CDMA网络中切换问题的分析描述和解决方案
起到了业务信道的分集作用。这样可大大减少由于切换造成的掉话。因为据以往对模拟系统TDMA的测试统计,无线信道上90%的掉话是在切换过程中发生的。
图3-4软切换示意图
如图,实现软切换以后,切换引起掉话的概率大大降低,保证了通信的可靠性。
3.2.3 分析移动台是怎样进行软切换
在进行软切换时,移动台首先搜索所有导频并测量它们的强度。移动台合并计算导频的所有多径分量(最多K个)的Ec/Io(一个比特的能量Ec与接收总频谱密度(噪声加信号)Io的比值)来作为该导频的强度,K是移动台所能提供的解调单元数。当该导频强度Ec/Io大于一个特定值T_ADD时,移动台认为此导频的强度已经足够大,能够对其进行正确解调,但尚未与该导频对应的基站相联系时,它就向原基站发送一条导频强度测量消息,以通知原基站这种情况,原基站再将移动的报告送往移动交换中心,移动交换中心则让新的基站安排一个前向业务信道给移动台,并且原基站发送一条消息指示移动台开始切换。可见CDMA软切换是移动台辅助的切换。
当收到来自基站的切换指示消息后,移动台将新基站的导频纳入有效导频集,开始对新基站和原基站的前向业务信道同时进行解调。之后,移动台会向基站发送一条切换完成消息,通知基站自己已经根据命令开始对两个基站同时解调了。
接下来,随着移动台的移动,可能两个基站中某一方的导频强度已经低于某一特定值T_DROP,这时移动台启动切换去掉计时器(移动台对在有效导频集和候选导频集里的每一个导频都有一个切换去掉计时器,当与之相对应的导频强度比特定值D小时,计时器启动)。当该切换去掉计时器T期满时(在此期间,其导频强度应始终低于D),移动台发送导频强度测量消息。两个基站接收到导频强度测量消息后,将此信息送至MSC(移动交换中心),MSC再返回相应切换指示
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消息,然后基站发切换指示消息给移动台,移动台将切换去掉计时器到期的导频将其从有效导频集中去掉,此时移动台只与目前有效导频集内的导频所代表的基站保持通信,同时会发一条切换完成消息告诉基站,表示切换已经完成。 3.2.4 95、2000的软切换过程
1)导频强度达到T_ADD,移动台发送一个导频强度测量消息,并将该导频转到候选导频集;
2)基站发送一个切换指示消息;
3)移动台将此导频转到有效导频集并发送一个切换完成消息;(进入有效集或从有效集出来后才会有“切换完成消息”)
4)导频强度掉到T_DROP以下,移动台启动切换去掉计时器; 5)切换去掉计时器到期,移动台发送一个导频强度测量消息; 6)基站发送一个切换指示消息;
7)移动台把导频从有效导频移到相邻导频集并发送切换完成消息。
图3-5 IS95软切换流程示意图
图3-6 IS2000软切换流程示意图
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IS2000软切换算法说明:
1)、导频P2强度超过T_ADD,移动台把导频移入候选集。
2)、导频P2强度超过[(SOFTSLOPE/8)×10×log10(PS1)+ ADD_INTERCEPT/2].移动台发送PSM
3)、移动台收到UHDM(universal HANDOFF DIRECTION MESSAGE切换指示消息),把导频P2加入到有效集,并发送HCM(HANDOFF COMPLETION MESSAGE切换完成信息)
4)、导频P1强度降低到低于[(SOFTSLOPE/8)×10×log10(PS1)+ ADD_INTERCEPT/2].移动台启动切换去掉定时器.
5)、切换去掉定时器超时,移动台发送PSMM。
6)、移动台收到UHDM。把导频P1送入候选集并发送HCM。 7)、导频P1强度降低到低于T_DROP.移动台启动切换去掉定时器. 8)、切换去掉定时器超时,移动台把导频P1从候选集移入相邻集 注意:在我们当前的CDMA2000-1X系统中,前反向FCH都是采用的软切换,但对于SCH来说,前向SCH不支持软切换,采用的是硬切换,主要是考虑到前向SCH软切换太消耗资源(Walsh资源,功率资源及CE资源)。而反向SCH支持软切换,这是由于在商用系统中一般容许起的反向SCH速率都比较低的缘故。
3.3 硬切换
硬切换是在不同频率的基站或覆盖小区之间的切换。这种切换的过程是移动台(手机)先暂时断开通话,在与原基站联系的信道上,传送切换的信令,移动台自动向新的频率调谐,与新的基站接上联系,建立新的信道,从而完成切换的过程。简单来说就是“先断开、后切换”,切换的过程中约有1/5秒时间的短暂中断。这是硬切换的特点。在FDMA和TDMA系统中,所有的切换都是硬切换。当切换发生时,手机总是先释放原基站的信道,然后才能获得新基站分配的信道,是一个\释放-建立\的过程,切换过程发生在两个基站过度区域或扇区之间,两个基站或扇区是一种竞争的关系。如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的\乒乓效应\。这样一方面给交换系统增加了负担,另一方面也增加了掉话的可能性。
3.4 更软切换
更软切换是由基站完成的,并不通知MSC。对于同一移动台,不同扇区天线
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的接收信号对基站来说就相当于不同的多径分量,并被合成一个话音帧送至选择器(Selector),作为此基站的语音帧。而软切换是由MSC完成的,将来自不同基站的信号都送至选择器,由选择器选择最好的一路,再进行话音编解码。
图3-7 更软切换示意图
由于更软切换的流程包含在上面的软切换流程里面,这里就不再进一步分析。其分析方式与软切换的方式基本是一致的。
上面主要介绍了切换的类型以及软切换实现过程和更软切换的概念,在实现系统运行时,这些切换是组合出现的,可能同时既有软切换,又有更软切换和硬切换。比如,一个移动台处于一个基站的两个扇区和另一个基站交界的区域内,这时将发生软切换和更软切换。若处于三个基站交界处,又会发生三方软切换。上面两种软切换都是基于具有相同载频的各方容量有余的条件下,若其中某一相邻基站的相同载频已经达到满负荷,MSC就会让基站指示移动台切换到相邻基站的另一载频上,这就是硬切换。在三方切换时,只要另两方中有一方的容量有余,都优先进行软切换。也就是说,只有在无法进行软切换时才考虑使用硬切换。当然,若相邻基站恰巧处于不同MSC,这时即使是同一载频,在目前也只能是进行硬切换,因为此时要更换声码器。如果以后BSC间使用了IPI接口和ATM,才能实现MSC间的软切换。
另外需要提到的一个概念就是空闲切换。它是指手机在空闲状态下发生的切换,这种切换基站是不知道的。
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4 切换案例分析
4.1 类型
1.按现象分:
1.1不发生切换-导致掉话
1.2切换失败-影响通话质量,最终导致掉话 1.3频繁切换-影响通话质量,增加系统负荷 2.按原因分: 2.1硬件故障 2.2数据配置问题 2.3拥塞 4.1.2 定位方法
1.查看告警:单板故障,传输、时钟等 2.分析话统
2.1BSC整体性能测量 2.2小区间切换性能测量 2.3出、入小区切换性能测量 2.4未定义邻小区性能测量 3. 路测
4. 分析信令:A接口、E接口、Abis接口、 Um接口 4.1.3 原因
表4-1
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