cdma软切换的实现及控制手段 第2页
图2、软切换的过程⑦
软切换时,与所有活动集中的导频相联系的前向业务信道将发送除功率控制子信道以外的完全相同的调制符号。移动台应该对相应的前向业务信道进行分集接收。移动台必须支持最大达150μs的相对信号传播延时。软切换时,相同的前向功率控制子信道被划分为不同的功率控制集。移动台必须支持对属于相同功率控制集中的功率控制子信道进行分集合并。当不同功率控制集的功率控制比特均指示发射功率上升时,移动台提高发射功率;当任何一个功率控制集的功率控制比特指示发射功率下降时,移动台降低发射功率。
2.4软切换过程中所涉及到的消息
(1)导频强度测量消息(PSMM),它由移动台发往基站,包含该移动台所有活动集、候选集、以及信号强度超过监测门限T_add的基站的Ec/Io估计值、到达时间,以及切换结束计时器等,基站通过这些消息可以确定该移动台新的活动集基站表,并通过HDM消息通知移动台进行切换。
(2)切换指示消息(HDM),它由基站发往移动台,指示移动台更新活动集基站列表,实现切换,它包含以下信息:HDM序号、CDMA信道频率分配、活动集、活动集PN相关的Walsh码、用于激活和候选集的搜索窗大小、切换参数(T_add、T_drop、T_comp、T_tdrop)。
(3)切换完成消息(HCM),它由移动台发往基站,通知基站移动台已经完成软切换,包含以下信息:肯定确认、活动集中每个导频的PN偏移,基站收到该消息后如果自己已经不在该移动台的活动集中,便停止发送前向话音信道,结束对该移动台的业务信道操作。
(4)邻集列表更新消息(NLUM),它是由基站发送的,包含活动集中导频的最新组合邻集列表。
3、 软切换对网络资源的占用和对网络性能的影响
由于软切换实现的机制是移动台同时与两个或两个以上的基站进行通信,因此在进行软切换时移动台将同时占用活动集中导频对应的基站的无线信道,同时也就占用了该基站的中继资源、处理器资源、信道板资源等。因此,软切换在带来好的通话质量的同时,增加了网络资源的消耗,也增加了网络的负荷。由于基站的负载控制将软切换优于新的呼叫,基站将优先保证一个正在进行的呼叫的资源,如果软切换占用了大量的资源,将降低系统容量,可能导致网络提前出现拥塞。
目前,安徽省蚌埠市的软切换的比例在设计中规划值为:市区35%、县城20%、乡村10%。现网中软切换的比例如下表统计所示:
区域 市区 县城 乡村
软切换比例 70% 28% 50%
4、 软切换控制的关键参数
4.1软切换控制的关键参数
切换参数包括:
T_add:切换时加入导频信噪比门限值
T_drop:切换时丢弃导频信噪比门限值
T_tdrop:切换时导频丢弃定时器时长
T_comp:切换时导频强度比较门限值
Srch-win-A:激活、候选导频集搜索窗
Srch-win-N:相邻导频集搜索窗
Srch-win-R:剩余导频集搜索窗
Pilot_inc:导频搜索步长增量
Nghbr_max_age:相邻导频集最大保留时间
4.2相关参数的设置及其对软切换的影响
4.2.1 T_add
定义:基站将此值设置为移动台对导频信号监测的门限。当移动台发现相邻集或剩余集中某个导频信号强度超过T_add时,移动台发送一个PSMM,并将该导频转向候选集。②
传送:长度6bit,在System Parameters Message(寻呼信道)、Handoff Direction Message(前向业务信道)、In-Traffic System Parameters Message(前向业务信道)中传送。②
范围及现网设置:取值范围-31.5~0dB,以-0.5dB为单位变化,现网取值-13dB,优化范围-12dB~-16dB。
设置及影响:T_add和T_drop的值决定了切换区域的大小,值越大,切换区域越小,值越小,切换区域越大。现网中,从资源利用率考虑,希望T_add值尽量大,在保证通话质量的同时尽量减小切换区域,减少软切换比例,同时避免由于噪声引起的错误报警。增加T_add会降低处于软切换的用户数,从而降低所需的设备开销。但若设置过大,则由于导频进入活动集的时间过长,引起切换区域不足,跟移动台无关的强信号成为干扰,可能引起掉话。从通话质量考虑,希望T_add值尽量小,从而能迅速地增加导频,在新的导频信号强度还没有大到可以对其他导频信号产生干扰之前,就已经被加到活动集,避免掉话。但若设置过小,活动集中可能会存在较弱信号,切换区域过大,也可能导致掉话。
4.2.2 T_drop
定义:基站将此值设置为移动台对导频信号下降监测的门槛。当移动台发现活动集或候选集中的某个导频信号强度小于T_drop时,就启动该导频对应的切换去掉计时器。②
传送:长度6bit,在System Parameters Message(寻呼信道)、Handoff Direction Message(前向业务信道)、In-Traffic System Parameters Message(前向业务信道)中传送。②
范围及现网设置:取值范围-31.5~0dB,以-0.5dB为单位变化,现网取值-15dB,优化范围-12dB~-17dB。
设置及影响:T_drop和T_add设置类似,它同样影响了切换状态中移动台的百分率。现网中,从资源利用率考虑,希望T_drop值尽量大,使切换区域减小。但若设置过大,导频过早退出活动集,使软切换减少,同时可能导致乒乓切换(导频离开活动集又进入活动集),使掉话率上升。从通话质量考虑,希望T_drop尽量小,从而避免过早地失掉可用导频,增加干扰,导致掉话。但若设置过小,使软切换区域过大,损失前向链路容量,网络成本上升,活动集中可能会存在较弱信号,也可能导致掉话。
4.2.3 T_tdrop
定义:基站将此值设置为移动台导频信号监测定时器的预置定时值。如果活动集中的导频强度降到T_drop以下,移动台启动T_tdrop计时器,如果计时器超时,则该导频降到相邻集,否则,计时器自动被删除。②
传送:长度4bit,在System Parameters Message(寻呼信道)、Handoff Direction Message(前向业务信道)、In-Traffic System Parameters Message(前向业务信道)中传送。②
范围及现网设置:取值范围0~15(0.1~319s),现网取值3(4s),优化范围2~5(2~9s)。
设置及影响:通过给T_tdrop设置一个合适的值,可以保证服务导频始终在移动台的活动集中,以保证通话质量。T_tdrop的值应大于建立切换所需的时间,它的值要足够小,但也不能太小,避免有用导频过早从活动集转移到相邻集,同时可能产生乒乓切换,影响通话质量。T_tdrop值也不能过高,这样一些无用的弱导频会长时间滞留在活动集中,而强导频由于超过T_comp值,使移动台频繁发送PSMM消息,增加不必要的导频搜索时间。在弱覆盖区域,可以设置较大的T_tdrop,使移动台强制处于软切换状态,以提高通话质量。设置T_tdrop时,应与T_add、T_drop综合考虑,以达到预想的切换效果。