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1、8 交换软件管理中心 小灵通无线网优项目组 第 1 页 共 1 页 P H S 无线网络优化D C A 算法研究与优化试验 上海电信技术研究院交换网络部 黄挺朱轶君 摘要本文详细介绍了小灵通无线网络的频隙分配机制证明在微微蜂窝的应用场合存在频率优化动态信道算法改进的必要性通过借鉴某一本地网的优化方案来说明根据D C A算法进行基站 C S I D调整后的网络指标的提升 关键字P H S无线网优D C A算法 T h e w i r e l e s s i m p r o v e m e n t o f P H S t h e D C A A l g o r i t h m a n d T e
2、s t A u t h o r : z h u y i u n h u a n g t i n g d o n g d e c u n A b s t r a c t : T h i s t h e s i s w i l l f o c u s o n t h e m e c h a n i s m o f f r e q u e n c y a r r a n g e m e n t o f P H S s y s t e m , t h e f a c t s h o w s t h a t t h e r e i s b i g r o o m f o r t h e i m p r
3、o v e m e n t o f t h e s y s t e m p e r f o r m a n c e . T h e d y n a m i c a r r a n g e m e n t i n m o b i l e c o m m u n i c a t i o n h a s i t s o w n a d v a n t a g e s i n t h e s y s t e m . W i t h t h e a p p e a r a n c e o f P H S n e t w o r k ( x i a o l i n g t o n g ) , w e w
4、i l l u s e s o m e d i s t r i c t o f p h s t o p r o v e t h e e f f e c t o f D C A a n d p u t f o r w a r d s o m e s o l u t i o n s . 1 p h s网络现状 这两年来小灵通正成为国内固网电信运营商重要的业务增长点 目前中国电信的小灵通用户总数已经超过 4 0 0 0万随着网络规模和用户规模的不断扩大P H S网络的建设重点逐步转变为提高和巩固网络质量 提高用户满意度 进而增加小灵通在无线通讯市场的竞争力由于 P H S 技术最开始为了解决用户小范
5、围内的移动需求 对基站 手机的发射功率都相对较小因此随着网络规模用户数量的不断增长基站的密度不断增加在覆盖得到改善话务吸收能力得到提高的同时系统的干扰问题日渐突出对网络的质量用户的感受产生了较大的影响如何解决目前存在的问题对 P H S 的频率进行规划如何合理的分配时隙频点使无线环境达到最佳状态是 P H S 网络目前必须要解决的问题 2 P H S网络优化的内容 对 P H S 网络优化分为核心侧优化与无线侧优化对于核心网侧主要关注的是中继信令网的负荷是否超标需要及时的进行扩容和调整网络结构是否合理网络是否安全确保网络的安全运行而对于无线侧的网络优化目前主要包括以下内容 基站的增删 基站重新
6、布点 基站增加组控 天线的合理选择 寻呼区的合理划分 但以上内容主要是从维护的角度被动的去做网络的优化与改善而我们认为对于网络优化还可以从频率分配机制上去分析问题进行无线网络的优化 3 P H S频率分配问题与不足 P H S网络是微微蜂窝型通信覆盖网络是遵循 s t d 2 8无线接口的协议该协议标准原 则上是为个人手持电话系统无线电接口所编撰的为了在起草过程中确保对各方公平公 开 境内外有关的无线电设备制造商 电信运营商以及用户都邀请参与标准汇编活动所以本8 交换软件管理中心 小灵通无线网优项目组 第 2 页 共 2 页 标准的开发是在各方一致通过基础上进行的然而在现网实际运营中还是存在无
7、线接口 协议不足的方面 在日本 P H S 用户一直维持在 5 0 0 万 由于日本 P H S 用户不能增长 因此对技术变革的要 求不强烈反映在 R C R S T D - 2 8 标准从 2 0 0 0 年起就没有多大的变化是不是 P H S 空中接口机 制就是那么完美无缺了吗 从中国的实践看情况并不是如此 大功率基站的全国范围覆盖 高基站密度和高话务密 度覆盖是小灵通与日本 P H S 技术在应用时显著的差别很显然P H S 技术在中国发扬光大的 同时也需要与中国的具体实际相结合这样才能获得更好的效果 目前在中国已经发展了小灵通 7 0 0 0 万用户成为全球最大的 P H S 技术应用
8、区域而且 用户数量还在增长大量的用户带来了新的挑战也暴露了 P H S 空中接口的缺陷 有些是 P H S 空中接口本身的特点 例如切换频繁 但有些的确是 P H S 空中接口设计的问 题例如 1 寻呼效率低 2 基站单向分配信道分配信道成功率低 3 缺少短信息广播方式 4 短消息占用话音信道 而目前对于 1 3 4 还没有很好的解决方案现在我们主要针对的是第二条缺陷来引 入今天所要论述的课题D C A 研究与频率分组 4 D C A研究和频率分组 在 P H S 的 S T D 2 8 协议中规定P H S 网络的频点分配采用 D C A 算法而 D C A 算法存在一 定的问题 1 D C
9、 A 简介 P H S 系统中的 D C A ( 动态信道分配D y n a m i c C h a n n e l A s s i g n m e n t ) 是通过动态信道分配 T C H 中的时隙和频点动态分配 C C H 中的时隙来实现的D C A 算法的原理是在基站内部自动 维护两种表格载频管理表频率组优先级表 在 C S 侧有 4 张载频管理表C a r r i e r m a n a g e m e n t t a b l e格式如下表一 针对不同频率组有不同的通信载频与之对应 我们从表中可以清晰的看出各个频点之间 的关系即相邻频点之间相隔 6 个 T C H 载频 载频管理表一
10、共含有 6 个频率组 根据不同的 C S - I D 号分配不同的频率组 基站会从所 属频率组中挑选合适无线传输的频点 不同的频率组做到频点尽量分开 这在以后将慢慢谈 到 C S 侧有 1 张频率组优先表格式如下表二 这张优先级表告诉了我们基站如何根据自身的 C S I D 确定优先分配的频点基站根据 C S - I D 第 3 4 5 号的 2 进制码来决定选择频率组的先后循序根据 I D 号的不同按照不 同的优先级来选择适合自己的频率组大家可以从不同的分组结构里面可以看出某些共同 性然而正是这些相似造成了今后的干扰隐患如何选择频率组与安全性将在后面讨论 表一 载频分配表 频点组Group1
11、1 7 1 3 1 9 2 5 3 1 3 7 4 3 4 9 5 5 6 1 6 7 7 3 7 9Group22 8 1 4 2 0 2 6 3 2 3 8 4 4 5 0 5 6 6 2 6 8 7 4 8 0 2 5 1Group33 9 1 5 2 1 2 7 3 3 3 9 4 5 5 1 5 7 6 3 6 9 7 5 8 1 2 5 2Group44 1 0 1 6 2 2 2 8 3 4 4 0 4 6 5 2 5 8 6 4 7 0 7 6 8 2 2 5 3Group55 1 1 1 7 2 3 2 9 3 5 4 1 4 7 5 3 5 9 6 5 7 1 7 7 8
12、3Group66 1 2 1 8 2 4 3 0 3 6 4 2 4 8 5 4 6 0 6 6 7 2 7 8 8 4频点8 交换软件管理中心 小灵通无线网优项目组 第 3 页 共 3 页 表二 频率优先级表 2 T C H 分配流程 当基站接收到手机发出的建链请求之后按下面的流程进行 t c h 的分配 a . 判断不可用时隙 b . 决定满足条件的可用时隙 c . 对可用时隙进行无线环境的比较 d . t c h 时隙分配决定 e . t c h 分配载频决定 这里是张时隙管理表 管理表 时隙s l o t t i m i n g # 1 时隙 1 时隙 5 时隙 9 时隙 1 3 t
13、i m i n g # 2 时隙 2 时隙 6 时隙 1 0 时隙 1 4 t i m i n g # 3 时隙 3 时隙 7 时隙 1 1 时隙 1 5 t i m i n g # 4 时隙 4 时隙 8 时隙 1 2 时隙 1 6 下面分别对每个步骤进行分析 a ) 判断不可用时隙 以下几种情况属于不可用时隙 c c h 正在使用的时隙 t c h 正在使用的时隙 被 b l o c k 掉的时隙 正在进行无线测试的时隙 当发生 t c h 切换时o r i g i n a l s l o t 发起切换的时隙编号所在的那组 s l o t 就都不可使用 例如发起切换的o r i g i n
14、 a l 是s l o t那么它所在的s l o t t i m i n g # 中的 2 , 6 , 1 0 , 1 4 号时隙就都不可用了 对于该基站第一个 t c h 占用的 s l o t t i m i n g 中的其它 s l o t 不可用例如 1 s t t c h 5th . Bit4th . Bit3rd . Bit000Group1Group2 Group3 Group4 Group5Group6001Group2Group3 Group4 Group5 Group6Group1010Group3Group4 Group5 Group6 Group1Group2011Gr
15、oup4Group5 Group6 Group1 Group2Group3100Group5Group6 Group1 Group2 Group3Group4101Group6Group1 Group2 Group3 Group4Group5110Group3Group4 Group5 Group6 Group1Group2111Group5Group6 Group1 Group2 Group3Group4CS-ID 频点组优先级8 交换软件管理中心 小灵通无线网优项目组 第 4 页 共 4 页 占用了 s l o t 则它所在的 s l o t t i m i n g # 中的 3 , 7 , 1 1 , 1 5 号时隙就都不可用了 b ) 决定满足条件的可用时隙 s e r v i c e c h a n n e l i s u s e d 语音呼叫或数据业务的呼叫按时隙号从大到小顺序 s e
