SIEMENS无线系统机制简介

王建东[e-mail]2005-07-07SIEMENS无线系统机制简介©Siemens,2005Page21.小区选择机制(CellselectionMechanism)•小区选择(Cellselection)•小区重选(Cellreselection)2.越区切换机制(HandoverMechanism)3.降低干扰机制(InterferenceReductionMechanism)•动态功率控制(DynamicPowerControl)•跳频(FrequencyHopping)•断续传输(DTX)4.多层网络结构(HierarchicalCellStructure)•微小区(MicroCells)•双频网络(DualBandNetwork)5.无线链路失败(RadioLinkFailure)主要内容©Siemens,2005Page3第一部分：小区选择机制小区选择一般以C1算法为基础：C1＝AV_RXLEV-RXLEVAMI-Max(0,MS_TXPWR_MAX_CCH-P)＝AV_RXLEV-RXLEVAMIAV_RXLEV=1/5*(RXLEV1+RXLEV2+...+RXLEV5)手机开机时作小区选择，这时会选择一个合适的小区。而合适的小区是指C1大于0，并且没有被禁止接入的小区（CELLBARR=FALSE）CBQ=1:低优先级CBQ=0:高优先级PHASE2的手机将首先查找是否存在高优先级的“合适小区”，没有则继续在低优先级的“合适小区”中查找。小区选择©Siemens,2005Page4第一部分：小区选择机制一般地，手机在关机时都会储存当时的BCCH信息，当再次开机时，手机会先搜寻相关的小区，如果搜寻成功，则优先选择；否则将按以下流程进行小区选择：©Siemens,2005Page5第一部分：小区选择机制PHASE1手机小区重选以采用C1算法：C1＝AV_RXLEV-RXLEVAMI-Max(0,MS_TXPWR_MAX_CCH-P)＝AV_RXLEV-RXLEVAMIAV_RXLEV=1/5*(RXLEV1+RXLEV2+...+RXLEV5)C1(neighborcell)C1(servingcell)小区重选©Siemens,2005Page6第一部分：小区选择机制PHASE2手机小区重选以采用C2算法：C2＝C1－CRESOFF（PENTIME＝31）C2＝C1＋CRESOFF－TEMPOFF（TPENTIME31）C2＝C1＋CRESOFF（ELSE）A小区要重选上B小区时，如果出现跨不同LAC区域，则需满足下面条件：C2a＋CELLRESHC2b©Siemens,2005Page7当服务小区改变（位置移动）时维持通话接续在干扰严重的情况下进行信道切换小区边界及无线网络结构的设计主要目标:第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page8手机基站上行链路下行链路有关“下行”和“上行”的解释第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page9越区切换的步骤子过程执行设备1.测量–“当前服务小区”的连接质量–“相邻小区”的接收电平MS,BTSMS2.测量值预处理BTS3.邻区记录BTS4.越区切换决定BTS5.目标小区列表的生成BTS6.目标小区选择–BSS内的切换–BSS间的切换BSCMSC7.新信道的选择BSC8.越区切换执行MS,BTS,BSC,MSC第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page10越区切换的类型BSC1bBSC1aMSC1MSC21.IntracellHandover2.Intra-BSSHandover3.Intra-MSCHandover4.Inter-MSCHandoverBSC24312IntracellHandover:小区内切换Intra-BSSHandover:BSS内切换Intra-MSC:MSC内切换Inter-MSC:MSC间切换类型2,3,4也被称为小区间的切换(IntercellHandover)第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page11无线原因：质量太差(QualityHandover)inter/intracellhandover接收电平太低(LevelHandover)intercellhandoverMS-BS距离太远(DistanceHandover)intercellhandover存在更合适的小区(PowerBudgetHandover)intercellhandover系统原因：当前服务小区拥塞(directretry)intercellhandover第二部分：越区切换机制越区切换的类型©Siemens,2005Page12在处理测量数据过程中使用的“加权”方案1.TDMA帧200kHzTime04321076543214,615msec=8577µs每个射频载波(RFC)提供8个时分复用的物理信道(时隙)1个TDMA帧=8个时隙=8*577毫秒=4,165毫秒2.SACCH复帧SACCHburstspeechburstidleslot1个SACCH复帧包含104个TDMA帧，即0.433秒第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page13概述“加权”应用于BTS中对接收电平和质量测量值的处理“加权”在滑动平均窗的范围内使用“加权”用来区分FULL值和SUB值“加权”只有当运用DTX功能(DTXenabled)时才有效取自100个TDMA帧的测量数据10012取自12个特殊TDMA帧的测量数据•••••••••Sub值在12个TDMA帧上取平均，而Full值在104个TDMA帧上取平均，故Full值更准确。Full值:Sub值:对Fullvalue和Subvalue的解释:第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page14举例:关于接收电平RXLEV的平均•滑动平均窗的尺寸为A_LEV_HO=4•对full值的加权因子为W_LEV_HO=2取较多的full值是合理的，因为full值比sub值准确。2129292327273221292327323128RXLEV_SUB(加权因子为1)RXLEV_FULL(加权因子为2)滑动平均窗每个SACCH复帧(0.48s)得到的测量值平均值=27第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page15第二部分：越区切换机制切换的优先级©Siemens,2005Page16越区切换的决定越区切换类型缩写决定标准质量引起的小区间切换IRQUAL1.RXQUAL_XXL_RXQUAL_XX_H2.RXLEV_XXL_RXLEV_XX_IH3.XX_TXPWR=Min(XX_TXPWR_MAX,P)接收电平引起的切换LEV1.RXLEV_XXL_RXLEV_XX_H2.XX_TXPWR=Min(XX_TXPWR_MAX,P)距离引起的切换DIST1.MS_BS_DISTMS_RANGE_MAX功率余量引起的切换PBGT1.RXLEV_NCELL(n)RXLEV_MIN(n)+Max(0,MS_TXPWR_MAX(n)-P)2.PBGT(n)HO_MARGIN(n)质量引起的小区内切换IAQUAL1.RXQUAL_XXL_RXQUAL_XX_H2.RXLEV_XXL_RXLEV_XX_IH第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page17IntercellHOduetolevelIntercellHOduetoqualityL_RXQUAL_XX_HL_RXLEV_XX_IHRXQUAL7063RXLEVL_RXLEV_XX_HnohandoveractionduetoqualityorlevelIntracellHOduetoqualityL_RXQUAL_XX_H:质量切换上行/下行门限值L_RXLEV_XX_H:电平切换上行/下行门限值L_RXLEV_XX_IH:如果质量差到低于某一门限值，但接收电平高于L_RXLEV_XX_IH,将会触发小区内切换针对质量和电平引起的紧急切换第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page18有关“功率余量”(PowerBudget)的解释PBGT(n)=RXLEV_NCELL(n)-(RXLEV_DL+PWR_C_D)+Min(MS_TXPWR_MAX,P)-Min(MS_TXPWR_MAX(n),P)路径损耗(当前服务小区)-路径损耗(相邻小区)=BS_TXPWR-RXLEV_DL-(BS_TXPWR_MAX(n)-RXLEV_NCELL(n))=RXLEV_NCELL(n)-(RXLEV_DL+PWR_C_D)+BS_TXPWR_MAX-BS_TXPWR_MAX(n)假定：BS_TXPWR_MAX-BS_TXPWR_MAX(n)=MS_TXPWR_MAX-MS_TXPWR_MAX(n)实际上，“功率余量”代表：第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page19功率余量切换算法MSRXLEV_NCELL(n)RXLEV_MIN(n)PBGT(n)HOMARGINRXLEV_MIN(n)HOMARGINPBGT(n)=路径损耗(当前服务小区)-路径损耗(相邻小区)当前服务小区接收电平相邻小区接收电平第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page20紧急切换算法跨小区电平切换(IntercellHOduetolevel)假设此刻连接质量没有差到触发切换，且手机和基站的发射功率都已达到最大值RXLEV_MIN(n)L_RXLEV_XX_H当前服务小区接收电平相邻小区接收电平第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page21跨小区质量切换(IntercellHOduetoQuality)L_RXLEV_DL_IH(35:-75dbm)RxqualTimeRxlev71564320L_RXQUAL_DL_H0:-110dbmRXLEVMIN(12:-98dbm)切换前服务小区下行连接质量切换前相邻小区下行接收电平发生切换的时刻切换后服务小区下行连接质量切换前服务小区下行接收电平切换后服务小区下行接收电平假定手机和基站的发射功率都已达到最大值第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page22小区内质量切换(IntracellHOduetoQuality)假定手机和基站的发射功率都已达到最大RxqualTimeRxlevL_RXLEV_DL_IH(35:-75dbm)71564320L_RXQUAL_DL_H0:-110dbmRXLEVMIN(12:-98dbm)发生切换的时刻切换前服务小区下行连接质量切换后服务小区下行连接质量切换前服务小区下行接收电平切换后服务小区下行接收电平(取自小区内另一个频点)相邻小区下行接收电平第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page23目标小区列表的生成一旦作出了切换的决定，就产生一个目标小区列表目标小区列表能容纳小区数量的最大值由参数N_CELL决定(0...15)目标小区列表中候选小区的排序标准:PRIO_NCELL(n)=PBGT(n)-HO_MARGIN(n)邻区进入目标小区列表的条件:对于质量，电平和距离的小区间切换:RXLEV_NCELL(n)RXLEV_MIN(n)+MAX(0,MS_TXPWR_MAX(n)-P)对于功率余量切换:RXLEV_NCELL(n)RXLEV_MIN(n)+MAX(0,MS_TXPWR_MAX(n)-P)PBGT(n)-HO_MARGIN(n)0第二部分：越区切换机制©Siemens,2005Page24越区切换的主要参数及其设置参数名称数据库分项设置简要解释HOAVELEVHandover5-1电平切换平均窗口的尺寸和权值HOAVQUALHandover5-2质量切换平均窗口的尺寸和权值HOAVDISTHandover8距离切换平均窗口的尺寸和权值HOAVPWRBHand