华为切换算法研究

1、华为华为GSM网络切换算法研究网络切换算法研究2009/11主要内容n第一章第一章 切换概述切换概述n第二章第二章 切换算法流程切换算法流程n 第三章第三章 切换参数配置切换参数配置u切换目的1.1 切换目的n在移动中保持通话的连续n 提高网络服务质量降低掉话率降低拥塞率u切换分类：根据不同的切换判决触发条件 1.2 切换分类（触发原因）1、紧急切换 TA过大紧急切换 质量差紧急切换 快速电平下降紧急切换 干扰切换 2、负荷切换3、正常切换边缘切换 分层分级切换 PBGT切换4、速度敏感性切换(快速移动切换)5、同心圆切换u切换分类：根据不同的切换范围 1.3 切换分类（切换范围）1、小区内切

2、换2、BSC内部切换3、BSS间切换4、跨MSC切换 其中各种切换又分为切入切换和切换切换，在定位一个切换失败问题时，要根据切换失败的方向性，以及切换的范围，进行深入问题的查找。 例如：一个小区出现高切入切换失败，则重点应放在该小区是否存在硬件故障或频率设置有问题，除切换失败以外的各项关键指标是否也差；一个基站三个小区同时出现高切换失败，定位问题的重点应放在基站的公共部分是否出现故障；一个BSC整体出现切换失败时，定位重点就应放在BSC协议是否定义有问题，BSC的某块板卡是否出现故障等等。u切换分类：根据切换的同异步1.3 切换分类（同异步）1、同步切换2、异步切换同步切换同步切换：同步切换时

3、，由于新旧小区是同步的，因而可由移动台来计算新的定时提前（在切换命令中有是否是同步切换的指示） 异步切换：异步切换：异步切换时，则需移动台和新基站同时计算新的时间提前量，并在当移动台收到切换命令并请求接入新基站时，新基站会把它计算所得的新时间提前在物理消息的报文中通知移动台 。2.切换参与网元及作用整个切换由MS、BTS、BSC和MSC共同完成：MS负责测量无线子系统的下行链路性能和周围小区中接收的信号强度；BTS负责监视每个被服务的移动台的上行接收电平和质量，以及监测其空闲话务信道的干扰电平；BSC对上报的测量报告进行处理，做出切换判决；MSC参与BSC间切换的目标小区确定。测量报告预处理惩

4、罚处理，对惩罚小区削减优先权基本排序网络特征调整切换判决紧急切换：TA切换紧急切换：BQ切换紧急切换：电平快速下降切换紧急切换：干扰切换负荷切换正常切换：边缘切换正常切换：分层分级切换正常切换：PBGT切换判决结果发送至处理流程强制切换直接重试同心圆切换快速移动切换2.1 切换算法总体流程邻近小区下行测量值服务小区下行测量值服务小区获取MS上行测量值测量报告测量报告(MR)有上行测量值和下行测量值两部分内容：有上行测量值和下行测量值两部分内容：2.2 测量报告预处理n上行：测量值由服务小区BTS获取，包含：对MS上行的接收电平(ULRxLev)、接收质量(ULRxQal)、bs_power；n

5、下行：测量值由MS获取并上报，包含对服务小区的下行接收电平(DLRxLev)、接收质量(DLRxQal)、对邻近小区的下行接收电平(NCellRxLev)、ms_power。同时包含时间提前量的测量值(TA)等。服务小区服务小区邻近小区邻近小区测量报告与处理（续） 测量报告是在专有模式下系统实施切换和功率控制判决的依据，都是通过上行SACCH信道上报到网络侧，内容包含上行和下行链路： 下行链路移动台在专有模式下，定期地通过上行的SACCH信道向BTS上报，内容包括服务小区的接收电平、接收质量、TA、功率控制、是否使用DTX，同时移动台还要对系统所定义的切换邻小区进行预同步，获取BCCH频点和B

6、SIC，并测量它们的接收电平，把接收电平最强的6个邻小区的信息上报。在双频网内，要根据系统消息2ter/5ter的“多频报告”来告诉手机具体上报的信息，“多频报告”取值范围为03，取值“0”时，MS报告6个最强的邻区测量结果，不管其处于哪个频段；取“1”时，MS上报每个频段信号最强的一个邻区测量结果，在剩余位置上报当前服务小区所用频段的邻区。若还有剩余位置，报告其余邻区的情况；取“2”时，MS上报每个频段信号最强的两个邻区测量结果，在剩余位置上报当前服务区所用频段的邻区。若还有剩余位置，报告其余邻区的情况；取“3”时，MS上报每个频段信号最强的三个邻区测量结果，在剩余位置上报当前服务区所用频段

7、的邻区。若还有剩余位置，报告其余邻区的情况。 见协议0508。各频段的业务量基本相同，对频段无特殊要求时，设置为“0”；各频段的业务量明显不同，希望MS优先进入某一频段时，设为“3”；介于上述情况时，设为1或2；测量报告与处理（续） MS在专有模式下所占用的信道不同，SACCH测量报告的周期也不同。1、当SACCH与SDCCH随路时，测量周期为470ms，这是因为一个完整的SACCH消息块存在于2个SDCCH的51复帧中。2、当SACCH与TCH随路时，测量周期为480ms，这是由于一个完整的SACCH消息块存在于4个TCH的26复帧中。 一个完整的测量报告由4个连续的SACCH突发脉冲组成。

8、当处于SDCCH信道时，4个突发脉冲是连续发送的；当处于TCH信道时，每一个26复帧中，只有一个SACCH突发脉冲，所以只有4个26复帧才能构成一个完整的测量报告。2.3 惩罚处理1、切换失败对目标小区进行惩罚：2、紧急切换成功对源小区进行惩罚：3、为使MS比较稳定的停留在宏小区，减少切换次数，要Umbrella对其它三层进行惩罚；4、同心圆切换失败惩罚，在惩罚时间内，禁止再次发起切换。2.3 惩罚处理（续）参 数 名含 义取 值 范 围 建 议 值速 度 惩 罚 值快速移动微小区切换算法打开时才有效。MS快速移动 时 对 该 小 区 的 邻 小 区 电 平 惩 罚 值 ， 只 允 许 umb

9、rella层 对 另 外 三 层 小 区 进 行 惩 罚 ， 其 它 层 不 允 许 惩 罚 。本参 数 只 在 速 度 惩 罚 时 间 内 有 效 。063dB30速度惩罚时间表示在此时间段内对快速移动MS的邻小区进行的惩罚 有 效 。0255秒40切换候选小区最小下行功 率这 是 M准 则 内 的 对 所 有 候 选 小 区 的 最 低 电 平 要 求 。设置 太 低 ， 容 易 导 致 掉 话 ； 设 置 太 高 ， 导 致 切 换 不 易发生 。063dB15参数名含义取值范围 建议值切换失败小区信号强度惩罚表示当目标小区因拥塞等原因导致切换失败后，为避免系统试图再次切换其上，对目标小

10、区进行惩罚的信号电平值。该值仅仅在切换失败惩罚持续时间内有效。063dB30切换失败惩罚持续时间表示切换失败后对相应目标小区进行惩罚的时间。060秒10质量差切换信号强度惩罚表示因质量差进行紧急切换后，为避免“ 乒乓” 切换，对原服务小区进行惩罚的信号强度值，它仅在质量差切换惩罚持续时间内有效。063dB63质量差切换惩罚持续时间表示因质量差进行紧急切换后，对原服务小区进行惩罚的时间。060秒102.3 惩罚处理（续）参 数 名含 义取 值 范 围 建 议 值时 间 提 前 切换 信 号 强 度惩 罚因 时 间 提 前 量 进 行 紧 急 切 换 后 ， 为 避 免 “ 乒 乓 ” 切换 ，

11、对 原 服 务 小 区 的 信 号 强 度 惩 罚 值 ， 它 仅 仅 在 时 间提 前 量 切 换 惩 罚 持 续 时 间 内 有 效 。063dB63时 间 提 前 量切 换 惩 罚 持续 时 间表 示 因 时 间 提 前 量 进 行 紧 急 切 换 后 ， 对 原 服 务 小 区 进行 惩 罚 的 时 间 。060秒10同 心 圆 切 换失 败 惩 罚 时间一 次 同 心 圆 切 换 失 败 （ 无 论 是 大 圆 切 向 小 圆 或 是 小 圆切 向 大 圆 ） 后 ， 在 一 定 的 时 间 （ 本 参 数 设 置 值 ） 内 禁止 这 个 呼 叫 再 次 发 起 同 心 圆 切 换

12、 。016秒10参 数 名含 义取 值 范 围 建 议 值紧急切换TA限 制当 时 间 提 前 量 此 值 时 ， 触 发 紧 急 切 换 。063比 特周 期63紧 急 切 换 下行 链 路 质 量限 制表 示 触 发 紧 急 切 换 的 下 行 链 路 接 收 质 量 门 限 。 当 打开跳 频 或 DTX后 ， RQ变 差 （ 正 常 现 象 ） ， 这 个 值 应 该调 到 70。 这 还 需 要 根 据 当 前 网 络 质 量 状 况 和 切 换 统计进 行 调整 。 触 发 紧 急切 换 时 首 先 选取 的 是 出 小 区切换 ， 如 果 无 其 他 侯 选 小 区 而 自 己

13、也 打 开 了 小 区 内 切换时 才 触 发 小 区 内 切 换 。070对 应RQ等级07级60紧 急 切 换 上行 链 路 质 量限 制表 示 触 发 紧 急 切 换 的 上 行 链 路 接 收 质 量 门 限 。 当 打开跳 频 或 DTX后 ， RQ变 差 （ 正 常 现 象 ） ， 这 个 值 应 该调 到 70。 这 还 需 要 根 据 当 前 网 络 质 量 状 况 和 切 换 统计进 行 调整 。 触 发 紧 急切 换 时 首 先 选取 的 是 出 小 区切换 ， 如 果 无 其 他 侯 选 小 区 而 自 己 也 打 开 了 小 区 内 切换时 才 触 发 小 区 内 切

14、换 。070对 应RQ等级07602.4 小区基本排序和网络特征调整n小区基本排序和网络特征调整是切换判决的主要部分，根据小区基本排序和网络特征调整是切换判决的主要部分，根据已经完成惩罚处理后的各个邻区及服务小区情况通过一定的已经完成惩罚处理后的各个邻区及服务小区情况通过一定的算法进行排序，确定各个小区之间的相对关系，为最后的切算法进行排序，确定各个小区之间的相对关系，为最后的切换做好基本的准备：换做好基本的准备：M准则准则K准则准则16bits排序排序一、一、M判决：判决：根据侯选小区最小下行功率、最小接入电平偏移判断小区是否满足条件根据侯选小区最小下行功率、最小接入电平偏移判断小区是否满足

15、条件M准则：只有高于最低接收电平的邻近小区才能进入侯选小区列表，即对准则：只有高于最低接收电平的邻近小区才能进入侯选小区列表，即对邻近小区根据接收电平进行裁剪。邻近小区根据接收电平进行裁剪。对服务小区而言：对服务小区而言：RXLEV(o)MSRXMIN(o) + MAX(0,Pa(o)对邻近小区而言：对邻近小区而言：RXLEV(n) MSRXMIN(n)+ MAX(0,Pa(n)+ OFFSET2.4 小区基本排序和网络特征调整二二 、K准则：准则：把经过把经过M准则裁减之后的小区，含服务小区和邻近准则裁减之后的小区，含服务小区和邻近小区，按接收电平进行排序。小区，按接收电平进行排序。2.4

16、小区基本排序和网络特征调整三、三、16 Bit准则准则服务小区与邻小区都有各自的排序结果，值越小，优先级越高，排队服务小区与邻小区都有各自的排序结果，值越小，优先级越高，排队越靠前。越靠前。16910111213141512345678第第1-3位位：按照小区电平的排序。：按照小区电平的排序。 排序的排序的6个候选小区加上个候选小区加上1个服务小区按电平个服务小区按电平(接收电平与相应接收电平与相应的惩罚相结合的惩罚相结合)排序的结果排序的结果2.4 小区基本排序和网络特征调整第第4 4位：位：同层小区间切换磁滞比较位同层小区间切换磁滞比较位服务小区的第服务小区的第4 4bitbit始终是始终

17、是0 0，邻近小区的接收电平邻近小区的接收电平 服务小区的接收电平服务小区的接收电平+小区间切换磁滞小区间切换磁滞时，置时，置0 0；邻近小区的接收电平；邻近小区的接收电平 = 负荷切换启动门限时，置负荷切换启动门限时，置1 1，否则置，否则置0 0；邻近小区：负荷邻近小区：负荷 = 负荷切换接收门限时，置负荷切换接收门限时，置1 1，否则置，否则置0 0。负荷切换启动门限和接收门限见负荷切换数据表。负荷切换启动门限和接收门限见负荷切换数据表。2.4 小区基本排序和网络特征调整16910111213141512345678第第12、13位：位：共共BSC/MSC调整位调整位服务小区：恒为服务小

18、区：恒为0邻近小区：与服务小区属同一邻近小区：与服务小区属同一BSC/MSC时，时，12/13置置0，否则置，否则置1当邻区或服务区的电平低于层间切换门限和磁滞的关系时，屏蔽掉，当邻区或服务区的电平低于层间切换门限和磁滞的关系时，屏蔽掉，为为0。当当“共共BSC/MSC调整允许调整允许”置为置为“否否”时，屏蔽掉，为时，屏蔽掉，为02.4 小区基本排序和网络特征调整16910111213141512345678第第14位：位：层间切换门限调整位层间切换门限调整位服务小区服务小区 : 接收电平接收电平 = 层间切换门限层间切换磁滞，置层间切换门限层间切换磁滞，置0。 否则置否则置1，且第，且第1

19、3、12、105位全部置位全部置0邻近小区：接收电平邻近小区：接收电平 = 层间切换门限层间切换磁滞，置层间切换门限层间切换磁滞，置0。 否则置否则置1，且第，且第13、12、105位全部置位全部置02.4 小区基本排序和网络特征调整16910111213141512345678第第15位：位：小区类型调整位小区类型调整位不论是服务小区或邻近小区：不论是服务小区或邻近小区： 为扩展小区时，置为扩展小区时，置1； 为正常小区时，置为正常小区时，置0。第第16位：保留位位：保留位2.4 小区基本排序和网络特征调整16910111213141512345678第第15位：位：小区类型调整位小区类型调

20、整位不论是服务小区或邻近小区：不论是服务小区或邻近小区： 为扩展小区时，置为扩展小区时，置1； 为正常小区时，置为正常小区时，置0。第第16位：保留位位：保留位2.4 小区基本排序和网络特征调整16910111213141512345678第第15位：位：小区类型调整位小区类型调整位不论是服务小区或邻近小区：不论是服务小区或邻近小区： 为扩展小区时，置为扩展小区时，置1； 为正常小区时，置为正常小区时，置0。第第16位：保留位位：保留位2.4 小区基本排序和网络特征调整16910111213141512345678初始化处理初始化处理基本排序基本排序(M准则准则)分层分级排序分层分级排序同同B

21、SC/MSC紧急切换判决紧急切换判决负荷切换判决负荷切换判决正常切换正常切换快速移动切换快速移动切换层间切换层间切换PBGT切换切换Send Handover commandSend Handover commandSend Handover command同心圆切换同心圆切换边缘切换边缘切换强制切换强制切换直接重试直接重试2.5 切换判决u切换判决种类：2.5 切换判决n 紧急切换TA、BQ、电平快速下降、干扰n 负荷切换n 正常切换边缘，层间，PBGTn 快速移动切换n 同心圆切换切换判决（续） 切换算法每隔0.48秒（1个测量报告时间）启动一次切换判决，判决时按照流程：首先判断是否在切换

22、控制数据表中是否开启了紧急切换这个开关，如果没有打开就不进行紧急切换判决； 如果已经打开了紧急切换判决，就对现在服务区手机和基站的TA、BQ、干扰、快速电平下降进行判断。快速电平下降判断的窗口是紧急切换数据表中各个滤波器的参数。针对TA、BQ判断的时间是多少，在滤波器的长度里进行平均。然后启动负荷切换判决； 接着执行正常切换判决的流程：在统计时间里的达到触发边缘切换门限时就启动边缘切换； 如果不触发边缘切换就进行层间切换判决，即在统计时间里，在不同层或优先级（低）的小区在已经达到层间切换门限后可以触发更好小区切换。如果不触发层间切换，则达到PBGT门限，可以触发PBGT切换(只能在同层同级间)

23、。 再执行快速移动切换判决，一旦满足条件就判断为快速移动，启动切换，以及惩罚。 最后执行同心圆切换判决，如果条件满足同心圆切换，则启动同心圆切换。根据上述判决，BSC发切换命令。对目标小区要求对目标小区要求(两类切换都一样两类切换都一样):选择排序相对靠前的邻小区，不要求一定排在服务小区前面。选择排序相对靠前的邻小区，不要求一定排在服务小区前面。2.5 切换判决nTA切换：切换：服务小区的TA大于等于紧急切换TA限制nBQ切换：切换：1、服务小区的上行链路质量在滤波器长度时间内平均值大于等于紧急切换上行链路质量限制2、服务小区的下行链路质量在滤波器长度时间内平均值大于等于紧急切换下行链路质量限

24、制电平电平时间时间MR1 MR2 MR3 MR4 MR5 MR6触发条件：触发条件：服务小区如果服务小区如果valueB，切换最后的，切换最后的MR6已经低于边缘切换门限。已经低于边缘切换门限。对目标小区要求对目标小区要求: 排在最前面的邻小区，即要求排在服务小区之前。排在最前面的邻小区，即要求排在服务小区之前。2.5 切换判决n电平快速下降切换：电平快速下降切换：在呼叫中电平突然下降时触发，判断的依据是：对目标小区要求：对目标小区要求：1、排队相对靠前的邻小区，不要求排在服务小区前面。、排队相对靠前的邻小区，不要求排在服务小区前面。2、若队列里除服务小区外无候选小区，小区内切换允许，、若队列

25、里除服务小区外无候选小区，小区内切换允许，则进行小区内切换，否则不发起切换。则进行小区内切换，否则不发起切换。2.5 切换判决n干扰切换：干扰切换：也属于紧急切换，当接收电平大于一定值，但传输质量又低于干扰切换质量门限时触发。2.5 切换判决n负荷切换负荷切换负荷切换触发要同时满足三个条件：n系统信令流量小于允许负荷切换系统流量级别门限n需要切换的小区负荷高于负荷切换启动门限n接收切换的小区的负荷低于负荷切换接收门限边缘门限边缘门限2.5 切换判决n边缘切换：边缘切换：1、服务小区已低于边缘切换门限2、在边缘切换统计时间如5秒内，服务小区电平持续低于边缘切换门限如4秒3、目标小区排在最前目标小区排在最前，但不要求电平值大于层间门限和磁滞的关系注意：从低优先级注意：从低优先级高优先级，有紧急切换，边缘切换，层间切换高优先级，有紧急切换，边缘切换，层间切换 从高优先级从高优先级低优先级，有紧急切换，边缘切换，无层间切换低优先级，有紧急切换，边缘切换，无层间切换2.5 切换判决