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CDMA边界硬切换优化-论文CDMA边界硬切换优化【摘要】本文从硬切换消息流程、局参数配置情况以及硬切换测试介绍了如何对硬切换进行优化。【关键词】硬切换 优化软切换是CDMA移动通信系统所特有的，lucent MSC/BTS情况下，当移动台处于同一个MSC控制下的相邻BTS之间区域时，移动台在维持与源BTS无线连接同时，又与目标BTS建立无线连接，之后再释放与源BTS的无线连接。发生在同一个MSC控制下的同一个BTS的不同扇区间的软切换又称为更软切换。其特点是更具有健壮性。但系统同时存在硬切换的场合，包括不同CDMA载波的切换和不同帧偏置的改变。当移动台从一个CDMA载波切换到另一个CDMA载波时，链路必须中断；在帧偏置改变中，当移动台以相对于系统的时间改变其帧发送偏置时，链路也必须中断，这种情况下移动台保持在同一CDMA载波上。1 金华边界硬切换概述金华地处浙江中部，相邻地区有杭州、绍兴、衢州、台州、丽水，其中杭州、绍兴为nortel设备，金华及其它地区为lucent设备，详见下图。图1 金华地理位置图因杭州与金华交界处主要为山脉，话务量低，对网络影响很小；衢州、台州、丽水为同一lucent厂家，边界硬切换成功率较理想；硬切换存在问题多位于金华与绍兴交界处，主要集中在杭金衢高速、03省道及铁路沿线两地交界处。首先了解两家硬切换触发机制。Nortel为多导频硬切换（MPHHO）方式允许移动台硬切换到一个扇区以上。当移动台进入目标扇区时，连接能够被6个以上的蜂窝支持，使得切换更可靠。为了使多导频CDMA系统内硬切换工作，两个MSC必须升级到MTX。版本NBSS7.0的MTX支持6个目标小区的硬切换。所有的目标小区的带宽都是一样，并且所有的目标小区都属于同一个MSC。注意：这包括逻辑蜂窝，便于目标扇区跨越一个ISSHO边界。如果硬切换相关的两个MSC中的一个使用MTX07以前的版本，就只能支持一个目标扇区MPHHO有Round-Trip Delay (RTD) 触发、Pilot_Beacon (PB)触发绍兴/nortel使用的是RTD，具体方法为：BTSs send RTD measurements to IHM(Intersystem Handoff Manager)IHM sorts meas in order of increasing delayMinimum RTD is compared against maximum BorderRefPilotRTDThresh of all active sectorsIf min. meas. RTD max RTDThresh, HO !lucent基于Ec/Io的比较，通过T_comp来触发，就lucent、nortel边界而言，lucent方往nortel方移动时，当Ec/Io_nortel -Ec/Io_lucent T_comp值时，触发硬切换。2 硬切换消息流程从交换角度看，当服务区基站根据所支持的MS收到的无线信号的强弱(如Low Level低水平，LowQuality低质量，High Distance长距离，Better Cell更好的控制单元)来决定MS需要进行切换时，BSC A将向交换机(MSC A)发一个HND_RQD (Handoff required) 消息。HND_RQD消息包括了一个或一列CELL单元，这个CELL是MS要切换过去的单元。MSC A收到切换请求消息后进行分析，确定到切换方MSC B的路由，先分配好相应的切换话路中继然后通过IS 41消息FACDIR 2（FacilitiesDirective2）发到MSC B，指示MSC B准备进行前向切换任务。FACDIR 2消息中包括切换话路中继编码(CIC)及一系列切换请求参数，IS41消息经SCCP层打包，切换时SCCP用PC(point code)方式寻址，发至MSC B。MSC B收到FACDIR 2消息后保留切换话路并向已方MSCB发HND_REQHandoff Request消息让目的方基站分配一个可用的无线话路信道。基站分配完毕后向交换机回HND_REQ_ACK。MSC B回FACDIR 2 RR (Return Response)消息到Msc A，表明目的方已完成新的无线信道分配，可以实行切换了。消息中包含了新分配的无线信道。MSC A收到FACDIR 2 RR 消息后，MSC A到MSC B的切换话路已建立好。MSC A向BSC A发HO_Command消息，把BSC B分配的新信道送到MS上，MS收到消息后回HO_CMD_ACK给BSC A，BSC A回HND_CMC(handoff commenced)到MSC A，表明MS已开始切换。当MS占上BSC B分配的新的信道后,MS向BSC B发HO_Completion消息。表示MS已切换。BSC B再向MSC B发HND_COM(Handoff Complete)消息，MSC B建立无线话路和切换话路中继的连接并向MSC A发MOB_ON_CH(Mobile on channel)的IS41消息。MSC A收到MOB_ON_CH消息后发CLR_CMD让BSC A释放原来的无线信道，BSC A释放后回CLR_COM。3 金华硬切换局参数配置情况图2 硬切换区域图硬切换区域在上图绿色框内，关键边界站点有浦江郑家坞（金华/lucent ECP6 RCS99）、浦江郑家坞火车站（金华/lucent ECP6 RCS337）、诸暨汤江（绍兴/Nortel SX245）3.1 硬切换测试前准备工作（金华/lucent方）1、ATM设备调测2、交换修改link，pccm，net，nnbr表。3、设置inter-msc硬切换邻小区ivc和fci表，双方应核对彼此邻区关系，ANSI-41编号，DCS，SID等，要确保一致 。4、部分天线调整建议3.2 局参数配置金华与绍兴产生硬切换，不同厂商设备间的硬切换需要通过IS41接口协议的支持。1)、不同厂商间作硬切换填写IVC表时，需要提供ANSI-41 Other vendor Cell Number，我们一般根据下面公式来确定：Lucent根据下面公式来确定：(highpart*4096)+(servergroup*2048)+(face*256)+lowerpart用RCS号除以256，商是highpart，余数是lowerpart。例如：RCS是258，则258/256结果是1余2，于是highpart是1，lowerpart是2。对于一般情况，RCS小于256，并且servergroup为0，公式可简化为：RCS+(face*256)对于RCS为56的三扇区基站，其ANSI-41号为322、568、824。一般对face的规定是：0(OMNI)、1()、2()、3()。Nortel计算公式:2 bits reserved + 2 high bits of SiteID + 3 bits sectorID + 9 lower bits of siteID 1147CDMA边界硬切换优化we choose 00 for 2 bits reserved.)SectorID：000(OMNI)、001()、010()、011()2)、Apx Alias Cell Name编号确定IVC表还需要Apx Alias Cell Name编号。如果对方已经提供给我们需要作硬切换的基站的编号以及ANSI-41号，我们可以定义它们的Apx Alias Cell Name，对每基站每一个扇区，即每一个ANSI-41号，需要映射一个Apx Alias Cell Name，也即FCI表中的虚拟RCS号。一般从1开始，没有严格的定义。SwitchECPSystemANSI-41 Other vendor Cell NumberAPX Alias Cell NumberNbr NortelFace (Nbr Nortel) PN (Nbr Nortel) RegionECP606141251269384SX245_22204Shaoxing计算出ANSI-41 Other vendor Cell Number、Apx Alias Cell Number后，填入IVC表，如下：图3 IVC表金华RCS99第一扇区、RCS337第一扇区第三扇区3个小区与绍兴一个全向站硬切换SX245_2。（以RCS99 第一扇区为例）RCS99第一扇区添加相邻小区关系，见下图。最后一个小区为SX245_2（诸暨汤江）。图4 fci相邻小区表4 金华与绍兴的硬切换测试从最初的初步了解硬切换开始优化金华和绍兴边界，到现在修改调整多次，以RCS99浦江郑家坞为例，主要调整有：金华/lucent 硬切换参数T_comp由3dB调到5dB两次调整RCS99 PN码，浦江郑家坞基站RCS 99，硬切换扇区第一扇区PN由80改为144，最后改为24。绍兴SX245_2 RTD由100改为80chipsRCS99 第一扇区机械倾角由7度调整到10度以下为多次调整后，金华与绍兴的一次硬切换路测。图5 金华往绍兴方向硬切换路测图从金华境内出发，过境后金华的信号PN 348(浦江郑家坞火车站第三扇区)主导频Ec/Io变差，绍兴PN204 EC/Io变好，当PN达到切换标准，Ec/Io_PN204-Ec/Io_PN348T_comp时，发生切换，此时切换点已经在绍兴基站RTD设置的范围之内，而且离绍兴基站更近，因此不会再切回金华，不会发生乒乓切换。绍兴开往金华方向绍兴往金华方向切换，在绍兴RTD设置范围附近发生切换也较好，切换后此时（Ec/Io_PN348-Ec/Io_PN204 ）已不会大于T_comp，也不会再发生乒乓切换。在空中接口上，对于Pilot_Only_T_Comp Pilot Assisted Inter-Vendor Handoff硬切换有三种消息：1.PSMM(Pilot Strength Measurement Message)-Hard Handoff Request2.EHDM(Extended Handoff Direction Message)-Hard Handoff Order3. HOCM(Handoff Complete Message)-Hard Handoff Complete1PSMM:RecNo : 5363 : 05/28/2004 04:36:12.537 : Pilot Strength Measurement Message (PSMM)State Variables: BAND_CLASS=1 MOB_P_REV=4 P_REV=6 P_REV_IN_USE=4 Record_Header RECORD_LENGTH 25 byte LOG_CODE 0x1005 MESSAGE_TIMESTAMP 04:36:12.537 EXPECTED_MESSAGE_LENGTH 13 byteMessage CDMA CDMA Signalling Reverse Channel Traffic Message MSG_LENGTH 13 byte MSG_TYPE 5 SDU_AND_PDU_PADDING_LENGTH 72 bits Pilot Strength Measurement Message FDSCH_LAYER2_BEG_FIELDS ACK_SEQ 7 MSG_SEQ 0 ACK_REQ 1 ENCRYPTION 0 REF_PN 348 PILOT_STRENGTH -9.5 dB KEEP 1 2EHDM：RecNo : 5402 : 05/28/2004 04:36:13.332 : Extended Handoff Direction Message (EHDM)State Variables: BAND_CLASS=0 MOB_P_REV=4 P_REV=6 P_REV_IN_USE=4 Message CDMA CDMA Signalling Forward Channel Traffic Message MSG_LENGTH 17 byte MSG_TYPE 17 SDU_AND_PDU_PADDING_LENGTH 104 bits Extended Handoff Direction Message FDSCH_LAYER2_BEG_FIELDS ACK_SEQ 0 MSG_SEQ 0 ACK_REQ 1 ENCRYPTION 0 USE_TIME 1 ACTION_TIME 0.96 second HDM_SEQ 0 SEARCH_INCLUDED 1 SRCH_WIN_A 80 chips 0 RESET_L2 1 RESET_FPC 1 SERV_NEG_TYPE 1 ENCRYPT_MODE Encryption disabled NOM_PWR_EXT 0 NOM_PWR 0 dB NUM_PREAMBLE 16 (1.25 ms) BAND_CLASS 800 MHz Cellular System CDMA_FREQ 283 ADD_LENGTH 0 PILOT_PN 204 PWR_COMB_IND 0 CODE_CHAN 33 MSG_END_PADDING IS2000_L2_PDU_PADDING RESERVED 0 CRC 61638 3HCMRecNo : 5443 : 05/28/2004 04:36:14.539 : Handoff Completion Message (HOCM)State Variables: BAND_CLASS=0 MOB_P_REV=4 P_REV=6 P_REV_IN_USE=4 Message CDMA CDMA Signalling Reverse Channel Traffic Message MSG_LENGTH 7 byte MSG_TYPE 10 SDU_AND_PDU_PADDING_LENGTH 24 bits Handoff Completion Message FDSCH_LAYER2_BEG_FIELDS ACK_SEQ 7 MSG_SEQ 0 ACK_REQ 1 ENCRYPTION 0 LAST_HDM_SEQ 0 PILOT_PN 204 MSG_END_PADDING IS2000_L2_PDU_PADDING RESERVED 0 CRC 46076 JH-SX （金华往绍兴切）成功切出，切换点位于绍兴边界，切换点已落在绍兴SX245_2的RTD范围内，继续往SX245_2移动，移动台不会超过RTD，对方信号未变差，不需要切回，无掉话。SX-JH（绍兴往金华切），切换点在金华境内，此时金华境内的RCS99第一扇区，RCS337第三