降低軟切換因子提升CDMA系統(tǒng)容量的探討

1、降低軟切換因子提升CDMA系統(tǒng)容量的討論降低軟切換因子提升DA系統(tǒng)容量的討論1概述論文聯(lián)盟.Ll.1.1定義DA系統(tǒng)的軟切換是先與目的基站建立連接后，待原基站信號(hào)強(qiáng)度小于一定值后再斷開(kāi)與原有基站的連接，屬于先連后斷。軟切換可以改善話音質(zhì)量、控制干擾、降低掉話率、進(jìn)步系統(tǒng)覆蓋范圍。定義：軟切換因子軟切換話務(wù)量/不含軟切換話務(wù)量，軟切換比例也叫軟切換因子。1.2對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的影響軟切換過(guò)程中會(huì)同時(shí)占用了幾個(gè)扇區(qū)資源，資源消耗大于1，導(dǎo)致無(wú)線側(cè)話務(wù)負(fù)荷遠(yuǎn)大于業(yè)務(wù)話務(wù)量。顯然，過(guò)高的軟切換比例將降低資源利用率。1.3對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響用戶進(jìn)展1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，F(xiàn)H采用軟切換，反向SH為軟切換，但前向SH采用

2、硬切換。反向SH的軟切換，將占用大量的反向資源，增加了基站的反向負(fù)載，降低了系統(tǒng)有效容量。前向SH的硬切換，在軟切換區(qū)域會(huì)導(dǎo)致前向平均速率低于單導(dǎo)頻區(qū)域，物理層的頻繁硬切換，又將造成上層應(yīng)用TP層、應(yīng)用層的時(shí)延加大，影響用戶感受度和上層速率。所以，軟切換因子過(guò)大將造成1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用大量的反向資源，也導(dǎo)致前向速率下降、上層應(yīng)用時(shí)延加大、降低用戶感受。2對(duì)資源的占用情況DA20001X系統(tǒng)最多支持三個(gè)基站共六個(gè)扇區(qū)之間的軟切換。軟切換類型包括：更軟切換、兩站兩扇軟切換、兩站三扇軟切換、兩站四扇軟切換、三站三扇軟切換、三站四扇軟切換、三站五扇軟切換、三站六扇軟切換等八種類型。各種切換在語(yǔ)音業(yè)務(wù)、1

3、X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上對(duì)資源占用的情況見(jiàn)表一。3對(duì)1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響我們選取某地系統(tǒng)的閑時(shí)進(jìn)展定點(diǎn)測(cè)試比照，選取扇區(qū)內(nèi)無(wú)語(yǔ)音及數(shù)據(jù)用戶，離基站較近的區(qū)域進(jìn)展前向性能測(cè)試。分別在單導(dǎo)頻、更軟切換、三導(dǎo)頻區(qū)域分別測(cè)試，得出測(cè)試比照數(shù)據(jù)。3.1對(duì)前向數(shù)據(jù)的影響DA系統(tǒng)中前向FSH基于硬切換，一旦該路信號(hào)質(zhì)量下降，將在FH激活集中選取另外一路來(lái)分配FSH信道。表二是單導(dǎo)頻、更軟切換、三導(dǎo)頻區(qū)域前向性能測(cè)試的結(jié)果。由表二看出，基于硬切換的前向SH的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能,在資源充足的情況下,單導(dǎo)頻無(wú)軟切換時(shí)RLP及TP層的速率都優(yōu)于更軟切換及多導(dǎo)頻情況。3.2對(duì)反向數(shù)據(jù)的影響DA系統(tǒng)中反向RSH基于軟切換，即FH是幾路軟切

4、換，RSH也同時(shí)是幾路軟切換，所以1X數(shù)據(jù)用戶在軟切換區(qū)域時(shí)，反向RSH對(duì)資源的占用很大。表三是單導(dǎo)頻、更軟切換、三導(dǎo)頻區(qū)域反向性能的測(cè)試結(jié)果。從表三看出，基于軟切換的反向RSH數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在資源充足的情況下,單導(dǎo)頻無(wú)軟切換時(shí)RLP及TP層的速率都會(huì)比更軟切換或多導(dǎo)頻時(shí)的速率高一些，但沒(méi)有前向FSH那么明顯。從上述的測(cè)試及分析可以看出，1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處于軟切換時(shí)，不僅占用大量系統(tǒng)資源，性能也比單導(dǎo)頻無(wú)軟切換時(shí)要差。這是DA的軟切換對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)最關(guān)鍵的影響，也是與語(yǔ)音業(yè)務(wù)最大的區(qū)別之一。語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)的軟切換雖然占用資源，但可以減少掉話率。4降低軟切換因子的幾種方法4.1控制扇區(qū)覆蓋合理的覆蓋控制是整個(gè)D

5、A網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的根底和工程優(yōu)化開(kāi)展的前提，合理控制扇區(qū)的覆蓋范圍，減少過(guò)覆蓋、降低導(dǎo)頻污染區(qū)，到達(dá)每個(gè)扇區(qū)覆蓋的最正確化，從而降低軟切換因子。福建某地市通過(guò)為期兩個(gè)月的覆蓋控制優(yōu)化，優(yōu)化區(qū)域內(nèi)51個(gè)基站的軟切換因子降低了5%；路測(cè)結(jié)果中更軟切換及不切換的比例進(jìn)步了15%；主導(dǎo)頻E/I大于-9db的比例進(jìn)步了5%；4路以上導(dǎo)頻污染區(qū)域的比例降低了5%；上行應(yīng)用層平均速率比優(yōu)化前進(jìn)步了10kbps，下行應(yīng)用層平均速率比優(yōu)化前進(jìn)步了17kbps。4.2優(yōu)化切換參數(shù)相關(guān)切換參數(shù)主要有接收導(dǎo)頻強(qiáng)度門限值T-ADD、導(dǎo)頻丟棄門限T-DRP、導(dǎo)頻丟棄定時(shí)器T-TDRP、導(dǎo)頻強(qiáng)度比擬門限T-P。通常密集城區(qū)與郊區(qū)

6、的切換參數(shù)設(shè)置如表四。某地優(yōu)化過(guò)程中部分城區(qū)站點(diǎn)T-ADDT-DRP分別設(shè)置為-14db和-16db,其軟切換因子都到達(dá)85%以上，調(diào)整T-addT-DRP分別為-12db-14DB后，這些站點(diǎn)平均的軟切換因子降到約75%左右。加大T-ADD和T-DRP值后,多路切換能在信號(hào)較弱區(qū)帶來(lái)分集增益,但由于加大切換門限后就無(wú)法進(jìn)展軟切換,造成通話質(zhì)量下降及切換掉話等問(wèn)題,所以切換參數(shù)優(yōu)化只能做為降低軟切換因子的輔助手段。4.3開(kāi)啟增強(qiáng)型軟切換功能增強(qiáng)型軟切換是在側(cè)發(fā)起切換懇求增加導(dǎo)頻或去除導(dǎo)頻時(shí)進(jìn)展二次比擬，即在側(cè)進(jìn)展軟切換二次判決，通過(guò)鄰集導(dǎo)頻強(qiáng)度與動(dòng)態(tài)門限的比擬來(lái)決定是否要發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息給

7、BSS。通過(guò)增強(qiáng)型軟切換可進(jìn)步導(dǎo)頻進(jìn)入激活集的門限，降低軟切換因子。增強(qiáng)型軟切換的開(kāi)閉涉及三個(gè)參數(shù)sft_slpe切換開(kāi)關(guān)、add_interept入導(dǎo)頻動(dòng)態(tài)門限截距、drp_interept去導(dǎo)頻動(dòng)態(tài)門限截距。增強(qiáng)型軟切換的動(dòng)態(tài)門限算法如下：通過(guò)對(duì)上述機(jī)制的分析，增強(qiáng)型軟切換可改變過(guò)于寬松的導(dǎo)頻參加條件，限制了激活集內(nèi)的導(dǎo)頻數(shù)，又可有選擇性的將去掉導(dǎo)頻轉(zhuǎn)入候選集或鄰集，所以增強(qiáng)型軟切換不僅能降低軟切換因子，同時(shí)還能防止頻繁切換，減少切換掉話概率。某地DA網(wǎng)絡(luò)部分開(kāi)啟增強(qiáng)型軟切換功能后，路面測(cè)試軟切狀態(tài)變化如圖一所示：由圖一可見(jiàn)，開(kāi)啟增強(qiáng)型切換后軟切換因子明顯下降。通過(guò)路測(cè)及后臺(tái)分析發(fā)現(xiàn)從1-

8、ay單導(dǎo)拼、2-ay兩導(dǎo)頻都得到15%、10%的改善，相當(dāng)于減少了25%的切換。從統(tǒng)計(jì)上也顯示開(kāi)啟增強(qiáng)型軟切換后軟切換因子可降低15%左右。開(kāi)啟增強(qiáng)型軟切換功能后,將進(jìn)步處理器的負(fù)荷,降低電池的使用時(shí)間，且只有1X的才支持，其他機(jī)型會(huì)出現(xiàn)當(dāng)前導(dǎo)頻惡化后，鄰集里的強(qiáng)導(dǎo)頻還無(wú)法發(fā)送切換懇求給BSS，導(dǎo)致切換掉話，所以在實(shí)際中使用的不多，目前根本上只是高通的標(biāo)準(zhǔn)理論定義。4.4優(yōu)化BSS側(cè)軟切換二次判決機(jī)制參數(shù)BSS側(cè)軟切換二次判決機(jī)制指的是對(duì)接收的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)展一次測(cè)量判決鄰集有導(dǎo)頻強(qiáng)度大于T-add才發(fā)之后發(fā)送到BSS，BSS根據(jù)目前的E/I情況決定是否需要讓進(jìn)展切換，BSS側(cè)的軟切換判決即為二次

9、判決機(jī)制。開(kāi)啟BSS側(cè)的軟切換二次判決機(jī)制后，當(dāng)激活集里有較強(qiáng)的導(dǎo)頻滿足通話需求時(shí)，假如鄰集里有導(dǎo)頻強(qiáng)度超過(guò)T-add門限，通過(guò)BSS側(cè)軟切換二次判決機(jī)制控制也不會(huì)進(jìn)展軟切換，這樣就降低了軟切換因子；而在信號(hào)較弱區(qū)BSS側(cè)二次判決機(jī)制判決后還會(huì)讓進(jìn)展軟切換，保證了通話質(zhì)量。福建某區(qū)域DA網(wǎng)絡(luò)原來(lái)的軟切換因子到達(dá)80%左右，從路測(cè)來(lái)看較多區(qū)域存在兩路及兩路以上切換狀態(tài)。通過(guò)aggstrength1、aggstrength2、aggstrength3這三個(gè)參數(shù)優(yōu)化，分別從(-5、-7、-9)修改到-7、-9、-10，降低了BSS側(cè)進(jìn)展軟切換二次判決的門限，即降低了的復(fù)合導(dǎo)頻強(qiáng)度比擬門限。參數(shù)優(yōu)化前

10、后軟切換因子變化如圖二：圖二參數(shù)修改前后軟切換因子變化情況軟切換二次判決參數(shù)修改前后路測(cè)效果見(jiàn)表六：從表六可見(jiàn)軟切換二次判決參數(shù)修改后1路和2路的軟切換更軟切換比例進(jìn)步了，相應(yīng)的3路和3路以上的軟切換比例減少了。而從路測(cè)效果來(lái)看，參數(shù)修改后整個(gè)路面平均的E/I及FER比參數(shù)優(yōu)化前并沒(méi)有惡化，說(shuō)明通過(guò)軟切換二次判決機(jī)制參數(shù)的優(yōu)化在不降低通話質(zhì)量的前提下，還可大大降低軟切換因子。表六軟切換二次判決參數(shù)修改前后路測(cè)效果5降低軟切換因子的意義5.1進(jìn)步系統(tǒng)有效容量這些區(qū)域的軟切換因子降低后，在不增加投資的情況下可減少切換對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的占用，緩解部分區(qū)域信道擁塞、功率溢出、alsh碼缺乏的情況。通過(guò)降低軟切換因子，可進(jìn)步網(wǎng)絡(luò)有效容量，給業(yè)務(wù)開(kāi)展提供網(wǎng)絡(luò)容量保障。5.2進(jìn)步1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能由于1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)論文聯(lián)盟.Ll.在切換上與語(yǔ)音業(yè)務(wù)的不同，降低軟切換因子可大幅提升整個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能。如前文所述，通過(guò)無(wú)線覆蓋控制降低5%的軟切換因子后，優(yōu)化區(qū)域的1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上行應(yīng)用層平均速率進(jìn)步了10kbps，下行應(yīng)用層平均速率進(jìn)步了17kbps。總結(jié)通過(guò)上述對(duì)DA軟切換因子的分析，說(shuō)明軟切換因子過(guò)大，資源利用率變大，系統(tǒng)的有效容量將降低，該區(qū)域內(nèi)1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能也將下降。高通公司建議軟切換因子控制在60%以內(nèi)較為合理，而目前網(wǎng)絡(luò)中一些大中城市城區(qū)的DA軟切換因子都到達(dá)75