TD和GSM網(wǎng)絡(luò)切換的可視化系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

ITD和GSM網(wǎng)絡(luò)切換的可視化系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。 11.1選題的研究背景、目的和意義 11.1.1研究背景 11.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 21.2.1國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 錯(cuò)誤!未定義書簽。1.2.2國(guó)內(nèi)研究狀況 21.2.3國(guó)外研究狀況 51.3本文的工作 71.4本文的組織結(jié)構(gòu) 7 82.1切換的概念及意義 82.2切換的準(zhǔn)則 92.3切換的分類 2.3.1根據(jù)切換的過(guò)程同時(shí)涉及到的基站數(shù)量劃分 2.3.2根據(jù)切換過(guò)程的控制方式劃分 2.3.3依據(jù)切換發(fā)起的信道不同劃分 2.3.4根據(jù)多層網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)層次劃分 2.4切換的過(guò)程 2.4.1測(cè)量過(guò)程 2.4.2觸發(fā)過(guò)程 2.4.3選擇過(guò)程 2.4.4執(zhí)行過(guò)程 2.5切換的總結(jié) 3.12G/3G互操作理論 3.1.1互操作介紹 3.2系統(tǒng)間小區(qū)重選 3.323G互操作策略 3.3.1發(fā)展初期 3.3.2發(fā)展中后期 3.4.1TD到GSM重選流程 3.4.3TD向GSM切換算法 3.4.4基于鄰區(qū)優(yōu)化的TD向GSM切換算法 3.5.2GSM到TD切換流程和算法 3.623G網(wǎng)絡(luò)切換算法的研究 3.6.1基于距離的切換研究 第4章基于覆蓋切換的23G切換算法的研究 I4.1覆蓋切換概述 4.1.1覆蓋邊界介紹 4.1.223G覆蓋邊界介紹 4.2場(chǎng)景覆蓋概述 4.2.1場(chǎng)景的概念 4.2.2覆蓋的劃分 4.323G覆蓋切換算法 4.3.1算法原理 4.3.2場(chǎng)景切換算法的研究 5.1可視化仿真系統(tǒng)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 5.1.1系統(tǒng)功能需求網(wǎng)絡(luò)覆蓋分析 5.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 615.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和編碼 5.2.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 5.2.2數(shù)據(jù)清理 645.2.3用例圖 5.3系統(tǒng)的可視化和仿真 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4本章小結(jié) 67 686.1本文工作總結(jié) 11.1選題的研究背景、目的和意義隨著2009年1月7日工信部給中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通頒發(fā)第三代移動(dòng)通信(3G)牌照，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入3G時(shí)代，其中中國(guó)移動(dòng)基于3G牌照特別引人矚目。第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)是信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究院(現(xiàn)大唐電信集團(tuán))在國(guó)家主管部門的支持下，經(jīng)過(guò)多年的研究，提出的具有一定特色的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這是我國(guó)通信史上第一個(gè)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)，在通信發(fā)展史上具有里程碑的意義，并將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，是整個(gè)中國(guó)通信業(yè)的重大突破。極大地提升了我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的技術(shù)水平，減少了與世界發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，是整個(gè)中國(guó)通信業(yè)的重大突破。作為的國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)之一，技術(shù)必將引導(dǎo)中國(guó)乃至全球及后技術(shù)的演進(jìn)和發(fā)展。國(guó)逐步發(fā)展起來(lái)，其產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟。但是其在產(chǎn)業(yè)化的道路上依然坎坷，其中終端成為制約TD發(fā)展的一大瓶頸，在前期TD試商用過(guò)程中終端的問(wèn)題嚴(yán)重影響了用戶對(duì)中國(guó)移動(dòng)通信公司是目前全球最大的GSM運(yùn)營(yíng)商之一，擁有快3億用戶的容量及覆蓋全國(guó)的GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)，特別是相關(guān)的基礎(chǔ)配套資源，包括站址、局址、傳輸?shù)龋瑢?duì)于3G建設(shè)來(lái)講，既是優(yōu)勢(shì)，也是限制，因此應(yīng)當(dāng)充分地發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，充分利用好這些資源，既要保持其網(wǎng)絡(luò)覆蓋及用戶優(yōu)勢(shì)，又需要將3G引入所導(dǎo)致的不良影響降到最低，其網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及建設(shè)模式必然和新興的3G移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商有所不同。如何利用中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的2G網(wǎng)絡(luò)為3G用戶提供無(wú)縫的業(yè)務(wù)覆蓋、如何解決好兩網(wǎng)的互聯(lián)互通/協(xié)調(diào)發(fā)展，為用戶提供優(yōu)秀的業(yè)務(wù)質(zhì)量是3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。因此有必要對(duì)2G/3G之間可能的組網(wǎng)方式、對(duì)2G/3G網(wǎng)絡(luò)共存涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)選擇策略、小區(qū)選擇和重選、切換策略等，進(jìn)行一定的分析和驗(yàn)證，為將來(lái)3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。具體2G/3G無(wú)線組網(wǎng)可以從以下幾個(gè)方：2G/3G基礎(chǔ)設(shè)施的共用；2G/3G之間的相互干擾；2G/3G之間的互操作。和建設(shè)目標(biāo)不同，將導(dǎo)致初期的3G網(wǎng)絡(luò)不能做到連續(xù)覆蓋或者在連續(xù)覆蓋區(qū)域內(nèi)做2網(wǎng)策略等問(wèn)題。與GSM的900、1800MHz雙頻間的互系統(tǒng)間的互操作關(guān)注的是業(yè)務(wù)的連續(xù)性，體現(xiàn)3G的業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在TD1.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)研究狀況用網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)化的通信鏈路和對(duì)應(yīng)的基站建立連接。當(dāng)切換概念提出之后，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者和電信領(lǐng)域研究人員對(duì)切換展開了大量研優(yōu)先切換策略下對(duì)于軟切換算法做了大量研究。對(duì)于系統(tǒng)間的切換算法研究的很系統(tǒng)為對(duì)象，對(duì)系統(tǒng)間的互操作原理、相應(yīng)的參數(shù)優(yōu)化、鄰區(qū)列表設(shè)置以及切換選擇進(jìn)行了介紹和分析，提出了異系統(tǒng)小區(qū)重選原理和異系統(tǒng)切換原理。3間的漫游策略、2G/3G語(yǔ)音(CS)切換策略、2G/3G分組域切換策略和2G/3G并發(fā)業(yè)務(wù)切換策略等。互操作策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期和網(wǎng)絡(luò)成熟期的2G/3G協(xié)同操作有其重要的指導(dǎo)意義，減少了3G建設(shè)的投資成本。陶志強(qiáng)從應(yīng)用層面研究了2G/3G的網(wǎng)絡(luò)切換，他把網(wǎng)絡(luò)切換分為移動(dòng)用戶空閑下的網(wǎng)絡(luò)重選和連接狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)切換兩種情況，通過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)重選方案和網(wǎng)絡(luò)切換方案，提出三種2G/3G網(wǎng)絡(luò)互操作方案。方案一：僅進(jìn)行3G到2G的網(wǎng)絡(luò)重選和切換3G和2G采用不同的網(wǎng)號(hào)，在3G網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)置2G網(wǎng)絡(luò)為對(duì)等PLMN,為覆蓋區(qū)邊緣的3G小區(qū)配置2G的空閑和連接模式下鄰區(qū)。(2)方案二：進(jìn)行3G和2G之間的網(wǎng)絡(luò)雙向重選，僅進(jìn)行3G到2G單向切換。(3)方案三：3G與2G網(wǎng)絡(luò)完全雙向重選和切換。第一種方案：無(wú)需升級(jí)2G網(wǎng)絡(luò)即可完成，但是在用戶返回3G覆蓋區(qū)域時(shí)，重選3G網(wǎng)絡(luò)的遲滯時(shí)間長(zhǎng)，最短為6分鐘；第三種案可以加強(qiáng)3G網(wǎng)絡(luò)的有效覆蓋，提高終端用戶的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，但是如果允許2G到3G的切換，會(huì)增大新建3G核心網(wǎng)的信令負(fù)荷，也有可能由于不必要的頻繁切換影響業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。金宏彬，周勝，李秋中在理論角度對(duì)2G/3G互操作原理進(jìn)行了補(bǔ)充，把2G/3G互操作參數(shù)根據(jù)作用分類三類：第一類是小區(qū)選擇和重選參數(shù)，包括：Qqualmin(3G小區(qū)的最低接入信號(hào)質(zhì)量門限)、Qrxlevmin(3G的最低接入信號(hào)強(qiáng)度門限)、SsearchRAT(異系統(tǒng)小區(qū)搜索門限)、FDD_Qmin(3G小區(qū)重選電平門限);第二類是異系統(tǒng)測(cè)量壓縮模式參數(shù)；第三類是2G/3G系統(tǒng)間切換門限參數(shù)，包括異系統(tǒng)切換CS判決門限、異系統(tǒng)切換PS判決門限、3G服務(wù)小區(qū)3A事件門限、2G目標(biāo)切換小區(qū)3A事件門限。這些互操作參數(shù)是切換測(cè)量過(guò)程和判決條件中重要指標(biāo)之一，為切換的算法提出了重要的參數(shù)依據(jù)。顧雄，蔡麗金在前人的基礎(chǔ)上對(duì)異類系統(tǒng)切換策略進(jìn)行了補(bǔ)充，并提出了互操作參數(shù)優(yōu)化方法。他們提出空閑模式下的網(wǎng)絡(luò)互操作者主要是雙模用戶終端UE如何進(jìn)行PLMN定位和重定位、小區(qū)選擇和重選、以及位置登記；連接狀態(tài)主要是指雙模UE的3G向2G單向的CS切換和雙向的PS切換；支持3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先原則；空閑模式下歷史最多的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先原則；手機(jī)駐留在信號(hào)強(qiáng)度最大的小區(qū)的策略；UE總是選擇登錄在信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的小區(qū)等。雷亮從理論角度分別對(duì)互操作原理和策略原則進(jìn)行總結(jié)和概括，主要包含：小區(qū)重選、位置區(qū)與PLMNID設(shè)定、系統(tǒng)間切換、系統(tǒng)間話務(wù)均衡與負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)規(guī)劃等。遵守的基本原則是影響最小原則，切換最少原則，質(zhì)量最好原則，負(fù)荷分擔(dān)原則等。⑤雷亮4陳為平“從實(shí)際應(yīng)用層面提出2G/3G互操作主要應(yīng)該解決混合組網(wǎng)過(guò)程式中碰到的網(wǎng)絡(luò)駐留、小區(qū)選擇、小區(qū)重選、切換以及用戶接入控制和轉(zhuǎn)網(wǎng)策略等問(wèn)題；2G/3G互操作應(yīng)該體現(xiàn)在其具體的業(yè)務(wù)上，針對(duì)不同的業(yè)務(wù)采取不同的策略。一些面對(duì)商用化網(wǎng)絡(luò)切換的互操作策略，如：小區(qū)重選策略，駐留技術(shù)選擇策略，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級(jí)策略和空閑狀態(tài)遷移理論等。李文宇，李波在移動(dòng)通信系統(tǒng)間的漫游和切換的應(yīng)用中，針對(duì)系統(tǒng)間切換的機(jī)制，對(duì)3G電路域、2G/3G之間的切換、3G分組域和2G/GPRS之間的切換等技術(shù)作了詳細(xì)的介紹。趙紹剛，張一凡°在之間的切換應(yīng)用中系統(tǒng)間切換所面臨的問(wèn)題及解決方案，分析了二者相互切換的具體過(guò)程，最后探討了為了提高二者相互切換的性能，應(yīng)如何進(jìn)行系統(tǒng)間的優(yōu)化。系統(tǒng)間的切換應(yīng)用中，介紹了GSM系統(tǒng)與間的切換原理，以及已經(jīng)運(yùn)用的在實(shí)際的應(yīng)用中，互操作理論和實(shí)際商用還有些差距，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)切換中，更加關(guān)注23G網(wǎng)絡(luò)實(shí)際覆蓋情況，針對(duì)不同的覆蓋場(chǎng)景對(duì)小區(qū)重選、小區(qū)選擇時(shí)的參數(shù)進(jìn)切換的經(jīng)驗(yàn)，在語(yǔ)音切換方面加入鄰區(qū)配置的參數(shù)配置，尋找網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊緣區(qū)域，補(bǔ)充2G網(wǎng)絡(luò)鄰區(qū)，更好地做好小區(qū)重選?，F(xiàn)有的研究主要集中在同種網(wǎng)絡(luò)間切換算法。同種網(wǎng)絡(luò)間切換算法包含：基于目標(biāo)小區(qū)上行干擾的軟切換算法、基于目標(biāo)小區(qū)上行干擾的軟切換算法、基于移動(dòng)環(huán)境的切換控制算法、基于無(wú)線資源最優(yōu)的平衡式切換控制算法和基于UE移動(dòng)方向判決的軟切換控制算法等。異種網(wǎng)絡(luò)間的切換算法思想與同種網(wǎng)絡(luò)間切換算法思想大致相同，主要是通過(guò)對(duì)一個(gè)或多個(gè)具體參數(shù)設(shè)置閾值來(lái)進(jìn)行切換觸發(fā)。最常見的參數(shù)就是接收信號(hào)強(qiáng)度 (RSS)、載波干擾比(CIR)等參數(shù)，絕大多數(shù)現(xiàn)在的異系統(tǒng)切換算法都將RSS作為最基本的判斷指標(biāo)。如果移動(dòng)終端在兩個(gè)基站之間發(fā)生來(lái)回切換，可以在異系統(tǒng)切換算法中引入遲滯電平(hysteresis)、延遲時(shí)間(dwellingtimer)等參數(shù)。程遠(yuǎn)征(2008)對(duì)基于位置的3G和WiFi網(wǎng)絡(luò)切換算法做了更多具體的研究，提出一種算法能同時(shí)適用于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的切換方法，以終端位置、速度、方向角信息為主，接收信號(hào)強(qiáng)度RSS值為輔選擇切換參數(shù)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特性，3G及WiF①陳為平②崔景龍③李文宇，李波④趙紹剛，張一凡⑤宋遠(yuǎn)峰，文武⑥程遠(yuǎn)征(2008)5的限制乒乓效應(yīng)同時(shí)減少切換失敗概率，并減少了判決時(shí)間及信令負(fù)載。胡中棟，黎平國(guó)，夏冬梅“在研究無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)垂直切換算法中，針對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換性能不理想的問(wèn)題，提出了一種自適應(yīng)主動(dòng)預(yù)測(cè)的垂直切換算法。采用一種面向當(dāng)前應(yīng)用程序的代價(jià)函數(shù)對(duì)可接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評(píng)估與選擇；根據(jù)穩(wěn)定穩(wěn)定周期、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度及所處位置來(lái)自動(dòng)調(diào)整切換時(shí)間，使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)能自適應(yīng)地進(jìn)行切換判決。劉敏，李忠誠(chéng)，過(guò)曉冰，張德魁“在研究異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中垂直切換算法中，從節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)模型出發(fā)，提出了一組適合垂直切換算法的仿真模型，基于所提出的仿真評(píng)價(jià)模型，對(duì)常用的遲滯電平算法和駐留定時(shí)器算法進(jìn)行了性能分析，在些基礎(chǔ)上，提出以上三種算法的缺點(diǎn)是只適用于低能量、低運(yùn)算能力的移動(dòng)設(shè)備，也沒有提出如何獲取移動(dòng)設(shè)備的位置和速度，以及考慮環(huán)境的影響，如果由于慢衰落和快衰落會(huì)使接收的信號(hào)發(fā)生波動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生不必要的切換，影響移動(dòng)用戶的體驗(yàn)效果。魯蔚鋒，吳蒙在研究模糊多目標(biāo)決策的兩跳中繼蜂窩網(wǎng)絡(luò)切換算法中，介紹了在集成兩跳AdHoc和蜂窩網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)下，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切換的一些因素和兩種路由代理發(fā)現(xiàn)算法，并且提出了一種新的基于模糊多目標(biāo)決策方法的切換決定算法。算法以移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為中心，結(jié)合層次分析和模糊綜合評(píng)價(jià)方法，根據(jù)所獲得的系統(tǒng)信息，計(jì)算出當(dāng)前每條網(wǎng)絡(luò)鏈路的綜合分值，從而將節(jié)點(diǎn)切換到最適合的鏈路上。這些算法的主要問(wèn)題是公式中的各個(gè)參數(shù)在實(shí)際過(guò)程中都是動(dòng)態(tài)變化的，相關(guān)的算法都依賴自身的網(wǎng)絡(luò)支持，沒有考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋的實(shí)際情況，如果當(dāng)異系統(tǒng)基站信號(hào)足夠時(shí)，會(huì)發(fā)生不必要的切換；或者信號(hào)突然惡化，會(huì)對(duì)切換正確性產(chǎn)生誤差。算法如果采用動(dòng)態(tài)規(guī)化或者人工智能來(lái)進(jìn)行切換判斷，考慮到全網(wǎng)的覆蓋，算法復(fù)雜程度高，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要很長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)。在網(wǎng)絡(luò)切換的理論研究上，國(guó)外的學(xué)者一直走在前列，對(duì)研究切換的傳統(tǒng)算法和人工智能切換算法的同時(shí)，也對(duì)切換時(shí)服務(wù)質(zhì)量的保證以及系統(tǒng)資源的利用率進(jìn)行了大量的研究，提出了很多切換時(shí)資源分配的算法和方案。在大多數(shù)移動(dòng)話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中都使用從服務(wù)連接點(diǎn)和鄰近連接點(diǎn)接收的信號(hào)②程遠(yuǎn)征(《})6強(qiáng)度RSS(receivedsignalstrength)作為切換算法的切換判決條件的論文中分為三種：有門限的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度方法、在滯后的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度方法2、有滯后和門限的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度方法，還有基于位置輔助的切換算法、方向偏置切換算法、基于Bays準(zhǔn)則最小化的切換算法”。procedures”一文中，最早提出了優(yōu)先級(jí)方案，基本思想是在每個(gè)小區(qū)中都預(yù)留一部分信道資源給切換連接，切換連接可以競(jìng)爭(zhēng)所有的信道，降低阻塞率。出了一個(gè)低速流在軟切換過(guò)程中預(yù)留固定數(shù)量資源的方案Y.B.Lin,S.Tekinay,Nidi等學(xué)者在排隊(duì)方案上進(jìn)行了分析，利用小區(qū)之間互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本文的工作本文來(lái)源于湖北移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心的重點(diǎn)創(chuàng)新項(xiàng)目2G/3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析系統(tǒng)(該系統(tǒng)已經(jīng)在網(wǎng)優(yōu)中心正式運(yùn)行，已經(jīng)取得了很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和同行的好評(píng)),論文的主要思路是從2G/3G互操作原理出發(fā)，遵循互操作策略，在安照3GPP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的同留時(shí)間參數(shù)，以及2G/3G相互異鄰區(qū)配置，提出基于事件的避免因?yàn)榄h(huán)境影響和信號(hào)衰落產(chǎn)生的切換，以及乒乓切換。系統(tǒng)絡(luò)切換的質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)切換參數(shù)存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)2G/3G切換的準(zhǔn)確性。作的理論和切換流程，并對(duì)2G/3G互切換的流程作出詳細(xì)論述。2.在傳統(tǒng)的切換算法中，加入電平延遲、駐留時(shí)間延遲等等參數(shù)，和相對(duì)門限切換算法，本算法對(duì)傳統(tǒng)的基于3.提出一種基于歷史最優(yōu)化小區(qū)的切換算法，此算法是基于事件的切換算法的進(jìn)一步研究和完善，提出了切換成功率。以及對(duì)現(xiàn)響導(dǎo)致的切換失敗，提高切換的正確性。并結(jié)合實(shí)例對(duì)基于覆蓋的1.4本文的組織結(jié)構(gòu)通信發(fā)展的現(xiàn)狀和2G/3G互操作切換的研究現(xiàn)狀，明確了本文研究的主要內(nèi)容。8第三章：對(duì)2G/3G網(wǎng)絡(luò)互操作理論和算法的研究作出了詳細(xì)的介紹，闡述了2G/3G互操作、系統(tǒng)間小區(qū)重選、系統(tǒng)間切換策略和系統(tǒng)間相互切換的流程，最后根據(jù)系統(tǒng)間切換的流程提出了一種基于事件的切換算法和該算法的進(jìn)一步優(yōu)第四章：在前一章的基礎(chǔ)上，提出基于場(chǎng)景理論和23G網(wǎng)絡(luò)覆蓋切換算法，并詳細(xì)介紹了覆蓋場(chǎng)景理論、場(chǎng)景覆蓋的算法和2G/3G覆蓋算法，對(duì)不同的場(chǎng)景進(jìn)行CS和PS域切換算法的研究，以及不同場(chǎng)景下的算法參數(shù)設(shè)置。第五章：設(shè)計(jì)基于MapInfo實(shí)現(xiàn)2G/3G網(wǎng)絡(luò)智能切換的可視化仿真系統(tǒng)，此系統(tǒng)在武漢移動(dòng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用，根據(jù)路測(cè)數(shù)據(jù)，分析場(chǎng)景理論下的2G/3G網(wǎng)絡(luò)切換和小區(qū)重選策略的正確性和可操作性，以及發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)所存在的問(wèn)題，更好地完善3G基站的部署。第六章：全文總結(jié)及進(jìn)一步的展望。第2章移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的切換理論隨著無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已成為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，嚴(yán)重的帶寬限制使設(shè)計(jì)者將無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域分為能夠重復(fù)使用無(wú)線頻譜的蜂窩小區(qū)。通過(guò)降低蜂窩的大小，不僅可以更好的重復(fù)使用資源，而且提高了系統(tǒng)的容量，特別適用于有大業(yè)務(wù)量需求的區(qū)域。因此，為了滿足對(duì)無(wú)線通信快速發(fā)展的需求，從根本上增加業(yè)務(wù)容量，蜂窩小區(qū)被設(shè)計(jì)得越來(lái)越小，正在向微蜂窩(micro)和微微蜂窩(pico)的方向發(fā)展，雖然分裂蜂窩小區(qū)可以獲得更大的頻率重用，但是越區(qū)切換更為頻繁。在移動(dòng)用戶通話業(yè)務(wù)早期過(guò)程中，為了使呼叫建立在最好的小區(qū)中以及為了使呼叫不至于掉話，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，就引入了切換的概念。切換是當(dāng)用戶在蜂窩小區(qū)的覆蓋區(qū)域中移動(dòng)時(shí)，正在進(jìn)行的呼叫從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)小區(qū)的過(guò)程。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，呼叫需要從一個(gè)基站切換到另一個(gè)基站?，F(xiàn)在移動(dòng)用戶的切換不僅是為了保證移動(dòng)過(guò)程中通話的連續(xù)性，高速業(yè)務(wù)的持續(xù)性，也為了提高通信信道的使用度率，以及降低擁塞率和掉話率。切換的原因有以下(1)移動(dòng)用戶從一個(gè)基站覆蓋的小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)基站覆蓋的小區(qū)；(2)由于信道傳輸質(zhì)量下降，使得移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)下降；(3)由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用；9(4)基站為了容納新的業(yè)務(wù)而對(duì)系統(tǒng)資源重新分配時(shí)。切換(handoff)也稱自動(dòng)鏈路轉(zhuǎn)移(ALT),是改善和提高移動(dòng)通信可靠性和安2.2切換的準(zhǔn)則(1)導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度(Ec/Io)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度為接收到的導(dǎo)頻能量與全部接收到的能量的比值(Ec只是手機(jī)接參考計(jì)算公式是10logEc/Io,只能是負(fù)值)。導(dǎo)頻信號(hào)是每個(gè)基站連續(xù)發(fā)射的未經(jīng)調(diào)(2)載波與干擾比(CIR)接收信號(hào)載干比(CIR)。CIR是接收機(jī)接收到的載波信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率的(3)UE和基站(BaseStation)之間的距離(S)一般而言，最常發(fā)生的切換情況是越區(qū)切換，是MS(mobilestation)已經(jīng)超(4)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)則度。如果將某信號(hào)強(qiáng)度指定為基站接收機(jī)中可接收的語(yǔ)音質(zhì)量的最小可用信號(hào)(一般-90至-100dBm),那么比此信號(hào)強(qiáng)度強(qiáng)一點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度就可作為啟動(dòng)切換的門限。其差值=Pr(切換)-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切換的分類2.3.1根據(jù)切換的過(guò)程同時(shí)涉及到的基站數(shù)量劃分切換。移動(dòng)設(shè)備在硬切換時(shí)必須改變收發(fā)的頻率，也是說(shuō)MS(MobileStation)先系統(tǒng)是碼分多址系統(tǒng)，在一個(gè)頻點(diǎn)上支持軟切換的優(yōu)點(diǎn)很多，主要是減少了掉話率以及硬切換的“乒乓效應(yīng)”,并可以使優(yōu)點(diǎn)，但它占用了額外的網(wǎng)絡(luò)資源、操作復(fù)雜并且增加了下行鏈路的干擾。系統(tǒng)采用了智能天線以及使用兩個(gè)基站對(duì)終端進(jìn)行定位，具有對(duì)終端精確定位的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的越區(qū)切換，即所謂的“接力切換”。接力切換介于傳統(tǒng)硬切換與軟切換之間，本質(zhì)屬于硬切換。在接力切換的過(guò)程中，同頻小區(qū)之間的兩個(gè)小區(qū)的基站都將接收同一個(gè)終端的信號(hào)，并對(duì)其定位，將確定可能切換區(qū)域的定位結(jié)果向基站控制器報(bào)告，完成向目標(biāo)基站的切換，克服了“軟切換”浪費(fèi)信道資源的缺點(diǎn)。接力切換不僅具有上述的“軟切換”功能，而且可以使用在不同載波頻率的TDSCDMA基站之間，甚至能夠在TDSCDMA系統(tǒng)與其它移動(dòng)通信系統(tǒng)(如GSM、CDMAIS—95等)的基站之間，實(shí)現(xiàn)不丟失信息、能夠使系統(tǒng)容量增加一倍以上。2.3.2根據(jù)切換過(guò)程的控制方式劃分切換控制的任務(wù)是要實(shí)現(xiàn)終端或用戶移動(dòng)過(guò)程中、網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)變化時(shí)的通信會(huì)話連續(xù)性，即實(shí)現(xiàn)當(dāng)前的接入點(diǎn)提供的通信接入由另一個(gè)新的接入點(diǎn)提供。切換控制包括以下幾個(gè)功能：切換的準(zhǔn)則、切換控制方式和切換相關(guān)的資源分配。切換準(zhǔn)則是指何時(shí)何種條件下切換。切換控制方式是指在切換過(guò)程中，負(fù)責(zé)切換決策相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的收集方及其收集方式、切換的發(fā)起方等控制相關(guān)因素。切換相關(guān)的資源分配的典型例子包括蜂窩網(wǎng)中的射頻和信道分配，移動(dòng)IP的轉(zhuǎn)交地址分配及IP地址綁定等。切換可以由移動(dòng)設(shè)備(UE)控制，也可以由網(wǎng)絡(luò)控制，或者由二個(gè)實(shí)體一起控制。當(dāng)由網(wǎng)絡(luò)做控制時(shí)，可以由無(wú)線接入網(wǎng)(RadilAandomNet)來(lái)控制，也可由核心網(wǎng)(CenterNet)來(lái)控制。為了保持CN與無(wú)線不相關(guān)，應(yīng)該由RAN做決定。對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)發(fā)起和執(zhí)行切換可以劃分為四種切換策略。四種策略分別是：網(wǎng)絡(luò)控制的切換(NCHO);網(wǎng)絡(luò)輔助的切換(NAHO);移動(dòng)設(shè)備控制的切換(MCHO);移動(dòng)設(shè)備輔(1)網(wǎng)絡(luò)控制切換(NCHO)網(wǎng)絡(luò)控制切換是通過(guò)通信端口監(jiān)視信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)周期地測(cè)量上行鏈路的功率，當(dāng)信號(hào)電平降到一定的切換門限以下時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就安排切換到新的通信端口。這種方案主要用于AMPS、TACS和NMT等模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)。在這種方案中，移動(dòng)臺(tái)完全處于被動(dòng)?；颈O(jiān)測(cè)移動(dòng)臺(tái)當(dāng)前鏈路的質(zhì)量(receivedsignalstrengthindication,RSSI),當(dāng)發(fā)現(xiàn)RSSI低于門限時(shí)，便向移動(dòng)交換中心發(fā)出切換請(qǐng)求，移動(dòng)交換中心命令周圍的基站對(duì)該移動(dòng)臺(tái)的RSSI進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果匯總到移動(dòng)交換中心，由移動(dòng)交換中心選擇切換的目標(biāo)基站。NCHO只允許進(jìn)行小區(qū)間的切換，完成一次切換所需的時(shí)間為幾秒鐘。NCHO的主要缺點(diǎn)是：相鄰小區(qū)基站不能經(jīng)常進(jìn)行移動(dòng)臺(tái)RSSI的測(cè)量，降低了測(cè)量精度；為了減輕網(wǎng)絡(luò)的信令負(fù)擔(dān)，測(cè)量結(jié)果的匯過(guò)程的控制更為分散。移動(dòng)臺(tái)與基站均參與測(cè)量接收信號(hào)的強(qiáng)度(RSSI)和質(zhì)量(Bit的控制比較分散。移動(dòng)臺(tái)與基站均參與測(cè)量接收信號(hào)的強(qiáng)度(RSSI)和質(zhì)量(BER)。對(duì)不同基站RSSI的測(cè)量在移動(dòng)臺(tái)處進(jìn)行，并以每秒鐘兩次的2.3.3依據(jù)切換發(fā)起的信道不同劃分依據(jù)切換發(fā)起的信道不同，又可以分為下面兩種情形：后向切換：在GSM系統(tǒng)中采用了這種方案。切換過(guò)程的發(fā)起是通過(guò)當(dāng)前通信信道進(jìn)行的，在得到控制中心對(duì)新的信道分配確認(rèn)信息之前，不進(jìn)行任何接入新信道的操作。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于：移動(dòng)臺(tái)與當(dāng)前基站的通信鏈路已建立，因而，有關(guān)切換信令的發(fā)送可以在當(dāng)前信道上進(jìn)行，不需要為此而建立新的通信鏈路。缺點(diǎn)是：若當(dāng)前信道極度惡化，則無(wú)法保證以足夠低的誤碼率來(lái)傳遞信令，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成通信的中斷。前向切換：與后向切換相反，在前向切換中，切換過(guò)程的發(fā)起是通過(guò)選擇目標(biāo)基站的最佳信道進(jìn)行的。通過(guò)在移動(dòng)臺(tái)與目標(biāo)基站之間建立新的通信鏈路，來(lái)完成有關(guān)切換信令的傳遞。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：在當(dāng)前信道極度惡化的情況下，仍能夠通過(guò)與目標(biāo)基站建立新的通信鏈路，來(lái)保證信令信道和業(yè)務(wù)信道的暢通。顯然，這一優(yōu)點(diǎn)的重要前提是要求足夠高的接入成功率。與此相對(duì)應(yīng)的缺點(diǎn)是：由于系統(tǒng)同步、空閑信道可獲得性等因素的影響，這種對(duì)目標(biāo)基站的隨機(jī)接入可能會(huì)被延遲，并且第一次接入即成功的概率不大。后向切換的可靠性是建立在當(dāng)前信道具有較佳性能的基礎(chǔ)之上的，因此，更適用于傳統(tǒng)的宏蜂窩系統(tǒng)。然而，在實(shí)際移動(dòng)通信環(huán)境中，當(dāng)前信道的惡化往往非常迅速。特別是在微蜂窩系統(tǒng)中，地理情況比較復(fù)雜，有時(shí)移動(dòng)臺(tái)會(huì)失去與原基站之間的視距傳播，造成短范圍內(nèi)快速的信號(hào)衰落。此時(shí)，移動(dòng)臺(tái)采用前向切換，與目標(biāo)基站建立新的通信鏈路，具有比后向切換更高的可2.3.4根據(jù)多層網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)層次劃分垂直切換與水平切換相對(duì)應(yīng)，是切換技術(shù)中依據(jù)接入點(diǎn)改變前后所采用接入技術(shù)的異同進(jìn)行的分類。在多層網(wǎng)絡(luò)中垂直切換與水平切換：垂直切換：在不同網(wǎng)絡(luò)之間的路徑改變稱為垂直切換。當(dāng)垂直切換到較快的網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，如從微蜂窩到微微蜂窩，可以是無(wú)損的；當(dāng)垂直切換到較慢的網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的損失，新的網(wǎng)絡(luò)層比當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)層的速度要低，可能會(huì)使網(wǎng)絡(luò)連接中斷一段時(shí)間。根據(jù)垂直切換方向的不同，又可以分為向上切換和向下切換。從下層的、覆蓋范圍小的網(wǎng)絡(luò)到上層的、覆蓋范圍大的網(wǎng)絡(luò)的切換，稱為向上切換；反之為向下常是當(dāng)移動(dòng)設(shè)備在兩個(gè)或多個(gè)蜂窩覆蓋區(qū)域之間進(jìn)行移動(dòng)時(shí)發(fā)生的。除非有特殊的環(huán)境，水平切換應(yīng)該是數(shù)據(jù)無(wú)損的。傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的切換主要支持用戶在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部移動(dòng)時(shí)的會(huì)話移動(dòng)性。接入技術(shù)是否同類，可以分為水平切換(或稱系統(tǒng)內(nèi)切換)和垂直切換(或稱系統(tǒng)間切換)。按照性能角度，可以分為快速切換、平滑切換和無(wú)縫切換。按照切換前后所涉非強(qiáng)制切換。按照切換中是否允許用戶控制，可以分為主動(dòng)切換和被動(dòng)切換。切換的典型過(guò)程包括四個(gè)步驟階段：測(cè)量控制->測(cè)量報(bào)告->切換判決->切換執(zhí)行。具體的過(guò)程如2-1所示。RNCRNC通知UE進(jìn)行系統(tǒng)間切換UE測(cè)量(系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間)否是RNC命令UE激活新的基站RNC給UE發(fā)送切換命令系統(tǒng)執(zhí)行階段圖2-1切換過(guò)程切換的目標(biāo)小區(qū)確定。測(cè)量報(bào)告上報(bào)要及時(shí)、準(zhǔn)確測(cè)量才能更好的完成切換。測(cè)量報(bào)告是在專有模式即控制報(bào)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)，內(nèi)容包含上行和下行鏈路，下行鏈路是移動(dòng)臺(tái)在專有模式下，定期地通與BTS之間的距離)、功率控制、是否使用DTX(不連續(xù)發(fā)送),以及鄰小區(qū)有關(guān)接收頻點(diǎn)和BSIC,并測(cè)量它們的接收電平，把接收電平最強(qiáng)的6個(gè)鄰小區(qū)的信息上報(bào)。測(cè)量報(bào)告包含兩個(gè)值，F(xiàn)ULL(全局測(cè)量)和SUB(局部測(cè)量),FULL是對(duì)100個(gè)TCH的突發(fā)脈沖進(jìn)行平均(4個(gè)26復(fù)幀中的4個(gè)空閑幀除外),SUB是對(duì)12個(gè)突發(fā)脈沖進(jìn)行平均(4個(gè)SACCH突發(fā)脈沖，8個(gè)特定位置的TCH突發(fā)脈沖),當(dāng)不連續(xù)發(fā)射(DTX)時(shí)，周期為470ms/次，當(dāng)MS在TCH信道時(shí)，周期為480ms/次。SACCH信道是一個(gè)雙向的信道，在上行方向，上報(bào)測(cè)量報(bào)告給BTS;在下行方向，它向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送系統(tǒng)消息5和系統(tǒng)消息6,該系統(tǒng)消息中包含本小區(qū)和鄰小區(qū)的BCCH載波頻率及基站識(shí)別基站將收集到的上下行測(cè)量報(bào)告進(jìn)行匯總，封裝在測(cè)量結(jié)果消息(MeasurementResult)中，通過(guò)Abis接口發(fā)送到BSC,BSC將基站對(duì)上行鏈路的測(cè)量報(bào)告，以及移動(dòng)臺(tái)關(guān)于下行鏈路的測(cè)量報(bào)告一起進(jìn)行處理并進(jìn)行切換判決。BSC將所獲得的信號(hào)電平(RxLev)、信號(hào)質(zhì)量(RxQual)、定時(shí)提前量(TA)的測(cè)量樣本值根據(jù)相關(guān)的參數(shù)設(shè)定值(參加算術(shù)平均的樣本值和參加加權(quán)平均的樣本值)進(jìn)行預(yù)處理，以及把處理后的電平均值參與功率估計(jì)的計(jì)算。決是否觸發(fā)切換過(guò)程。1)質(zhì)量切換如果滿足RxQual_XX>IRxQualXXH(xx代表上下行),就可以執(zhí)行質(zhì)量切換。觸2)電平切換P[dBm]:手機(jī)本身的最大功率(功率等級(jí));3)距離切換如果PBGT(n)>0,并且PBGT(n)>HOMargin(n),則要觸發(fā)功率估計(jì)切換。在這里PBGT(n)=RXLEV_NCELL(n)-(RXLEV_DL+bsTxPwrMax-bsCurrentTxPwrMax)損耗大于這個(gè)門限，該鄰區(qū)被認(rèn)為是更合適的小區(qū)。以在進(jìn)行判決之前應(yīng)該對(duì)鄰區(qū)及服務(wù)小區(qū)進(jìn)行切換優(yōu)先排序和懲罰處理。BSC或MSC按緊急性質(zhì)量切換、緊急性電平切換、緊急性距離切換、業(yè)務(wù)切換和功率估計(jì)切換五種切換原因的優(yōu)先順序選擇用于切換的小區(qū)。如果小區(qū)中的切換請(qǐng)求原因個(gè)數(shù)不只一個(gè)，則選擇優(yōu)先級(jí)別最高的作為切換原因。管轄的MSC來(lái)決定。MSC根據(jù)目標(biāo)小區(qū)指定法或者正常的測(cè)量比較后給出目標(biāo)小區(qū)，指明切換原因，并將這些信息放在HANDOVERCOMMAND中發(fā)送給原服務(wù)小區(qū)所屬的BSC。如果采用的是目標(biāo)小區(qū)指定法，BSC或者M(jìn)SC只需要將指定的目標(biāo)小區(qū)其相應(yīng)的參數(shù)從預(yù)存儲(chǔ)鄰小區(qū)表中取出等待切換允許時(shí)發(fā)送即可。若沒有采用目標(biāo)小區(qū)指定法需要根據(jù)兩個(gè)相鄰小區(qū)的測(cè)量結(jié)果排隊(duì)后選擇，排在第一位的將被作為目標(biāo)小區(qū)。當(dāng)目標(biāo)小區(qū)的信道擁塞時(shí)，可選擇候選列表中的第二位小區(qū)作為切換目標(biāo)小區(qū)。如果沒有找到可供切換的小區(qū)，且在BSC或MSC中支持呼叫排隊(duì)，則讓切換請(qǐng)求在目標(biāo)小區(qū)等待排隊(duì)，排隊(duì)處理的切換請(qǐng)求要比一般的呼叫請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)高。如果不采用目標(biāo)小區(qū)指定法，基站子系統(tǒng)需決定出預(yù)存儲(chǔ)鄰小區(qū)列表中的兩個(gè)小區(qū)是否均適合作為切換小區(qū)(滿足式(2.1)和式(2.2)),將合格的小區(qū)放入切換鄰小區(qū)表中，并根據(jù)PBGT值的大小排列先后順序作為候選鄰區(qū)表。若采用了目標(biāo)小區(qū)指定法，基站子系統(tǒng)只需檢查指定的目標(biāo)小區(qū)是否滿足切換的要求，如果滿足要求則將其放入切換列表中。BSc確定切換目標(biāo)小區(qū)的算法建立在下列兩個(gè)公式的基礎(chǔ)上：RXLEV_NCELL(n)>RxLevMinCell(n)如果目標(biāo)小區(qū)有空閑可用信道，則向手機(jī)發(fā)送切換命令回復(fù)手機(jī)物理信息(PHYINFO),并向BSC發(fā)送切換檢測(cè)信令手機(jī)完全接收物理消息后，會(huì)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起正式的初始接入請(qǐng)求(FIRSTSABM),然后切換執(zhí)行過(guò)程的主要任務(wù)是分配、激活一個(gè)新信道，然后切換到這個(gè)信道上。在2.5切換的總結(jié)切換作為無(wú)線鏈路的重要控制手段，能夠保持MS在穿越不同的蜂窩小區(qū)時(shí)通話的連續(xù)性，減小掉話率，并能提供更好的通信質(zhì)量。切換的成功率的高低也作為目前各大運(yùn)營(yíng)商考核網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。自身的切換都已經(jīng)研究的非常透徹，但是為了解決未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)不同地理覆蓋區(qū)域、不同接入網(wǎng)絡(luò)間各種業(yè)務(wù)無(wú)縫切換和接入，需要研究新型的切換策略。由于3GPP組織并未對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的切換形成統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，所以目前有關(guān)無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的切換仍處于研究和討論階段。第3章23G網(wǎng)絡(luò)互操作切換和算法的研究網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)明顯。移動(dòng)在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期可能只限于一些主要城區(qū)的連續(xù)覆蓋。相對(duì)于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，還會(huì)有很多盲區(qū)，3G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法給用戶提供一個(gè)網(wǎng)基礎(chǔ)上升級(jí)，因此必將會(huì)出現(xiàn)2G系統(tǒng)與3G系統(tǒng)同時(shí)并存的狀況。這樣支持為用戶提供高質(zhì)量多業(yè)務(wù)的三代服務(wù)，又可以彌補(bǔ)建網(wǎng)初期網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全面的問(wèn)題，針對(duì)2G和3G的互操作問(wèn)題，3GPP協(xié)議對(duì)系統(tǒng)間互操作在測(cè)量機(jī)制、測(cè)量要求、重選/切換流程等方面進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定，但具體的系統(tǒng)間切換算法與無(wú)線資源管理策略則未做相關(guān)定義，成為各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備廠商重點(diǎn)解決的問(wèn)題?；ゲ僮鞯脑瓌t和策略進(jìn)行了分析，對(duì)于系統(tǒng)間重選、切換的相關(guān)基本流程進(jìn)行了描述，以及幾個(gè)改進(jìn)型的23G網(wǎng)絡(luò)切換算法。3.12G/3G互操作理論3.1.1互操作介紹互操作主要是解決不同的通信系統(tǒng)混合組網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)間的小區(qū)重選和切換?；ゲ僮魇?G和3G融合組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，在TD建網(wǎng)的初期，就要充分利用中國(guó)移動(dòng)前期GSM的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，可以站址資源共享，減少新增站點(diǎn)投資。實(shí)現(xiàn)共享的內(nèi)容可以規(guī)劃為相同覆蓋地區(qū)或不同覆蓋地區(qū)。當(dāng)兩網(wǎng)在相同的位置區(qū)時(shí)，采用相同的PLMNID,BSC(基站控制器，BasicStation設(shè)備接入到同一交換機(jī)下(核心網(wǎng)設(shè)備，這是共LAC的前提),共3GPP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中只制定了R99及之后版本的2G/3G之間的切換，如果GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按照R99之前版本設(shè)計(jì)的，則需將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級(jí)到R99,才能支持現(xiàn)有的系統(tǒng)間備升級(jí)，使它們支持3GPP和R99協(xié)議，BSS設(shè)備能夠支持關(guān)于3G臨近小區(qū)的配置、支持異系統(tǒng)臨近小區(qū)的配置、支持連接狀態(tài)下新的系統(tǒng)信息Measurmentinformation的下發(fā)、支持異系統(tǒng)的相關(guān)切換算法、支持向異系統(tǒng)發(fā)出切換請(qǐng)求、支持異系統(tǒng)應(yīng)答的系統(tǒng)間切換命令發(fā)送給UE等；NSS設(shè)備也應(yīng)該支持異系統(tǒng)相鄰小區(qū)的配置、異系統(tǒng)切換指令的處理等。權(quán)中心(AUC)和移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR);BSS系統(tǒng)，它包括有基站控制器(BSC)和基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)。BaseStationSystemManagementApplicationPart,基站子系統(tǒng)管理應(yīng)用部分。3.2系統(tǒng)間小區(qū)重選3.2.1.1小區(qū)重選策略定義鄰區(qū)表異系統(tǒng)鄰區(qū)列表的設(shè)置一方面要避免鄰區(qū)漏配而造成掉話，另一方面也要防止鄰區(qū)配置過(guò)多而引起的切換時(shí)延過(guò)長(zhǎng)。一個(gè)小區(qū)可以定義在2G網(wǎng)絡(luò)上的32個(gè)GSM鄰區(qū)列表；一個(gè)小區(qū)可以定義異系統(tǒng)(TD)的32個(gè)鄰區(qū)列表。2.TD的鄰區(qū)表一個(gè)小區(qū)可以定義同頻的32個(gè)TD鄰區(qū)列表；一個(gè)小區(qū)可以定義在兩個(gè)異頻上的32個(gè)TD鄰區(qū)列表；一個(gè)小區(qū)可以定義異系統(tǒng)(GSM)的32個(gè)鄰區(qū)列表。在配置鄰區(qū)列表時(shí)，還要考慮3G小區(qū)與2G小區(qū)的覆蓋情況，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。GSM1800/900小區(qū))。(1)小區(qū)選擇PLMN(publiclandmobile-communicationnetwork,公眾陸地移動(dòng)通信網(wǎng))選擇和重選的目的是選擇一個(gè)可用的(提供正常業(yè)務(wù))、最好的PLMN。在UE中維護(hù)一和重選有兩種模式：自動(dòng)和手動(dòng)。自動(dòng)選擇/重選就是UE按照優(yōu)先級(jí)順序自動(dòng)選擇/用自動(dòng)模式。3G網(wǎng)絡(luò)投入使用后，存在三種網(wǎng)絡(luò)選擇方式：優(yōu)選3G網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)選2G網(wǎng)絡(luò)和無(wú)優(yōu)先級(jí)，在這里優(yōu)先選擇3G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)PLMN選定之后，就要開始小區(qū)選擇，初期搜索，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)一個(gè)合適的小區(qū)時(shí)便進(jìn)行登記注冊(cè)，登記注冊(cè)成功之后UE將駐留在那個(gè)小區(qū)。(2)小區(qū)重選如果UE在當(dāng)前服務(wù)小區(qū)不能滿足駐留條件，或系統(tǒng)廣播消息通知當(dāng)前小區(qū)被阻時(shí)，UE就要觸發(fā)小區(qū)重選過(guò)程，即通過(guò)測(cè)量重新選擇一個(gè)合適的小區(qū)進(jìn)行駐留。UE狀態(tài)；如果UE上沒有業(yè)務(wù)進(jìn)行，但UE上將可能性比較大要有業(yè)務(wù)發(fā)生的，UE可以較小，則處在IDLE狀態(tài)。通常所說(shuō)的小區(qū)重選是指UE處于IDLE模式下的小區(qū)重選，當(dāng)UE在連接狀態(tài)時(shí)，此時(shí)的小區(qū)重選屬于切換過(guò)程。(3)切換在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，當(dāng)呼叫中的UE從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)，或由于無(wú)線傳輸、業(yè)務(wù)負(fù)荷量調(diào)整、激活操作維護(hù)、設(shè)備故障等原因，為了保證通信的連續(xù)性，系統(tǒng)要將該UE與舊的小區(qū)建立的聯(lián)系轉(zhuǎn)移到新的小區(qū)上。這就是常說(shuō)的“切換”。切換均由網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制?；赥D網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)的匹配性和側(cè)重性，并且考慮到用戶的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，在遵循2G/3G互操作策略提出系統(tǒng)間的切換方案為：電路域系統(tǒng)間切換為3G網(wǎng)絡(luò)到2G網(wǎng)絡(luò)的單向切換；分組域系統(tǒng)間切換為3G與2G系統(tǒng)間的雙向切換，網(wǎng)絡(luò)承3.TD用戶滲透率低，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷偏低?？紤]到現(xiàn)有TD和2G網(wǎng)絡(luò)的一些實(shí)際情況，為了更好地實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)間的互操作，應(yīng)該遵循影響最小原則、質(zhì)量最好原則、切換最少原則。減少已經(jīng)成熟穩(wěn)定的2G系統(tǒng)的影響，避免對(duì)2G系統(tǒng)(GSM)升級(jí)工作，盡可能保證3G用戶能夠享有更好、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，利用2G網(wǎng)絡(luò)拓展3G覆蓋，保持3G用戶的語(yǔ)音業(yè)務(wù)連續(xù)性，減少切換次數(shù)，降低系統(tǒng)處理負(fù)擔(dān)，保持業(yè)務(wù)的穩(wěn)定提出發(fā)展初期的系統(tǒng)間切換策略，分別針對(duì)語(yǔ)音(CS域)和業(yè)務(wù)(PS域)兩種3G建網(wǎng)初期，可以利用2G網(wǎng)絡(luò)拓展業(yè)務(wù)覆蓋；建網(wǎng)后期，可以利用2G網(wǎng)絡(luò)吸收容量，而要支持3G→2GCS切換無(wú)需現(xiàn)網(wǎng)做任何改動(dòng)。因此，支持3G→2GCS切換代價(jià)小、收益高。如果要支持2G→3GCS切換，必須對(duì)2GBSS/MSC進(jìn)行升級(jí)(現(xiàn)有的較低的成功率也勢(shì)必帶來(lái)較差的QoS,比如呼叫建網(wǎng)后期，利用2G網(wǎng)絡(luò)吸收容量，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡；由于PS切換采用不同于CS域切換的小區(qū)重選技術(shù)，支持2G→3GPS切換，只需2GBSS打補(bǔ)丁，對(duì)鄰區(qū)信息和小區(qū)重選信息進(jìn)行廣播，3G終端從2G網(wǎng)絡(luò)漫游到3G網(wǎng)絡(luò)邊緣的時(shí)候，依據(jù)小區(qū)則以及相關(guān)小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，主動(dòng)發(fā)起小區(qū)重選、RA(RoutingArea路由區(qū)域)更可以盡快返回3G網(wǎng)絡(luò)獲得高QoS業(yè)務(wù)承載。3.3.2發(fā)展中后期2.網(wǎng)絡(luò)的性能已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定，基本的異網(wǎng)絡(luò)干擾和同網(wǎng)基站的頻率干擾優(yōu)化完和3G系統(tǒng)間分別配置相應(yīng)的鄰區(qū)和重選條件信息，并通過(guò)系統(tǒng)信息廣量的一個(gè)門限值，在系統(tǒng)信息(系統(tǒng)信息模塊SIB3,在這里包含小區(qū)選擇和重選的PhysicalChannel,主公共控制物理信道)的RSCP(ReceivedSignalCodePower,如果服務(wù)小區(qū)沒有設(shè)置Ssearch_rat參數(shù)，則始終進(jìn)行跨系統(tǒng)的小區(qū)重選測(cè)量。顯然通過(guò)控制Ssearch_rat可以控制何時(shí)進(jìn)行異系統(tǒng)小區(qū)重選的測(cè)試。切換的典型過(guò)程包括四個(gè)步驟階段：測(cè)量控制—>測(cè)量報(bào)告一>切換判決—>切換執(zhí)行。在測(cè)量控制階段，網(wǎng)絡(luò)通過(guò)發(fā)送測(cè)量控制消息告訴UE進(jìn)行測(cè)量的參數(shù)。在測(cè)量報(bào)告階段，UE向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送測(cè)量報(bào)告消息。在切換判決階段，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測(cè)量報(bào)告做出是否進(jìn)行切換的判斷。在切換執(zhí)行階段，UE和網(wǎng)絡(luò)走信令流程，并根據(jù)信令做出3.4.2.1測(cè)量事件系統(tǒng)間切換相關(guān)的測(cè)量事件一共有以下四類事件：如表3-1測(cè)量事件表目前使用頻率質(zhì)量低于某一固定門限，另一其他系統(tǒng)載頻高于某一固定門限，準(zhǔn)備切換到其他系統(tǒng)另一系統(tǒng)載頻的信號(hào)質(zhì)量低于某一固定門限另一系統(tǒng)載頻信號(hào)質(zhì)量高于某一固定門限系統(tǒng)間測(cè)量其他系統(tǒng)載頻的最佳小區(qū)信號(hào)質(zhì)量發(fā)生改變，替換最佳小區(qū)，估計(jì)的載頻質(zhì)量發(fā)生改變對(duì)于切換測(cè)量的參數(shù)設(shè)置，和小區(qū)重選中的設(shè)置基本相同，包括對(duì)是否啟動(dòng)跨系統(tǒng)測(cè)量的控制，以及對(duì)鄰小區(qū)的偏移量設(shè)置等。只是在連接模式下，參數(shù)是通過(guò)隨路信令下發(fā)到終端，10同時(shí)終端也通過(guò)隨路信令將測(cè)量報(bào)告發(fā)送給RNC,供其作為切換判決的依據(jù)。否開始系統(tǒng)間切換信令流程。具體的切換流程可以參考規(guī)范23.009。系統(tǒng)間切換所需的測(cè)量事件應(yīng)涉及：當(dāng)前使用頻率的估算質(zhì)量低于某確定門限，且其他無(wú)線系統(tǒng)的估算質(zhì)量高于某確定門限?；谝陨蠈?duì)測(cè)量事件的需求，TD-SCDMA2D(當(dāng)前使用頻率的估算質(zhì)量低于某確定門限)+3C(其他無(wú)線系統(tǒng)的估算質(zhì)量3A(當(dāng)前使用頻率的估算質(zhì)量低于某確定門限，且其他無(wú)線系統(tǒng)的估算質(zhì)量高于相鄰小區(qū)的測(cè)量之后,開始小區(qū)重選，參考R規(guī)則如下：Qused≤Tused+H3a/2Mother-RAT+CIOother-RAT≥Tother_RAT+H3a/2發(fā)的時(shí)機(jī)?？梢詤^(qū)分CS域和PS域設(shè)置值；H3a是指本小區(qū)和服務(wù)小區(qū)的功率偏置，調(diào)整該值將影響3a測(cè)量事件觸發(fā)的時(shí)CIOother-RAT是指小區(qū)個(gè)體偏移，利用本參數(shù)，運(yùn)營(yíng)商可以獲取一個(gè)手段，調(diào)在公式①和②同時(shí)滿足的條件下；持續(xù)的時(shí)間至少高于“事件延遲時(shí)間(Ttime_to_trigger)”,UE才會(huì)上報(bào)3A測(cè)量事件，觸發(fā)TD到GSM系統(tǒng)間的切換。3.4.3.1基于3A事件的TD向GSM切換算法SX=Qrxlevmeasurment-Qrxlevmin②R規(guī)則排序，基于所有小區(qū)的RSCP(TD)和RSSI(GSM)的測(cè)量計(jì)算并Rs=Qmeasurment_s+Qhyst,s件的判決條件Qused≤Tused+H3a/2Mother-RAT+CIOother-RAT≥Tother_RAT+H3a/2⑦Step4:在公式⑥和⑦同時(shí)滿足的條件下；持續(xù)的時(shí)間至少高于“事件延遲時(shí)間<QrelevMin+Sse和Rxlev(GSM)>QrvlevMin在Treselection時(shí)間內(nèi)本算法是基于門限的切換算法，也屬于硬切換算法，算法的流程與基于3A事件2D事件的觸發(fā)條件如下:Quesd<=Tuesd如果滿足觸發(fā)條件①之后，并且持續(xù)“時(shí)間遲滯”(Treselections)沒有觸發(fā)2F事件(觸發(fā)條件是：Quesd>=Tth2f),則UE向網(wǎng)絡(luò)上報(bào)2D事件。網(wǎng)絡(luò)將下發(fā)3C3C事件的觸發(fā)條件如下：MOtherRAT+CI0OtherRAT>=TOtherRAT②也命名為Treselections),則UE向網(wǎng)絡(luò)上報(bào)3C事件，網(wǎng)絡(luò)將實(shí)施切換。3C事件觸發(fā)之后，就可以執(zhí)行基于3A事件的TD向GSM切換算法的第四步，開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)間切換。3.4.3.3兩種事件TD向GSM切換算法的比較系統(tǒng)運(yùn)行基于3A事件TD向GSM切換算法的時(shí)間Toa:其中TMelw等于Tl可以設(shè)置，建議典型值1280ms,最少建議值640ms。如果Treselections采用典型值，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)是從UE上報(bào)measurementReport,到CN下發(fā)IuReleaseCommand之間的時(shí)延約小于2s,假設(shè)認(rèn)為UE測(cè)量發(fā)現(xiàn)信號(hào)電平低于門限到上發(fā)報(bào)告之間就是Treselections,則可以估算切換耗時(shí)約3由于CS業(yè)務(wù)和PS業(yè)務(wù)在TDSCDMA系統(tǒng)切換時(shí)流程不同，所以用切換準(zhǔn)備時(shí)間系統(tǒng)切換準(zhǔn)備時(shí)間計(jì)算公式：Tcm=Tl+△Tc+Tx△T3C是下發(fā)異系統(tǒng)(3C)測(cè)量控制(3C)消息后，滿足3C條件的時(shí)長(zhǎng)；該時(shí)長(zhǎng)和測(cè)量控制參數(shù)配置及2G小區(qū)的覆蓋有關(guān)。經(jīng)過(guò)在RNC側(cè)觀察(通過(guò)觀察從3C測(cè)量控制下發(fā)到收到3C測(cè)量報(bào)告的時(shí)間差，減去測(cè)量控制配置的3C觸發(fā)時(shí)間，獲得△T3C,觀察多次切換過(guò)程中的△T3C并計(jì)算平均統(tǒng)計(jì)值),在大區(qū)覆蓋場(chǎng)景下，該時(shí)長(zhǎng)大約在1700ms左右；在特殊場(chǎng)景下，該時(shí)長(zhǎng)可以達(dá)到4000～8000ms。域業(yè)務(wù)切換的關(guān)鍵過(guò)程，該過(guò)程主要在核心網(wǎng)和接入網(wǎng)進(jìn)行消息交互，因此所需時(shí)間比較固定，在RNC側(cè)觀察值大約1080ms左右(統(tǒng)計(jì)多次CS域2/3G間的時(shí)間差，并計(jì)算平均統(tǒng)計(jì)值)。PS域業(yè)務(wù)采用小區(qū)重選方式實(shí)現(xiàn)，因此不需要重定位過(guò)程。按照通用取值，CS業(yè)務(wù)的切換準(zhǔn)備時(shí)間為：1280ms+1700ms+1280ms+1080ms=5340ms;PS業(yè)務(wù)的切換準(zhǔn)備時(shí)間為：1280ms+1700ms+1280ms=4260ms。如果T?/T最小建議值，且3C測(cè)量控制參數(shù)配置和覆蓋良好，根據(jù)3GppTS25.123的建議，異系統(tǒng)測(cè)量的最小時(shí)間為480ms。CS業(yè)務(wù)的切換準(zhǔn)備時(shí)間的最小取值為：320ms+480ms+320ms+1080ms=2200ms。PS業(yè)務(wù)的切換準(zhǔn)備時(shí)間的最小取值為：320ms+480ms+320ms=1120ms。從以上兩種算法所花費(fèi)時(shí)間的比較，可以看出基于3A事件的TD向GSM切換算法2D+3C事件算法的優(yōu)點(diǎn)：2D+3C事件可以首先只下發(fā)針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)異頻測(cè)量的2D事件，只有在滿足2D事件的條件下(即當(dāng)前頻率質(zhì)量較差時(shí)),才打開針對(duì)系統(tǒng)間測(cè)量的3C事件。這樣可以降低手機(jī)的測(cè)量功耗，節(jié)約電池開銷。另一方面，對(duì)終端的測(cè)量要求也相對(duì)較低，避免了由于同時(shí)進(jìn)行異頻測(cè)量和系統(tǒng)間測(cè)量可能導(dǎo)致的測(cè)量上報(bào)時(shí)機(jī)延誤，或終端測(cè)量能力不支持的問(wèn)題。2D+3C事件算法的缺點(diǎn)：兩個(gè)測(cè)量事件以一定的條件關(guān)系分別下發(fā)測(cè)量控制消息，增加了空口的信令交互，并帶來(lái)了一定的時(shí)延。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)質(zhì)量衰落較快時(shí)，在2D事件上報(bào)后再觸發(fā)3C事件所帶來(lái)的信令交互時(shí)延可能會(huì)貽誤最佳切換時(shí)機(jī)而導(dǎo)致切換失敗。3A事件算法的優(yōu)點(diǎn)：該測(cè)量事件只需下發(fā)一次測(cè)量控制消息，沒有增加額外的信令交互流程，減少了信令交互的時(shí)延。在2D+3C事件判決條件中對(duì)2D事件增加了功率偏移量，在這里適當(dāng)?shù)脑O(shè)置H3a/2值，可以減少3a測(cè)量事件觸發(fā)的時(shí)間，減少3A事件算法的優(yōu)點(diǎn)：只用3A事件觸發(fā)系統(tǒng)間切換需要終端一直進(jìn)行系統(tǒng)間測(cè)量，測(cè)量的功耗相對(duì)較大，并且對(duì)終端的測(cè)量能力也要求較高。切換的時(shí)延，提高切換的成功率。擇。實(shí)質(zhì)上切換判決標(biāo)準(zhǔn)僅決定是否發(fā)生切換，切換判決執(zhí)行之前應(yīng)該選擇切換的目標(biāo)小區(qū)，在進(jìn)行判決之前應(yīng)該對(duì)鄰區(qū)及服務(wù)小區(qū)進(jìn)行切換優(yōu)先排序和懲罰處理，在執(zhí)相鄰小區(qū)的PCCHPCHRSCP進(jìn)行測(cè)量，按如下標(biāo)準(zhǔn)判決是否切換并選擇目標(biāo)小區(qū)：小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)，也可根據(jù)系統(tǒng)其他信息選擇一個(gè)相鄰的小區(qū)作為切換的目標(biāo)小區(qū)。上述切換算法中涉及的各個(gè)門限參數(shù)含義是：可避免由于信號(hào)隨機(jī)起伏引起的乒乓效應(yīng)。會(huì)出現(xiàn)信道負(fù)荷的問(wèn)題，可以把所有滿足切換條件的相鄰小區(qū)作為一個(gè)隊(duì)列，按照先進(jìn)先出的方式可以解決此問(wèn)題。相鄰小區(qū)的測(cè)量時(shí)，參考R規(guī)則排序(基于所有小區(qū)的RSCP(TD)和RSSI(GSM)的測(cè)量計(jì)算并排序),UE上報(bào)measurementReport,到CN下發(fā)IuReleaseCommand之間的時(shí)延約小于2s,占切換總時(shí)間的60%以上，如何減少TmTtr成為改進(jìn)切換算法的關(guān)鍵。在這里提出一種基于小區(qū)切換成功率和隊(duì)列中歷史最優(yōu)小區(qū)的切換算法，對(duì)基于下圖3-2所示：在這里啟動(dòng)切換算法的原因有很多種，如切換、小區(qū)內(nèi)切換，基于3A事件的切換算法將會(huì)被執(zhí)行(分配排序算法開始激活，算法的第二步),而TDSCDAM使用的接力切換算法單元就會(huì)被終止。預(yù)處理(濾波)是指在測(cè)量報(bào)告中，每個(gè)SACCH周期(480ms)報(bào)告一次信號(hào)強(qiáng)(移動(dòng)終端)可以測(cè)量32個(gè)鄰區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度，但是在每個(gè)測(cè)量報(bào)告中只能報(bào)告6個(gè)鄰區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度，在這里可以有使用中值(median)的方法對(duì)信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量進(jìn)行過(guò)濾處理。緊急事件在這里是指信號(hào)質(zhì)量太差，觸發(fā)緊急事件的條件是指：基本排序在這里使用信號(hào)強(qiáng)度、切換成功率和小區(qū)歷史最優(yōu)進(jìn)行排序。在這里的信號(hào)強(qiáng)度RSCP_PSCPserving都是經(jīng)過(guò)濾波處理后的值，并且相鄰小區(qū)的上下行接收門限值兩者這間的最小值。在這里也可以設(shè)置相鄰小區(qū)的優(yōu)先級(jí)。通過(guò)排序就能夠得輔助功能是指按照配置相鄰小區(qū)的規(guī)則和緊急事件對(duì)基本排序的鄰區(qū)表進(jìn)行再次處理，如TD小區(qū)指定的切換GSM小區(qū)，或者根據(jù)鄰小區(qū)的負(fù)荷。得到組織列表。組織列表可以按照優(yōu)先級(jí)對(duì)處理過(guò)的組織列表進(jìn)行再次排序，處理后的列表就是候選列結(jié)果，如果說(shuō)列表為空，則沒有更好的小區(qū)，則需要檢查鄰區(qū)配置表；列表中的第一個(gè)小區(qū)就是MS最理想的連接小區(qū)，如果說(shuō)這個(gè)小區(qū)沒有可用的信道，是嘗試在列表中的第二個(gè)小區(qū)分配信道，這種方式可以由于信道資源引起的切換。分配響應(yīng)就是在候選小區(qū)中找到可用的鄰區(qū)資源，成功接入新信道，如果該切換是緊急切換，需要對(duì)目標(biāo)鄰區(qū)進(jìn)行懲罰，防止切回目標(biāo)小區(qū)。在RNC配置相鄰小區(qū)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，首先要對(duì)在鄰區(qū)的配置表中應(yīng)該遵守鄰區(qū)配置策略，對(duì)現(xiàn)有的鄰區(qū)進(jìn)行檢查，在數(shù)據(jù)TD配置GSM鄰區(qū)最大數(shù)在6個(gè)以下，減少鄰區(qū)搜索和計(jì)算的負(fù)擔(dān)，提高切換的速度；鄰區(qū)應(yīng)該小于鄰區(qū)的最大距離；同基站的小區(qū)互相配置為鄰區(qū)等。當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中鄰區(qū)表tdoas_cell_neighbor、tdoas_cell_td表和tdoas_cell_2g小區(qū)表數(shù)據(jù)分別表3-1、3-2和3-3所示：其次對(duì)小區(qū)切換的鄰區(qū)表進(jìn)行優(yōu)化，增加切換次數(shù)(handoverNumber),切換是否成功(handoverSuccess),切換成功的次數(shù)(handover),切換失敗的次數(shù)，切換的總次數(shù)(handoverAllNumber),切換的成功率(SuccessPercent),與TD小區(qū)的距離，切換小區(qū)的優(yōu)先級(jí)等屬性。handoverAllNumber=所有相鄰小區(qū)切換次數(shù)總和；切換的成功率=切換成功的次數(shù)/切換的總次數(shù)。優(yōu)化后的tdoascell_td、tdoascell_2g表分別如表3-6和3-7所示：改進(jìn)行算法流程圖33333tdoas_cell_2g表洪山_1洪山_3街道口洪山中學(xué)_1武昌武昌武昌市區(qū)DD108武昌市區(qū)DD108武昌長(zhǎng)春街最初按照強(qiáng)度最強(qiáng)的排序鄰區(qū)表如表3-5所示：小區(qū)性質(zhì)小區(qū)id電平最小接入電平最小接入電平偏移結(jié)果排序鄰區(qū)1DD001A-75-1050滿足條件1鄰區(qū)2DD0O1B-79-1050滿足條件2鄰區(qū)3DD001C-82-1050滿足條件3鄰區(qū)3DD002A-100-1050滿足條件4鄰區(qū)5DD002B-105-1050滿足條件5percent1112第一步：系統(tǒng)所設(shè)的切換門限(前一節(jié)的算法),滿足切換條件的相鄰小區(qū)PCCHPCH-RSCP>RSCPPSC_andstartTime<SwitchDate<startTimewherecell=‘TD小區(qū)id’基站之間的距離distance=a=Lat1-Lat2為兩點(diǎn)緯度之差，b=Lungl-Lung2為兩點(diǎn)經(jīng)度之差；6378.137為地球半徑，單位為公里；第二步：如果Queqe的結(jié)果為空(啟動(dòng)終端的測(cè)量報(bào)告進(jìn)行判決，通過(guò)異系統(tǒng)小區(qū)重選指令命令終端重選),在這里不考慮為空的情況；如果Queqe的結(jié)果不為空，最大的相鄰小區(qū)滿足源目標(biāo)小區(qū)與該小區(qū)的切換比例要高于系統(tǒng)設(shè)定的比例；Sethandovernubmer=handovsethandoversuccessnumber=hando(selectnecellfromtdoas_cellWherehandoversuccesspercent<Kp(系統(tǒng)切換比例)把temp2中的數(shù)據(jù)用ResultSet存儲(chǔ)，只有成功率最高小區(qū)切換算法失敗后，才在前一小節(jié)的基礎(chǔ)上，為各個(gè)小區(qū)設(shè)置一個(gè)優(yōu)先級(jí)，的切換參數(shù)有所不同，只是GSM中小區(qū)選擇和重選遵循C1和C2準(zhǔn)則。C1相當(dāng)于TD小區(qū)中時(shí)，會(huì)讀取小區(qū)的系統(tǒng)信息(SI),網(wǎng)絡(luò)會(huì)把配置的TD相鄰小區(qū)的信息廣播給UE,內(nèi)容包括：小區(qū)的頻點(diǎn)，小區(qū)參數(shù)值，還有相關(guān)測(cè)量的門限值等。移動(dòng)設(shè)備收到終端至少每5s更新一次服務(wù)小區(qū)),開始根據(jù)門限值發(fā)起對(duì)小區(qū)重選涉及到兩個(gè)重要參數(shù)，搜索3G相鄰小區(qū)門限Qsearch_I、3G小區(qū)重選發(fā)條件(GSM服務(wù)小區(qū)測(cè)量的時(shí)間應(yīng)大于3G相鄰小區(qū)的時(shí)間):1.QsearchI設(shè)里為[0,6],則當(dāng)GSM服務(wù)小區(qū)的RLAC小于該門限時(shí)觸發(fā)對(duì)TD鄰小區(qū)的測(cè)試。2.Qsearch_I設(shè)里為7,不必考慮RLA_C的大小，一直對(duì)TD小區(qū)進(jìn)行檢測(cè)。3.Qsearch_I設(shè)里為[8,14],則當(dāng)RLA_C大于該門限時(shí)觸發(fā)對(duì)TD鄰小區(qū)的測(cè)t。4.Qsearch_I設(shè)里為15,一直不啟動(dòng)對(duì)TD的測(cè)試。Qsearch_I的值從0到14除7以外，每個(gè)值都對(duì)應(yīng)確定的門限值。Qsearch_I:GSM小區(qū)中的小區(qū)個(gè)廣播參數(shù)就是Qsearch_I,其作用和TD系統(tǒng)中用于啟動(dòng)異系統(tǒng)測(cè)量的門限參數(shù)Sserch_rat類似，可以通過(guò)Qsearch_I控制是否進(jìn)行系統(tǒng)間的重選測(cè)量。進(jìn)行系統(tǒng)間切換的觸發(fā)條件：信道上測(cè)得的接收信號(hào)碼功率(RSCP)的值[dBm]與中下發(fā)，可以有不同的取值，缺省值為0表示永遠(yuǎn)測(cè)量相鄰TD的小區(qū)。參數(shù)解釋technology/modeTDD(取目標(biāo)小區(qū)的MIB(管理信息庫(kù)，managementInformationBase),系統(tǒng)信息等。是為了獲取目標(biāo)小區(qū)是否適合重選的小區(qū)，包括對(duì)PLMN,位置區(qū)等信息的考查，同時(shí)也為了獲取Qrxlevmin,UE_MAX_RACH等相關(guān)配置參數(shù)，來(lái)判斷目標(biāo)小區(qū)是否滿足SX≥0的條件。發(fā)生。不管如何，當(dāng)重選一旦成功，UE應(yīng)立即主動(dòng)發(fā)起位置更3.5.2GSM到TD切換流程和算法切換的典型過(guò)程包括四個(gè)步驟階段：測(cè)量控制—>測(cè)量報(bào)告一>切換判決—>切換執(zhí)行，切換的流程與2G向TD的切換流程類似，切換的實(shí)質(zhì)與GSM自身的切換判決相同，GSM小區(qū)切換也是硬切換，與GSM小區(qū)切換不同的是移動(dòng)設(shè)備的測(cè)量報(bào)告中要加上對(duì)TD鄰區(qū)信號(hào)強(qiáng)度RSCP的檢測(cè)。在測(cè)量控制階段，網(wǎng)絡(luò)通過(guò)發(fā)送測(cè)量控制消息告訴UE進(jìn)行測(cè)量的參數(shù)。測(cè)量的參數(shù)包括對(duì)TD鄰區(qū)的RSCP測(cè)量，以及包括GSM鄰區(qū)導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度Ec/Io等。在P秒時(shí)間內(nèi)測(cè)量報(bào)告中有N秒時(shí)間測(cè)量好于配置的門限，觸發(fā)切限。P和N分別表示“3G更好小區(qū)切換統(tǒng)計(jì)時(shí)間(秒)”和“3G更好小區(qū)切換持續(xù)時(shí)間(秒)”Stepl:Qsearch_I=7或者Qsearch_I的值在0到6之間，RLA_C(GSM主服務(wù)小區(qū))<Qsearch_I對(duì)應(yīng)的門限值或者Qsearch_I的值在8到15之間RLAC(GSM主服務(wù)小區(qū))>Qsearch_I對(duì)應(yīng)的門限值RS=Qmeasurment_s+Qhyst,s①Rn=Qmeasurmetn_n+QoffesetsnStep4:在公式③和④同時(shí)滿足的條件下；持續(xù)的時(shí)間至少高于“事件延遲時(shí)間Step5:切換執(zhí)行，需要滿足公式②Rn的值大于Rs①小區(qū)重選到GSM的最優(yōu)小小區(qū)上發(fā)起位置更新，通知網(wǎng)絡(luò)其當(dāng)前所在位置區(qū)(此時(shí)還應(yīng)向2G網(wǎng)絡(luò)提示，斷掉其鏈路，釋放資源),切換到3.62G/3G網(wǎng)絡(luò)切換算法的研究于GSM小區(qū)擁塞而引起的掉話。例如支持當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量最好的2G小區(qū)資源不足導(dǎo)致的遷移過(guò)程失敗時(shí)，重新向質(zhì)量第二好的小區(qū)發(fā)起第二次遷移準(zhǔn)備請(qǐng)求，從而提高3G3.6.1基于距離的切換研究數(shù)有很大關(guān)系，手機(jī)接收的信號(hào)與距離基站的遠(yuǎn)近存在正相關(guān)的關(guān)系。集成了GPSP:移動(dòng)設(shè)備切換時(shí)所在的位置，具體位置地點(diǎn)由GPS所得；V1:移動(dòng)設(shè)備的矢量運(yùn)動(dòng)速度(在這里也包含運(yùn)動(dòng)的方向);矢量V1也由GPSθ:移動(dòng)設(shè)備矢量V1與矢量V2的夾角；d:移動(dòng)設(shè)備所在位置到基站覆蓋邊界的距離，在這里把基站的覆蓋范圍定義成在這里切換的觸發(fā)事件也是基于門限的測(cè)量，定義Ssearchrat是進(jìn)行系統(tǒng)間測(cè)量的一個(gè)門限值，GPS距離誤差(dis_error)是指GPS在切換時(shí)間內(nèi)的距離誤差；Td是指移動(dòng)設(shè)備離開本基站覆蓋范圍內(nèi)的時(shí)間，值為(d-dis_error)/V1。{if(last_DRSS*DRSS<0thenlast_through=no//最近一次經(jīng)過(guò)DRSS=0的位置的時(shí)間(last_through){{if(Td≤Ttime_to_trigger)//如果離開的時(shí)間大于切換小區(qū)//延遲Handoff(3G->2G);//時(shí)間則不切換，反之切換網(wǎng)絡(luò)elseif(DRSS<0andnow_last_through>Ti{{}}{Handoff(3G->2G);//無(wú)TD信號(hào)時(shí)強(qiáng)行切換{KeepConnectionlast_DRSS=DRSS;}行handoffDetect()。切換檢測(cè)時(shí)間的間隔應(yīng)該能夠適應(yīng)移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)速度，如高于設(shè)定的安全信號(hào)強(qiáng)度值，切換算法就不用執(zhí)行，連續(xù)定位情況下的定位間隔時(shí)間，位置的計(jì)算全部由終端完成，終端始終處于GPS跟蹤狀態(tài)，減少了與網(wǎng)絡(luò)的交互時(shí)間，從整體上減少算法所花費(fèi)的時(shí)間。第4章基于覆蓋切換的23G切換算法的研究所以需針對(duì)具體的場(chǎng)景分別設(shè)置不同的切換算法的參數(shù)：對(duì)于覆蓋邊緣的慢衰落場(chǎng)4.1覆蓋切換概述覆蓋經(jīng)過(guò)前幾年網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員的努力，覆蓋范圍絕大部分已經(jīng)成熟滿足用戶的需求，是全部覆蓋(全覆蓋),覆蓋率100%,署網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，重點(diǎn)是保證中心城市熱點(diǎn)區(qū)域和主城區(qū)的覆蓋，保證TD的連續(xù)覆蓋，3G業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行。TD網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)是由移動(dòng)設(shè)備，發(fā)射信號(hào)站(基站),地面無(wú)線接入網(wǎng)等組成。TD網(wǎng)絡(luò)的覆蓋是由基站所發(fā)射的無(wú)線信號(hào)所覆蓋的區(qū)域組成，在基于覆蓋的切換中，基站的信息和覆蓋半徑可以從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商中得知。在這里提出基站的覆蓋邊界的概念和提出相鄰小區(qū)的計(jì)算方法?；镜陌霃降墓烙?jì)：各大運(yùn)營(yíng)商在獲得了校正后的傳播模型參數(shù)后可以仿真計(jì)算出各小區(qū)的覆蓋圖形以及相鄰小區(qū)間的邊界。在實(shí)際工作中我們一般使用一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)化的基于實(shí)測(cè)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)傳播模型來(lái)預(yù)測(cè)周圍移動(dòng)臺(tái)的接收?qǐng)鰪?qiáng)中值。常用的統(tǒng)計(jì)模型和微蜂窩的Ray-Tracing模型以及3G頻段Cost231-Hata模型。Ray-Tracing模型適用于高度密集城區(qū)，室內(nèi)或微小區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)，這是直接應(yīng)用電磁理論計(jì)算的確定性模型，可以保證結(jié)果的精度要求。Cost231-Hata模型：可以適用GSM的1800MHZ頻段以及3G頻段，工作頻率為1500MHZ到2000MHZ之間，基站的高度在30米至200米之間，移動(dòng)臺(tái)天線高度在1米到10米之間，覆蓋的距離d在1千米至20千米之間。L50(dB)=46.3+33.9log10(fc)-13.82log10(hb)-a(hm)+Cm=0dB(中等城市和郊區(qū))或3dB(市中心)覆蓋邊界的定義：在基站覆蓋小區(qū)的邊緣處RSS等于最低門限，最低保持正常的業(yè)務(wù)，我們把此點(diǎn)的位置稱為邊界，基站是以蜂窩狀組網(wǎng)，三個(gè)夾角120度的圓弧，覆蓋范圍為一個(gè)圓，在這里基站的覆蓋邊界就是RSS等于最低門限的圓弧上。下圖就是小區(qū)覆蓋邊界的示意圖如圖4-1:圖4-1小區(qū)覆蓋邊界示意圖4.1.223G覆蓋邊界介紹通信系統(tǒng)是由地面無(wú)線通信控制系統(tǒng)和無(wú)數(shù)的發(fā)射無(wú)線信號(hào)的基站構(gòu)成，因此由一個(gè)個(gè)基站覆蓋的區(qū)域組成了GSM系統(tǒng)的覆蓋范圍，移動(dòng)設(shè)備理論上可以在覆蓋區(qū)域內(nèi)進(jìn)行正常的移動(dòng)業(yè)務(wù)，如最平常的語(yǔ)音通話；反之如果在沒有覆蓋的區(qū)域，則手機(jī)就沒有信號(hào)；在這里不考慮地下室等特殊情況。系統(tǒng)三種網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有各自的覆蓋區(qū)域，覆蓋區(qū)域基本上是相同，在沒有對(duì)進(jìn)行互操作的軟硬件升級(jí)，系統(tǒng)間是不可能進(jìn)行切換，相互通信。當(dāng)前中網(wǎng)絡(luò)還只在全國(guó)大中型城市進(jìn)行布網(wǎng)，覆蓋的區(qū)域基本在城市中心城區(qū)和熱點(diǎn)位置，如機(jī)場(chǎng)，碼頭，商業(yè)街，主干路等。使得TD-SCDMA覆蓋的區(qū)域如同在GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中的獨(dú)立小島，覆蓋的區(qū)域在郊區(qū)和廣大的農(nóng)村成為空白，移動(dòng)設(shè)備在沒有覆蓋的區(qū)域需要向GSM網(wǎng)絡(luò)