1 切换1.1 切换概述切换是移动通信系统的必备功能,它是实现连续覆盖、提高通信质量的最重要手段之一切换就是将用户的连接从一个无线链路转换到另一个链路,目的是处理由于移动而造成的越区、负载调整或其他原因引起的无线链路改变1.2 切换的分类根据切换时业务接续的特点可分为:Ø 硬切换:任何移动通信系统都能够支持Ø 软切换:CDMA特有(WCDMA,CDMA2000)Ø 接力切换:TD特有根据源小区及目标小区的属性可分为:Ø 同频切换(Intra Frequency)Ø 异频切换(Inter Frequency)Ø 异系统切换(Inter RAT)从触发和判决过程来看,切换又可分为:Ø 基于无线覆盖触发切换Ø 基于非覆盖触发切换硬切换的特点:Ø 先中断源小区的链路,后建立目标小区的链路Ø 通话会产生“缝隙”Ø 适用于几乎所有切换场景软切换特点:Ø 先建立目标小区链路,后中断源小区链路,可以避免通话“缝隙”Ø CDMA系统所特有,而且只能发生在同频小区间Ø 软切换比硬切换占用更多的系统资源接力切换Ø 接力切换的设计思想利用上行同步技术,在切换测量期间,使用上行预同步的技术,提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息,从而达到减少切换时间,提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的Ø 接力切换的优势相对于软切换,占用系统资源少,提高了系统容量相对于硬切换,业务中断时间很短,且掉话率低1.3 切换的基本过程典型的TD-SCDMA 切换的信令流程包括测量控制、测量报告、切换判决和切换执行等四个步骤。
各个步骤的相关说明如下:1、测量控制:UTRAN 通过发送测量控制消息告诉UE 进行测量的参数RNC 参考每个UE在小区内接入的频点和邻小区配置情况,根据切换算法的测量要求,发送与切换算法相关的同频、异频、异系统测量控制消息测量控制消息中与切换相关且比较重要的参数有:(1)测量报告类型:事件/周期;(2)小区独立偏置(CIO);(3)过滤系数;(4)测量迟滞(事件);(5)触发时间(事件)2、测量报告:UE 给UTRAN 发送测量报告消息可分为事件报与周期报:(1)事件测量需要满足下面的条件:根据测量频点与工作频点的相同和不同,对下行物理信道的测量可分为同频测量和异频测量2 类与切换相关的同频测量事件主要有1G 事件,与切换相关的异频测量事件主要有2A 事件2)周期测量当到达上报周期后,立即上报3、切换判决:UTRAN 根据测量报告做出切换的判断1)针对事件测量报告,RNC 侧收到UE 上报的事件后,进行切换判决触发切换2)针对周期测量报告,需要根据一定的原则来进行切换判UE 周期上报本小区和同/异频邻区的RSCP 测量值,每收到一个RSCP 的测量报告,就进入切换的判决流程具体的处理原则如下:1)RSCP测量值作为服务小区的切换门限,保存同/异频邻区测量值。
2)对任一邻区,进行切换判断:同频邻区:RSCP测量值+ 小区CIO >= 服务小区切换门限+ 服务小区CIO + 迟滞异频邻区:RSCP测量值+ 小区CIO >= 服务小区切换门限+ 服务小区CIO + 迟滞/2如果是第一次满足,那么启动该小区的切换延迟定时器如果先前已经启动,就判断是否超时,已超时,就将该邻区列入切换备选目标小区的名单;否则继续维持原状并保存报告值如果RSCP满足条件:同频邻区:RSCP测量值+ 小区CIO < 服务小区切换门限+ 服务小区CIO- 迟滞异频邻区:RSCP测量值+ 小区CIO < 服务小区切换门限+ 服务小区CIO- 迟滞/2表明当前的邻区质量远没有达到切换要求,因此停止已触发的延迟定时器,等待下一个测量报告,列入备选目标区的要退出3)如果小区的切换延迟定时器超时,表明该小区已经满足切换要求如果有多个小区同时满足切换要求,先检查符合条件异频小区集合,选取信号最好且不处于惩罚状态的小区,发出切换请求;如无合适异频小区,则考虑同频小区,同样选取信号最好且不处于惩罚状态的小区,发出切换请求周期切换判决重点参数:切换迟滞、切换延迟时间4、切换执行:在目标小区上同时进行预同步(仅接力切换时有),UE 和UTRAN 走信令流程,并根据信令做出响应。
1)在目标小区为UE 申请资源2)在目标小区所在NodeB 建立无线链路和业务传输承载3)向UE 发送切换命令,等待切换完成4)切换成功,UE 接入新小区5)切换失败,查询是否还有可供切换的目标小区,如有,重新开始切换过程,如无,切换结束1.4 TD切换使用的事件事件报告名称事件报告内容同频报告事件( for TDD)1G事件最佳小区变化 (TDD),基于覆盖(质量)1H事件时隙ISCP 低于一定门限,暂时不用1I事件时隙ISCP 高于一定门限,暂时不用异频报告事件2A事件最佳频率变化,基于非覆盖2B事件当前使用频率上的估计质量低于一定门限,而没有使用的频率上的估计质量高于一定门限基于覆盖,基于2D/2F事件开启/关闭周期报2C事件没有使用的频率上的估计质量高于一定门限2D事件 当前使用频率上的估计质量低于一定门限(开)2F事件当前使用频率上的估计质量高于一定门限(关)异系统报告事件3A事件当前TD小区质量低于一个绝对门限,GSM小区高于一个绝对门限周期报或事件报(2D/2F触发)基于覆盖3C事件异系统邻区质量高于一个绝对门限基于业务质量报告事件(未实现机制) 5A事件超过了预先定义的bad CRC数目UE内部测量报告事件 6A事件UE发射功率大于一个绝对门限。
6B事件UE发射功率小于一个绝对门限 6C事件UE发射功率达到其最小值 6D事件UE发射功率达到其最大值 6E事件UE RSSI达到UE动态接收机范围 6F事件由TADV指示的时间偏差大于一个绝对门限 6G事件激活集中的一个无线链路的 UE Rx-Tx时间偏差小于一个绝对门限UE定位报告事件 7A事件UE位置改变超过一个绝对门限 7B事件SFN-SFN 测量改变超过一个绝对门限 7C事件GPS 时间和SFN时间漂移超过一个绝对门限基于覆盖原因触发的切换是发生概率最高的切换,也是实现UE在网络中移动性的重要手段一般过程就是UE移动到小区边缘,当前无线质量变差(新小区无线质量变好),UE根据当前打开的频内、频间或系统间测量上报测量报告,网络侧根据测量报告中包含的频内、频间或系统间邻区的测量结果选取目标小区,指导UE切换到目标小区在TD-SCDMA系统中选择PCCPCH信道的RSCP作为邻区选择依据基于覆盖原因触发的切换的目标是在本小区覆盖边缘,但其他小区或者其他系统(本文档中指2G系统)具备良好覆盖的区域,需要切换到新的小区或者新的系统,为移动的用户提供无中断的服务1.5 同频切换的判决算法终端在通话过程中会同时监测邻小区列表中的同频小区,当满足1G事件的触发条件时将测量结果上报给RNC,由RNC判决是否进行同频切换,1G事件是指最佳小区发生改变 。
同频切换可以由周期报告触发,也可以由事件报告触发事件主要是1G报告(最佳小区改变)触发,即在最好小区变更时会上报1G事件触发切换算法为:10LogMno_used+CIOno_used>=10LogMprev_best+CIOprev_best+H1gl Mno_used:目标小区的P-CCPCH RSCP,单位mWl CIOno_used:与切换关系相对应与实际环境相关,值越大,越容易发生切换l Mprev_best:当前小区P-CCPCH RSCP,单位mWl CIOprev_best:当前小区的信号偏置l HYSTFOR1G:1G事件迟滞默认值为7,即3.5DBl TRIGTIME1G:1G事件延迟触发时间默认值为D1280,即1280msl FILTERCOEF1G:1G事件层三滤波因子,默认值为D3,无单位该参数越大,对信号平滑作用越强,抗快衰落能力越强,但对信号变化的跟踪能力越弱,同频测量引发切换的概率越小l INTRAFREQREPORTMODE:同频切换测量报告类型默认值为:EVENT_TRIGGER1.6 异频切换判决算法基于非覆盖的异频切换:虽然没有离开当前频率小区,但是有需要切换的场景,比如:Ø 有更好的频率可用:UE上报2A事件Ø 当前小区负荷太高:负载控制算法下发测量控制命令让UE发起异频测量。
暂时未开)Ø 业务质量太差:5AØ UE距离基站太远:6F2A算法:10logMno_used+CIOno_used>=10logMprev_best+CIOprev_best+H2a/2l Mno_used:目标小区的P-CCPCH RSCP,单位mWl CIOno_used:目标小区作为当前小区的“小区独立偏置”与实际环境相关,值越大,越容易发生切换l Mprev_best:当前小区P-CCPCH RSCP,单位mWl CIOprev_best:当前小区的小区独立偏置l HYSTFOR2A:2A事件迟滞默认值为7,即3.5DBl TRIGTIME2A:2A事件延迟触发时间默认值为D1280,即1280msl FILTERCOEF2A:2A事件层三滤波因子,默认值为D5,无单位该参数越大,对信号平滑作用越强,抗快衰落能力越强,但对信号变化的跟踪能力越弱,同频测量引发切换的概率越小l INTERFREQREPORTMODE:异频切换测量报告类型建议值为:EVENT_TRIGGER基于覆盖的异频切换(2B):UE离开当前频率小区的覆盖范围:Ø 触发基于覆盖的异频切换事件为2DØ 目前的缺省配置为采取周期报的方式,若要采取2B事件报,则需打开算法开关。
2D/2F算法:2D事件,基于覆盖的异频切换测量打开10logMused_freq + CIOused_freq <= Tused2d – H2d/22F事件,基于覆盖的异频测量切换关闭10logMused_freq + CIOused_freq >= Tused2d + H2f/2l HYSTFOR2d:2d事件迟滞,缺省值为4,即2dBl HYSTFOR2f:2f事件迟滞,缺省值为4,即2dBl TRIGTIME2d:2d延迟触发时间,缺省值为D320,即320msl TRIGTIME2f:2f延迟触发时间,缺省值为D1280,即1280msl CIO:当前小区的小区独立偏置l INTERFREQCSTHD2DRSCP(Tused2d):异频切换CS业务2D报告门限缺省值为-95dBml INTERFREQCSTHD2FRSCP(Tused2f):异频切换CS业务2F报告门限缺省值为-92dBml INTERFREQR99PSTHD2DRSCP:异频切换非H的PS业务2D报告门限l INTERFREQR99PSTHD2FRSCP:异频切换非H的PS业务2F报告门限l INTERFREQFILTERCOEF:滤波参数。
2B算法(周期报与事件报算法相同、参数也相同但可以设置周期与事件报相对应的2套不同参数值)10logMother_freq + CIOother_freq >= 。