CDMA优化之切换专题
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增加3条E1，问题得以解决
IS95B切换参数案例（续）
某市城区基站开通IS95B之后的指标前后对比： – 3G的比例则有了较大的下降，符合开启IS95B增强切换功能降 低不重要的软切换的目的电话的呼叫建立失败率，掉话率在正 常范围内浮动； – 3G话务中，主用CE的比例有较大的上升，用于切换的CE。
软切换实现－ Ec/Io
Light Traffic Loading
Ec/Io = (3/4.4)
= 68.2%
= -1.67 db. Paging 1.1w
Sync 0.3w
I0
Pilot 3w EC
Heavily Loaded
Traffic Channels
Ec/Io = (3/20)
= 15.%
•激活集搜索窗大小设置需要并且仅需要考虑该导频自己的多径情况（即该导频的最大时 延扩展），根据当地传播环境的色散情况来配置足够大的搜索窗，保证经过不同传播延 时后的多径信号，落在搜索窗口内。 •但搜索窗又不能过大，否则会使得手机的搜索导频的频度变慢，影响网络性能。 •因此需要在满足对多径分量搜索的前提下将搜索窗设小，以满足系统性能对搜索频度的 要求。
•IS95B软切换的特点
IS95B的切换算法要求OP_P_REV= 5或以上. 它和IS95A的区别就在于它采用了动态的 pilot add / drop(T_Add, T_Drop) 门限并决定何时给基站报告PSMM消息. 此Feature目的在于当手机处于较好无线环境时减少不必要的软切换, 从而减少基站功 率/网络资源的消耗以及在不影响RF性能基础上改善前向容量.
软切换触发示意图
Pilot Strength
导频强度大于
T_ADD, MS 上报PSMM
T_ADD T_DROP
MS 收到 HDM
导频强度小于
T_DROP, T_TDROP定时
器打开
T_TDROP 超时, MS 上
报PSMM
MS 收到 HCM
Neighbor Set
(1)
(2) (3)
Candidate Set
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。
一、激活集和侯选集搜索窗 1、激活集和侯选集导频搜索使用完全相同的搜索窗（SRCH_WIN_A）； 2、窗口搜索速度要求较快； 3、每个激活集和侯选集导频有一个搜索窗口，激活集导频最多6个，侯 选集导频最多10个； 4、每个窗口的中心设置在自己最早到达可用多径位置处。
CDMA优化之切换专题
阿朗CDMA 系统所支持的切换分类
阿朗CDMA 结构中无BSC 设备。BSC 的功能集成在MSC 和基站中。下面描述了阿尔卡特-朗讯 CDMA 系统支持的切换类型：
• 按照切换对象分为以下三大类: ❖ 一:软切换
软切换根据软切换对象的不同又可细分为以下三种： ➢ 更软切换 ➢ 基站间软切换 ➢ 交换机间软切换
间的切换。
交换机之间软切换： CDMA 系统采用ATM 技术提供 MSC 之间的
连接，以支持MSC 间进行软切换。
软切换实现
在CDMA系统中，实现软切换还需要手机协助完成下面工作： • 手机搜索强的导频信号（Ec/Io） • 手机上报导频信号搜索情况（搜索窗） • 基站引导手机进行软切换（邻区集）
1.2
1.29 1.29
0.95 0.91
0.8
0.73 0.76
0.6
0.4
0.2
0
800000
700000 600000 500000 400000
535444
552617
559514
568038
597796
489203
443889
596690
634459
618484
641002
678352
567064
511825
674779
668013
604816
300000
200000
100000
0 11/18/200211/19/200211/20/200211/21/200211/22/200211/23/200211/24/200211/25/200211/26/200211/27/200211/28/200211/29/200211/30/200212/01/200212/02/200212/03/200212/04/2002
Active Set
(4)
(5) (6) (7)
Time
Neighbor Set
软切换触发流程解释
(1) 导频强度超过T_ADD，MS向BS发PSMM将其加入候选集 (2 3) BS发HDM命令MS将该导频加入有效集, MS将该导频加入有效集后向 BS发HCM (4) 导频强度小于T_DROP，手机启动T_DROP定时器 (5) T_DROP定时器超时，MS向BS发PSMM (6 7) BS命令MS将该导频从有效集中删除, MS将该导频放入相邻集, 然后向 BS发HCM
阿朗CDMA 系统所支持的切换分类－续
❖ 二:半软切换
按照切换触发方式可以分为以下两类: ➢ 直接切换 ➢ 导频辅助切换
❖ 三:硬切换
按照切换触发方式可以分为以下两类: ➢ 直接切换 ➢ 导频辅助切换
软切换
软切换定义
软切换定义： • 发生在同一CDMA载频内不同基站的扇区之间的切换 • 通话保持在同一语音处理器上，通话中不存在中断现象 • 在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基站的通信。 • 手机通话同时由多个扇区同时支持
软切换相关案例
问题现象 某市在一段时期内的掉话率呈现明显的上升趋势，但是话务量并没有明显上升。
XX市CDMA网络状况曲线图
DropCall
XX市CDMA网络状况曲线图
Total Seizures
2
1.8
1.79 1.74
1.6
1.5
1.4
1.4
1.4
1.2 1
1.06 1.13 1.1 1.03 0.92
11/18/2002 11/19/2002 11/20/2002 11/21/2002 11/22/2002 11/23/2002 11/24/2002 11/25/2002 11/26/2002 11/27/2002 11/28/2002 11/29/2002 11/30/2002 12/01/2002 12/02/2002 12/03/2002 12/04/2002
软切换实现－相邻小区集
系统通过相邻小区集来确定切换对象 邻小区的数目一般为20个，目前阿而卡特-朗讯系统支持最多40个邻区 空闲模式时只发送前12个邻小区集 软切换时，邻小区集为合成邻小区集，算法如下： 同一导频信号在活动导频集扇区邻区中出现次数 活动导频集中以该小区为邻区的导频的强度 邻小区的优先级别
IS95B切换参数案例（续）
某市区开通IS95B之后的路测前后对比：
从路测对比图 可看出，
IS95B功能开 启后，图中红 圈处为有效集 中导频个数发 生变化的区域， 参与软切换的 导频信号数减 少了，该情况
符合开启 IS95B增强切 换功能能降低 不重要的软切
换的目的。
半软切换
半软切换定义
半软切换 手机通话从一个CDMA载频切换至另一载频时，使用同一话音处理器 支持该通话的基站需占用各自的信道单元。 基站角度来看，不存在通讯中断。 手机方面而言，半软切换与硬切换过程相同。进行切换的呼叫从一个CDMA 载频切换到另 一个不同的CDMA 载频上，但仍由同一个语音处理器处理。在这种情况下，从移动台的角 度而言，为硬切换，因为它切换到不同的载频上；但从系统的角度而言，仍认为处于软切 换状态，因为它仍然使用同一个语音处理器声码器(VC)对当前小区的新的和旧的packet pipes进行了“先连后断”的操作。声码器(VC)在切换前后保持不变; 从声码器(VC)到 固网 的交换连接没有变化。
IS95B软切换流程
IS95B软切换流程说明
Neighbor_EcIo > T_add 进入候选集 Candidate_EcIo > Add_Threshold = max{Soft_Slope*Combined_EcIo+Add_Intercept, T_add} to 进入激活集 Active_EcIo < Drop_Threshold (for T_tdrop) = max{Soft_Slope*Combined_EcIo+Drop_Intercept, T_drop} to 掉入候选集 Candidate_EcIo <T_drop (for T_tdrop) to 掉入邻区集
半软切换的适用对象－边界扇区
半软切换适用于CDMA载频边界进行跨载频下切的区域，一般为多载频 系统内多载频基站群中的最外一层的定义进行下切的扇区。我们一般 称这些扇区为边界扇区。 边界扇区的主要作用为：
手机在通话状态下穿越边界区域,引导手机跨载频下切 在Idle状态下停留或跨出两载频区域时,引导手机Idle到公共载频 上 承担相应的话务量 良好的边界设计和优化是多载频系统各项性能得以保障的关键
边界扇区的选定原则
为保证多载频系统的正常工作和良好性能,边界扇区的选定至关重要. 边界小区选定的原则: 所有多载频最外一层的扇区和一些由于地形,天线高度等原因, 信号会穿越多载频边界的内部小区均应设为边界小区. 确保手机无论在通话状态或是Idle状态穿越边界时,不会因为边 界扇区的覆盖不连续而无法下切,导致系统性能下降.
6wБайду номын сангаас
= -8.2 db.
I0
Paging 1.1w Sync 0.3w
Pilot 3w EC
通常所说的Ec/Io都是指的导频信道的 Ec/Io，在不考虑其它扇区和外来干扰的情况 下：
Pilot Ec/Io = -1.67dB
在满负载情况下：
Pilot Ec/Io = 3/20 = -8.2dB
软切换实现－搜索窗
软切换实现－搜索窗
二、相邻集搜索窗 1、相邻集导频搜索使用相邻集搜索窗（SRCH_WIN_N）； 2、窗口搜索速度较激活集窗口慢； 3、每个相邻集导频有一个搜索窗口，相邻集导频数95手机最多20个、 2000手机最多40个； 4、每个窗口的中心设置在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
下面将详细介绍这三部分的内容：
软切换实现－Ec的计算
对于CDMA系统来言，Ec就是导频信道的功率，下面以模 块化基站为例简单介绍了Ec的计算方法： •信道功率的简单计算方法（模块化基站）
信道功率
信道数字增益 278
2
20Watt
信道数字增益 导频信道数字增益
2
3Watt
几个主要信道的数值增益参数 pilot channel digital gain: 108 sync channel digital gain: 34 paging channel digital gain :64 normal traffic channel digital gain: 57
软切换相关案例－续
分析及解决： 1)首先分析系统统计数据，发现掉话率高的基站主要集中在两个DCS边界，原因是软切换成 功率比较低，如下图所示
软切换相关案例－续
解决： 通过路测发现DCS之间在白天话务忙的时候，软切换成功率低，在晚上软切换成功率很高，怀
疑话务量是导致问题的主要原因，现网通过ATM连接的两个DCS之间只有一条E1。
软切换实现－搜索窗
手机以第一个被解调的多径信号为参考点
假设： 如果某个多径信号与最先被解调的信号之间的延迟为15个Chips, 则 Srch_Win_A应大于2*15=30 Chips以保证该多径信号被正确解调。
搜索窗值与码片的对应表 移动台最大搜索窗大小为226chips
软切换实现－搜索窗的设定
软切换触发
软切换触发－导频集
导频集是指具有相同的频率但有不同的PN码相位的导频集合 ✓有效集：
✓与正在联系的基站对应的导频集合。 ✓候选集：
✓当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前 向业务信道可以被成功解调的导频集合 。 ✓相邻集： ✓当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合。 ✓剩余集： ✓其它导频集合。
软切换的好处： • 宏分集,降低手机干扰，改善掉话率,带来更好的话音质量 • 有利于增加反向容量
软切换分类
软切换分类：
更软切换：
发生在同一基站的不同扇区之间的切换。基站内采用
同一个信道单元与MSC 连接，支持通话。
基站间软切换： 每个支持该通话的基站都必须占用各自的信道单元。
更软＋软切换:
发生在既有同一基站不同扇区，也有不同基站扇区
IS95B切换参数案例（续）
某市城区基站开通IS95B之后的指标前后对比： – 3G的比例则有了较大的下降，符合开启IS95B增强切换功能降 低不重要的软切换的目的电话的呼叫建立失败率，掉话率在正 常范围内浮动； – 3G话务中，主用CE的比例有较大的上升，用于切换的CE。
软切换实现－ Ec/Io
Light Traffic Loading
Ec/Io = (3/4.4)
= 68.2%
= -1.67 db. Paging 1.1w
Sync 0.3w
I0
Pilot 3w EC
Heavily Loaded
Traffic Channels
Ec/Io = (3/20)
= 15.%
•激活集搜索窗大小设置需要并且仅需要考虑该导频自己的多径情况（即该导频的最大时 延扩展），根据当地传播环境的色散情况来配置足够大的搜索窗，保证经过不同传播延 时后的多径信号，落在搜索窗口内。 •但搜索窗又不能过大，否则会使得手机的搜索导频的频度变慢，影响网络性能。 •因此需要在满足对多径分量搜索的前提下将搜索窗设小，以满足系统性能对搜索频度的 要求。
•IS95B软切换的特点
IS95B的切换算法要求OP_P_REV= 5或以上. 它和IS95A的区别就在于它采用了动态的 pilot add / drop(T_Add, T_Drop) 门限并决定何时给基站报告PSMM消息. 此Feature目的在于当手机处于较好无线环境时减少不必要的软切换, 从而减少基站功 率/网络资源的消耗以及在不影响RF性能基础上改善前向容量.
软切换触发示意图
Pilot Strength
导频强度大于
T_ADD, MS 上报PSMM
T_ADD T_DROP
MS 收到 HDM
导频强度小于
T_DROP, T_TDROP定时
器打开
T_TDROP 超时, MS 上
报PSMM
MS 收到 HCM
Neighbor Set
(1)
(2) (3)
Candidate Set
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。
一、激活集和侯选集搜索窗 1、激活集和侯选集导频搜索使用完全相同的搜索窗（SRCH_WIN_A）； 2、窗口搜索速度要求较快； 3、每个激活集和侯选集导频有一个搜索窗口，激活集导频最多6个，侯 选集导频最多10个； 4、每个窗口的中心设置在自己最早到达可用多径位置处。
CDMA优化之切换专题
阿朗CDMA 系统所支持的切换分类
阿朗CDMA 结构中无BSC 设备。BSC 的功能集成在MSC 和基站中。下面描述了阿尔卡特-朗讯 CDMA 系统支持的切换类型：
• 按照切换对象分为以下三大类: ❖ 一:软切换
软切换根据软切换对象的不同又可细分为以下三种： ➢ 更软切换 ➢ 基站间软切换 ➢ 交换机间软切换
间的切换。
交换机之间软切换： CDMA 系统采用ATM 技术提供 MSC 之间的
连接，以支持MSC 间进行软切换。
软切换实现
在CDMA系统中，实现软切换还需要手机协助完成下面工作： • 手机搜索强的导频信号（Ec/Io） • 手机上报导频信号搜索情况（搜索窗） • 基站引导手机进行软切换（邻区集）
1.2
1.29 1.29
0.95 0.91
0.8
0.73 0.76
0.6
0.4
0.2
0
800000
700000 600000 500000 400000
535444
552617
559514
568038
597796
489203
443889
596690
634459
618484
641002
678352
567064
511825
674779
668013
604816
300000
200000
100000
0 11/18/200211/19/200211/20/200211/21/200211/22/200211/23/200211/24/200211/25/200211/26/200211/27/200211/28/200211/29/200211/30/200212/01/200212/02/200212/03/200212/04/2002
Active Set
(4)
(5) (6) (7)
Time
Neighbor Set
软切换触发流程解释
(1) 导频强度超过T_ADD，MS向BS发PSMM将其加入候选集 (2 3) BS发HDM命令MS将该导频加入有效集, MS将该导频加入有效集后向 BS发HCM (4) 导频强度小于T_DROP，手机启动T_DROP定时器 (5) T_DROP定时器超时，MS向BS发PSMM (6 7) BS命令MS将该导频从有效集中删除, MS将该导频放入相邻集, 然后向 BS发HCM
阿朗CDMA 系统所支持的切换分类－续
❖ 二:半软切换
按照切换触发方式可以分为以下两类: ➢ 直接切换 ➢ 导频辅助切换
❖ 三:硬切换
按照切换触发方式可以分为以下两类: ➢ 直接切换 ➢ 导频辅助切换
软切换
软切换定义
软切换定义： • 发生在同一CDMA载频内不同基站的扇区之间的切换 • 通话保持在同一语音处理器上，通话中不存在中断现象 • 在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基站的通信。 • 手机通话同时由多个扇区同时支持
软切换相关案例
问题现象 某市在一段时期内的掉话率呈现明显的上升趋势，但是话务量并没有明显上升。
XX市CDMA网络状况曲线图
DropCall
XX市CDMA网络状况曲线图
Total Seizures
2
1.8
1.79 1.74
1.6
1.5
1.4
1.4
1.4
1.2 1
1.06 1.13 1.1 1.03 0.92
11/18/2002 11/19/2002 11/20/2002 11/21/2002 11/22/2002 11/23/2002 11/24/2002 11/25/2002 11/26/2002 11/27/2002 11/28/2002 11/29/2002 11/30/2002 12/01/2002 12/02/2002 12/03/2002 12/04/2002
软切换实现－相邻小区集
系统通过相邻小区集来确定切换对象 邻小区的数目一般为20个，目前阿而卡特-朗讯系统支持最多40个邻区 空闲模式时只发送前12个邻小区集 软切换时，邻小区集为合成邻小区集，算法如下： 同一导频信号在活动导频集扇区邻区中出现次数 活动导频集中以该小区为邻区的导频的强度 邻小区的优先级别
IS95B切换参数案例（续）
某市区开通IS95B之后的路测前后对比：
从路测对比图 可看出，
IS95B功能开 启后，图中红 圈处为有效集 中导频个数发 生变化的区域， 参与软切换的 导频信号数减 少了，该情况
符合开启 IS95B增强切 换功能能降低 不重要的软切
换的目的。
半软切换
半软切换定义
半软切换 手机通话从一个CDMA载频切换至另一载频时，使用同一话音处理器 支持该通话的基站需占用各自的信道单元。 基站角度来看，不存在通讯中断。 手机方面而言，半软切换与硬切换过程相同。进行切换的呼叫从一个CDMA 载频切换到另 一个不同的CDMA 载频上，但仍由同一个语音处理器处理。在这种情况下，从移动台的角 度而言，为硬切换，因为它切换到不同的载频上；但从系统的角度而言，仍认为处于软切 换状态，因为它仍然使用同一个语音处理器声码器(VC)对当前小区的新的和旧的packet pipes进行了“先连后断”的操作。声码器(VC)在切换前后保持不变; 从声码器(VC)到 固网 的交换连接没有变化。
IS95B软切换流程
IS95B软切换流程说明
Neighbor_EcIo > T_add 进入候选集 Candidate_EcIo > Add_Threshold = max{Soft_Slope*Combined_EcIo+Add_Intercept, T_add} to 进入激活集 Active_EcIo < Drop_Threshold (for T_tdrop) = max{Soft_Slope*Combined_EcIo+Drop_Intercept, T_drop} to 掉入候选集 Candidate_EcIo <T_drop (for T_tdrop) to 掉入邻区集
半软切换的适用对象－边界扇区
半软切换适用于CDMA载频边界进行跨载频下切的区域，一般为多载频 系统内多载频基站群中的最外一层的定义进行下切的扇区。我们一般 称这些扇区为边界扇区。 边界扇区的主要作用为：
手机在通话状态下穿越边界区域,引导手机跨载频下切 在Idle状态下停留或跨出两载频区域时,引导手机Idle到公共载频 上 承担相应的话务量 良好的边界设计和优化是多载频系统各项性能得以保障的关键
边界扇区的选定原则
为保证多载频系统的正常工作和良好性能,边界扇区的选定至关重要. 边界小区选定的原则: 所有多载频最外一层的扇区和一些由于地形,天线高度等原因, 信号会穿越多载频边界的内部小区均应设为边界小区. 确保手机无论在通话状态或是Idle状态穿越边界时,不会因为边 界扇区的覆盖不连续而无法下切,导致系统性能下降.
6wБайду номын сангаас
= -8.2 db.
I0
Paging 1.1w Sync 0.3w
Pilot 3w EC
通常所说的Ec/Io都是指的导频信道的 Ec/Io，在不考虑其它扇区和外来干扰的情况 下：
Pilot Ec/Io = -1.67dB
在满负载情况下：
Pilot Ec/Io = 3/20 = -8.2dB
软切换实现－搜索窗
软切换实现－搜索窗
二、相邻集搜索窗 1、相邻集导频搜索使用相邻集搜索窗（SRCH_WIN_N）； 2、窗口搜索速度较激活集窗口慢； 3、每个相邻集导频有一个搜索窗口，相邻集导频数95手机最多20个、 2000手机最多40个； 4、每个窗口的中心设置在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
下面将详细介绍这三部分的内容：
软切换实现－Ec的计算
对于CDMA系统来言，Ec就是导频信道的功率，下面以模 块化基站为例简单介绍了Ec的计算方法： •信道功率的简单计算方法（模块化基站）
信道功率
信道数字增益 278
2
20Watt
信道数字增益 导频信道数字增益
2
3Watt
几个主要信道的数值增益参数 pilot channel digital gain: 108 sync channel digital gain: 34 paging channel digital gain :64 normal traffic channel digital gain: 57
软切换相关案例－续
分析及解决： 1)首先分析系统统计数据，发现掉话率高的基站主要集中在两个DCS边界，原因是软切换成 功率比较低，如下图所示
软切换相关案例－续
解决： 通过路测发现DCS之间在白天话务忙的时候，软切换成功率低，在晚上软切换成功率很高，怀
疑话务量是导致问题的主要原因，现网通过ATM连接的两个DCS之间只有一条E1。
软切换实现－搜索窗
手机以第一个被解调的多径信号为参考点
假设： 如果某个多径信号与最先被解调的信号之间的延迟为15个Chips, 则 Srch_Win_A应大于2*15=30 Chips以保证该多径信号被正确解调。
搜索窗值与码片的对应表 移动台最大搜索窗大小为226chips
软切换实现－搜索窗的设定
软切换触发
软切换触发－导频集
导频集是指具有相同的频率但有不同的PN码相位的导频集合 ✓有效集：
✓与正在联系的基站对应的导频集合。 ✓候选集：
✓当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前 向业务信道可以被成功解调的导频集合 。 ✓相邻集： ✓当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合。 ✓剩余集： ✓其它导频集合。
软切换的好处： • 宏分集,降低手机干扰，改善掉话率,带来更好的话音质量 • 有利于增加反向容量
软切换分类
软切换分类：
更软切换：
发生在同一基站的不同扇区之间的切换。基站内采用
同一个信道单元与MSC 连接，支持通话。
基站间软切换： 每个支持该通话的基站都必须占用各自的信道单元。
更软＋软切换:
发生在既有同一基站不同扇区，也有不同基站扇区