【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的廠家采用了不同的算法，在國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商中華為采用的是HUAWEI_2 算法，在國(guó)外設(shè)備廠商中愛(ài)立信的設(shè)備采 用的是 LOCATING算法。HUAWEI_2 與 LOACTING 的不同點(diǎn)在于在小區(qū)分層結(jié)構(gòu)中，華為 HUAWEI_2中將小區(qū)分為 4 層，且每層分為 16 個(gè)優(yōu)先等級(jí)，不同層、不同級(jí)都有門(mén)限值；愛(ài)立信 LOCATING 算法中只分為 3 層，且每層不分優(yōu)先級(jí)。 1． 2 切換的介紹 在移動(dòng)通信網(wǎng)中切換是必不可少的，切換是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在通話期間從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè) 小區(qū)時(shí)，將呼叫在其進(jìn)程中從一個(gè)無(wú)線信道轉(zhuǎn)換到另一個(gè)信道的過(guò)程。 1． 2． 1 切換目的 在移動(dòng)中保持通話的連續(xù) 切換的基本功能就是保證移動(dòng)臺(tái)穿越小區(qū)邊界時(shí)保證通話的連續(xù)，減小掉話率。 提高系統(tǒng)的整體性能 有時(shí)切換是為了使系統(tǒng)的性能更優(yōu)。如因?yàn)樵拕?wù)量的原因而發(fā)生切換。 2 1． 2． 2 切換準(zhǔn)則 切換準(zhǔn)則 包括無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)與網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)則。 1． 無(wú)線準(zhǔn)則： 上 /下行接收電平低于門(mén)限值 上 /下行接收質(zhì)量低于門(mén)限值 MS 與 BTS 之間的距離（以時(shí)間提前量 TA 表示）大于門(mén)限值 無(wú)線射頻干擾大于門(mén)限值 2． 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)： 話務(wù)負(fù)荷調(diào)整 1． 3 切換的分類(lèi)與比較 切換在不同的網(wǎng)絡(luò) 中有 不同的分類(lèi)，從切換的類(lèi)別上可分為軟切換、硬切換、更軟切換。在 2G 系統(tǒng)中分為 CDMA 系統(tǒng)的軟切換和 GSM 系統(tǒng)的硬切換，在 3G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中分為 WCDMA、 CDMA20xx 系統(tǒng)的軟切換和 TDSCMA 的接力切換。軟切換與硬切換的區(qū)別在于軟切換在切換過(guò)程中無(wú)切換縫隙在硬切換中有一定的切換縫隙，軟 切 換成本較低，接力切換是介于硬切換和軟切換之間的一種新型切換，切換成功率高信道利用率高。從切換原因上可分為弱信號(hào)切換、質(zhì)差切換、超 TA 切換。從切換的進(jìn)程上可以分為， TCH切換和 SDCCH切換。 1． 4 切換算法 在切換過(guò)程中切換的流程是根據(jù)切換算法來(lái)執(zhí)行的，在 GSM0508 協(xié)議中給出了切換算法的定義，切換判決算法就是由測(cè)量報(bào)告觸發(fā)的，判斷當(dāng)前的通話是否需要進(jìn)行切換，進(jìn)行什么樣的切換，以及切換的目標(biāo)小區(qū)的一種邏輯算法。通信設(shè)備廠商根據(jù) GSM0508 協(xié)議自己研究制定出了自己的切換算法，但各個(gè)廠商中的切換算法是各不相同的， 同一個(gè)廠商中在各個(gè)網(wǎng)絡(luò) 中的切換算法也是不一樣的。 如 在愛(ài)立信的 GSM 系統(tǒng)的采用的切換算法是 LOCATING， 華為的 GSM 系統(tǒng)的采用的是 HUAWEI2。 MOTO 的切換算法是根據(jù)小區(qū)層級(jí)不同分為了普通切換、 微蜂窩切換、雙頻網(wǎng)切換，不同的切換采用了不同的切換算法。在普通切換中采用的 PBGT 算法；在微蜂窩切換中采用的是基于 PBGT 3 的 AHA 切換算法， AHA 又細(xì)分 7 種不同類(lèi)型的算法；在雙頻網(wǎng)中采用的是基于 AHA 算法的 ALM 切換算法 。 2 不同 廠家切換算法介紹 2． 1 華為 HUAWEI2 切換算法 圖 11 華為切換算法與其它功能模塊之間的關(guān)系 2． 1． 1 華為切換算法的特點(diǎn) 我公司華為現(xiàn)在使用的是 HUAWEI_2 算法，這種算法基于小區(qū)列表（ CRL： CELLRANKLIST)，其核心思想是按照某種標(biāo)準(zhǔn)把服務(wù)小區(qū)及鄰近小區(qū)排序，作為切換時(shí)選擇目標(biāo)的小區(qū)的依據(jù)。 華為切換算法基于分層小區(qū)結(jié)構(gòu)，考慮到 M900/M1800 多種組網(wǎng)方式共存的復(fù)雜情況，在處理方式考慮了小區(qū)優(yōu)先級(jí)、失敗懲罰、切換保護(hù)、乒乓效應(yīng)的消除、小區(qū)內(nèi)連續(xù)切換的防止、速度敏感性、流量控制等問(wèn)題。 華為切換算法具有以下特點(diǎn)： 優(yōu)先級(jí)設(shè)置非常豐富完善，不僅可以區(qū)分小區(qū)的不同層次，還可以區(qū)分出同一層小區(qū)的優(yōu)先級(jí)，為 GSM900/1800 處于同一層的情況提供了良好的切換控制功能。 在處理快速移動(dòng)手機(jī)時(shí)增加了新的算法，以 根據(jù)手機(jī)的移動(dòng)情況決定 4 是否切入高層小區(qū)，同時(shí)輔助時(shí)間懲罰，更加體現(xiàn)出分層小區(qū)的優(yōu)勢(shì)。 華為切換算法具有流量動(dòng)態(tài)分級(jí)切換控制功能，可以通過(guò)控制切換均衡各個(gè)小區(qū)的話務(wù) 量 。 測(cè)量報(bào)告結(jié)構(gòu)。 2． 1． 2 小區(qū)級(jí)分層分級(jí)切換原理 1． 小區(qū)分層分級(jí)結(jié)構(gòu) 在大容量的 GSM 系統(tǒng)中，應(yīng)用華為切換算法，可以將整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置成為 4 個(gè)層次，每個(gè)層次最大可以分成 16 個(gè)優(yōu)先級(jí)。以次可以引導(dǎo)小區(qū)資源占用和切換過(guò)程。 第一層為 GSM900 和 GSM1800 微蜂窩 第二層為 GSM1800 普通小區(qū) 第三層為 GSM900 普通小區(qū) 第四層為 GSM900 宏蜂窩（傘狀小區(qū)） 切換數(shù)據(jù)配置的原則是低層次小區(qū)吸收話務(wù)量，高層次小區(qū)解決無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題。通常為了避免過(guò)于頻繁的切換，慢速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)可以優(yōu)先占用或切換到微蜂窩小區(qū)（層一）和普通 GSM1800 小區(qū)；而快速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)則應(yīng)占用較高層次的普通 GSM900 小區(qū)（層三）和傘狀蜂窩小區(qū)（層四），且通常在高層次小區(qū)之間進(jìn)行切換。 2． 2 愛(ài)立信 LOCATING 算法 2． 2． 1 什么是 LOCATING？ LOCATING 是愛(ài)立信 BSC 中決定切換的軟件算法，是 GSM 切換的核心所在。 LOCATING 的主要功能就是根據(jù)服務(wù)小區(qū)和周?chē)弲^(qū)的情況，以及小區(qū) 的參數(shù)設(shè)置等，通過(guò)一定的定位算法，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能，對(duì)服務(wù)小區(qū)和鄰 區(qū)進(jìn)行 RANKING 排隊(duì)，找出最適合的切換目標(biāo)小區(qū)。 2． 2． 2LOCATING 算法中的測(cè)量報(bào)告： LOCATING 中的測(cè)量報(bào)告是由兩部分組成，一部分是 MS 通過(guò) SACCH 信道上發(fā)送給 BTS 的，包括服務(wù)小區(qū)的下行電平 RXLEVDL、下行質(zhì)量RXQUALDL（ BER）、 RXLEVDL（相鄰小區(qū)中最強(qiáng)的六個(gè)小區(qū)的 BCCH 信號(hào)強(qiáng)度）；另外一部分由 BTS 通過(guò) MS 通話測(cè)量的 MS 服務(wù)小區(qū)發(fā)的上行通話 5 電平 RXLEVUL、上行通話質(zhì)量 RXQUALUL、 TA 值。 MS 在通話狀態(tài)時(shí)，通過(guò) MS 通過(guò) TDMA 幀的空閑幀 來(lái) 測(cè)量并通過(guò) SACCH 信道傳送給 BTS。 BTS接受到 MS 上發(fā)的測(cè)量報(bào)告后將自己測(cè)量的 數(shù)據(jù) 一起傳送給 BSC 進(jìn)行LOCAING 計(jì)算。測(cè)量報(bào)告的周期為 480mS（一個(gè) SACCH 周期）。測(cè)量報(bào)告的內(nèi)容不僅在 LOCATING 中起作用，同時(shí)也是功率控制算法中計(jì)算依據(jù)。 2． 2． 3 LOCATING 中的排隊(duì)： 在對(duì)上報(bào)的鄰區(qū)進(jìn)行排隊(duì)時(shí)，分為 ERICSSON1 算法和 ERICSSON3 算法。ERICSSON1 和 ERICSSON3 算法的區(qū)別在于 ERICSSON1 要考慮信號(hào)強(qiáng)度和路徑損耗，而 ERICSSON3 不需要考慮路徑損耗，較 ERICSSON1 更簡(jiǎn)單。在應(yīng)用中通常用 ERICSSON1 算法。在 ERICSSON1 中在先通過(guò) M 算法滿足充足電平之后進(jìn)入 K 算法， K 算法計(jì)算出鄰區(qū)屬于 K 排隊(duì)還是 L 排隊(duì)， 列表中 L排隊(duì)小區(qū) 較 K 小區(qū)的靠前。 K 算法是以信號(hào)電平為依據(jù)， L 算法是以路徑損耗為依據(jù)。 2． 2． 4LOCATING 算法的目的： 在任何地點(diǎn)都有合適的小區(qū)提供連接。 避免干擾（話音質(zhì)量）。 最大的 C/I 值（話音質(zhì)量和容量）。 3 LOCATING 算法深入研究 3． 1 概述 6 定位算法目的是為了提供按一定優(yōu)先級(jí)順序排列的可能候選小區(qū)。這種算法包括八個(gè)步驟，如圖 31。 圖 31LOCATING 算法主要步驟 3． 2 Initiations 一個(gè)連接的定位處理包括基本的定位算法和輔助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能部分。定位算法是在立即分配（新呼叫）或分配（ Assignment to another cell）或切換成功后建立的。這意味著所有的連接如話音連接、數(shù)據(jù)話務(wù)、 SMS 消息、位置更新、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、緊急呼叫等都需由定位來(lái)處理。在 SDCCH 上的切換，可用SCHO 參數(shù)來(lái)禁止或開(kāi)啟。 7 在改變信道時(shí)（分配、切換、子小區(qū)改變和內(nèi)部小區(qū)切換），新的定位將會(huì)建立，并執(zhí)行處理這次連接，老的定位將結(jié)束。如果新的定位是由于切換引起的，那么一系列懲罰列表將從老的定位傳送過(guò)來(lái)（同一 BSC 中）。緊急切換到另一個(gè) BSC 小區(qū)時(shí)，有限懲罰消息（原因值）也將被傳送，以確定哪種緊急切換，但不是懲罰列表，再根據(jù)新小區(qū)設(shè)定的懲罰值，時(shí)間來(lái)懲罰原來(lái) BSC中的小區(qū)。 在分配、切換或子小區(qū)改變之后要求保持在該信道一段時(shí)間 而不進(jìn)行切換。其原因是定位進(jìn)行新的可靠計(jì)算的 濾波 測(cè)量需要一定時(shí)間。因此，一開(kāi)始定位計(jì)算器就開(kāi)始計(jì)數(shù)，計(jì)算器是為了禁止進(jìn)一步的切換直到期滿。在分配、切換、子小區(qū)改變或內(nèi)部小區(qū)切換之后，計(jì)算器 TINIT 起用。在立即分配后，允許分配 TCH 到本小區(qū)或其它小區(qū)，但切換需等 TINIT 計(jì)數(shù)滿后。 3． 3 Filtering 3． 3． 1 測(cè)量準(zhǔn)備 定位算法是基于 MS 和 BTS 上報(bào)的測(cè)量值和系統(tǒng)中設(shè)定的相關(guān)參數(shù)值而來(lái)的。這些測(cè)量值在一個(gè) SACCH 周期內(nèi)及 被更新一次。每次上報(bào)的報(bào)告中包括 MS 測(cè)的 6 個(gè)最強(qiáng)鄰區(qū)的電平值。 MS 將下行測(cè)量報(bào)告?zhèn)鞯?BTS， BTS再加上上行測(cè)量報(bào)告一起傳給 BSC。 在測(cè)量報(bào)告中，所有的信號(hào)電平值都采用 0～ 63 的值來(lái)表示，對(duì)應(yīng)110dBm～ 47 dBm。信號(hào)質(zhì)量采用比特差錯(cuò)率（ BER）來(lái)表示，用整數(shù)值 0~7表示， 0 代表好質(zhì)量（低 BER），而 7 表示差質(zhì)量（高 BER）。定位算法將 0~7值線性轉(zhuǎn)換為 0~70 的 dtqu 來(lái)做計(jì)算。 在測(cè)量報(bào)告上傳過(guò)程中存在丟失的情況，故采用了 MISSNU 參數(shù)來(lái)控制有丟失的情況下測(cè)量報(bào)告是否還起作用，參數(shù) MISSNUM 確定連續(xù)可缺少的測(cè)量報(bào)告數(shù)（對(duì)服務(wù)小區(qū)和鄰區(qū)），對(duì)于連續(xù)丟失測(cè)量報(bào)告的小區(qū)，不能成為切換的目標(biāo)小區(qū)，如果在 MISSNUM 個(gè)測(cè)量周期前，丟失測(cè)量報(bào)告的小區(qū)又恢復(fù)有測(cè)量報(bào)告了，丟失的測(cè)量報(bào)告將由已有的測(cè)量報(bào)告線性插值得到，該小區(qū)恢復(fù)為可切換的候選小區(qū)。如果連續(xù)丟失的測(cè)量報(bào)告大于 MISSSUM 數(shù)，將停止對(duì)該小區(qū)的 濾波 處理，這之后若又有該小區(qū)測(cè)量報(bào)告，將重新啟動(dòng) 濾波 器，并把該小區(qū)作為一個(gè)新的小區(qū)來(lái)處理。 對(duì)服務(wù)小區(qū)丟失報(bào)告的處理和鄰小區(qū)一樣，另外如果服務(wù)小區(qū)的測(cè)量值丟失，定位將會(huì)被延緩直到測(cè)量值重新到達(dá)。 如果緊急 情況產(chǎn)生，而當(dāng)前測(cè)量報(bào)告如果沒(méi)有可用的鄰近小區(qū)，則最后接 8 收的且時(shí)間在 MISSNUM 周期內(nèi)的測(cè)量報(bào)告中的鄰近小區(qū)就被采用。 3． 3． 2 信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量的 濾波 為了平滑測(cè)量結(jié)果，消除測(cè)量噪聲，將對(duì)測(cè)量的信號(hào)強(qiáng)度、質(zhì)量、 TA 值進(jìn)行 濾波 處理?？捎玫揭韵挛宸N濾波器： *一般的 FIR filters（ general FIR filters） *遞歸直線平均（ recursive straight average） *遞歸的指數(shù)（ recursive exponential） *遞歸一階 butterworth（ recursive 1st. order Butterworth） *中值（ median） 在現(xiàn)網(wǎng)中使用的是遞歸直線平均（ recursive straight average） 濾波 器類(lèi)型，公式為： rxlevt= rxlevt 1 + [(signal strength)t ( signal strength)tn ] / n n 表示 濾波 器長(zhǎng)度，單位 SACCH 周期（ 1 周期為 ） t 表示某個(gè) SACCH 周期， t－ 1 表示比 t 早 SACCH 周期的時(shí)刻 該 濾波 器的優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算效率高， BSC 硬件負(fù)荷低， 濾波器 長(zhǎng)度 n 越小，越靈敏。 如圖 32， t0 時(shí)刻開(kāi)始有測(cè)量報(bào)告，對(duì)服務(wù)小區(qū)來(lái)說(shuō)， 濾波 器 濾波 系數(shù)為1，而對(duì)鄰小區(qū)來(lái)說(shuō)， t0 時(shí)刻的一個(gè)測(cè)量報(bào)告， 濾波器 不考慮，從 t0＋ 1 時(shí)刻的第二個(gè)測(cè)量報(bào)告開(kāi)始進(jìn)行 ramp 處理，在 ramp 周期內(nèi) 濾波器 系數(shù)從 逐步提升到 1。開(kāi)始一段時(shí)間對(duì)鄰區(qū)的測(cè)量強(qiáng)度值進(jìn)行低估處理，目的是保障切換目標(biāo)鄰區(qū)的可靠。 9 圖 32 濾波器開(kāi)始工作情況 3． 3． 3 濾波 類(lèi)型選擇和 濾波 長(zhǎng)度選擇 1． 信號(hào)強(qiáng)度濾波 器選擇如下表 表 31 信號(hào)強(qiáng)度濾波器選擇及濾波器長(zhǎng)度選擇 Filter selection Parameter value SSEVALSI, SSEVALSD Filter type Filter length SACCH periods 1 General FIR 2 2 General FIR 6 3 General FIR 10 4 General FIR 14 5 General FIR 18 6 Recursive straight average SSLENSI,SSLENSD 7 Recursive exponential SSLENSI,SSLENSD 8 Recursive 1st order Butterworth SSLENSI,SSLENSD 9 median SSLENSI,SSLENSD 在現(xiàn)網(wǎng)中一般都采用濾波器 6 遞歸直