定位培训精讲

1、Locating 1概述 locat ing算法是决定切换的软件算法，它在BSC软件中实现，它是为激活或正在连接MS 选择小区的算法。在 CME 20 R6版本的小区选择有两个目标：质量和不间断呼叫。小区大小 控制是为了减少网络总的干扰。 算法的输入参数是当前提供连接的基站和MS的信号强度和质量测量，输出参数是可能 切换的候选小区的列表。此表按切换优先级顺序排列各个小区。 算法周期为480ms,但许多时候此算法不建议执行切换，一般几个周期才执行切换。 切换的根据是基于三个不同类型的测量。一种类型是载波的强度（信号强度或路径损 失），第二种是信号质量（用对数等级表示的误码率），第三种是MS所用的

2、时间提前量。 第四种测量类型是基于信道编码器编码后的信号（帧误码率）。这种算法是补漏特殊算 法，用于各个基站和 MS之间低质量传输的连接。 定位算法有许多参数，参数的数量多数与各个小区本身和小区与邻近小区之间关系 有关，这些参数的目的是为了适应实际蜂窝网络的定位算法。总之，定位算法和它的参 数必需投入实际环景，这个实际环景就是：运营商为了消费者而设计的小区结构。 1.2应用范围 定位算法包括有用于CME 20 R6版本的定位功能，它作为一些其它无线网络性能的基 础。这些无线网络性能可以称为辅助的无线网络功能，它的部分功能与定位算法有关系， 并 能在此作说明。这些性能的全部描述可用到各个用户描述

3、，并能被查阅。 它的目的是给设计定位算法时提供一个参考背景，它为定位算法提供全面的指南。 1.3协议 下面有用于定位算法测量数值的规定： 大斜体字的数值没有单位（作为信号时）： RXLEV 0 to 63 RXQUAL 0 to 7 小斜体字的数值有单位（当在计算时）： rxlev 110 to -48 dBm rxqual 0 to 100 deci-transformed quality units （dtqu）（十分之一转换质量单位） ta 0 to 63 bit periods （ bit 单位） 惩罚数值以前面提过的单位作为单位： p_rxlev P_SS_DOWN 2背景 因为用户

4、周围移动而使移动电话必须在小区之间切换。决定切换有几种算法，这些算法 有不同的目的，它是为了适应移动电话系统的不同要求。这些要求是：不间断通话、覆盖、 话音质量和容量。因此，这些算法的目的是为了达到：1）在任何地点都有最大的信号提供 连接。2）避免干扰（话音质量）。3）最大的C/I值（话音质量和容量） 3如何实现 3.1精确的切换边界 是否决定切换是取决于 MS测量的信号强度和信号质量，因此也称为“移动辅助切换” （MAHO ）。移动台测量当前提供连接基站的无线信号强度，另外它还测量周围小区BCCH 信号的信号强度。这些测量都是用于比较来找出“最好”的服务小区。利用比较的优点是避 免一个固定的

5、切换阙值， 而是切换边界是有个缓冲地带，在切换边界中MS移动也不用切换。 避免切换左右摇摆的安全边界、 滞后值将会因网络需要而调整。 切换左右摇摆的原因有： 1） 信噪比太低。2）因MS或周围目标的移动引起衰落。 低滞后值即有一个小切换边界，但还会发生许多切换左右摇摆。系统容忍切换左右摇 摆的数量必须和信号时间、切换失败概率、系统装载可能性等平衡。 除滞后值外，还有计算器控制允许两次切换的最小时间间隔。 移动台测量作为用于测量比较的优点是避免在测量设备时出现系统错误。切换边界是 固定的而且对移动台中立。然而，由于在输出功率错误，切换边界可能会因不同的MS而不 同。 3.2切换边界适应无线环境

6、信号强度测量由移动台提供给 BSC，允许服务小区和MS候听的邻近小区之间的比较。 这种比较可以是信号强度算法（信号强度模式）和路径衰减算法（路径衰减模式）。在信号 强度模式，切换边界将受影响于一个或几个基站的有效全向辐射功率（EIRP）的改变。一 个小区功率的提高意味小区覆盖范围扩大，但是如果在每个地方输出功率改变都一样的话， 切换边界将不会有影响。 在路径衰减模式， 服务小区基站和各个邻近小区基站都采用路径损耗算法，路径损耗是 这样算出来的：每个基站的 EIRP减去接收的信号强度。这样，不同基站的输出功率对切换 边界影响并不重要。也即是假设一个或几个基站的输出EIRP的改变相互不影响的话，切

7、换 边界将不会影响。 3.3切换边界区低干扰 定位算法的比较是用于找出高信号强度的小区（信号强度模式或 K算法）或低损耗小 区（路径损耗模式或 L算法）。两种算法都受系统 C/I比率增加而影响，因为比较切换边界是 以固定阙值为基础。 影响信号强度模式根据这样的事实：信号强度（C）可以认为近似于 C/I。即是在每一 次连接中最大“ C”近似于最大的C/I，这个事实起码在统计上是成立的。 影响路径损耗模式的根据除了与信号强度模式一样，还有另外的依据：路径损耗提倡 基站输出低的“ EIRP”，因此和信号强度相比，在空中发射的功率则低，由此减少“C/I”中 “I”的部分。然而路径损耗模式在C/I较低的

8、区域有效，不然采用信号强度模式。 3.4灵活的小区计划 基站 BCCH 载波频率的输出功率可以设置成与其它频率不同，这样就有机会采用与其它 频率计划不同的方案来安排 BCCH的频率。 所有小区边界可以通过切换边界滞后值的参数在小区与小区之间单独地移动边界。采用 滞后值的原因是可以调整边界来适应地形或话务的需要。例如， 设置小区的边界在湖或山脉 的中间，减少小区角落突出超过忙的大道， 将忙话务负载小区的部分话务移到邻近小区等等。 另外系统有独立的滞后值， 也是小区与小区可定义的参数。 滞后值可用于低的接收信号 （在 信号强度算法）和高的信号强度（在路径损耗算法） 。 3.5 质量差的紧急切换 信

9、号质量测量由 MS 执行（下行）以及基站也执行（上行） ，这些测量仅仅在连接服务 小区的无线信道执行。 质量测量用于发现有无低质量产生， 如果出现， 定位算法将建议切换。 无论如何，进行切换不允许超越 C/I 规范，因此紧急切换只能是 MS 在小区边界附近才能发 生。 3.6超过时间提前量而紧急切换 为了 MS能够同步，传送突发脉冲的时间恰好是基站期待接收的时间，这个将无线信号从 移动台到基站的时间应该精确计算， 这个时间是由基站来计算的。 它计算出时间间隔， 并将 此送到MS，让MS提前一点时间发送其突发脉冲，这个时间与无线信号的速度有关。这个 时间间隔称为“时间提前量” 。 GSM TDM

10、A 协议允许最大的时间提前量相对应于基站和移 动台距离大约3 5公理。 基站算出时间提前量不但用于定位算法，并用于测量基站和移动台的距离。因此小区发 射的最大地理位置可以确定，假设超过，定位算法建议切换。3.7辅助无线网络功能 定位是决定最好小区来服务这次连接的基本算法。然而，作为在in CME 20 R6的工具, 定位还包括一此其它无线网络的全部或部分特征，也即是这此无线网络特征包括小区、子 小区和信道的变化： 分配到其它小区(ref. 1) 多层小区结构(ref. 2) Overlaid/underlaid 子小区(ref. 3) 小区内切换(ref. 4) 扩展范围(ref. 5) 小区

11、负荷分担(ref. 6) 4.1 MSC控制切换 MSC有一些交换性能控制 MSC内部或MSC之间的切换，这些性能包括选组级中的时间 监视、在某个位置上允不允许切换等等。这方面的详细说明请看6o 2部分。 4.2测量过程 每120 ms (一复帧26帧中的一帧)的TCH信道中有一个空闲帧，这就允许有较长时间 同步突发脉冲包括BSIC 4技术短述 给MS又调谐到ARFCNFs收听而进行测量并且解码出同步突发脉冲。 而BSIC包括有网络色码(NCC )。假如MS能检测到同步脉冲并对它解码， NCCPERM检查其NCC是否允许。假设不允许，这个测量信号强度的频率 NCC允许，该测量值被汇报到 BSC

12、。 (基站识别码)， 系统已定义的参数 就被放弃，假设该 4.3算法 4.3.1概述 定位算法目的是为了提供一序列可能的候选小区，这些小区为切换以递减顺序排队。 信道分配和切换的信令不在定位算法考虑的范围。这种算法包括八个步骤，如图1所示的八 个相应方框，这些步骤是以时间顺序的粗略过程。 Penally M”.罚展 EeiU reports Filtering ranking Auxiliary rwTwc4kTunGturi!r cvaijstioni1. OnssriianihR It - TROFFSET, - TRHYST打 服务小区的排队值最终总是0,与它是K-小区或L-小区无关。(

13、如公式22和26)： K_RANK s = 0, (29) L_RANK s = 0. (30) 如果服务小区是K-小区，它在其它K-小区中排队。如果服务小区是L-小区，它在其它L-小区 中排队。 基本排队列表 最后，基本排队列表是由L-小区和K-小区组合在一起。L-小区放在上面，即路径损耗 最小的相应小区放在前面。K-小区放在下面，即最低信号强度相应的小区放在最后。这意味 一个L-小区总是排在 K-小区之前，尽管最初计算用到的是信号强度值。图6概述了基本排 队过程的流程框图： Basic handover candidate list Figure 6Overview of the basi

14、c ranking procedure 切换边界 这部分表示图描绘切换边界的例子和根据CME20算法其边界是如何实现。足够阙值 MSRXSUFF 和BSRXSUFF参数主要应用于描述信号强度的两个区域其邻近小区分别是K- 小区还是L小区，如K-L过渡带。影响在 K和L区域的不同算法（公式 22、26、29和30） 是小区边界出现在两个区域不一致。两个地带，即K-K边界地带和L-L边界地带将由边界 地带沿着（一个）有效足够电平而组合在一起，即K-L过渡边界地带。边界出现在这里的 理由是一个L-小区总是排在K-小区之前。图7显示在一个理想地理平面上的三种边界地带 （比较图3）。 为了明显起见，在图

15、7的切换边界的图示中在名义小区边界上没有滞后走廊。例如基站 A的EIRP高于基站B,那么显然，K-K边界（根据信号强度算法的边界，K-算法）将会靠 近B基站（相对A基站）。然而，L-L边界（根据路径损耗算法，L-算法）是出现在两个基 站的中间。它是由 L-算法影响，公式 23、24、和26。 足够电平阙值将提升 K-L过渡边界带（见图 7），特别是当EIRP在基站间改变。由于 所有小区都有边界，这种边界肯定有合适的滞后带来防止乒乓切换。过渡滞后带TRHYST 完成这一点是靠减低服务小区有效足够电平，如公式27、28,并且增加邻近小区的有效电 平，如公式12、14。因此，服务小区较为容易被判断为

16、L-小区，而邻近小区就比较难被判 断为L-小区。 Figure 7 K-K, K-L transition and L-L border setne/its 过渡偏移量TROFFSET是用于偏移整个小区边界，和其它类开拓偏移量类似。相对小 区B的小区A的正值过渡偏移量在计算小区B为邻近小区时将减少小区 A的有效足够电平，见 公式12、14、27和28。由此从A到B的有效电平将偏向小区 B。同时，相对小区A来说认为邻 近小区B的有效电平将增加同样的数值，也就是这样偏向小区B。这个过渡滞后走廊将跟随 偏移的足够电平值，见图 华为小区B，所属网元为 华为BSCB。假设A与B互为邻区，则须在BSCA定

17、义B为外部小区，以及定 义B的爱立信切换参数；而在 BSCB也要定义A为外部小区，以及定义A的华 为切换参数。对于A切向B的情况，是在BSCA通过执行爱立信切换算法进行 切换判决。反之，对于B切向A则遵循的是华为切换算法 参数MSRXSUFF在爱立信locating的K算法中的应用如下： For neighfcor ceil K values are talculared according to: K_D0VNn. = p_SS_D01iXn - MSRXSUFFn K_UPn = p_SSUPn - BSRXSVFFn K_RANKn = mint K_DO?Xn , K_UPn） - K

18、OFFSETs, n - KHYST灵 n For serving cell K fa.lues are calculated according to: OOKxs = SSDOWXs - MSRXSUFFs K.UPs = SS_l?s - BSRXSUFFs K RANK占=ciiE K D01?s , K CFs） aw 由于MSRXSUFF表示的是负值，因此取值10意味K_DOWN补偿了 10dB , 即K_RANK增大，使此小区在切换候选列表中的排位上升，切换可能性大大增 加。但实际无线环境中，MSRXSUFF取值10的小区的实际信号电平可能并不 足够强，所以切向该小区后，容易因信

19、号弱而回切，切换失败或者乒乓切换的几 率增加。 对于本案例，热水楼角1小区（华为）与热水山庄1小区（爱立信）互为邻 区，在热水山庄 1小区所属 BSC中将热水楼角 1小区的locating参数 MSRXSUFF定义为10，而热水山庄1小区的MSRXSUFF为0。这样，在执行 爱立信locating排序时相当于给热水楼角1小区增加了 10dB。所以就会出现测 试中的现象：邻小区热水楼角1小区（华为小区）的信号强度一直比服务小区弱， 但还是发生了切换。因为在BSC的切换排序中热水楼角1小区是加了 10dB 的, 所以它的K_DOWN实际要比主服务小区大，其 K_RANK自然也就大。 将热水楼角1小

20、区的MSRXSUFF调整为0后，即对该小区的切换排序不再 优先”,而是“公平”地执行切换判决。因此不再发生“过快”切换的现象 7. 爱立信小区与华为小区切换（含外局小区）的优化 检查统计： 在处理了爱立信小区切换华为小区“过快”的案例之后，我们对全网在爱立 信BSC定义为外部小区的所有华为小区的locating参数进行检查统计，发现将 MSRXSUFF设置为10的现象非常普遍，绝大部分的华为小区这个参数均设置 为10。 F表为河源外部小区的locating参数检查统计情况: 参数 R1C网 元 R12网 元 BSPWR 51(415), 47(316), 44(4), 42(3), 49(8)

21、, 33(4), 45(125), 43(1), 52(2), 53(2), 57(1), 55(1), 40(1) 51(265), 54(1), 47(193), 33(9), 45(104), 49(13), 60(1), 43(15), 57(24), 55(2) BSTXPWR 51(415), 47(316), 44(4), 42(3), 49(8), 33(4), 45(126), 52(2), 53(2), 57(1), 55(1), 41(1) 51(267), 54(1), 47(206), 33(7), 49(13), 45(91), 60(1), 43(15), 57(

22、24), 55(2) BSRXMIN 102(539), 104(5), 100(1), 150(13), 111(288), 116(2), 110(2), 99(1), 113(5), 115(27) 102(371), 111(167), 105(1), 110(31), 150(25), 104(23), 100(3), 99(1), 123(3), 115(2) MSRXMIN 99(826), 97(31), 96(7), 98(3), 95(13), 100(3) 99(594), 97(7), 98(2), 123(3), 102(3), 95(17), 120(1) BSRX

23、SUFF 150(881), 0(2) 150(627) MSRXSUFF 0(571), 10(312) 0(442), 10(182), 150(3) 说明： a. 统计MSRXSUFF设置为10的几乎均为华为小区，其中包括外局的华 为小区； b. 外部小区的部分locating参数设置不规范。 华为小区在入网时，若与爱立信小区有邻区关系，均需在爱立信侧定义 FOREIGN CELL数据，而对于其中的locating参数一般按默认设置。，可能由于 历史原因，一直沿用MSRXSUFF=10的设置评估： 我们知道，外部切换所涉及的网络设备、信令流程均较内部切换要复杂，因 此切换的不稳定因素也较

24、多，其对信令的负荷也有影响。一般而言， 外部切换的 成功率往往低于内部切换成功率如果是涉及不同厂家设备的切换， 由于还涉 及到不同的算法与流程，其切换的不稳定因素更多。 因上述，对外部小区的切换不宜过多，参数的设置应更合理与严格。如非因 特别目的需要，比如切换话务分流、 实际测试需要等，不建议对外部小区进行切 换排序“优先”。 优化调整： 我们对所有爱立信外部小区（包括本地华为小区、外局小区）的切换参数进 行了检查，对其中设置不合理的进行调整，具体有： 对BSPWR与PSTXPWR的设置，具体方法见上文第 3点内容； 将BSRXMIN设置至合理范围； 为了提高对外部小区切换的可靠性，将 MSR

25、XMIN设置为95 ； 对MSRXSUFF设为10的小区，将该参数调整为 0。 外部小区参数修改. xls 调整记录： 效果检验： 分别取参数调整前后的一天晚忙时的切换指标进行对比检验 爱立信侧的指标统计: 时间（19点） 切向华为申 请数 切向华为成 功数 10S回切数 （乒乓切换） 切换丢失 切向华为 成功率 切换丢失 切换丢失 J 数 乒乓切换 率 切换丢失 J 率 2008-12-16 36681 35240 12627 93 96.07% 35.83% 0.25% 2008-12-23 10126 9843 2029 29 97.21% 20.61% 0.29%| 优化前后，最明显的

26、变化是爱立信切向华为的切换申请数大幅减少，减少 幅度约2/3，而乒乓切换数、切换丢失数也显著下降。切换成功率在参数调整后 上升了近1.2个百分点，指标为97.21% ；乒乓切换率则由35%左右下降到20% 附近。切换丢失率则因切换申请数与丢失数同时减少而未呈现明显变化。 根据爱立信侧的切换指标对比，优化后的爱立信切华为的切换性能明显提 升。另外，乒乓切换率的大幅下降，说明原来由于对华为小区采取切换排序“优 先”导致了许多不合理切换发生，切过去后又快速（10秒内）回切，产生大量 乒乓切换。这也印证了上面的理论分析。 华为侧的指标统计： 由于华为方面存在话务统计缺漏问题，未能统计到所有华为小区与爱立信的 切换指标，所以仅以其中的 486对切换关系作为分析对象，对比参数调整前后 的总体效果。 华为切向爱立信 时间（19点） H370C：岀小 区切换请求 次数 H372:岀小 区切换失败 次数 H373:岀小 区切换成功 次数 切换成功率 切换失败率 12 月 16日 26855 285 26570 98.94% 1.06% 12月 23 日 7821 137 7684 98.25% 1.75% 注：优化后切换成功率略有下降，估计与统计的不完整、偶然性以及整体切换请 求的大幅减少有关，当然的确