华为切换算法的基本概念

华为切换算法 23.1 切换的基本概念 23.1.1 切换目的 23.1.2 切换准则 23.3 华为切换算法 23.3.1 华为切换算法主要特点 23.3.2 小区优先级 43.3.2 边缘切换原理 63.3.3 小区分层分级切换原理 73.3.4 紧急切换原理 103.3.5 负荷切换原理 113.3.6 快速移动切换原理 133.3.7 小区内切换原理 143.3.8 PBGT切换原理 143.3.8 同心圆切换原理 163.3.9 华为切换算法处理流程 203.4 切换的数据配置 233.4.1 切换数据配置概述 233.4.2 切换数据配置的思路 243.4.3 切换数据配置过程 253.4.4 切换数据配置注意事项 353.5 切换数据的调整和优化 373.5.1 排除孤岛效应 373.5.2 防止乒乓切换 383.5.3 切换数据配置的常见问题 39华为切换算法3.1 切换的基本概念3.1.1 切换目的在移动中保持通话的连续切换的基本功能就是保证移动台穿越小区边界时保证通话的连续，减小掉话率。提高系统的整体性能有时切换是为了使系统的性能更优。如因为话务量的原因而发生切换。3.1.2 切换准则包括无线标准与网络准则。1、无线准则： 上/下行接收电平低于门限值 上/下行接收质量低于门限值 MS 与 BTS 之间的距离（以时间提前量 TA 表示）大于门限值 无线射频干扰大于门限值2、网络标准： 话务负荷调整 O&M 的原因3.3 华为切换算法3.3.1 华为切换算法主要特点1、切换算法概述切换判决算法是由测量报告触发的，判断当前的通话是否需要进行切换，进行什么样的切换，以及切换的目标小区。GSM05.08 协议附录中有一种切换决算法，即 0508 算法。GSM 协议中没有强制使用这种算法，各个 GSM 开发商都有自己的切换判决算法，以取得更优的切换性能。华为切换算法与其它功能模块之间的关系如图 3-3 所示。图3-3 华为切换算法与其它功能模块之间的关系2、华为切换算法设计原则 宏小区解决覆盖，微小区解决热点话务吸收。 候选小区的选择遵循下面的优先顺序：BSC 内BSC 间MSC 间切换分层、分级别接收电平或路径损耗 尽量减少切换。 避免不必要的双频、层间切换，如切换到目标小区后短时间内又切换到其他小区。避免同层、层间乒乓切换。 考虑不同厂商设备间的切换问题。尽量减少由于切换算法不同而可能带来的频繁切换。 各种切换条件配合，避免各种原因导致的乒乓切换。3、华为切换算法的特点我公司现在使用的是 HUAWEI_2 算法，这种算法基于小区列表（CRL：Cell Rank List)，其核心思想是按照某种标准把服务小区及邻近小区排序，作为切换时选择目标的小区的依据。华为切换算法基于分层小区结构，考虑到 M900/M1800 多种组网方式共存的复杂情况，在处理方式考虑了小区优先级、失败惩罚、切换保护、乒乓效应的消除、小区内连续切换的防止、速度敏感性、流量控制等问题。测 量 报 告预 处 理呼 叫 协 议功 能 模 块DBBSOMAP切 换 模 块功 控 模 块OMCBSCRBTS华为切换算法具有以下特点： 优先级设置非常丰富完善，不仅可以区分小区的不同层次，还可以区分出同一层小区的优先级，为 GSM900/1800 处于同一层的情况提供了良好的切换控制功能。 另外，在处理快速移动手机时增加了新的算法，以根据手机的移动情况决定是否切入高层小区，同时辅助时间惩罚，更加体现出分层小区的优势。 华为切换算法具有流量动态分级切换控制功能，可以通过控制切换均衡各个小区的话务负荷。4、测量报告结构：3.3.2 小区优先级1、电平大于等于层间切换门限时保留位是否是单时隙扩展小区(70km扩展小区)是否没有高于层间切换门限是否不共MSC是否不共BSC是否高于负荷启动门限切换优先层级6切换优先层级5切换优先层级4切换优先层级3切换优先层级2切换优先层级1邻区是否没有高于服务小区磁滞以上下行接收电平排序结果3下行接收电平排序结果2下行接收电平排序结果12、电平小于层间切换门限时保留位是否是单时隙扩展小区(70km扩展小区)是否没有高于层间切换门限不起作用不起作用不起作用不起作用不起作用不起作用不起作用不起作用不起作用邻区是否没有高于服务小区磁滞以上下行接收电平排序结果3下行接收电平排序结果2下行接收电平排序结果1在影响候选小区排序的各种因素中，权重按大到小排序为：a 是否扩展小区:（正常小区优先，扩展小区排后）b 下行接收电平是否高于层间切换门限：（高于层间切换门限优先）c 是否与服务小区共 MSC：（与服务小区共 MSC 优先）d 是否与服务小区共 BSC（与服务小区共 BSC 优先）e 小区话务负荷：（小区话务负荷低的优先）f 小区切换优先层（优先层系数范围为 1-4，低的优先）g 小区切换优先级（优先级系数范围为 1-16，低的优先）h 同层同级小区间切换磁滞调整服务小区和同层同级邻近小区之间的相对顺序(候选小区行接收电平差 - 服务小区下行接收电平差 - 切换磁滞 = Xx 大的优先）i 下行接收电平(下行接收电平值大的优先）综合考虑以上各种因素之后对候选小区的排队，各种切换算法启动后从队列前到后搜索，找到符合条件的小区即可发起切换。3.3.2 边缘切换原理边缘切换是必选的切换算法。主要用于 MS 在小区覆盖的边缘，手机或基站接收到的功率低于边缘切换门限值时，为了寻找更好的服务小区而进行的切换。边缘切换示意图如图 3-4 所示。所需的切换参数在【切换/正常切换数据表】中配置。1、边缘切换的触发条件边缘切换的触发条件有两种： 基站触发：在【边缘切换统计时间】内，基站接收的功率电平低于【上行链路边缘切换门限】的统计时间大于【边缘切换持续时间】 。 移动台触发：在【边缘切换统计时间】内，移动台接收的功率电平低于【下行链路边缘切换门限】的统计时间大于【边缘切换持续时间】 。Cel A Cel BBTS BTS-97dBm-85dBm图3-4 边缘切换示意图2、边缘切换的处理边缘切换要求切换的目标小区在综合排序中处于服务小区前面。3.3.3 小区分层分级切换原理小区分层分级切换是必选的切换算法；主要是为了更加灵活地控制切换的目标小区，使MS 切换到最合理的目标小区中去，减少各种后续切换的发生，以节约各种系统资源，并且能有效地提高切换的成功率、降低切换的掉话率、提高话音质量和网络服务等级。1、小区分层分级结构在大容量的 GSM 系统中，应用华为切换算法，可以将整个无线网络配置成为 4 个层次，每个层次最大可以分成 16 个优先级。以次可以引导小区资源占用和切换过程。图 3-5 是一种较常见的无线网络配置： 第一层为 GSM900 和 GSM1800 微蜂窝 第二层为 GSM1800 普通小区 第三层为 GSM900 普通小区 第四层为 GSM900 宏蜂窝（伞状小区）切换数据配置的原则是低层次小区吸收话务量，高层次小区解决无线网络覆盖问题。通常为了避免过于频繁的切换，慢速运动的移动台可以优先占用或切换到微蜂窝小区（层一）和普通 GSM1800 小区；而快速运动的移动台则应占用较高层次的普通 GSM900 小区（层三）和伞状蜂窝小区（层四） ，且通常在高层次小区之间进行切换。这种网络层次的设置是较合理的，也是与实际情况相符的。通常 GSM 建设的初期，建设的是 GSM900 宏蜂窝，小区的覆盖范围很大；系统扩容时最先考虑建设的是层三的 GSM900普通小区；当 GSM900 频点不够用时，考虑在部分地区扩建 GSM1800 普通小区（层三） ；最后在热点地区新建 GSM900 或 GSM1800 的微蜂窝。每次扩容后，网络运营者通常希望新的小区尽量吸收话务量；这一点在华为切换算法的设计中得到了充分的考虑。同时华为切换算法还将每个网络层次分成 16 个优先级。 设置不同的层级后，一方面可以通过配置相应的参数（如小区存取允许 CBA、小区禁止允许 CBQ 等）控制移动台的小区选择与小区重选，使移动台优先选择某一层级的小区接入，以达到话务流量控制和引导的目的。详见小区数据配置的相关说明。 另一方面，设置不同的层级后，应用华为切换算法可以更好地控制切换过程。华为切换算法优先允许移动台切换到同一层且同一优先级的小区；而对位于到不同层或不同级的切换目标小区的进行一定的限制。这样可以使切换尽量在同一层级的小区之间进行，有利于提高切换的成功率和掉话率，也在一定程度上提高了切换算法的灵活性。图3-5 小区分层分级结构示意图2、小区分层分级切换处理设置不同的层级后，为了使移动台优先切换到同一层级的目标小区，华为切换算法中设计了相关的参数，包括【层间切换门限】 、 【层间切换磁滞】 、 【速度惩罚值】 、 【速度惩罚时间】 ；以上参数均在【切换/小区描述数据表 】与【切换/ 外部小区描述数据表 】中配置。（1） “层间切换门限”用于定义不同层级间小区切换时移动台接收目标小区功率电平的最低门限值。对于位于不同网络层级中的切换候选小区有效。层间切换门限电平应该高于小区间切换门限电平，以保证使 MS 优先切换到相同层级的目标小区中去。取值范围 063；单位：接收电平等级。如层间切换门限设置为“20”时，处于不同层级的邻近小区要成为切换的目标小区，则本小区移动台接收到此邻近小区主载频（主 BCCH 载频）的功率应该大于-90dBm 。 （2） “层间切换磁滞”不同层或不同优先级间小区切换时的磁滞值，以限制不同层级小区间的乒乓切换。取值范围 063；单位：接收电平等级。例如层间切换磁滞设置为“5”时，处于不同层级的邻近小区要成为切换的最终目标小区，则本小区移动台接收到此邻近小区主载频（主BCCH 载频）的功率电平至少应该比层间切换门限大 5dBm。注：发生 TA 值紧急切换、质量差紧急切换、快速电平下降紧急切换、以及边缘切换时，目标小区接收电平不受层间切换门限的限制和层间切换磁滞的惩罚 ；而当服务小区接收电平低GSM 90GSM180 GSM180GSM180GSM90 CelMicro CelLayer 4Layer 3Layer 2Umbrela CGSM 90GS 90GSM 90GSM90GSM901818 GSM90GSM901818GSM180 Cel Layer 1于层间切换门限（如上例中的-95dBm ）时，仅按接收电平排序候选小区队列，不对层间切换的目标小区进行磁滞惩罚。（3） “速度惩罚值”如果移动台当前通话的小区处于高层蜂窝（第二、三、四层） ，且 BSC 根据“快速移动切换算法”判断移动台处于“快速移动”状态时，则 BSC 系统将对属于第一层（微蜂窝）的切换候选小区进行功率惩罚，以防止快速移动的 MS 切换到微蜂窝小区，而造成快速移动的 MS在微蜂窝小区中频繁地切换浪费系统资源，并且降低通话质量。“速度惩罚值”生效的三个条件： 本小区属于宏蜂窝层 切换候选小区属于微蜂窝层 当前 MS 处于快速移动状态 【速度惩罚时间】以内（详见后述）也就是说只允许宏小区对微小区进行速度惩罚，微小区对微小区或宏小区对宏小区之间都不能进行速度惩罚。具体的惩罚办法是：将当前移动台接收到的微小区主载频功率电平减去速度惩罚值后进入切换候选小区队列进行排队。因此速度惩罚值设置较大时（如 63） ，基本上可以禁止高层小区的移动台切换到微小区中去。取值范围：063；单位： 电平等级。 （4） “速度惩罚时间”如果切换的实际情况符合上述速度惩罚的要求，当微小区第一次出现在切换候选小区队列中时，速度惩罚定时器启动，在速度惩罚时间之内对切换的候选微小区实施功率惩罚；在速度惩罚定时器超时后，惩罚结束。取值范围：0255；单位：秒。（5） “层间切换触发原理”1、目标小区层级高于服务小区2、如果在【最佳小区统计时间】内，目标小区处于最佳切换候选小区列表中的时间超过【最佳小区持续时间】 ，则该小区将成为切换目标小区。3.3.4 紧急切换原理电平快速下降紧急切换是可选的切换算法；主要用于防止手机在移动通话的过程中，由于在无线传输路径上受到障碍物的阻挡，造成接收电平快速下降而导致断话。另外还可以通过TA 值紧急切换来限定基站的覆盖范围，质量差切换来限定服务小区的质量，干扰干扰切换避免由于复杂的无线环境带来的干扰。紧急切换示意图如图 3-6 所示。图3-6 紧急切换示意图触发紧急切换的原因有四种： TA 值超过紧急切换门限原因是 MS 与 BTS 之间的距离太远，造成实际的 TA 值大于【切换/紧急切换数据表】中的【紧急切换 TA 限制】 。如果切换源小区与切换目标小区是共站点的，并且源小区的 TA 大于等于目标小区，则不允许 TA 切换。基站接收信号质量低于紧急切换门限当基站接收手机的信号质量低于【切换/紧急切换数据表】中【紧急切换上行链路质量限制】