跳频新模式SFH1×3、1×1、A+B实施的探索

1、 关于跳频新模式关于跳频新模式 SFHSFH 1313、1111、A AB B 实施的探索实施的探索 华北区 杨剑雄 近日进行系统优化，恰好某公司来系统进行 BSC 升级，顺便目睹了新的 SFH 11 及 AB 模式的实施过程，本文希望仅从纯技术方面对这三种频率复 用模式加以探讨。 合成器跳频实施有多种实现方式，主要有 13，11，AB 模式。 13 的方式是将 no_bcch 频点分成 ABC 三组，其规则为：1、MA(跳频频 率组)的分配：一个 SITE 的每个 CELL 均分配不同的 MA，分别为 ABC 组，但每 个 SITE 相同方向的 CELL 均一样，如每个站的第一扇区均可为 A

2、 组，以此实现 13 复用。2、MAIO(起跳频点)的选择：一个 SITE 的每个 CELL 选择不同的起 跳频点，在跳频负载小于 50的情况下，总可使同一个站的三个 CELL 起跳频 点不会有邻频，如均分配给奇数频点，但每个 SITE 相同方向的 CELL 起跳频点 相同。3、HSN（跳频序列）的分配：一个 SITE 的每个 CELL 均分配给相同的 HSN，而每个不同的 SITE 尽可能分配不同的 HSN，复用模式为 631。 11 的模式将所有 no_bcch 的频点合为一组，规则为：1、MA：所有站的 每个 CELL 均一样，因为总共只有一组频点。2、MAIO 的选择同 13 模式。

3、3、HSN：每个 CELL 尽可能分配给不用的值，可将 HSN 分为 213 组，实施 213 复用。 AB 的模式将 no_bcch 分成 ABC 三组，规则为：1、MA：一个 SITE 的三 个 CELL 分别分配给 AB 组，BC 组，AC 组，但每个 SITE 相同方向的 CELL 均分配给相同的 MA。2、MAIO 的选择同 13 模式。3、HSN 的分配原则同 11 模式一样。 从三种方式的理论上来看，SFH13 的模式由于规划成 ABC 三组，同站的 不同 CELL 采用相同的跳频序列算法，在每个跳频时间段，同站的相邻 CELL 不 存在邻频的可能，而不同站的 CELL 由于参与

4、跳频的频点较少，邻频或同频的可 能较大。因而 13 的模式对同站的 CELL 邻频干扰作了较好的处理，而不同站 的 CELL 则可能干扰较大一点。SFH11 的模式将干扰完全平均化，同站或不同 站的 CELL 均存在邻频或同频干扰，干扰是瞬间的。SFHAB 的模式是 13 和 11 的折衷方案，它所做的只是对 13 的模式增加一组重叠的参与跳频的频 点，再取不同的 HSN 值。 为了较为深入地了解这三种模式的干扰程度，我们试图运用概率统计的方 法加以定性分析。取 2 个定向各为 3 小区的基站，将其小区分别标为 CELL01，CELL02，CELL03 和 CELL11,CELL12，CELL

5、13。如下图： 设跳频参与频点为 51 个，站型为 8/8/8。A 组频点 17 个为 31，34，,79；B 组 17 个为 32，35，,80；C 组 17 个为 33，36，,81。首 先分析 13 模式下的同邻频情况，我们计算 CELL01 对 CELL02，CELL03，CELL11，CELL12，CELL13 的同邻频情况。CELL01 对 CELL02 和 CELL03 由于设置相同 HSN，所以同邻频的可能性为 0，CELL01 对 CELL11 至 少有一个同频的可能可以这样计算：从 17 个频点中抽取 7 个频点的不同方法有 C(N/K)=（17/7）=17!/(10!7!

6、）=19448 种，从不同频的 10 个频点中取 7 个频 点的不同方法为 C(N/K)=（10/7）=10!/(7!3!)=120 种，所以至少有一个频点同 频的可能性为 1（120/19448）=0.99383，由于 CELL01 与 CELL11 不会有邻频， 所以邻频可能为 0。同理可得 CELL01 对 CELL12 的同频可能性为 0，邻频可能性 为 0.99383。CELL01 对 CELL13 的同频为 0，邻频为 0.99383。下表的 CELL01AB 同频这一栏是由用全概率公式分 7 个划分计算出来的，而 CELL01AB 邻频可能带*号的为估计值，因其计算实在太复杂了。

7、 CELL01 的同频可能： 模式CELL02CELL03CELL11CELL12CELL13 13000.993800 110.66900.66900.66900.66900.6690 AB0.44440.44440.83490.44440.4444 CELL01 的邻频可能： 模式CELL02CELL03CELL11CELL12CELL13 130000.99380.9938 110.92790.92790.92790.92790.9279 AB0.96*0.96*0.83490.96*0.96* CELL02 及其他 CELL 的同邻频可能与 CELL01 类似，在这里就不一一例举了。

8、Cell 01 Cell 02Cell 03 Cell 13Cell 12 Cell 11 上述概率统计说明三种模式的扇区间频率干扰分布情况：13 最不均衡，同邻 频的扇区是最少的，但也是可能性最大的；11 与 AB 的区别为前者同频干 扰比较大，后者邻频干扰比较大，一般来说，同频干扰的影响比邻频干扰的影 响大。但由于上述计算是建立在随机过程的基础上的，对于跳频的伪随机序列 而言，这样的计算应较为勉强，只能反映其大该。据此新的模式亦可推出。 下面我们来看系统的实际实施情况。此系统有 5 个 BSC，其中市区 3 个 （BSC123） ，郊县 2 个（BSC45） ，全系统共有载频 900 余个

9、，市区载频 450 个左 右。7 月 31 日晚 5 个 BSC 从 1.5.1.4 版本升级至 1.5.1.7 版本，同时市区的基 站采用 SFH11 的方式，在此之前采用的是 SFH13 的方式（最大站型 8/8/8, 跳频负载 7/1741.2） 。实施后由于感到效果不太理想，8 月 2 日晚市区基站 又采用 SFH AB 的模式。作为比较的郊县 2 个 BSC 一直未改变复用模式。我们 统计了在此期间的系统数据（包括 OMCR 上的和路测的）加以分析，需要说明的 是数据统计为每天的 9:0010:00，其中 7 月 27 日及 8 月 2 日为星期一。该段 时间（7 月 25 日至 8

10、 月 5 日）市区优化已告一段落，而郊县一直在优化调整。 首先来看呼叫建立成功率（CALL_SETUP_SUCCESS_RATE） 从图 1 来看，总呼叫建立成功率略有下降，SFH13 时该指标在 93.5%与 94之间，实施 11 及 AB 时，该指标在 93.5%附近，下降 0.2%个点左右。 其中 8 月 2 日的数据系由个别基站的硬件故障引起的，分析该日的详细数据发 现 BSC2 的一个非常繁忙 CELL 的呼叫建立成功率仅为 83，从而引起整个系统 的下降。我们再来看 5 个 BSC 的单独表现情况，总的来说，三种复用方式区别 不大。而 0.2%的略微下降可认为是由 SDCCH 的

11、RFLOSS 增加引起的。 下面再看 TCH 的掉话率（TCH_DROP_RATE） 从整个系统来看，掉话率在 7 月 31 日实施 11 后有一定幅度的上升，在 8 月 2 日实施 AB 后又有下降，并且比 11 的时候还要低一点。可以发现主 要发生变化的是 TCH_RF_LOSS，由切换引起的掉话基本保持不变。从 5 个 BSC 的对比图中可以发现 BSC1 和 BSC5 掉话率在 8 月 1 日这一天明显上升，分析 7 月 31 日、8 月 1 日、8 月 2 日的详细数据，可以看出 8 月 1 日 BSC5 的掉话率上 升系郊县一个基站引起，该站掉话率 12.5%，TOTAL_CALL

12、 为 120 次，而 BSC5 的 TOTAL_CALL 为 16714 次，该基站作了 0.08%掉话率的“贡献” 。BSC1 的掉话 率较为平均上升。8 月 2 日 AB 实施后，市区 3 个 BSC 掉话率均有下降，主要 原因是 TCH_RF_LOSS 下降所致。掉话率与系统话务的忙闲有一定的关系，但从 7 月 23 日至 8 月 30 日的曲线统计看并无一种明确简单的关系。所以，三种模 式对掉话率还是有一定影响的，以 AB 模式为最低，11 模式为最高，13 居中，不排除通过参数调整可将 11 的掉话率下降的可能，但这是优化的手段 了。以后可以继续探讨三种模式的最优参数设置问题。 接下

13、来看 SDCCH_RF_LOSS 的变化 SDCCH_RF_LOSS7 月 31 日前平稳运行，8 月 1 日及 2 日明显上升，8 月 3 日、 4 日又明显下降，但比 7 月 31 日前的要略高一点。从 5 个 BSC 的对比图中可以 看出，主要是 BSC2 的数据作较大波动,分析详细数据无法找到个别基站恶化的 例证，所以认为这是一种平均化结果。SDCCH_RF_LOSS 上升主要对呼叫建立成 功率有关，而影响 SDCCH_RF_LOSS 的直接因素是干扰。三种模式中，以 11 的 模式最高，13 和 AB 相差不大，且 13 略低一点。 来看看切换的次数的变化 系统的切换主要由 DOWN

14、_LINK_QUALITY、UP_LINK_QUALITY、POWER_BUDGET 引起的。下表为各种模式的切换次数与 TOTAL_CALL 的比值，值越大则表示切换 越频繁。 切换频次： 模式DATEDL_QUATY PW_BGTUL_QUATY 137/29-7/310.10480.25730.0816 118/1-8/20.13680.29400.2397 AB8/3-8/50.16500.33750.2423 郊县BSC7/29-7/310.00800.07690.0089 郊县BSC8/1-8/20.00690.07580.0113 郊县BSC8/3-8/50.00700.0744

15、0.0109 从表中发现模式发生变化的 BSC 其切换比值有较大的变化，这可以认为是由于 频率复用模式的变化而引起的，因为频率模式没有变化的郊县 BSC 其切换比值 基本没有变化。在几种频率模式中，BSC 的切换门限是一致，这就可以从切换 比值中反映切换值上的信号质量的变化。对于 DOWN_LINK_QUALITY 而言，13 的比值最小，AB 的最大。BSC 中设的 L_RXQUAL_DL_H 为 450(0.45%)，说明 11 的模式中，DOWN_LINK_QUALITY 比 0.45%值差的信号有所增加，AB 模式 中此类信号就更多了。UP_LINK_QUALITY 、POWER_BU

16、DGET 也有类似结果。根据 本文前面部分分析，11 及 AB 的模式将干扰平均化了，尤其是同频干扰， 如 CELL01 可以受到其他任何小区的较小干扰，所以由上下行信号质量引起切换 请求就会相应增加，切换完成次数也就增加了。POWER_BUDGET 说明的是在信号 质量相同的情况下，邻小区的信道电平较低引起的切换。信号干扰分布平均的 时候，差别不大的信号就会比较多，所以 POWER_BUDGET 切换的机会也就增加了。 综合的说，在切换参数设为下行质量 450，上行质量 650 的情况下，13 的切 换最少，11 居中，AB 最多。但这并不能说明信号总体质量分布的情况也是 这样的，因为引起切

17、换的信号点是整个系统信号点的极小的一部分，它不能代 表整个系统的信号。对系统信号的总体变化我们进行了路测，希望能够发现之 中的关系。 DRIVE TEST 其实与系统忙闲情况、天气状况、测试路线有相当大的关系。 不同的测试备测试结果也有差异，如果用较好的测试手机其 RX_QUALITY 应该较 好，因为 RX_QUALITY 及 RX_LEVEL 是都由手机测量报告的。我们分别在 7 月 20 日，8 月 1 日，8 月 5 日进行路测，这三天分别是市区系统 SFH13、11、AB 模式实施时候。三次结果发现 8 月 5 日、8 月 1 日的 RXLEVEL 远远高于 7 月 20 的 RXL

18、EVEL，这是由于 7 月 20 日路测时有部分基站最 大功率没有放开所致。三种模式中，11 的路测结果比较差，信号质量下降较 大，从前面内容 CELL01 的同频可以看到 11 的同频干扰是最大的。从路测结 果看，AB 的效果最好，13 与之区别不大，11 则较差。因为路测结果的 不可预测性较大，所以没有作详细分析。 以上通过理论及实际实施过程的分析，对三中不同跳频模式效果总结如下 表 理论上： 模式同频干扰邻频干扰 13 分布不均，有的大有的无分布不均，有的大有的无 11 分布均匀，干扰中等分布均匀，干扰较大 AB分布较均，干扰较小分布较均，干扰大 实施中： 模式掉话率 SD_RF_LOS

19、S 呼叫建立成功率切换频次信号质量 13 较好最优差别不大较少较好 11 略高略高差别不大较多较差 AB最优较好差别不大最多最优 从本系统的实施来看，AB 模式的效果最好，可作为今后其他系统的参 考，目前此系统掉话率在 0.8%至 0.9%之间波动。此外，亦可日后探讨其他模式 的最优参数设置及优化。 以下为系统各项图表： 1、 系统总指标 2、 各 BSC 指标 3、 路测结果 1999/8/20 1、 系统总指标 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 Dropped call%

20、 TCH RF loss% SDCCH RF loss % HO lost call% 2、 各 BSC 反映的指标 call setup success% 89.5 90 90.5 91 91.5 92 92.5 93 93.5 94 94.5 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 call setup success% USAGE erlangs 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 USAGE erlan

21、gs drop_call_rate 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 bss01 bss02 bss03 bss04 bss05 call_setup_success_rate 77 82 87 92 97 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 bss01 bss02 bss03 bss04 bss05 sdcch_rf_loss 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 7/237/247/257/267/2

22、77/287/297/307/318/18/28/38/4 bss01 bss02 bss03 bss04 bss05 tch_rf_loss 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 bss01 bss02 bss03 bss04 bss05 handover_failure 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 bss01 bss02 bss0

23、3 bss04 bss05 erlang 0 50 100 150 200 250 300 350 400 7/237/247/257/267/277/287/297/307/318/18/28/38/4 bss01 bss02 bss03 bss04 bss05 3、路测结果 yanjicity0805rxlev(-70.31dbm) 0.040.93 17.83 36.59 29.27 12.52 2.84 0.040.97 18.8 55.39 84.66 97.18 100 0 20 40 60 80 100 -110.00/- 100.00 -100.00/- 90.00 -90.00/- 80.00 -80.00/- 70.00 -70.00/- 60.00 -60.00/- 50.00 -50.00/- 40.00 city0720rxlev(-78.5dbm) 0.93 9.44 37.0237.35 11.82 2.91 0.55 0.93 10.37 47.39 84.74 9