鄭州大學(xué) 西亞斯國際學(xué)院 葛明濤 董素鴿

接力切換與硬切換在移動通信中的應(yīng)用

鄭州大學(xué) 西亞斯國際學(xué)院 葛明濤 董素鴿

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)采用蜂窩結(jié)構(gòu)，當(dāng)正在使用業(yè)務(wù)的用戶從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，或由于無線傳輸、業(yè)務(wù)負(fù)荷量調(diào)整和設(shè)備故障等原因，為了保證通信的連續(xù)性和服務(wù)的質(zhì)量，系統(tǒng)要將該UE（用戶終端設(shè)備）與當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的通信鏈路轉(zhuǎn)移到新的小區(qū)，即完成UE到基站的空中接口轉(zhuǎn)移。同時，由于3G網(wǎng)絡(luò)尚處于建設(shè)與發(fā)展階段，其覆蓋率不可能像已發(fā)展數(shù)十年的GSM網(wǎng)絡(luò)一樣達(dá)到“無縫覆蓋”。因此，在沒有TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域，還需要GSM網(wǎng)絡(luò)對用戶的3G業(yè)務(wù)進(jìn)行補(bǔ)充。必要時，還需要由3G網(wǎng)絡(luò)向2G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切換。切換性能對于掉話率、話音質(zhì)量和干擾等網(wǎng)絡(luò)其他指標(biāo)性能都有影響，也是通話分析的一個重要方面。切換問題是當(dāng)前TD-SCDMA在網(wǎng)絡(luò)運行及優(yōu)化過程中極為常見的一個問題，切換混亂、切換不合理、切換失敗等問題始終阻礙著整個網(wǎng)絡(luò)整體運行指標(biāo)的進(jìn)一步提升。因此，如何合理地解決切換類問題，對于提高TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)用戶的感知及其自身的市場競爭力都至關(guān)重要。本文，筆者針對中國移動TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用過程中的切換優(yōu)化方案進(jìn)行研究，為在以后進(jìn)行TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)日常優(yōu)化過程中遇到此類問題提供解決方法和思路。

一、切換的分類和切換成功率

移動終端在移動過程中，與基站間的上、下行鏈路需要由服務(wù)小區(qū)（在移動過程中信號漸弱的服務(wù)小區(qū)）向目標(biāo)小區(qū)（在移動過程中信號漸強(qiáng)的相鄰小區(qū)）進(jìn)行切換。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)運行中的切換類型主要有接力切換和硬切換2種。

1.接力切換。接力切換是TD-SCDMA特有的關(guān)鍵技術(shù)之一。它利用上行同步技術(shù)，在切換測量期間使用上行預(yù)同步技術(shù)，提前獲取切換后上行信道的發(fā)送時間和功率信息，在將中上、下行信道先后切換到目標(biāo)小區(qū)，其特點是上、下行鏈路先后由服務(wù)小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)。相對于軟切換而言，接力切換占用系統(tǒng)資源較少，且提高了系統(tǒng)容量；相對于硬切換，接力切換業(yè)務(wù)中斷時間很短，且掉話率低。接力切換工作原理如圖1所示。

2.硬切換。在GSM網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)之間的切換方式均為硬切換方式。在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，硬切換是指正在進(jìn)行業(yè)務(wù)的UE由TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的1個小區(qū)向另1個GSM小區(qū)的切換。硬切換工作原理如圖2所示。

3.切換成功率。切換成功率是切換是否良好的一個重要指標(biāo)，如果切換成功率低，則發(fā)生掉話的幾率就會增加。如，浙江省移動公司要求接力切換成功率要在99%以上，語音業(yè)務(wù)系統(tǒng)間切換成功率要在98%以上。全網(wǎng)關(guān)鍵指標(biāo)主要是通過后臺軟件來獲得的。在網(wǎng)絡(luò)路測過程中，1條道路上UE發(fā)生切換的次數(shù)要盡可能量少，避免頻繁切換；同時，切換到目標(biāo)小區(qū)的信號強(qiáng)度也要盡可能強(qiáng)。切換相當(dāng)于1個小區(qū)向另1個小區(qū)傳遞“接力棒”，因此切換是有風(fēng)險的，傳遞“接力棒”的次數(shù)越多，掉棒的次數(shù)也會越多。

二、切換的參數(shù)以及調(diào)整策略

1.常用的切換類參數(shù)。由于2G網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議存在的問題，目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)還沒有任何CS業(yè)務(wù)由GSM網(wǎng)絡(luò)切換到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的能力，所以在進(jìn)行TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)切換參數(shù)優(yōu)化時，不需要考慮從GSM網(wǎng)絡(luò)到TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的切換參數(shù)優(yōu)化。小區(qū)個性偏移CIO（CellIndivalOffset）是指，對每個被監(jiān)視的小區(qū)都用帶內(nèi)信令分配1個偏移。在UE評估是否已經(jīng)發(fā)生1個事件之前，應(yīng)將偏移量加入測繪量中，從而影響測量報告觸發(fā)的條件。

2.CS業(yè)務(wù)異系統(tǒng)切換判決門限。CS業(yè)務(wù)異系統(tǒng)切換判決門限是針對CS業(yè)務(wù)的，如果異系統(tǒng)切換測量報告采用事件報告方式，該參數(shù)用于設(shè)置3A（異系統(tǒng)切換）事件的測量控制。只有GSM網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)頻率的質(zhì)量高于此門限時，才能滿足觸發(fā)3A事件的必要條件。同時，還需要滿足CS業(yè)務(wù)使用頻率測量值小于CS業(yè)務(wù)使用頻率閾量值，才會觸發(fā)3A事件。如果異系統(tǒng)切換測量報告采用周期報告方式，該參數(shù)則用于RNC側(cè)的異系統(tǒng)覆蓋切換判決。該數(shù)值越大，切換條件越不容易滿足，對信號的變化響應(yīng)就越不明顯，甚至有可能出現(xiàn)掉話的情況。該數(shù)值越小，切換越容易發(fā)生，但也可能帶來不需要的切換，并增加信令地交互。

3.CS業(yè)務(wù)使用頻率RSCP（接收信號電平）質(zhì)量門限。CS業(yè)務(wù)使用頻率RSCP質(zhì)量門限相當(dāng)于協(xié)議中的Threshold Own System，在異系統(tǒng)切換測量報告采用事件報告方式情況下，該參數(shù)用于設(shè)置3A事件的測量控制。只有UE當(dāng)前使用頻率小區(qū)的質(zhì)量低于此門限時，才能滿足觸發(fā)3A事件的必要條件之一。同時，需要滿足GSM網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)小區(qū)RSCP測量值高于CS業(yè)務(wù)異系統(tǒng)切換判決門限，才會觸發(fā)3A事件。該數(shù)值越大，3A事件下門限越容易滿足，切換概率也會增加。該數(shù)值越小，3A事件下門限值越不容易滿足，事件越難觸發(fā)。

4.參數(shù)調(diào)整策略。通過調(diào)高門限，可以減少TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)弱場占用的次數(shù)。在保證TD-SCDMA弱場情況下，順利由GSM網(wǎng)絡(luò)承接（主要針對大量居民區(qū)場景），降低TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中掉話的出現(xiàn)幾率。

5.切換成功率的提高策略。全網(wǎng)可以通過設(shè)置合理的默認(rèn)值為切換的門限值或切換時延等相關(guān)參數(shù)，使全網(wǎng)的切換成功率穩(wěn)定在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。在UE進(jìn)行切換的過程中，用戶序號受到電磁波的干擾，在發(fā)生切換失敗或切換關(guān)系混亂的地點，需要結(jié)合實際地點的情況，決定如何優(yōu)化提高該局部區(qū)域的切換成功率。

三、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中切換類問題的解決思路及實際應(yīng)用

1.TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的切換類問題。在工程進(jìn)行到站點入網(wǎng)階段時，由于受到工程進(jìn)度和敏感站點等問題的干擾，插花站點短期內(nèi)不能安裝開通，造成臨近區(qū)域信號覆蓋較差，但是不能因為個別站點未能開通而延誤整個片區(qū)的入網(wǎng)使用。GSM網(wǎng)絡(luò)只是對TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，優(yōu)化人員要讓用戶盡可能地占用TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的信號，保證用戶在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的弱場環(huán)境下通話并下載數(shù)據(jù)。如何處理此類問題，保證3G移動用戶的正常使用，成為優(yōu)化人員的一大挑戰(zhàn)。

2.解決切換類問題的思路。在原有站點的基礎(chǔ)上，盡量使UE占用在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)上并優(yōu)化覆蓋信號，減少向GSM網(wǎng)絡(luò)的切換。首先解決覆蓋問題，然后梳理各小區(qū)間的切換關(guān)系。雖然覆蓋不好或者有干擾不一定造成切換關(guān)系的混亂，但覆蓋和切換關(guān)系是基礎(chǔ)。因此，應(yīng)盡量少進(jìn)行切換，且每次都能切換到所處位置信號最強(qiáng)的小區(qū)，才能達(dá)到提高優(yōu)化切換成功率和減少切換掉話數(shù)量的目的。

3.實際操作步驟。在問題地點附近道路進(jìn)行現(xiàn)場測試，測試完畢后回放數(shù)據(jù)，檢測覆蓋效果。如果確認(rèn)是弱覆蓋（結(jié)合參數(shù)PCCPCH_RSCP），則確立1個主導(dǎo)頻信號，通過增強(qiáng)該小區(qū)發(fā)射功率，調(diào)整室外天線方位角、機(jī)械下傾角等手段，增強(qiáng)該小區(qū)在問題點的信號，達(dá)到梳理切換關(guān)系的目的。如果該路段覆蓋良好，則考慮干擾的影響（結(jié)合參數(shù)PCCPCH_C/I、鄰區(qū)列表和拉線圖），通過修改頻點、調(diào)整工程參數(shù)、修改切換類參數(shù)等手段，使問題區(qū)域的各項數(shù)值達(dá)標(biāo)。在調(diào)整措施實施后，驅(qū)車進(jìn)行復(fù)測，并與優(yōu)化前數(shù)據(jù)進(jìn)行對比確認(rèn)問題是否解決。若問題未解決，則分析復(fù)測數(shù)據(jù)，再次進(jìn)行調(diào)整，直至問題路段達(dá)標(biāo)。