和重选的目的是选择一个可用的(提供正常业务)、最好的PLMN。在UE中维护一和重选有两种模式：自动和手动。自动选择/重选就是UE按照优先级顺序自动选择/用自动模式。3G网络投入使用后，存在三种网络选择方式：优选3G网络、优选2G网络和无优先级，在这里优先选择3G网络。当PLMN选定之后，就要开始小区选择，初期搜索，当UE发现一个合适的小区时便进行登记注册，登记注册成功之后UE将驻留在那个小区。(2)小区重选如果UE在当前服务小区不能满足驻留条件，或系统广播消息通知当前小区被阻时，UE就要触发小区重选过程，即通过测量重新选择一个合适的小区进行驻留。UE状态；如果UE上没有业务进行，但UE上将可能性比较大要有业务发生的，UE可以较小，则处在IDLE状态。通常所说的小区重选是指UE处于IDLE模式下的小区重选，当UE在连接状态时，此时的小区重选属于切换过程。(3)切换在移动通信系统中，当呼叫中的UE从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输、业务负荷量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性，系统要将该UE与旧的小区建立的联系转移到新的小区上。这就是常说的“切换”。切换均由网络侧控制。基于TD网络和GSM网络的匹配性和侧重性，并且考虑到用户的发展和网络的演进，在遵循2G/3G互操作策略提出系统间的切换方案为：电路域系统间切换为3G网络到2G网络的单向切换；分组域系统间切换为3G与2G系统间的双向切换，网络承3.TD用户渗透率低，网络负荷偏低。考虑到现有TD和2G网络的一些实际情况，为了更好地实现这种系统间的互操作，应该遵循影响最小原则、质量最好原则、切换最少原则。减少已经成熟稳定的2G系统的影响，避免对2G系统(GSM)升级工作，尽可能保证3G用户能够享有更好、更优质的服务，利用2G网络拓展3G覆盖，保持3G用户的语音业务连续性，减少切换次数，降低系统处理负担，保持业务的稳定提出发展初期的系统间切换策略，分别针对语音(CS域)和业务(PS域)两种3G建网初期，可以利用2G网络拓展业务覆盖；建网后期，可以利用2G网络吸收容量，而要支持3G→2GCS切换无需现网做任何改动。因此，支持3G→2GCS切换代价小、收益高。如果要支持2G→3GCS切换，必须对2GBSS/MSC进行升级(现有的较低的成功率也势必带来较差的QoS,比如呼叫建网后期，利用2G网络吸收容量，实现负载均衡；由于PS切换采用不同于CS域切换的小区重选技术，支持2G→3GPS切换，只需2GBSS打补丁，对邻区信息和小区重选信息进行广播，3G终端从2G网络漫游到3G网络边缘的时候，依据小区则以及相关小区的网络质量，主动发起小区重选、RA(RoutingArea路由区域)更可以尽快返回3G网络获得高QoS业务承载。3.3.2发展中后期2.网络的性能已经相对稳定，基本的异网络干扰和同网基站的频率干扰优化完和3G系统间分别配置相应的邻区和重选条件信息，并通过系统信息广量的一个门限值，在系统信息(系统信息模块SIB3,在这里包含小区选择和重选的PhysicalChannel,主公共控制物理信道)的RSCP(ReceivedSignalCodePower,如果服务小区没有设置Ssearch_rat参数，则始终进行跨系统的小区重选测量。显然通过控制Ssearch_rat可以控制何时进行异系统小区重选的测试。切换的典型过程包括四个步骤阶段：测量控制—>测量报告一>切换判决—>切换执行。在测量控制阶段，网络通过发送测量控制消息告诉UE进行测量的参数。在测量报告阶段，UE向网络发送测量报告消息。在切换判决阶段，网络根据测量报告做出是否进行切换的判断。在切换执行阶段，UE和网络走信令流程，并根据信令做出3.4.2.1测量事件系统间切换相关的测量事件一共有以下四类事件：如表3-1测量事件表目前使用频率质量低于某一固定门限，另一其他系统载频高于某一固定门限，准备切换到其他系统另一系统载频的信号质量低于某一固定门限另一系统载频信号质量高于某一固定门限系统间测量其他系统载频的最佳小区信号质量发生改变，替换最佳小区，估计的载频质量发生改变对于切换测量的参数设置，和小区重选中的设置基本相同，包括对是否启动跨系统测量的控制，以及对邻小区的偏移量设置等。只是在连接模式下，参数是通过随路信令下发到终端，10同时终端也通过随路信令将测量报告发送给RNC,供其作为切换判决的依据。否开始系统间切换信令流程。具体的切换流程可以参考规范23.009。系统间切换所需的测量事件应涉及：当前使用频率的估算质量低于某确定门限，且其他无线系统的估算质量高于某确定门限。基于以上对测量事件的需求，TD-SCDMA2D(当前使用频率的估算质量低于某确定门限)+3C(其他无线系统的估算质量3A(当前使用频率的估算质量低于某确定门限，且其他无线系统的估算质量高于相邻小区的测量之后,开始小区重选，参考R规则如下：Qused≤Tused+H3a/2Mother-RAT+CIOother-RAT≥Tother_RAT+H3a/2发的时机。可以区分CS域和PS域设置值；H3a是指本小区和服务小区的功率偏置，调整该值将影响3a测量事件触发的时CIOother-RAT是指小区个体偏移，利用本参数，运营商可以获取一个手段，调在公式①和②同时满足的条件下；持续的时间至少高于“事件延迟时间(Ttime_to_trigger)”,UE才会上报3A测量事件，触发TD到GSM系统间的切换。3.4.3.1基于3A事件的TD向GSM切换算法SX=Qrxlevmeasurment-Qrxlevmin②R规则排序，基于所有小区的RSCP(TD)和RSSI(GSM)的测量计算并Rs=Qmeasurment_s+Qhyst,s件的判决条件Qused≤Tused+H3a/2Mother-RAT+CIOother-RAT≥Tother_RAT+H3a/2⑦Step4:在公式⑥和⑦同时满足的条件下；持续的时间至少高于“事件延迟时间<QrelevMin+Sse和Rxlev(GSM)>QrvlevMin在Treselection时间内本算法是基于门限的切换算法，也属于硬切换算法，算法的流程与基于3A事件2D事件的触发条件如下:Quesd<=Tuesd如果满足触发条件①之后，并且持续“时间迟滞”(Treselections)没有触发2F事件(触发条件是：Quesd>=Tth2f),则UE向网络上报2D事件。网络将下发3C3C事件的触发条件如下：MOtherRAT+CI0OtherRAT>=TOtherRAT②也命名为Treselections),则UE向网络上报3C事件，网络将实施切换。3C事件触发之后，就可以执行基于3A事件的TD向GSM切换算法的第四步，开始进行网络间切换。3.4.3.3两种事件TD向GSM切换算法的比较系统运行基于3A事件TD向GSM切换算法的时间Toa:其中TMelw等于Tl可以设置，建议典型值1280ms,最少建议值640ms。如果Treselections采用典型值，现在网络测试的经验是从UE上报measurementReport,到CN下发IuReleaseCommand之间的时延约小于2s,假设认为UE测量发现信号电平低于门限到上发报告之间就是Treselections,则可以估算切换耗时约3由于CS业务和PS业务在TDSCDMA系统切换时流程不同，所以用切换准备时间系统切换准备时间计算公式：Tcm=Tl+△Tc+Tx△T3C是下发异系统(3C)测量控制(3C)消息后，满足3C条件的时长；该时长和测量控制参数配置及2G小区的覆盖有关。经过在RNC侧观察(通过观察从3C测量控制下发到收到3C测量报告的时间差，减去测量控制配置的3C触发时间，获得△T3C,观察多次切换过程中的△T3C并计算平均统计值),在大区覆盖场景下，该时长大约在1700ms左右；在特殊场景下，该时长可以达到4000～8000ms。域业务切换的关键过程，该过程主要在核心网和接入网进行消息交互，因此所需时间比较固定，在RNC侧观察值大约1080ms左右(统计多次CS域2/3G间的时间差，并计算平均统计值)。PS域业务采用小区重选方式实现，因此不需要重定位过程。按照通用取值，CS业务的切换准备时间为：1280ms+1700ms+1280ms+1080ms=5340ms;PS业务的切换准备时间为：1280ms+1700ms+1280ms=4260ms。如果T₁/T最小建议值，且3C测量控制参数配置和覆盖良好，根据3GppTS25.123的建议，异系统测量的最小时间为480ms。CS业务的切换准备时间的最小取值为：320ms+480ms+320ms+1080ms=2200ms。PS业务的切换准备时间的最小取值为：320ms+480ms+320ms=1120ms。从以上两种算法所花费时间的比较，可以看出基于3A事件的TD向GSM切换算法2D+3C事件算法的优点：2D+3C事件可以首先只下发针对系统内异频测量的2D事件，只有在满足2D事件的条件下(即当前频率质量较差时),才打开针对系统间测量的3C事件。这样可以降低手机的测量功耗，节约电池开销。另一方面，对终端的测量要求也相对较低，避免了由于同时进行异频测量和系统间测量可能导致的测量上报时机延误，或终端测量能力不支持的问题。2D+3C事件算法的缺点：两个测量事件以一定的条件关系分别下发测量控制消息，增加了空口的信令交互，并带来了一定的时延。当系统内信号质量衰落较快时，在2D事件上报后再触发3C事件所带来的信令交互时延可能会贻误最佳切换时机而导致切换失败。3A事件算法的优点：该测量事件只需下发一次测量控制消息，没有增加额外的信令交互流程，减少了信令交互的时延。在2D+3C事件判决条件中对2D事件增加了功率偏移量，在这里适当的设置H3a/2值，可以减少3a测量事件触发的时间，减少3A事件算法的优点：只用3A事件触发系统间切换需要终端一直进行系统间测量，测量的功耗相对较大，并且对终端的测量能力也要求较高。切换的时延，提高切换的成功率。择。实质上切换判决标准仅决定是否发生切换，切换判决执行之前应该选择切换的目标小区，在进行判决之前应该对邻区及服务小区进行切换优先排序和惩罚处理，在执相邻小区的PCCHPCHRSCP进行测量，按如下标准判决是否切换并选择目标小区：小区作为切换的目标小区，也可根据系统其他信息选择一个相邻的小区作为切换的目标小区。上述切换算法中涉及的各个门限参数含义是：可避免由于信号随机起伏引起的乒乓效应。会出现信道负荷的问题，可以把所有满足切换条件的相邻小区作为一个队列，按照先进先出的方式可以解决此问题。相邻小区的测量时，参考R规则排序(基于所有小区的RSCP(TD)和RSSI(GSM)的测量计算并排序),UE上报measurementReport,到CN下发IuReleaseCommand之间的时延约小于2s,占切换总时间的60%以上，如何减少TmTtr成为改进切换算法的关键。在这里提出一种基于小区切换成功率和队列中历史最优小区的切换算法，对基于下图3-2所示：在这里启动切换算法的原因有很多种，如切换、小区内切换，基于3A事件的切换算法将会被执行(分配排序算法开始激活，算法的第二步),而TDSCDAM使用的接力切换算法单元就会被终止。预处理(滤波)是指在测量报告中，每个SACCH周期(480ms)报告一次信号强(移动终端)可以测量32个邻区的信号强度，但是在每个测量报告中只能报告6个邻区的信号强度，在这里可以有使用中值(median)的方法对信号强度和质量进行过滤处理。紧急事件在这里是指信号质量太差，触发紧急事件的条件是指：基本排序在这里使用信号强度、切换成功率和小区历史最优进行排序。在这里的信号强度RSCP_PSCPserving都是经过滤波处理后的值，并且相邻小区的上下行接收门限值两者这间的最小值。在这里也可以设置相邻小区的优先级。通过排序就能够得辅助功能是指按照配置相邻小区的规则和紧急事件对基本排序的邻区表进行再次处理，如TD小区指定的切换GSM小区，或者根据邻小区的负荷。得到组织列表。组织列表可以按照优先级对处理过的组织列表进行再次排序，处理后的列表就是候选列结果，如果说列表为空，则没有更好的小区，则需要检查邻区配置表；列表中的第一个小区就是MS最理想的连接小区，如果说这个小区没有可用的信道，是尝试在列表中的第二个小区分配信道，这种方式可以由于信道资源引起的切换。分配响应就是在候选小区中找到可用的邻区资源，成功接入新信道，如果该切换是紧急切换，需要对目标邻区进行惩罚，防止切回目标小区。在RNC配置相邻小区的数据库中，首先要对在邻区的配置表中应该遵守邻区配置策略，对现有的邻区进行检查，在数据TD配置GSM邻区最大数在6个以下，减少邻区搜索和计算的负担，提高切换的速度；邻区应该小于邻区的最大距离；同基站的小区互相配置为邻区等。当前数据库中邻区表tdoas_cell_neighbor、tdoas_cell_td表和tdoas_cell_2g小区表数据分别表3-1、3-2和3-3所示：其次对小区切换的邻区表进行优化，增加切换次数(handoverNumber),切换是否成功(handoverSuccess),切换成功的次数(handover),切换失败的次数，切换的总次数(handoverAllNumber),切换的成功率(SuccessPercent),与TD小区的距离，切换小区的优先级等属性。handoverAllNumber=所有相邻小区切换次数总和；切换的成功率=切换成功的次数/切换的总次数。优化后的tdoascell_td、tdoascell_2g表分别如表3-6和3-7所示：改进行算法流程图33333tdoas_cell_2g表洪山_1洪山_3街道口洪山中学_1武昌武昌武昌市区DD108武昌市区DD108武昌长春街最初按照强度最强的排序邻区表如表3-5所示：小区性质小区id电平最小接入电平最小接入电平偏移结果排序邻区1DD001A-75-1050满足条件1邻区2DD0O1B-79-1050满足条件2邻区3DD001C-82-1050满足条件3邻区3DD002A-100-1050满足条件4邻区5DD002B-105-1050满足条件5percent1112第一步：系统所设的切换门限(前一节的算法),满足切换条件的相邻小区PCCHPCH-RSCP>RSCPPSC_andstartTime<SwitchDate<startTimewherecell=‘TD小区id’基站之间的距离distance=a=Lat1-Lat2为两点纬度之差，b=Lungl-Lung2为两点经度之差；6378.137为地球半径，单位为公里；第二步：如果Queqe的结果为空(启动终端的测量报告进行判决，通过异系统小区重选指令命令终端重选),在这里不考虑为空的情况；如果Queqe的结果不为空，最大的相邻小区满足源目标小区与该小区的切换比例要高于系统设定的比例；Sethandovernubmer=handovsethandoversuccessnumber=hando(selectnecellfromtdoas_cellWherehandoversuccesspercent<Kp(系统切换比例)把temp2中的数据用ResultSet存储，只有成功率最高小区切换算法失败后，才在前一小节的基础上，为各个小区设置一个优先级，的切换参数有所不同，只是GSM中小区选择和重选遵循C1和C2准则。C1相当于TD小区中时，会读取小区的系统信息(SI),网络会把配置的TD相邻小区的信息广播给UE,内容包括：小区的频点，小区参数值，还有相关测量的门限值等。移动设备收到终端至少每5s更新一次服务小区),开始根据门限值发起对小区重选涉及到两个重要参数，搜索3G相邻小区门限Qsearch_I、3G小区重选发条件(GSM服务小区测量的时间应大于3G相邻小区的时间):1.QsearchI设里为[0,6],则当GSM服务小区的RLAC小于该门限时触发对TD邻小区的测试。2.Qsearch_I设里为7,不必考虑RLA_C的大小，一直对TD小区进行检测。3.Qsearch_I设里为[8,14],则当RLA_C大于该门限时触发对TD邻小区的测t。4.Qsearch_I设里为15,一直不启动对TD的测试。Qsearch_I的值从0到14除7以外，每个值都对应确定的门限值。Qsearch_I:GSM小区中的小区个广播参数就是Qsearch_I,其作用和TD系统中用于启动异系统测量的门限参数Sserch_rat类似，可以通过Qsearch_I控制是否进行系统间的重选测量。进行系统间切换的触发条件：信道上测得的接收信号码功率(RSCP)的值[dBm]与中下发，可以有不同的取值，缺省值为0表示永远测量相邻TD的小区。参数解释technology/modeTDD(取目标小区的MIB(管理信息库，managementInformationBase),系统信息等。是为了获取目标小区是否适合重选的小区，包括对PLMN,位置区等信息的考查，同时也为了获取Qrxlevmin,UE_MAX_RACH等相关配置参数，来判断目标小区是否满足SX≥0的条件。发生。不管如何，当重选一旦成功，UE应立即主动发起位置更3.5.2GSM到TD切换流程和算法切换的典型过程包括四个步骤阶段：测量控制—>测量报告一>切换判决—>切换执行，切换的流程与2G向TD的切换流程类似，切换的实质与GSM自身的切换判决相同，GSM小区切换也是硬切换，与GSM小区切换不同的是移动设备的测量报告中要加上对TD邻区信号强度RSCP的检测。在测量控制阶段，网络通过发送测量控制消息告诉UE进行测量的参数。测量的参数包括对TD邻区的RSCP测量，以及包括GSM邻区导频信号的强度Ec/Io等。在P秒时间内测量报告中有N秒时间测量好于配置的门限，触发切限。P和N分别表示“3G更好小区切换统计时间(秒)”和“3G更好小区切换持续时间(秒)”Stepl:Qsearch_I=7或者Qsearch_I的值在0到6之间，RLA_C(GSM主服务小区)<Qsearch_I对应的门限值或者Qsearch_I的值在8到15之间RLAC(GSM主服务小区)>Qsearch_I对应的门限值RS=Qmeasurment_s+Qhyst,s①Rn=Qmeasurmetn_n+QoffesetsnStep4:在公式③和④同时满足的条件下；持续的时间至少高于“事件延迟时间Step5:切换执行，需要满足公式②Rn的值大于Rs①小区重选到GSM的最优小小区上发起位置更新，通知网络其当前所在位置区(此时还应向2G网络提示，断掉其链路，释放资源),切换到3.62G/3G网络切换算法的研究于GSM小区拥塞而引起的掉话。例如支持当出现质量最好的2G小区资源不足导致的迁移过程失败时，重新向质量第二好的小区发起第二次迁移准备请求，从而提高3G3.6.1基于距离的切换研究数有很大关系，手机接收的信号与距离基站的远近存在正相关的关系。集成了GPSP:移动设备切换时所在的位置，具体位置地点由GPS所得；V1:移动设备的矢量运动速度(在这里也包含运动的方向);矢量V1也由GPSθ:移动设备矢量V1与矢量V2的夹角；d:移动设备所在位置到基站覆盖边界的距离，在这里把基站的覆盖范围定义成在这里切换的触发事件也是基于门限的测量，定义Ssearchrat是进行系统间测量的一个门限值，GPS距离误差(dis_error)是指GPS在切换时间内的距离误差；Td是指移动设备离开本基站覆盖范围内的时间，值为(d-dis_error)/V1。{if(last_DRSS*DRSS<0thenlast_through=no//最近一次经过DRSS=0的位置的时间(last_through){{if(Td≤Ttime_to_trigger)//如果离开的时间大于切换小区//延迟Handoff(3G->2G);//时间则不切换，反之切换网络elseif(DRSS<0andnow_last_through>Ti{{}}{Handoff(3G->2G);//无TD信号时强行切换{KeepConnectionlast_DRSS=DRSS;}行handoffDetect()。切换检测时间的间隔应该能够适应移动设备的移动速度，如高于设定的安全信号强度值，切换算法就不用执行，连续定位情况下的定位间隔时间，位置的计算全部由终端完成，终端始终处于GPS跟踪状态，减少了与网络的交互时间，从整体上减少算法所花费的时间。第4章基于覆盖切换的23G切换算法的研究所以需针对具体的场景分别设置不同的切换算法的参数：对于覆盖边缘的慢衰落场4.1覆盖切换概述覆盖经过前几年网络优化人员的努力，覆盖范围绝大部分已经成熟满足用户的需求，是全部覆盖(全覆盖),覆盖率100%,署网络的时候，重点是保证中心城市热点区域和主城区的覆盖，保证TD的连续覆盖，3G业务的正常进行。TD网络的网络是由移动设备，发射信号站(基站),地面无线接入网等组成。TD网络的覆盖是由基站所发射的无线信号所覆盖的区域组成，在基于覆盖的切换中，基站的信息和覆盖半径可以从移动运营商中得知。在这里提出基站的覆盖边界的概念和提出相邻小区的计算方法。基站的半径的估计：各大运营商在获得了校正后的传播模型参数后可以仿真计算出各小区的覆盖图形以及相邻小区间的边界。在实际工作中我们一般使用一个相对简化的基于实测信号的统计传播模型来预测周围移动台的接收场强中值。常用的统计模型和微蜂窝的Ray-Tracing模型以及3G频段Cost231-Hata模型。Ray-Tracing模型适用于高度密集城区，室内或微小区的场强预测，这是直接应用电磁理论计算的确定性模型，可以保证结果的精度要求。Cost231-Hata模型：可以适用GSM的1800MHZ频段以及3G频段，工作频率为1500MHZ到2000MHZ之间，基站的高度在30米至200米之间，移动台天线高度在1米到10米之间，覆盖的距离d在1千米至20千米之间。L50(dB)=46.3+33.9log10(fc)-13.82log10(hb)-a(hm)+Cm=0dB(中等城市和郊区)或3dB(市中心)覆盖边界的定义：在基站覆盖小区的边缘处RSS等于最低门限，最低保持正常的业务，我们把此点的位置称为边界，基站是以蜂窝状组网，三个夹角120度的圆弧，覆盖范围为一个圆，在这里基站的覆盖边界就是RSS等于最低门限的圆弧上。下图就是小区覆盖边界的示意图如图4-1:图4-1小区覆盖边界示意图4.1.223G覆盖边界介绍通信系统是由地面无线通信控制系统和无数的发射无线信号的基站构成，因此由一个个基站覆盖的区域组成了GSM系统的覆盖范围，移动设备理论上可以在覆盖区域内进行正常的移动业务，如最平常的语音通话；反之如果在没有覆盖的区域，则手机就没有信号；在这里不考虑地下室等特殊情况。系统三种网络。每个网络都有各自的覆盖区域，覆盖区域基本上是相同，在没有对进行互操作的软硬件升级，系统间是不可能进行切换，相互通信。当前中网络还只在全国大中型城市进行布网，覆盖的区域基本在城市中心城区和热点位置，如机场，码头，商业街，主干路等。使得TD-SCDMA覆盖的区域如同在GSM网络覆盖区域中的独立小岛，覆盖的区域在郊区和广大的农村成为空白，移动设备在没有覆盖的区域需要向GSM网络