楊天鵬+嚴健+貢冰洲
【摘要】 擴載是常用疏忙手段,目前大部分區(qū)域都已經(jīng)擴成雙頻,甚至三頻、四頻,換頻切換無處不在。本文重點介紹了換頻切換方案的配置原則,對于常用的異載頻硬切換解決方案進行比較和分析。
【關鍵詞】 硬切換 偽導頻 數(shù)據(jù)庫方式 RTD
一、換頻切換技術方案
換頻切換主要發(fā)生在終端由雙載頻區(qū)域向單載頻區(qū)域移動的過程中。所有基站共同的載頻稱為公共載頻,另一個載頻稱為第二載頻。當手機在臨界區(qū)的第二載頻上時,可能會向相鄰的單載頻基站移動。由于相鄰單載頻基站沒有第二載頻,必然會出現(xiàn)手機從第二載頻切換到公共載頻的臨界區(qū)換頻切換。由于手機只能搜索一個頻率,因此在第二載頻上無法看到相鄰的單載頻基站,無法自主發(fā)起切換,必須由基站通過以下算法來命令手機進行切換。此切換過程我們就稱為換頻切換。目前可選的一般有數(shù)據(jù)庫輔助切換、基于偽導頻切換和基于移動臺輔助切換等三種方式。
1.1基于數(shù)據(jù)庫的換頻切換
基于數(shù)據(jù)庫的換頻切換無需增加任何硬件設備,只是通過對邊界區(qū)域進行相關參數(shù)設置,主要包括RTD_ THRESHOLD及T_DROP_SSHO等參數(shù),這些參數(shù)的設置一般都是通過大量的測試計算得出,具體各個基站可以不同?;靖鶕?jù)終端上報信息判斷其移動方向和距離,當終端到達相鄰小區(qū)并滿足觸發(fā)條件時,進行異頻切換來保障通話的連續(xù)性。
在現(xiàn)網(wǎng)中,我們定義與單載頻基站相鄰的兩載頻小區(qū)稱為臨界小區(qū)。對于臨界小區(qū),我們需要為其配置優(yōu)選鄰區(qū),配置的方法主要是通過鄰區(qū)切換統(tǒng)計找出與本小區(qū)切換最多的單載頻小區(qū),所能選擇的個數(shù)取決于該小區(qū)的換頻切換模式,基于數(shù)據(jù)庫的換頻切換可分為Handdown方式和Handover方式。Handdown方式是指異頻切換目標小區(qū)包括本小區(qū),該種方式下可以配置3個優(yōu)選鄰區(qū);Handover方式目標小區(qū)不包括本小區(qū),該種方式下可以配置4個優(yōu)選鄰區(qū)。
1.2基于偽導頻的換頻切換
偽導頻方式是解決異頻硬切換最傳統(tǒng)也是最有效的辦法。它需要將所有邊界區(qū)域的單載頻小區(qū)擴為二載,而且將第二載屬性配置為偽導頻屬性,第二載的頻率與雙載區(qū)域第二頻率一致。終端從雙載頻區(qū)域移動過來時,通過偽導頻信號的引導,使終端能夠適時切換到單載頻小區(qū)。配置偽導頻屬性的載扇僅有導頻信號輸出,無同步、尋呼、接入等信道,也不在該載扇下建立業(yè)務信道,不分擔話務量。
偽導頻換頻切換不需要判斷臨界小區(qū)RTD_THRESHOLD和T_DROPSSHO門限,使用的就是切換加門限T_ADD和T_COMP_HARD比較門限。
1.3基于偽導頻的換頻切換
該方式除了要滿足數(shù)據(jù)庫切換的條件外,還需要手機的支持,要求終端版本MOB_P_REV>6,而且在OMC的BSC參數(shù)中需要打開移動臺輔助切換開關。一般現(xiàn)網(wǎng)中仍大量存在的IS95A手機都不支持,現(xiàn)網(wǎng)使用較少,在此不作詳談。
二、應用場合及實效
2.1各種方案的優(yōu)缺點
基于數(shù)據(jù)庫的方式的優(yōu)點:無需額外硬件投資,實施簡便,對任何版本的移動終端都適用;缺點:會影響邊界小區(qū)的容量、參數(shù)設置比較復雜、網(wǎng)絡優(yōu)化難度較大。事實上數(shù)據(jù)庫方式的切換成功率不高。這是由于無線環(huán)境的復雜性,完全由軟件進行判斷和觸發(fā)硬切換會帶有一定的誤差。環(huán)路時延算法在有陰影衰落時誤差較大,尤其是當移動臺繞到建筑物背后時陰影衰落的影響更加明顯。
目前國內(nèi)外采用偽導頻方式進行換頻切換的占大多數(shù),因為無論是建筑物內(nèi)還是建筑物外,偽導頻方式的切換成功率都很高。這種方案的優(yōu)點是無線網(wǎng)絡規(guī)劃及小區(qū)參數(shù)設置簡單,對任何版本的移動終端都適用,切換成功率高,并且不會影響邊界小區(qū)的容量。缺點是需要在所有邊界單載頻小區(qū)增加偽導頻載扇,網(wǎng)絡設備投資額相對較高。
換頻切換中T_COMP_HARD_VOICE和T_COMP_ HARD_DATA兩個參數(shù),由于這兩個參數(shù)會直接參與到切換判決,所以為了更好地實現(xiàn)換頻切換,需要對這兩個參數(shù)做優(yōu)化,如果這個門限過小,會過早地觸發(fā)換頻切換,如果過大的話,會造成切換不易發(fā)生而掉話。
舉例來說, A市使用的是基于數(shù)據(jù)庫的切換方式,而B市使用的是基于偽導頻的切換方式。我們提取了一周基本載頻的忙時(早10點)硬切換成功率對比圖,如下表:
顯然,偽導頻方式的硬切換成功率明顯比數(shù)據(jù)庫方式的硬切換成功率更高。
偽導頻觸發(fā)的切換方式和數(shù)據(jù)庫輔助的切換方式各有優(yōu)缺點。從保證網(wǎng)絡質(zhì)量、提高硬切換成功率的角度出發(fā),建議優(yōu)先考慮采用偽導頻觸發(fā)的硬切換方式;對于一些話務量較低、切換頻度不高的區(qū)域,根據(jù)設備的具體性能情況,也可以采用數(shù)據(jù)庫輔助的硬切換方式。
以上兩種換頻切換方式都是屬于盲切,系統(tǒng)并不知道目標載扇的實際信號覆蓋情況。達到IS-95B版本要求的CDMA終端都具備了異頻掃描功能,終端在邊界區(qū)域通話時可以按照系統(tǒng)的指示,在壓縮的空閑時間內(nèi)掃描測試其他頻點的導頻強度,并根據(jù)相應的門限設定,適時地切換到單載頻小區(qū)。該手機輔助的切換方式不需對網(wǎng)絡進行任何硬件增加和軟件設置,切換成功率較高。缺點是由于IS-95A以前的版本終端無異頻掃描功能,在邊界區(qū)域隨著位置的移動和信號強度的逐漸減弱,會發(fā)生掉話而無法正常切換現(xiàn)象。同時不同廠家設備對該功能的支持程度也不同,實際網(wǎng)絡應用比較困難。
2.2實際應用場合
結合實際情況,目前我們急需解決硬切換問題的場合有室內(nèi)分布系統(tǒng),城郊結合部和城市邊界等。
目前許多大型城市中心一般都有雙載頻的宏基站覆蓋主要街區(qū),但是大酒店、寫字樓、商廈、展覽館、地鐵、隧道和機場等建筑物內(nèi)的室內(nèi)分布系統(tǒng)基本上都是283單載頻的,從街區(qū)的室外走入建筑物內(nèi)就會遇到異載頻硬切換的問題。這種情況下的邊界區(qū)域最大的特點是切換邊界不連續(xù),邊界小區(qū)的覆蓋半徑不一致,而且零星分布在整個網(wǎng)絡中。如果采用數(shù)據(jù)庫輔助的硬切換方式,一般很難通過參數(shù)的合理設定來控制室內(nèi)外的切換邊界,另外對邊界小區(qū)的容量影響也將導致整個網(wǎng)絡性能的大幅下降。因此對于室內(nèi)外的多載頻邊界區(qū)域,建議采用偽導頻觸發(fā)的硬切換方式。
實際上在處理此類問題時,如果該樓宇有一定的話務量,我們建議將室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源改為RRU,在該RRU上也開雙載;如果確實室內(nèi)話務量較低,建議用寬帶直放站覆蓋,選擇該直放站的施主扇區(qū)也是雙載扇區(qū)。
城郊結合部是我們最常見的換頻切換區(qū)域。由于郊區(qū)和農(nóng)村的話務量較小,所以位于郊區(qū)和農(nóng)村的宏基站一般都是283單載頻的,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,城郊之間和城鄉(xiāng)之間的人際交流日益增加,話務量也隨著快速增加。從城區(qū)走進郊區(qū)或鄉(xiāng)村的異載頻硬切換問題也就顯得異常重要。在此種場合,基于數(shù)據(jù)庫的換頻切換和基于偽導頻的換頻切換方式都是可以考慮的。如果載頻資源豐富,且投資可以得到保證,建議還是采用偽導頻的方式,相對來說基于偽導頻的換頻切換具有更好的健壯性。
三、結束語
多載頻的應用只有結合實踐應用,才能找到符合網(wǎng)絡實際情況的技術方案。也只有做好整個網(wǎng)絡的優(yōu)化工作,提高網(wǎng)絡的運營質(zhì)量,才能充分發(fā)揮雙載波技術在現(xiàn)階段CDMA網(wǎng)絡中的作用。