1X切换原理和应用

1、中国电信浙江分公司中国电信浙江分公司无线网络规划和优化培训之无线网络规划和优化培训之1x切换原理和应用切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司华信邮电咨询设计研究院有限公司2010年年4月月华信邮电咨询设计研究院有限公司一、 cdma2000 1x 切换基本概念二、 cdma2000 1x 切换算法介绍三、 cdma2000 1x 切换信令流程四、 cdma2000 1x 切换参数五、 cdma2000 1x 切换应用和案例cdma2000 1x 切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换基本概念切换的目的切换的目的切换的分类切换的分类切换发生场景切换发生场景

2、切换的基本概念切换的基本概念cdma2000 1x 切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x ev_do技术体系切换的目的切换的目的 切换的目的：保证移动用户通话的连续性，是在一切蜂窝移动通信系统中进行移动通信的必然要求。恰当的切换算法有利于降低系统掉话率，增加网络容量。（无线掉话的90%是在切换过程中发生的） 接入期间采用切换主要是为了减少主被叫接入失败，提高接入信道在前向覆盖不好的地区工作的可靠性。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的分类切换的分类5软切换在切换过程中，ms开始与新的bts联系时，并不中断与原有的bts的通信。软

3、切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且有利于增加反向容量。切切换换更软切换与软切换类似，发生在同一bts的不同扇区之间。硬切换在切换过程中，ms与新的bts联系前，先中断与原bts的通信，再与新bts建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。空闲切换和接入切换华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介bts bbsc帧处理板abis链路bts a软切换，由bsc帧处理板选择切换的场景切换的场景-软切换软切换华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的场景切换的场景-更软切换更软切换bsc帧处理板bts更软切换，不同分支的

4、信号在bts分集合并华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的场景切换的场景-硬切换硬切换l 不同的系统l 不同的设备商的网络l 不同的频率配置l 不同的帧偏置的网络华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-导频集导频集l导频信道：cdma系统用于引导接入和切换信道，手机在网络中不间断测量周围小区的导频信号。l导频集：导频（不同pn偏置）的集合，它们具有相同的cdma频率。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-导频集导频集导频集分为：激活集、候选集、相邻

5、导频集、剩余导频集。 激活集激活集：当前手机正在保持连接的业务信道所对应的导频的集合。 候选集候选集：导频信号强度足够，手机可以成功解调，随时可以接入。 相邻集相邻集：当前不在激活集或候选集里，但可能会进入候选集的导频的集合。 剩余集剩余集：所有其余导频的集合。bsc与ms间导频集的异同： 手机的导频集按照协议划分为激活集、候选集、相邻集、剩余集。 bsc中的导频集可以只有激活集和相邻集。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介相邻集候选集 激活集 相邻集t_addt_drop时间1234567导频强度切换的基本概念切换的基本概念-导频集导频集华信邮电咨询设计研究院有

6、限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-切换参数切换参数 t_add：导频可用门限当ec/iot_add手机发送导频强度测量消息，将导频由相邻集加到候选集。范围：-31.50db 推荐值：-14-12 db t_drop：导频最低可用门限当激活集或候选集中的导频的 ec/io 下降低于t_drop 触发计数器t_tdrop；如果导频 ec/io 超过t_drop, 计数器中止；计数器满时，对于候选集导频，手机将自发的将该导频转移到相邻集中。对于激活集导频，手机将产生一条导频强度测量消息psmm报给bsc，提醒bsc应当删除该导频。范围：-31.50db 推荐值：

7、-16 -13 db t_comp: 导频比较差值门限当ec/ioactive ec/iot_comp*0.5，则手机发送导频强度测量消息，提醒bsc应当进行切换。范围：063db 步长0.5db 推荐值：22.5db华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-切换参数切换参数 t_tdrop: 导频去掉定时器长度当激活集和候选集中导频降低时间超过了t_tdrop计数器，导频将被去除到相邻集；如果候选集满了，但是有新的导频满足t_add要求需要增加，那么就去除一个最接近t_tdrop门限的导频。范围：0319s 推荐值：24 s nghbr_

8、max_age：相邻集最大生存期限手机对每个相邻集导频都有一个计数器，每当手机收到邻区列表更新消息（nlum）时，都对相邻集原有导频的计数器加1，如果计数器超过该参数，则将该导频从相邻集剔除。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-搜索窗搜索窗在前向链路上，cdma使用同步检测技术。换句话说，移动台要成功地解调导频信号，就必须能够精确地估计系统时间。移动台从参考导频中提取这个估计结果，参考导频是其正在接收的一个导频。用这个系统时间作为参考，移动台就可以用任意pn码对信号进行同步接收，从而提取导频载波信号。移动台在检测导频时，移动台想要检测

9、的导频并不会正好在预期的时间内到达，移动台估计的系统时间包括参考导频的传播时延，而其他导频的时序也是基于自己的传播时延的。由于移动台并不知道任意给定的导频的传播时延大小，所以它必须在合理的时延窗口上进行搜索，直到找出导频的实际时序。移动台寻找给定导频时，其搜索宽度称为搜索窗口。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-搜索窗搜索窗l 移动台搜索导频时使用3种不同的搜索窗口参数（包含在系统参数消息spm中）：srch_win_asrch_win_a，用于搜索激活集和候选集中的导频srch_win_nsrch_win_n，用于搜索相邻集中的导频

10、srch_win_rsrch_win_r，用于搜索剩余集中的导频基站对各种导频集合分别设置了相应的搜索窗口(pn偏置范围)，在各个窗口里移动台搜索对应导频集中导频的所有可用多径分量。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-搜索窗搜索窗srch_win_a 移动台利用这个搜索窗口搜索激活集和候选集中的导频，它以pn码片为单位来指定。这样，移动台在传播时延增大或减小的情况下，都将继续跟踪导频。移动台将把激活集和候选集中每个导频信号的搜索窗口中心定位在最早到达的可用多径成份的导频信号附近。根据经验，搜索窗口应足够大，能够覆盖导频可用多径成分中预

11、计的最大到达时间差（即导频的最大时延扩展）。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介切换的基本概念切换的基本概念-搜索窗搜索窗srch_win_n 和和srch_win_r 移动台利用这个搜索窗口搜索相邻集和剩余集中的导频，这些窗口的中心大约位于目标导频相对于激活集中参考导频到达时刻的pn码偏置处。 基于最早到达的参考导频的定位，移动台将加上适当数量的码片来找出相邻集的导频，相对于导频42来找出导频92意味着加上（92-42）64=3200 chip. 其中导频42为参考导频，导频92为邻区中设定的导频。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简

12、介切换的基本概念切换的基本概念-思考思考 假设一个cdma网络的传播环境是：信号到移动台的直接传播距离为1km，而多径信号的传播距离为5km。srch_win_a的尺寸应该是多大？答：直接路径的传播距离1000/244.14=4.1chips多径传播的传播距离5000/244.14=20.5chips两条路径之间传播距离差=20.5-4.1=16.4chips，窗口尺寸=216.4=32.8chips，因此使用的窗口尺寸=33chips。 华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换算法介绍切换算法设计的目的切换算法设计的目的切换算法的种类切换算法的种类cdma2000 1x 切

13、换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x ev_do技术体系切换算法切换算法-设计目的设计目的 切换的目的：保证移动用户通话的连续性，是在一切蜂窝移动通信系统中进行移动通信的必然要求。恰当的切换算法有利于降低系统掉话率，增加网络容量。（无线掉话的90%是在切换过程中发生的） 接入期间采用切换主要是为了减少主被叫接入失败，提高接入信道在前向覆盖不好的地区工作的可靠性。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x ev_do技术体系切换算法切换算法-种类种类l同频切换接入期间切换软切换/更软切换同频硬切换l异频切换手机辅助硬切换伪导频硬切换handdown 硬切换直

14、接硬切换l其他特色切换算法异频导频的负荷均衡华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换信令流程切换信令流程cdma2000 1x 切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换信令流程切换信令流程cdma2000 1x 切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换信令流程切换信令流程cdma2000 1x 切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换信令流程切换信令流程cdma2000 1x 切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换信令流程切换信令流程-硬切换硬切换

15、cdma2000 1x 切换原理和应用华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换信令流程切换信令流程cdma2000 1x 切换原理和应用一次软切换，空口上跑了哪几条消息？答：1）手机上报psmm消息； 2）基站回应答消息； 3）基站下发切换指示消息hdm； 4）手机回应答消息； 5）手机回切换完成消息hcm； 6）基站回应答消息； 7）基站下发带内系统参数消息； 8）基站下发邻区列表更新消息。 9）手机回响应消息。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换信令流程切换信令流程cdma2000 1x 切换原理和应用一次软切换，空口上跑了哪几条消息？答：1）手机上

16、报psmm消息； 2）基站回应答消息； 3）基站下发切换指示消息hdm； 4）手机回应答消息； 5）手机回切换完成消息hcm； 6）基站回应答消息； 7）基站下发带内系统参数消息； 8）基站下发邻区列表更新消息。 9）手机回响应消息。华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换参数切换参数时间时间ec/io扇区扇区a扇区扇区 b衰减定时器（衰减定时器（t-tdrop）加入门限（加入门限（t_add）丢失门限丢失门限 （t_drop）软切换区域软切换区域三个与导频探测有关的参数：t_add t_comp t_drop一个定时器参数：t_tdrop

17、华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换参数切换参数ec/io时间时间移动台发送psmm基站发送hdm移动台发送hcm移动台接收nlum移动台发送psmm基站发送hdm移动台发送hcm邻集候选集邻集激活集衰减定时器（t-tdrop）加入门限（t_add）丢失门限 （t_drop）psmm：导频强度测量消息hdm：切换指示消息hcm：切换完成消息华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换参数切换参数该参数取值范围为063， 单位-0.5db，表示0-31.5db。建议值为28即-14db。平

18、衡设置：如果该参数设置的过小，使得软切换门限很高，这将减小软切换区域，降低软切换比例，但是可能导致出现覆盖漏洞，由于不能充分利用软切换增益，可能导致掉话。如果该参数设置的过大，使得软切换门限降低，这将增大软切换区域，提高软切换比例，从而花费较多的前向信道资源，减少了前向容量。通过调整t_add，可以较为灵敏的控制软切换比例。合理设置参数t_add（导频良好可用门限）需要考虑哪些方面？华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换案例切换案例动态软切换关闭前后指标分析动态软切换关闭前后指标分析soft_slope（软切换增加斜率）说 明：该参数定义

19、了动态门限软切换功能中的斜率。当打开动态软切换功能时，增加和删除分支都是使用这个斜率。该参数由手机使用，仅仅is95b以上手机才支持动态门限软切换功能。如果将该参数设置为0，表示关闭手机的动态门限软切换功能；反之，则表示打开手机的动态门限软切换功能。如果该参数设置的越小，在激活集导频强度不变的情况下，计算出的动态增加门限和动态删除门限越高，这将增大导频加入到激活集的难度，降低激活集导频被删除的难度，从而减少了软切换比例，但是无法更充分的利用软切换增益，增加掉话的可能性。如果该参数设置的越大，在激活集导频强度不变的情况下，计算出的动态增加和动态删除门限越低，这将增大软切换比例，会使软切换消耗过多

20、的前向功率，降低有效的前向容量。 华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换案例切换案例动态软切换关闭前后指标分析动态软切换关闭前后指标分析add_intercep（软切换的导频增加截距）说 明：该参数定义了动态门限软切换功能中的增加截距。bsc在向手机设置该参数时，以二进制补码的形式设置。 如果该参数设置的越小，计算的动态增加门限将越低，从而相邻导频越容易加入到激活集，软切换比例将越高，但是会减少前向容量。如果该参数设置的越大，计算的动态门限将越高，从而相邻导频越不容易加入到激活集，从而软切换比例降低，但是会因为不能充分的利用软切换比例，导

21、致掉话率上升。 具体的计算公式如下所示具体的计算公式如下所示:增加门限为：增加门限为： 10psmax (soft_slope/8)x10 xlog10(ps1+ps2+.psn)+add_intercept/2，t-add/2去掉门限为：去掉门限为： 10log10ps-7db比例小于75%）的区域建议不要使用动态软切换功能；覆盖不足区域；郊区适当软切换可以提供反向增益）2)成片区使用（避免插花方式导致切换关系出现大的变动），边界区推到切换关系较简单的区域。3)修改后密切观察掉话率指标和投诉情况以及动态软切换因子，对于指标剧烈波动应考虑利用备份数据回退。4)成片修改参数后对于个别导频污染区考

22、虑放宽切换截据。5)修改两天后建议根据统计值调整修改区域邻区配置,一周后再进行一次邻区优化华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换案例切换案例动态软切换关闭前后指标分析动态软切换关闭前后指标分析从参数修改前后的指标对比情况上看,掉话率降低了近0.1%左右,后期把参数推广到全网修改对指标的影响更为明显,负面影响相对较小,系统负荷也在15%以下华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换案例切换案例多载频硬切换案例多载频硬切换案例案例简介案例简介 从上图中可以明显的看出,主城区单双载波没有一个明

23、显的切换带,单载波基站在网络中呈插花式分布,这种网络结构人为的增加单双载波的边界,在目前组网思路中283频点和201频点的话务存在着互溢的现象，在一些高话务的扇区，用户会被直接指配到201频点，此时如果周边有单载波设置的站点极易造成自身频点的下切带来额外的硬切换问题，这种现象我们应当尽量避免，如上图黄圈处中单载波分布情况极不合理。案例分析案例分析13案例图片案例图片2随着工程建设的推进,网络规模成倍增长，其城区基站分布及载波配置与原有网络大相径庭,对全网结构性的优化已经迫在眉捷,例如单双载波插花式的分布人为的增加载波硬切换带,由于硬切换成功率远不如软切换,导致不必要的掉话事件的发生。(黄圈处为

24、单载波配置站点)华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换案例切换案例多载频硬切换案例多载频硬切换案例从左图中可以看出义乌福田h区第一二扇区设置成双载波硬切换边界不合理，人为的造成载频间硬切换的事件。备注：红色扇区为双载波配置站点，黄色扇区为双载波边界扇区义乌福田h区第二扇区载频间硬切换统计表图二：目前网络双载波边界设置图二：目前网络双载波边界设置华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介cdma2000 1x 切换案例切换案例多载频硬切换案例多载频硬切换案例在阿郎设备中支持二种类型的多载波硬切换（同系统）： dire

25、cted 切换目标是一个基于cdma directed handoff neighbor/frequency lists (cdhnl/cdhfl) 的导频集. 触发机制是基于手机发送的psmm。 pilot assisted -切换目标是一组导频。触发机制是pilot-only pn (beacon) 大于 tadd/comp 。 由于使用了这些技术，可以大大的改进系统的容量以及多载波间硬切换的可靠性.目前金华电信cdma网络主要采用第一种方式，其原理是：当下列条件满足时，才触发这个功能:如果活动集包含有边界和非边界扇区，边界扇区最强导频的 ec/io 比非边界扇区最强导频的 ec/io 超

26、过border pilot vs. interior pilot comparison threshold value。从手机发送的 psmm, 当最强导频的 tx ec/io 大于 border sector loss 和所有活动集导频的综合强度的和。从手机发送的 psmm, 当最强导频的 tx ec/io 大于 border sector loss 和所有活动集导频的综合强度的和 。手机定期向基站发送psmm。 (request for pilot measurement interval - rpmi)设定方法: 设置cdhnl 和 cdhfl 表格， 在ceqface表中设置border sector loss ，bpip和rpmi, 在cell2 表中将 cdma ifho ti (cifhoti) 设为 “y”华信邮电咨询设计研究院有限公司cdma2000 1x 切换技术简介c