接力切換與硬切換在移動通信中的應用

鄭州大學 西亞斯國際學院 葛明濤 董素鴿

接力切換與硬切換在移動通信中的應用

鄭州大學 西亞斯國際學院 葛明濤 董素鴿

TD-SCDMA網絡采用蜂窩結構，當正在使用業務的用戶從一個小區移動到另一個小區時，或由于無線傳輸、業務負荷量調整和設備故障等原因，為了保證通信的連續性和服務的質量，系統要將該UE（用戶終端設備）與當前服務小區的通信鏈路轉移到新的小區，即完成UE到基站的空中接口轉移。同時，由于3G網絡尚處于建設與發展階段，其覆蓋率不可能像已發展數十年的GSM網絡一樣達到“無縫覆蓋”。因此，在沒有TD-SCDMA網絡覆蓋的區域，還需要GSM網絡對用戶的3G業務進行補充。必要時，還需要由3G網絡向2G網絡進行切換。切換性能對于掉話率、話音質量和干擾等網絡其他指標性能都有影響，也是通話分析的一個重要方面。切換問題是當前TD-SCDMA在網絡運行及優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絡整體運行指標的進一步提升。因此，如何合理地解決切換類問題，對于提高TD-SCDMA網絡用戶的感知及其自身的市場競爭力都至關重要。本文，筆者針對中國移動TD-SCDMA網絡在應用過程中的切換優化方案進行研究，為在以后進行TD-SCDMA網絡日常優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小區（在移動過程中信號漸弱的服務小區）向目標小區（在移動過程中信號漸強的相鄰小區）進行切換。TD-SCDMA網絡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特有的關鍵技術之一。它利用上行同步技術，在切換測量期間使用上行預同步技術，提前獲取切換后上行信道的發送時間和功率信息，在將中上、下行信道先后切換到目標小區，其特點是上、下行鏈路先后由服務小區切換到目標小區。相對于軟切換而言，接力切換占用系統資源較少，且提高了系統容量；相對于硬切換，接力切換業務中斷時間很短，且掉話率低。接力切換工作原理如圖1所示。

2.硬切換。在GSM網絡中，小區之間的切換方式均為硬切換方式。在TD-SCDMA網絡的建設過程中，硬切換是指正在進行業務的UE由TD-SCDMA網絡內部的1個小區向另1個GSM小區的切換。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，如果切換成功率低，則發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，語音業務系統間切換成功率要在98%以上。全網關鍵指標主要是通過后臺軟件來獲得的。在網絡路測過程中，1條道路上UE發生切換的次數要盡可能量少，避免頻繁切換；同時，切換到目標小區的信號強度也要盡可能強。切換相當于1個小區向另1個小區傳遞“接力棒”，因此切換是有風險的，傳遞“接力棒”的次數越多，掉棒的次數也會越多。

二、切換的參數以及調整策略

1.常用的切換類參數。由于2G網絡相關協議存在的問題，目前TD-SCDMA網絡還沒有任何CS業務由GSM網絡切換到TD-SCDMA網絡的能力，所以在進行TD-SCDMA網絡切換參數優化時，不需要考慮從GSM網絡到TD-SCDMA網絡的切換參數優化。小區個性偏移CIO（CellIndivalOffset）是指，對每個被監視的小區都用帶內信令分配1個偏移。在UE評估是否已經發生1個事件之前，應將偏移量加入測繪量中，從而影響測量報告觸發的條件。

2.CS業務異系統切換判決門限。CS業務異系統切換判決門限是針對CS業務的，如果異系統切換測量報告采用事件報告方式，該參數用于設置3A（異系統切換）事件的測量控制。只有GSM網絡目標頻率的質量高于此門限時，才能滿足觸發3A事件的必要條件。同時，還需要滿足CS業務使用頻率測量值小于CS業務使用頻率閾量值，才會觸發3A事件。如果異系統切換測量報告采用周期報告方式，該參數則用于RNC側的異系統覆蓋切換判決。該數值越大，切換條件越不容易滿足，對信號的變化響應就越不明顯，甚至有可能出現掉話的情況。該數值越小，切換越容易發生，但也可能帶來不需要的切換，并增加信令地交互。

3.CS業務使用頻率RSCP（接收信號電平）質量門限。CS業務使用頻率RSCP質量門限相當于協議中的Threshold Own System，在異系統切換測量報告采用事件報告方式情況下，該參數用于設置3A事件的測量控制。只有UE當前使用頻率小區的質量低于此門限時，才能滿足觸發3A事件的必要條件之一。同時，需要滿足GSM網絡目標小區RSCP測量值高于CS業務異系統切換判決門限，才會觸發3A事件。該數值越大，3A事件下門限越容易滿足，切換概率也會增加。該數值越小，3A事件下門限值越不容易滿足，事件越難觸發。

4.參數調整策略。通過調高門限，可以減少TD-SCDMA網絡弱場占用的次數。在保證TD-SCDMA弱場情況下，順利由GSM網絡承接（主要針對大量居民區場景），降低TD-SCDMA網絡中掉話的出現幾率。

5.切換成功率的提高策略。全網可以通過設置合理的默認值為切換的門限值或切換時延等相關參數，使全網的切換成功率穩定在適當的范圍內。在UE進行切換的過程中，用戶序號受到電磁波的干擾，在發生切換失敗或切換關系混亂的地點，需要結合實際地點的情況，決定如何優化提高該局部區域的切換成功率。

三、TD-SCDMA網絡中切換類問題的解決思路及實際應用

1.TD-SCDMA網絡中的切換類問題。在工程進行到站點入網階段時，由于受到工程進度和敏感站點等問題的干擾，插花站點短期內不能安裝開通，造成臨近區域信號覆蓋較差，但是不能因為個別站點未能開通而延誤整個片區的入網使用。GSM網絡只是對TD-SCDMA網絡的補充，優化人員要讓用戶盡可能地占用TD-SCDMA網絡的信號，保證用戶在TD-SCDMA網絡的弱場環境下通話并下載數據。如何處理此類問題，保證3G移動用戶的正常使用，成為優化人員的一大挑戰。

2.解決切換類問題的思路。在原有站點的基礎上，盡量使UE占用在TD-SCDMA網絡上并優化覆蓋信號，減少向GSM網絡的切換。首先解決覆蓋問題，然后梳理各小區間的切換關系。雖然覆蓋不好或者有干擾不一定造成切換關系的混亂，但覆蓋和切換關系是基礎。因此，應盡量少進行切換，且每次都能切換到所處位置信號最強的小區，才能達到提高優化切換成功率和減少切換掉話數量的目的。

3.實際操作步驟。在問題地點附近道路進行現場測試，測試完畢后回放數據，檢測覆蓋效果。如果確認是弱覆蓋（結合參數PCCPCH_RSCP），則確立1個主導頻信號，通過增強該小區發射功率，調整室外天線方位角、機械下傾角等手段，增強該小區在問題點的信號，達到梳理切換關系的目的。如果該路段覆蓋良好，則考慮干擾的影響（結合參數PCCPCH_C/I、鄰區列表和拉線圖），通過修改頻點、調整工程參數、修改切換類參數等手段，使問題區域的各項數值達標。在調整措施實施后，驅車進行復測，并與優化前數據進行對比確認問題是否解決。若問題未解決，則分析復測數據，再次進行調整，直至問題路段達標。