在CDMA系統(tǒng)中啟用軟切換減少算法及相關(guān)

1、在cdma系統(tǒng)中啟用軟切換減少算法及相關(guān)問題的探討【摘要】北電公司的cdma設(shè)備支持6路軟切換技術(shù)，軟件上同時支持軟切換減少算法（shora）。本文以聯(lián)通山東濰坊分公司的具體試驗介紹shora啟用涉及有關(guān)參數(shù)、過程、評價和效果及有關(guān)其它需注意的問題。并對試驗的結(jié)果作出了總結(jié)。關(guān)鍵詞：shora，切換，軟切換、容量。1. 簡單介紹一下移動通信中切換技術(shù)的定義和分類所謂切換就是當移動臺從一個基站的覆蓋范圍進入另外一個基站的覆蓋范圍時移動臺保持與移動電話交換局通信的過程。在移動通信中利用切換技術(shù)可使手持機在不同基站間移動時保持通信的連續(xù)性。從最早的amps到現(xiàn)在的gsm、cdma系統(tǒng)都使用了切換技術(shù)

2、。所不同的是amps和gsm使用的是硬切換技術(shù)，而cdma采用的是軟切換技術(shù)。硬切換采用先斷后接（break-before-make）的方法，導致通話質(zhì)量變差、掉話的概率增加；軟切換采用先接后斷（make-before-break）方法，由移動臺指引，不是基站，用戶沒有感覺，改善了呼叫質(zhì)量。2. cdma軟切換技術(shù)帶來的優(yōu)勢與不足軟切換使移動臺開始與目標基站通信但不中斷與當前提供服務的基站的通信，北電系統(tǒng)支持26路軟切換，如：軟切換使移動臺可以同時包括三個基站并使用三個基站的信號。移動臺采用rake接收機合并從每個基站發(fā)送來的信號幀，得到較強的增益?；静捎弥饚容^法從多個小區(qū)接收到更可靠的反

3、向鏈路信號。從而改善了信號質(zhì)量，提高了呼叫質(zhì)量，進一步使網(wǎng)絡指標得以改善。但同時由于多個基站的參與導致過多資源的占用，如造成軟切換率提高，占用的信道（ce）增多，占用的鏈路功率增大，基站與bsc間的信息量增大等。由此可見網(wǎng)絡質(zhì)量與軟切換率是一對相對矛盾的關(guān)系，需權(quán)衡利弊在它們之間尋找最佳的平衡點。3. 影響軟切換的幾種因素及啟用軟切換減少算法的時機。軟切換需要控制，使網(wǎng)絡建立合理的軟切換率，避免過多的不必要的軟切換發(fā)生。在保持高的呼叫質(zhì)量的同時盡量少的占用網(wǎng)絡資源。對軟切換率的主要影響因素主要有以下三個方面：無線覆蓋的影響；話務量的影響；北電六路軟切換的影響。在啟用軟切換減少算法（shora）

4、之前，首先必須對網(wǎng)絡做過初級優(yōu)化，通過分析有關(guān)設(shè)備的日志文件，進行全網(wǎng)路測，對網(wǎng)絡有關(guān)物理參數(shù)（天線類型，俯仰角、方位角）和相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)（tptl等）進行調(diào)整，使無線覆蓋對軟切換率的影響達到最佳。其次是選擇話務量較大的bsc進行。下面重點討論北電六路軟切換對軟切換率的影響。北電六路軟切換對網(wǎng)絡指標、網(wǎng)絡容量的影響是測試的重點。濰坊聯(lián)通的cdma系統(tǒng)目前分為兩個bsc，分別是wfbsc07與wfbsc17，wfbsc07所屬的基站大部分位于濰坊市區(qū)和話務量相對較高的縣區(qū)，與wfbsc17相比，wfbsc07覆蓋更好，話務量較高，對研究濰坊cdma網(wǎng)絡軟切換對網(wǎng)絡的影響更具代表性和前瞻性。本文介

5、紹的相關(guān)測試過程及結(jié)果都是圍繞wfbsc07進行的，wfbsc07共20個sbs shelf(含有高級編解碼器vocoder的機筐)，250個基站。4. 實施軟切換減少算法涉及的有關(guān)參數(shù)在北電cdma11版本的軟件中，shora共涉及15個參數(shù)，分成三類分別是標準切換參數(shù)、偏置參數(shù)和delta參數(shù)。分別如下表所示：datafill parameterdatafill limitsconverted valuest_add0 to 630 to -31.5dbt_drop0 to 630 to -31.5dbt_comp0 to 150 to -7.5dbt_tdrop0 to 150.1, 1

6、, 2, 4, 6, 9, 13, 19, 27, 39, 55, 79, 112, 159, 225, 319 seconds表 4.1 標準切換參數(shù)t_add為軟切換加入門限，當手機發(fā)現(xiàn)鄰集或保留集中有導頻強度大于t_add的導頻時，手機發(fā)送psmm(導頻強度測量消息)要求進入候補集準備加入軟切換；t_drop和t_tdrop是關(guān)于軟切換退出的參數(shù)，如果導頻強度已經(jīng)小于t_drop并且在t_tdrop所設(shè)定的時間一直這樣，那么該導頻被要求退出軟切換進入鄰集；t_comp是候補集進入激活集的門限，當鄰集的導頻強度大于激活集中最強導頻t_comp時，該導頻進入激活集重新參與軟切換。datafi

7、ll parameterdatafill limitsconverted valuest_add_offset_a0 to 80 to -4dbt_drop_offset_a0 to 80 to -4dbt_comp_offset_a-4 to 4-2 to 2dbt_add_offset_b0 to 80 to -4dbt_drop_offset_b0 to 80 to -4dbt_comp_offset_b-4 to 4-2 to 2dbt_tdrop_offset_b-4 to 4offset to converted values above表 4.2 shora 偏置參數(shù)偏置a組參數(shù)

8、（offset_a group parameters ） 當active list 中包含2路active pilot（激活導頻） 時，這些偏置將分別被添加到tadd，tdrop 和 tcomp上。偏置b組參數(shù)（offset_b group parameters ） 當active list 中包含3路、或三路以上active pilot 時，這些偏置將分別被添加到tadd，tdrop 和 tcomp上 。datafill parameterdatafill limitsconverted valuesdelta_30 to 310 to 15.5dbdelta_40 to 310 to 15

9、.5dbdelta_50 to 310 to 15.5dbdelta_60 to 310 to 15.5db表 4.3 shora delta 參數(shù)s delta_3 控制第三路軟切換的實現(xiàn)；第三路pilot（導頻）要加進active list（激活導頻集列表）時，必須在滿足t_add條件的同時，要滿足它與active list中最強的pilot的ecio的差值小于delta_3的條件，才能進入3路軟切換狀態(tài)。 delta_4 、 delta_5、delta_6與 delta_3功能相同分別控制第4、5、6路軟切換的實現(xiàn)。delta4、5、6參數(shù)控制著第4、5、6路軟切換的觸發(fā)，若將它們設(shè)置為

10、0，則可以基本屏蔽第4、5、6路軟切換的產(chǎn)生。其它參數(shù)的調(diào)整，一樣可以控制、減少第4、5、6路軟切換的產(chǎn)生，但同時也會影響到基本的3路軟切換的觸發(fā)，對網(wǎng)絡影響較大。本次測試集中調(diào)整wfbsc07所有小區(qū)的delta4 5、6的參數(shù)設(shè)置，保持其他參數(shù)包括偏置參數(shù)和delta3參數(shù)穩(wěn)定不變。這3個參數(shù)的設(shè)置實際上并不是關(guān)閉了4、5、6路軟切換，而是抬高了這些切換的門檻。后文的測試結(jié)果可充分說明這一點。做參數(shù)調(diào)整時要注意參數(shù)之間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性。5. 為啟用shora選用最佳的參數(shù)組，需監(jiān)測的有關(guān)網(wǎng)絡指標5.1. 網(wǎng)絡性能指標的提取方式一種是打開并采集sbs log，對有關(guān)log數(shù)據(jù)處理分析,，比較網(wǎng)絡

11、調(diào)整前后的指標變化。可開啟sbs log 的相應屬性，以獲取相應數(shù)據(jù)。開啟與關(guān)閉sbs log 的時間：9：00 開啟，11：00 關(guān)閉。 這段時間是濰坊話務量最高的時段，最具有代表性。同時，若log開啟時間過長，文件過大，在處理時就會極其費時，無法及時獲得結(jié)果，影響工作進度。二是對sdm om的寄存器組caucpsct、causct3v、causct3d進行采集得出掉話率dcr（drop call rate）指標，數(shù)據(jù)的提取應與sbs log的開啟關(guān)閉時間相對應。比較前后掉話率的情況。三是參數(shù)調(diào)整后比較相同道路的路測結(jié)果。包括軟切換的分布及cpu、spu、前反向的誤幀率分布情況、路測掉話率等

12、。路測的結(jié)果受測試的路段、前后的網(wǎng)絡負荷、密集程度等因素的影響，同時其數(shù)據(jù)的獲取帶有一定的隨機性和偶然性。但反映的趨勢與sbs log是相同的。本文不再列出路測效果圖。5.2. 反映網(wǎng)絡容量的指標l spu（sector per user）的比較l cpu (ce per user)的比較l capacity metric 的比較(the lower the capacity metric, the higher the overall capacity ) 由于目前網(wǎng)絡的負荷偏小，本次試驗沒有對功率的耗用情況進行統(tǒng)計。5.3. 反映網(wǎng)絡質(zhì)量的部分指標l average systemwide

13、fwd all rate linkfer 的比較l average systemwide rvs all rate linkfer 的比較l dcr (drop call ratle)的比較6. 啟用shora的具體實施過程6.1. 檢查現(xiàn)網(wǎng)有關(guān)軟切換的參數(shù)設(shè)置，確保滿足進行試驗的條件表6.1 現(xiàn)網(wǎng)軟切換參數(shù)設(shè)置其中含有pdb的與含有sector的是同一個參數(shù)，分別對應系統(tǒng)的兩個表pdb表和sector表。6.2. 設(shè)delta6=0， 盡量屏蔽第六路軟切換。將delta6=0同步至sbsshelf1/2 、sbsshelf5/6 、sbsshelf9/10 、sbsshelf13/14 &

14、sbsshelf17/1；;剩余10個shelves 保持 delta6=31 不變。將該參數(shù)保持1天不變，在這天中，進行忙上sbs 和om數(shù)據(jù)的采集。比較不同設(shè)置的sbsshelf間的性能。當天將delta6=0 進行distributetoall（將delta6=0分配到所有的shelves）。6.3. 調(diào)整delta5, 盡量減少第五路軟切換將delta5=0同步至sbsshelf1/2 、sbsshelf15/16 ；delta5=6同步至sbsshelf3/4 、sbsshelf13/14; delta5=12同步至sbsshelf5/6 、sbsshelf11/12剩余8個shel

15、ves 保持 delta5=31 不變；此時所有sbsshelf的delta6均為0。（delta5 應該大于或等于delta6 ）。保持該參數(shù)3天不變進行觀察，在這三天中，進行忙時sbs 和om數(shù)據(jù)的采集。比較不同設(shè)置的sbsshelf間的性能。第三天晚上將delta5=0 、delta5=6與delta5=12中對網(wǎng)絡性能影響較小、同時軟切換減少較明顯的這組值進行distributetoall。（假設(shè)delta5=n）。6.4. 調(diào)整delta4, 盡量減少第四路軟切換將delta4=n同步至sbsshelf1/2、sbsshelf15/16；delta4=n+6同步至sbsshelf3/

16、4 、sbsshelf13/14; delta4=n+12同步至sbsshelf5/6 、sbsshelf11/12剩余8個shelves 保持 delta4=31不變；此時所有sbsshelf的delta6均為0，delta5均為n。（delta4應該不小于delta5和delta6）。保持該組參數(shù)3天不變，在這三天中，進行sbs 和om數(shù)據(jù)的采集。比較不同設(shè)置的sbsshelf間的性能。在第四天晚上將delta4=n、delta4=n+6 與delta4=n+12中對網(wǎng)絡性能影響較小、同時對軟切換減少較明顯的值進行distributetoall；6.5. 觀察網(wǎng)絡性能兩天，并最終決定現(xiàn)網(wǎng)采

17、用何組參數(shù)。進行路測，sbs log以及om的處理分析, 比較網(wǎng)絡調(diào)整前后的變化。參數(shù)組的采用及相應統(tǒng)計指標結(jié)果如下表所示（6.4節(jié)的n在實際測試中n0表現(xiàn)最佳）：表6.5 測試結(jié)果由表中數(shù)據(jù)可以看出選擇第6組參數(shù)，網(wǎng)絡的容量與性能之間達到最佳，將有關(guān)參數(shù)運行后9、10列連續(xù)觀察兩天，表現(xiàn)俱佳。表6.5的數(shù)據(jù)是我們在測試中采用的數(shù)據(jù)，可根據(jù)實際情況靈活選擇其它數(shù)值組，不斷觀察有關(guān)指標，直到找到最佳的組合。當然這需要更多的時間，更多的工作量。也可以采用調(diào)整偏置參數(shù)進行shora的啟用，這涉及到第二、三路的軟切換，需要更細致的工作，更詳細的參數(shù)組試驗以找到最佳的組合。7. 結(jié)論由于目前wfbsc0

18、7的話務量遠遠達不到設(shè)計話務量，所以不存在容量與質(zhì)量的沖突問題。從表6.5可以看出，六路軟切換對網(wǎng)絡質(zhì)量特別是改善掉話是有幫助的，而且從掉話分布的數(shù)據(jù)（本文沒有給出圖示）可以看出，這些掉話增高的小區(qū)正好是多路軟切換發(fā)生比例較多的小區(qū)。從以上參數(shù)調(diào)整的效果及多路軟切換對掉話和話音質(zhì)量的影響來說，多路軟切換對網(wǎng)絡質(zhì)量是有提高的，不建議為改善軟切換率采取參數(shù)控制的方法，而導致網(wǎng)絡質(zhì)量下降。從網(wǎng)絡的覆蓋入手，控制小區(qū)的覆蓋范圍，才是改善軟切換的根本途徑。因為這樣做的結(jié)果是網(wǎng)絡存在6路軟切換的機制，由于覆蓋控制的好，大部分地方不會發(fā)生4路以上的軟切換，但在需要時又支持6路軟切換。常規(guī)的做法是根據(jù)路測的結(jié)果調(diào)整基站的天線方位角、俯仰角和控制射頻輸出功率。另外還可以適當調(diào)整天線的掛高，選擇一些特殊類型的天線，如高增益窄波瓣天線、電調(diào)天線等。特殊地理情況適當