CDMA系統(tǒng)軟切換參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計及對系統(tǒng)影響
1 概述
CDMA 系統(tǒng)支持多種類型的切換,主要類型有硬切換、軟切換和更軟切換。改進(jìn)切換過程和調(diào)整切換參數(shù)是為了在增強(qiáng)CDMA 功能的同時保持呼叫的完整性。硬切換是時間離散的事件,當(dāng)呼叫從一個小區(qū)交換到另一個小區(qū)或者從一個載波交換到另一個載波時發(fā)生。軟切換是一種狀態(tài),由多個基站同時支持一個呼叫。硬切換事件必然是短暫的;相反,移動臺經(jīng)常在相當(dāng)長的呼叫時間內(nèi)處于軟切換狀態(tài)。在所有接入技術(shù)中都有硬切換(例如AMPS、TDMA、GSM 和CDMA),而軟切換是CDMA 系統(tǒng)所特有的。
2 軟切換過程簡述
IS-95 系統(tǒng)對軟切換作了一下的規(guī)定:軟切換的過程從移動臺開始,它必須不斷測量系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)頻(Pilot)信道的信號強(qiáng)度。為了有效地對導(dǎo)頻信道進(jìn)行搜索,IS-95A 系統(tǒng)中的導(dǎo)頻信道被分為活動集(active set)、候選集(candidate set)、鄰近集(neighbor set)和剩余集(remaining set)四個集合?;顒蛹删哂凶銐蛐盘枏?qiáng)度,正在支持移動臺呼叫的導(dǎo)頻組成;候選集是由導(dǎo)頻強(qiáng)度能夠支持移動臺呼叫的導(dǎo)頻組成;鄰近集是由不屬于活動集或候選集,但是有可能參與軟切換的導(dǎo)頻組成(例如這些小區(qū)可能在已知的鄰近區(qū)域內(nèi));剩余集是由屬于CDMA 系統(tǒng)但未包含在其他3 組中的小區(qū)導(dǎo)頻組成。當(dāng)移動臺測得鄰近集或剩余集中的一個導(dǎo)頻的強(qiáng)度超過導(dǎo)頻加入門限T_ADD;或者候選集中的一個導(dǎo)頻的強(qiáng)度超過活動集中任意導(dǎo)頻強(qiáng)度的0.5*T_COMP(dB)(T_COMP 為導(dǎo)頻加入比較門限);或者活動集中的導(dǎo)頻低于導(dǎo)頻丟棄門限T_DROP,并且持續(xù)時間達(dá)到導(dǎo)頻丟棄定時器門限T_TDROP,移動臺會向基站發(fā)送“導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息”,報告導(dǎo)頻搜索的結(jié)果以及切換跌落定時器的狀態(tài)。同時“導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息”中還應(yīng)報告有關(guān)導(dǎo)頻信道相對于移動臺時間基準(zhǔn)的相對時間間隔PILOT_ARRIVAL?;咀酉到y(tǒng)(BSS)通過發(fā)送“切換指示消息”(即分配給移動臺的新的前向業(yè)務(wù)信道)來響應(yīng)“導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息”。另外“切換指示消息”也用來標(biāo)識從活動集中去掉的導(dǎo)頻,移動臺將停止使用已從活動集中去掉的導(dǎo)頻,并發(fā)送出“切換完成消息”。
一般情況下,處于切換狀態(tài)下的移動臺的數(shù)量應(yīng)該控制在系統(tǒng)用戶總數(shù)的30%左右。當(dāng)系統(tǒng)資源不夠時,即前向業(yè)務(wù)信道透支時,可能會造成用戶接入某小區(qū)不暢(如延遲或失敗)。在不改變網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有設(shè)備的情況下,可適當(dāng)降低系統(tǒng)軟切換的百分比,以釋放業(yè)務(wù)信道來提供正常通信。
3 軟切換參數(shù)設(shè)置及其對系統(tǒng)的影響
(1)設(shè)置過?。?/STRONG>
◆產(chǎn)生大量導(dǎo)頻測量消息,通知基站,準(zhǔn)備切換,大量占用了移動臺和基站的資源;
◆增加了不必要的切換,占用了更多的TCH(Traffic Channel),使更多移動臺進(jìn)入軟切換,尤其是隨著T_ADD 降低,三小區(qū)切換的比例會上升;
◆使移動臺到達(dá)遠(yuǎn)端小區(qū)的功率過低,甚至被忽略,失去了分集接收的意義,又造成了TCH 的浪費。
(2)設(shè)置過大:
◆話音質(zhì)量差,甚至造成掉話,減少了基站的覆蓋范圍;
◆造成了切換延遲;
◆基站邊界附近的移動臺發(fā)射功率過高,造成大量耗電等不利后果。
適當(dāng)選擇T_ADD,使系統(tǒng)的大部分軟切換是兩小區(qū)切換,并且使移動臺與兩小區(qū)的距離大致相等,這樣可使移動臺平均發(fā)射功率降幅加大,降低了對系統(tǒng)的干擾。
當(dāng)門限T_ADD 的值大于-11dB 后,切換比例迅速下降;在T_ADD 的范圍有一個最大值,隨著T_ADD的降低,更多的移動臺進(jìn)入兩小區(qū)切換狀態(tài),曲線上升;當(dāng)T_ADD 進(jìn)一步降低時,會產(chǎn)生更多的三小區(qū)切換,同時兩小區(qū)切換的比例必然會降低。#p#
3.2 導(dǎo)頻丟棄門限T_DROP 的設(shè)置
1)設(shè)置過小
◆增大了基站的覆蓋范圍,導(dǎo)致移動臺的發(fā)射功率增大;
◆處于切換狀態(tài)的移動臺數(shù)量增多,參與切換的基站數(shù)量增多,占用了更多的TCH,而且由于Ec/Io 過小,使分集失去意義,導(dǎo)致質(zhì)量下降。
2)設(shè)置過大:
◆減小了切換區(qū)域,使軟切換減少,增加了掉話率;
◆增加了乒乓切換(導(dǎo)頻離開活動集又進(jìn)入活動集),掉話率上升??梢姡瑢_DROP 的合理選擇也是同樣重要的。
3.3 導(dǎo)頻丟棄定時器T_TDROP 的設(shè)置
(1)設(shè)置過小:增加了乒乓切換。
(2)設(shè)置過大:系統(tǒng)產(chǎn)生三小區(qū)軟切換,占用了更多TCH,甚至由于Ec/Io 很小而使分集失去意義。
3.4 導(dǎo)頻強(qiáng)度比較門限T_COMP 的設(shè)置
(1)設(shè)置過小:
◆使導(dǎo)頻進(jìn)入活動集較容易,保證了活動集永遠(yuǎn)包含最強(qiáng)的導(dǎo)頻;但導(dǎo)頻互換的增多產(chǎn)生大量的增多導(dǎo)頻測量消息,使系統(tǒng)負(fù)擔(dān)增大;
◆占用更多的TCH。
(2)設(shè)置過大:
◆造成切換延遲,易掉話;
◆由于本應(yīng)進(jìn)入活動集的導(dǎo)頻被忽略,繼而成為了強(qiáng)干擾源,造成系統(tǒng)QoS 較差,甚至引起掉話。可見,切換參數(shù)的合理設(shè)置意義重大。
4 結(jié)束語
CDMA 系統(tǒng)軟切換參數(shù)的設(shè)計和優(yōu)化是一項關(guān)鍵的工作,它對整個系統(tǒng)的運作起到了重要的作用。在實際應(yīng)用中,往往還要求優(yōu)化更多的參數(shù)來提高系統(tǒng)的性能,本文僅僅是對其中的四個參數(shù)做以討論,為移動運營商提供一些參考。
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