華為GSM切換原理

1、GSM切換原理切換原理 前 言 GSM的服務區(qū)域是由一個個連續(xù)的小區(qū)組成，為了能使用戶在移動 的通話過程中，從覆蓋區(qū)域中得到持續(xù)的服務，同時為了使網(wǎng)絡性能 更優(yōu)，GSM系統(tǒng)中采用了切換的技術來達到以上的目的。 培訓目標 學完本課程后，您應該能： 掌握切換的目的，切換的分類 掌握切換算法流程、切換判決條件 掌握切換參數(shù)配置 目 錄 l 切換概述 l 切換算法流程及參數(shù)配置 目 錄 l 切換概述 l 切換算法流程及參數(shù)配置 目 錄 l切換概述 1.1 切換目的 1.2 切換分類 切換目的 在移動中保持通話的連續(xù) 提高網(wǎng)絡服務質(zhì)量 降低掉話率 降低擁塞率 切換分類 按切換原因 分類 緊急切換 增強型

2、雙頻小區(qū)切換 負荷切換 普通切換 1 2 3 4 測量報告連續(xù)無下行切換 TA緊急切換 干擾緊急切換 快速電平下降緊急切換 質(zhì)量差緊急切換 邊緣切換 PBGT切換 層間切換 快速移動切換 AMR全半速率切換 切換分類 CELL Case 1 同步切換同步切換: 目標小區(qū)不發(fā)送目標小區(qū)不發(fā)送【物理消息物理消息】 Case 2 異步切換：目標小區(qū)發(fā)送異步切換：目標小區(qū)發(fā)送【物理消息物理消息】 Case 3Case 4 Case 5 MSC BSC BTS BSCBSC MSC BTS BTS BTS BTS NSS 目 錄 l 切換概述 l 切換算法流程及參數(shù)配置 目 錄 l切換算法流程及參數(shù)配置

3、 2.1 切換總體流程 2.2 測量報告 2.3 測量報告預處理 2.4 切換判決 2.5 切換執(zhí)行 移動臺進入新的專用模式移動臺進入新的專用模式 移動臺進入專用模式移動臺進入專用模式 測量報告1 測量報告預處理 2 切換判決 3 切換執(zhí)行 4 切換總體流程 切換總體流程 移動臺進入新的專用模式移動臺進入新的專用模式 移動臺進入專用模式移動臺進入專用模式 測量報告1 測量報告預處理 2 切換判決 3 切換執(zhí)行 4 測量報告(MR)有上行測量值和下行測量值兩部分內(nèi)容。 測量報告 上行：測量值由服務小區(qū)BTS獲取，包含：對MS上行的接收電平(ULRxLev)、接 收質(zhì)量(ULRxQal)、bs_p

4、ower； 下行：測量值由MS獲取并上報，包含對服務小區(qū)的下行接收電平(DLRxLev)、接 收質(zhì)量(DLRxQal)、對鄰近小區(qū)的下行接收電平(NCellRxLev)、ms_power。同時包 含時間提前量的測量值(TA)等。 鄰近小區(qū)下 行測量值 服務小區(qū)下 行測量值 服務小區(qū)獲取 MS上行測量值 服務小區(qū)服務小區(qū)鄰近小區(qū)鄰近小區(qū) 測量報告 測量報告 測量報告在SACCH上行方向發(fā)送給BTS 1、MS在SDCCH信道時，周期為470ms/次 2、MS在TCH信道時，周期為480ms/次 切換總體流程 移動臺進入新的專用模式移動臺進入新的專用模式 移動臺進入專用模式移動臺進入專用模式 測量報

5、告1 測量報告預處理 2 切換判決 3 切換執(zhí)行 4 測量報告預處理 測量報告預處理 插補插補 p恢復丟失的測量報告值 濾波濾波 p平滑瞬時衰減值的影響 測量報告插補處理 MR MR No. n No. n+4 連續(xù)的測量報告流連續(xù)的測量報告流 MR MR MR 因為某些原因丟 失的測量報告 測量報告濾波處理 MR MR 連續(xù)的測量報告流連續(xù)的測量報告流 MR MR MR 濾波濾波對連續(xù)的幾個測對連續(xù)的幾個測 量報告取均值量報告取均值 MR 切換總體流程 移動臺進入新的移動臺進入新的 專用模式專用模式 移動臺進入移動臺進入 專用模式專用模式 測量報告1 測量報告預處理2 切換判決 3 切換執(zhí)行

6、 4 TA切換 干擾切換 電平快速下降切換 質(zhì)量差切換 負荷切換 邊緣切換 層間切換 PBGT切換 AMR全半速率切換 測量報告連續(xù)無下行 快速移動切換 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)切換 懲罰處理 排序處理 OM強制切換 直接重試 緊急切換 普通切換 懲罰處理 小區(qū)內(nèi)小區(qū)內(nèi) 切換切換 切換失敗切換失敗 緊急切換成功緊急切換成功 （TA M1800:第2層 小區(qū)優(yōu)先級 每層可分16級，用于控制同層小區(qū)之間的切換優(yōu)先 級，一般把同層小區(qū)的優(yōu)先級設為相同的值。同層小 區(qū)，優(yōu)先級數(shù)值越小，優(yōu)先級越高。 116 級 1 網(wǎng)絡特征調(diào)整 第11位：負荷調(diào)整位 系統(tǒng)流量=允許負荷切換系統(tǒng)流量級別門限或者負荷切換允許 設

7、為“否” ? Yes 此位屏蔽 服務小區(qū)? 置為0 NoYes 小區(qū)負荷 = 負荷切換啟動門限 ? 置為1置為1 小區(qū)負荷 =負荷切換接收門 限? 置為0 Yes No Yes No 16910111213141512345678 負荷調(diào)整位參數(shù)配置 網(wǎng)絡特征調(diào)整 第12、13位：共BSC/MSC調(diào)整位 16910111213141512345678 服務小區(qū)? NoYes 全置為0 12位置為1，13位為0 進行共BSC/MSC調(diào)整允許為“是 ”? 檢查第14位 Yes No 共BSC? 共MSC? No Yes 12,13位都置為1 No Yes 12,13位都置為位都置為0 共BSC/M

8、SC調(diào)整位參數(shù)配置 網(wǎng)絡特征調(diào)整 第14位：層間切換門限調(diào)整位 第1516位： 第16位保留，第15位是小區(qū)類型，正常小區(qū)置0，擴展小 區(qū)置1. 服務小區(qū)? 置為0 NoYes 置為1并屏蔽第513位 置為0 YesYes 下行接收電平 = 層間切換門限 層間切換磁滯? 下行接收電平 = 層間切換門限 + 層間切換磁滯? No No 16910111213141512345678 層間切換門限調(diào)整位參數(shù)配 置 切換參數(shù)配置 參數(shù)名含義取值范圍缺省值 層間切換門限 影響16bits排序里第14位的排序結(jié)果，同時也是對發(fā)生 干擾切換、層間切換和負荷切換時的目標小區(qū)的電平要 求，需要大于層間切換門限

9、層間切換磁滯。層間切換 門限要求設置成=邊緣切換門限小區(qū)間切換磁滯。 063 (對應-110 -47dBm) 25 層間切換磁滯 與層間切換門限一起影響不同層級的服務小區(qū)和目標小 區(qū)排序，與層間切換門限一起是目標小區(qū)觸發(fā)層間切換 的條件。 063dB3 切換總體流程 移動臺進入新的移動臺進入新的 專用模式專用模式 移動臺進入移動臺進入 專用模式專用模式 測量報告1 測量報告預處理2 切換判決 3 切換執(zhí)行 4 TA切換 干擾切換 電平快速下降切換 質(zhì)量差切換 負荷切換 邊緣切換 層間切換 PBGT切換 AMR全半速率切換 測量報告連續(xù)無下行快速移動切換 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)切換 懲罰處理 排序處理

10、 OM強制切換 直接重試 緊急切換 普通切換 高速鐵路切換 測量報告無下行切換 開始開始 至少收到過一次下行測量報告? 測量報告無下行切換允許設為“ 是” ? 連續(xù)丟失的下行測量報告?zhèn)€數(shù)=測量報告無下行上 行質(zhì)量切換門限 Yes 只有一個候選小區(qū)？ 小區(qū)內(nèi)切換禁止？ Yes No No Yes Yes Yes No No 結(jié)束結(jié)束 時間提前量(TA)緊急切換 服務小區(qū)服務小區(qū) 鄰區(qū)鄰區(qū) 服務小區(qū)服務小區(qū)TA切換門限切換門限 時間時間 TA 觸發(fā)切換觸發(fā)切換 鄰區(qū)鄰區(qū)TA切換門限切換門限 或者或者 觸發(fā)切換區(qū)域觸發(fā)切換區(qū)域 時間提前量(TA)緊急切換 觸發(fā)觸發(fā)TA切換切換 開始開始 實際TA值=

11、TA切換門限？ TA切換允許設為“是” ? 存在候選小區(qū)？ 服務小區(qū)? 檢查切換優(yōu)先級相對最高的小區(qū) 共站址小區(qū)？ TA切換門限服務小區(qū)設置？ Yes No 結(jié)束結(jié)束 No No Yes No No Yes Yes Yes Yes No 干擾切換 干擾源干擾源 干擾電平門干擾電平門 限限 接收質(zhì)量接收質(zhì)量 接收電平接收電平 干擾質(zhì)量門限干擾質(zhì)量門限 觸發(fā)干擾切換區(qū)域觸發(fā)干擾切換區(qū)域 服務小區(qū)服務小區(qū)鄰區(qū)鄰區(qū) 干擾切換 開始開始 上/下行質(zhì)量=A? 干擾切換允許為“是” ? 存在候選小區(qū)? 服務小區(qū)? 選擇候選小區(qū)列表中 相對優(yōu)先級最高小區(qū) 接收電平=層間切換門限+ 層間切換磁滯？ Yes No

12、 結(jié)束結(jié)束 No No Yes No No Yes 小區(qū)內(nèi)切換允許且 不在小區(qū)內(nèi)切換懲罰時間內(nèi)？ 存在合適目標小區(qū)? 觸發(fā)干擾切換觸發(fā)干擾切換 No Yes Yes Yes Yes No 非非AMR FR通話通話: A = RXQUAL (n), 1=n=12 AMR FR通話通話: A = RXQUAL1, n=1; A = RXQUAL (n) + RXLEVoff, 2=n=12 快速電平下降切換 用于手機在接收電平快速下降的情況時，觸發(fā)切換，避免掉話。 快速電平下降切換 公式：公式： BXAXAXAXA XAXAXAXA 88776655 44332211 10101010 10101

13、010 開始開始 滿足下面公式且 最近的上行接收電平=上/下行接收質(zhì)量門限？ 鄰區(qū)下行接收電平 服務小區(qū)下行接收電平 + 小區(qū)間切換磁滯 -質(zhì)量差切換帶 ? 小區(qū)內(nèi)切換允許打開& 不在小區(qū)內(nèi)切換懲罰時間內(nèi) ？ 存在合適目標小區(qū)? 觸發(fā)質(zhì)量差切換觸發(fā)質(zhì)量差切換 Yes Yes Yes No NoNo 切換總體流程 移動臺進入新的移動臺進入新的 專用模式專用模式 移動臺進入移動臺進入 專用模式專用模式 測量報告1 測量報告預處理 2 切換判決 3 切換執(zhí)行 4 TA切換 干擾切換 電平快速下降切換 質(zhì)量差切換 負荷切換 邊緣切換 層間切換 PBGT切換 AMR全半速率切換 測量報告連續(xù)無下行快速移

14、動切換 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)切換 懲罰處理 排序處理 OM強制切換 直接重試 緊急切換 普通切換 高速鐵路切換 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū) 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)指的是兩個位于同一基站，相同方向角，但 使用不同頻段的小區(qū)。 作用： 在TCH信道指配和切換的過程中，增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)可以共享 雙方的信道資源 基于負荷的信道分配策略 基于負荷的內(nèi)外圓切換 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)信道指配 TCH信道指配（SDCCH信道位于外圓） 內(nèi)圓接收電平內(nèi)圓接收電平= 【入內(nèi)圓小區(qū)切換電平門限入內(nèi)圓小區(qū)切換電平門限】 且外圓下行接收電平且外圓下行接收電平 RX_LEV (n) 【內(nèi)圓邊界到外圓邊界的距離內(nèi)圓邊界到外圓邊界的距離】 RX_L

15、EV (n):鄰區(qū)鄰區(qū)n濾波后的濾波后的BCCH的接收電平的接收電平 ，鄰區(qū)，鄰區(qū)n為鄰區(qū)中為鄰區(qū)中BCCH接收電平測量值接收電平測量值 最大的小區(qū)。取和外圓小區(qū)同頻段、同層級且不和外圓小區(qū)共站點的鄰區(qū)中的最最大的小區(qū)。取和外圓小區(qū)同頻段、同層級且不和外圓小區(qū)共站點的鄰區(qū)中的最 優(yōu)鄰區(qū)，如果沒有這樣的鄰區(qū)則認為值為優(yōu)鄰區(qū)，如果沒有這樣的鄰區(qū)則認為值為-110dBm 從外圓接入從外圓接入 外圓是否允許指配優(yōu)選為不允許 ? 外圓小區(qū)負荷 外圓負荷一般過載門限 Yes A Yes No 指配外圓TCH 指配外圓TCH 外圓是否有空閑TCH? 指配外圓信道 內(nèi)圓是否有空閑TCH? 指配內(nèi)圓信道 Yes

16、 Yes No 排隊，搶占， 直接重試 No Yes No No 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)信道指配 TCH信道指配（SDCCH信道位于內(nèi)圓） 從內(nèi)圓接入從內(nèi)圓接入 內(nèi)圓是否允許指配優(yōu)選 ? 外圓小區(qū)負荷外圓負載嚴重過載門限 開始開始 外圓到內(nèi)圓負荷 切換允許為“是” ? 外圓負荷外圓負荷一般過載門限 Yes Yes No 結(jié)束 A且滿足P/N準則 觸發(fā)切換 Yes No Yes No No 調(diào)整切換帶 每秒更新小區(qū)負荷 B-C A Yes B=外圓負荷分級切換周期 C=外圓負荷切換周期調(diào)整步長 A的解釋同信道分配流程 有否MS位于切換帶內(nèi)？ Yes No No 切換周期：B-C或者B 切換帶：【入內(nèi)圓

17、小區(qū)切換電平門限】到 47dBm B 內(nèi)圓向外圓切換（外圓負荷 低） 開始開始 內(nèi)圓到外圓負荷 切換允許為“是” ? 外圓負荷 層間切換門限 + 層間切換磁滯？ 有否MS位于切換帶內(nèi)？ Yes 觸發(fā)切換 No Yes No Yes No 內(nèi)圓向外圓切換（MS移動） 滿足P/N準則? 開始開始 外圓接收電平出內(nèi)圓小區(qū)切換電平 門限或者A No 結(jié)束 觸發(fā)切換 Yes 選擇列表中優(yōu)先級最高小區(qū) No Yes 通常是外圓小區(qū)，但也可能是其它鄰區(qū) A：外圓接收電平 RX_LEV (n) 【內(nèi)圓邊界到外圓邊界的距離】 - 【內(nèi)圓邊界到外圓邊界的距離磁滯】 切換總體流程 移動臺進入新的移動臺進入新的 專用

18、模式專用模式 移動臺進入移動臺進入 專用模式專用模式 測量報告1 測量報告預處理2 切換判決 3 切換執(zhí)行 4 TA切換 干擾切換 電平快速下降切換 質(zhì)量差切換 負荷切換 邊緣切換 層間切換 PBGT切換 AMR全半速率切換 測量報告連續(xù)無下行快速移動切換 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)切換 懲罰處理 排序處理 OM強制切換 直接重試 緊急切換 普通切換 高速鐵路切換 負荷切換 擁塞小區(qū)擁塞小區(qū) 擁塞小區(qū)擁塞小區(qū) 擁塞小區(qū)擁塞小區(qū) 切換觸發(fā)區(qū)切換觸發(fā)區(qū) 負荷切換啟動門限負荷切換啟動門限 時間時間 服務小區(qū)話務量服務小區(qū)話務量 負荷切換接收門限負荷切換接收門限 鄰小區(qū)話務量鄰小區(qū)話務量 負荷切換 由于負荷切換

19、可能會觸發(fā)較多的切換，因此在觸發(fā)負荷切換前要考慮此時系統(tǒng) CPU的負荷情況，即系統(tǒng)流量級別。此外，為了避免一次切換過多的用戶，負荷 切換是逐步進行的，即邊緣切換門限按照一定的步長和一定的周期提高，超出負 荷切換帶寬度之后停止。 Cell A Cell B 正常邊緣切換門限 邊緣切換門限分級負荷切換步長 正常邊緣切換門限+負荷切換帶寬度 負荷切換帶寬度 負荷切換 擁塞小區(qū)擁塞小區(qū) 正常小區(qū)正常小區(qū) 正常小區(qū)正常小區(qū) 正常小區(qū)正常小區(qū) 負荷切換 結(jié)束結(jié)束 開始開始 負荷切換允許？ BSC內(nèi)部小區(qū)? 選擇列表中優(yōu)先級最高小區(qū) No No Yes NoYes Yes 系統(tǒng)信令流量小于 允許負荷切換系統(tǒng)

20、流量級別門限？ C & D 存在合適目標小區(qū)？ 觸發(fā)負荷切換觸發(fā)負荷切換 Yes Yes Yes 結(jié)束結(jié)束 No 服務小區(qū)負荷高于負荷切 換啟動門限? Yes No Yes 負荷切換定時器已啟動 ? Yes Caculate Step Period T ) 1( Caculate A= 負荷切換帶寬 B 服務小區(qū)? No No B: 邊緣切換下行接收電平門限小區(qū)下行接收電平 =【層間切換門限】+【層間切換磁滯】 D:鄰區(qū)小區(qū)流量小于【鄰區(qū)負荷切換接收門限】 C No A= No 切換總體流程 移動臺進入新的移動臺進入新的 專用模式專用模式 移動臺進入移動臺進入 專用模式專用模式 測量報告1 測

21、量報告預處理 2 切換判決 3 切換執(zhí)行 4 TA切換 干擾切換 電平快速下降切換 質(zhì)量差切換 負荷切換 邊緣切換 層間切換 PBGT切換 AMR全半速率切換 測量報告連續(xù)無下行快速移動切換 增強型雙頻網(wǎng)小區(qū)切換 懲罰處理 排序處理 OM強制切換 直接重試 緊急切換 普通切換 高速鐵路切換 邊緣切換 服務小區(qū)服務小區(qū) 鄰小區(qū)鄰小區(qū) 切換觸發(fā)切換觸發(fā) 統(tǒng)計時間統(tǒng)計時間/持續(xù)時間持續(xù)時間 邊緣切換門限邊緣切換門限 時間時間 接收電平接收電平 邊緣切換 開始開始 邊緣切換允許？ 結(jié)束結(jié)束 No Yes Yes 上行接收電平上行鏈路邊緣切換門限 Yes 存在合適小區(qū) No 更新 定時器 Yes 滿足

22、P/N準則? 下行接收電平= 【層間切換門限】+【層間切換磁滯】 有合適目標小區(qū)？觸發(fā)快速移動切換觸發(fā)快速移動切換 Yes Yes Yes No No更新定時器 No No Yes 層間切換 鄰區(qū)鄰區(qū)服務小區(qū)服務小區(qū) GSMR900小小 區(qū)區(qū) （層三）（層三） GSMR1800 小小 區(qū)區(qū) （層二）（層二） 層間切換 A:目標小區(qū)電平值=【層間切換門限】【層間切換磁滯】 開始開始 層間切換允許？ 結(jié)束結(jié)束 No Yes Yes 存在候選鄰區(qū)？ 鄰區(qū)切換優(yōu)先級高于 服務小區(qū)？ A 且鄰區(qū)位于第4層？ 滿足 P/N準則? No 觸發(fā)層間切換觸發(fā)層間切換 Yes No Yes No Yes 檢查下一

23、個鄰區(qū) No PBGT切換 PBGT（POWER BUDGET）切換 PBGT切換算法是基于路徑損耗的切換。 PBGT切換算法實時的尋找是否存在一個路徑損耗更小、并且滿足一定系統(tǒng)要求的小區(qū)， 并判斷是否需要進行切換。 PBGT切換至少帶來了如下好處： 解決了越區(qū)覆蓋問題； 減少了雙頻切換的次數(shù)； 使話務引導和控制有更靈活的手段； 始終能提供用戶當前最好的服務質(zhì)量。 注意：它和其他切換算法的最大區(qū)別在于以路徑損耗而不是接收功率 作為切換的觸發(fā)條件。 為了避免乒乓切換，PBGTPBGT只在同層同級的小區(qū)之間進行只在同層同級的小區(qū)之間進行。 PBGT切換 PBGT切換觸發(fā)切換觸發(fā) 統(tǒng)計時間統(tǒng)計時間/持續(xù)時間持續(xù)時間 PBGT切換門限切換門限 時間時間 路徑損耗差值路徑損耗差值(dB) 5 服務小區(qū)服務小區(qū) 鄰小區(qū)鄰小區(qū) 126dB119dB 126-119=7dB5dB PBGT切換