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SSMC无线网络参数

2018-03-26 29页 doc 101KB 19阅读

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SSMC无线网络参数SSMC无线网络参数 s 索 引 2.1 综述 .................................................................................... 3 2.2 越区切换过程的步骤 ...................................................................... 3 2.3 越区切换的类型 .....................................................
SSMC无线网络参数
SSMC无线网络参数 s 索 引 2.1 综述 .................................................................................... 3 2.2 越区切换过程的步骤 ...................................................................... 3 2.3 越区切换的类型 .......................................................................... 4 2.4 越区切换原因 ............................................................................ 4 2.5 越区切换的决定 .......................................................................... 5 2.6 目标小区列表的生成 ...................................................................... 8 2.7 练习: 越区切换 ......................................................................... 10 3.1 动态功率控制 ........................................................................... 14 3.1.1 综述 ................................................................................. 14 3.1.2 功率控制的决定过程 ................................................................... 15 3.1.3 练习:功率控制 ....................................................................... 19 3.2 跳频 ................................................................................... 20 3.2.1 综述 ................................................................................. 20 3.2.2 基带跳频 ............................................................................. 21 3.2.3 综合跳频 ............................................................................. 21 3.3 DTX(断续发射) .......................................................................... 22 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 1 of 25 s , 了解各种网络结构的概念 , 参数调整 , 解释无线链路的控制算法 , 了解各个网络参数间的相互影响 , 解释参数调整对无线网络性能的影响 , 越区切换机制 , 降低干扰机制(动态功率控制,跳频,断续发射) , 多层网络结构(微小区,双频网) , 路测 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 2 of 25 s 在蜂窝移动通信中最重要的算法就是越区切换算法。 它的主要目标: , 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 越区切换过程可以分成一系列子过程。下表列出了这些子过程以及执行该过程的网络设备。 子过程 执行设备 1. 测量 –“当前服务小区”的连接质量 MS, BTS –“相邻小区”的接收电平 MS 2. 测量值预处理 BTS 3. 邻区记录 BTS 4. 越区切换决定 BTS 5. 目标小区列表的生成 BTS 6. 目标小区选择 –BSS内的切换 BSC –BSS间的切换 MSC 7. 新信道的选择 BSC 8. 越区切换执行 MS, BTS, BSC, MSC Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 3 of 25 s 如下图2.1所示,越区切换的类型可以根据区域改变方式的不同(蜂窝内、BSS区域内或MSC 区域内)来进行定义。某种类型的切换是否被允许由相应的参数设置决定。 1. Intracell Handover 2. Intra-BSS Handover 3. Intra-MSC HandoverBSC 1a 4. Inter-MSC Handover2 4BSC 21MSC 1 3MSC 2 BSC 1b 图 2.1 越区切换类型 注释: Intracell Handover: 小区内切换 Intra-BSS Handover: 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 越区切换有以下四个原因: , <-> 误码率太高 , 接收电平太低 , MS-BS 距离太远 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 4 of 25 s , 质量引起的小区间切换 IRQUAL 1. RXQUAL_XX > L_RXQUAL_XX_H 2. RXLEV_XX < L_RXLEV_XX_IH 3. XX_TXPWR = Min ( XX_TXPWR_MAX, P ) 接收电平引起的切换 LEV 1. RXLEV_XX < L_RXLEV_XX_H 2. XX_TXPWR = Min ( XX_TXPWR_MAX, P ) 距离引起的切换 DIST 1. MS_BS_DIST > MS_RANGE_MAX 功率余量引起的切换 PBGT 1. 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 IAQUAL 1. RXQUAL_XX > L_RXQUAL_XX_H 2. RXLEV_XX > L_RXLEV_XX_IH , XX: 取值为UL (上行链路)或DL (下行链路)的变量 , MS_TXPWR_MAX: 在服务小区内手机的最大允许发射功率 , MS_TXPWR_MAX(n): 在邻区n内手机的最大允许发射功率 , P [dBm]: 手机本身的最大功率 (功率等级) 只有当手机或基站的发射功率达到被允许它们的最大值时,才能进行小区间的质量或电平切换 PBGT(n) = RXLEV_NCELL(n) - (RXLEV_DL + PWR_C_D) + Min( MS_TXPWR_MAX, P) -Min(MS_TXPWR_MAX(n), P ) Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 5 of 25 s > HO_MARGIN(n) RXLEV_DL: 服务小区下行链路接收电平的测量平均值 PWR_C_D: BS_TXPWR_MAX [dBm] - BS_TXPWR [dBm] 服务小区的最大下行功率BS_TXPWR_MAX和功率控制下实际下行功率 BS_TXPWR 的平均差值。 RXLEV_NCELL(n): 邻区n下行链路电平测量的平均值 HO_MARGIN(n): 越区切换余量; 如果服务小区的路径损耗减去第n邻区的路径损耗大于 这个门限,该邻区被认为是更合适的小区。 L_RXQUAL_DL_H HOLTQUDL 0...7 上行 /下行质量门限。如果RXQUAL 高L_RXQUAL_UL_H HOLTQUUL 于此门限,接收电平却很低而且发射 / HAND 功率已经达到了最大值,就进行小区 间的质量切换。 L_RXLEV_DL_H HOLOWTDL 0...63 上行 /下行电平门限。如果RXLEV L_RXLEV_UL_H HOLOWTUL 低于此门限,而且发射功率已经达到 / HAND 了最大值,就进行小区间的电平切换。 MS_RANGE_MAX MSRNGMAX 0...35 Km 如果测量得到时间提前量(Timing / HAND Advance)大于这个门限,就进行距离 切换。 L_RXLEV_DL_IH HOTDLINT 0...63 如果质量低于门限值,但此时接收电 L_RXLEV_UL_IH HOTULINT 平却很高,高于L_RXLEV_XX_IH ,就 / HAND 进行小区内的质量切换。 MS_TXPWR_MAX MSTXPWMX 2...15 GSM 服务小区内手机允许的最大发射功率 / BTSB 0...15 DCS 2 = 39 dBm, 15 = 13 dBm (GSM) * 2 dB 0 = 30 dBm, 15 = 0 dBm (DCS) MS_TXPWR_MAX (n) MTXPWAX 2...15 GSM 第n邻区内手机允许的最大发射功率 / ADJC 0...15 DCS n * 2 dB 2 = 39 dBm, 15 = 13 dBm (GSM) 0 = 30 dBm, 15 = 0 dBm (DCS) RXLEV_MIN(n) RXLEVMIN 0...63 第n邻区接收电平必须高于此门限 / ADJC , 才能作以此小区为目标的功率余 量切换 , 才能在紧急切换时把此小区放入 目标小区列表 HO_MARGIN(n) HOMARGIN 0...48 只有当服务小区的路径损耗减去邻区 / ADJC - 24...+ 24 的路径损耗大于此余量才能进行功率 dB 余量切换。 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 6 of 25 s 越区切换算法总 下面这张流程图使用了上表中的缩写,而且假设所有类型和原因的切换都能进行。 越区切换 决定算法 质量引起的是IRQUAL小区间切换 否 接收电平是LEV引起的切换 否 距离引起是DIST的切换 否 功率余量是PBGT引起的切换 否 质量引起的是IAQUAL小区内切换 否 不做 切换动作 图 2.1 越区切换算法总流程(假设所有切换都被允许) Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 7 of 25 s 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 (参数N_CELL包含在数据库HAND分项中, 取值范围: 0 ... 15). PRIO_NCELL(n) = PBGT(n) - HO_MARGIN(n) PBGT(n): 功率余量的平均值 , 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 越区切换的主要参数及其设置 1个 SACCH 复祯(1 个SACCH 复祯=480 ms) 参数名称 数据库分项 设置 简要解释 HOAVELEV Handover 5-1 电平切换平均窗口的尺寸和权值 HOAVQUAL Handover 5-2 质量切换平均窗口的尺寸和权值 HOAVDIST Handover 8 距离切换平均窗口的尺寸和权值 HOAVPWRB Handover 8 功率余量切换平均窗口的尺寸和权值 HOLOWTDL Handover 10 下行链路电平切换的门限 HOTDLINT Handover 35 下行链路小区内切换的电平门限 HOLOWTUL Handover 6 上行链路电平切换的门限 HOTULINT Handover 31 上行链路小区内切换的电平门限 HOLTQUDL Handover 5 下行链路质量切换的门限 HOLTQUUL Handover 5 上行链路质量切换的门限 MSRNGMAX Handover 35(km) 距离切换门限 RXLEVMIN Adjacent 12 邻区进入目标小区的电平最小值 HOMARGIN Adjacent 30(6db功率余量切换的切换余量 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 8 of 25 s ) 也用来对邻区进行排序 RXLEVAMI BTS basic 5 最小可接收电平值 RACHBT BTS basic 105 随机接入信道的“过滤”门限 用来将Handove access消息区别于噪声 , 平均窗口尺寸的设置要对切换决定的迅速性和可靠性进行折衷。 , 为了作出迅速的切换决定,紧急切换(质量切换、电平切换、距离切换)的决定时间应该足够短。(2 或 3秒) , 为了保证切换决定的正确性,功率余量切换的决定时间应该足够长。(3 或 4 秒) , 使用跳频的小区应该禁止小区内切换,因为在跳频情况下无法通过小区内切换来降低干扰。 , 所有类型的切换是否允许和具体操作都应由BSC来控制。虽然也可以由MSC控制越区切换,但不应选择这么做。因为这会增加MSC的负荷而且会延长切换的执行时间。 , 为了处理数据库方便,我们应该尽可能使每个地方的设置一致。 , 为避免许多不必要的来回反复的功率余量切换(由接收电平的长径衰减造成),必需引入一个 保护延迟: HO_MARGIN(cell1 -> cell2) + HO_MARGIN(cell2 -> cell1) = power budget hysteresis > 0 RXLEVMIN > HOLOWTDL 和 HOLOWTUL HOLOWTDL 和 HOLOWTUL > RXLEVAMI (避免乒乓切换和不必要的切换) RXLEVMIN>=RACHBT (使BTS对handover access消息敏感。用具体的dbm表示可以为: RXLEVMIN=12=-98dbm >= RACHBT=105=-105dbm) 这里:我们做一个练习来更清楚地说明问题: Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 9 of 25 s 考虑一部功率等级为 P=33dBm,处于连接模式的手机。当前服务小区中设置参数如下: (以下只考虑下行) L_RXQUAL_DL_H = 5 L_RXLEV_DL_H = 10 L_RXLEV_DL_IH = 35 MS_TXPWR_MAX = 33 有关相邻小区的参数为: 参数名 邻区 1 邻区 2 邻区 3 RXLEVMIN 12 16 30 HOMARGIN 30 (6dB) 32 (8dB) 34 (10dB) MTXPWAX 5 (33dBm) 5 5 当前服务小区下行方向上的平均测量值为: 平均测量值 例 1 例 2 例 3 例 4 RXLEV_DL 30 36 9 24 PWR_C_D 0 0 0 4 RXQUAL_DL 6 6 2 3 每个相邻小区的下行接收电平的平均测量值 RXLEV_NCELL列于下表: RXLEV_NCELL 邻区 1 邻区 2 邻区 3 Example 1 28 34 25 Example 2 28 34 25 Example 3 14 15 34 Example 4 34 39 37 在每个例子中,手机都工作在最大功率: 33dBm 请指出在每个例子中,是否有作越区切换的需要。如果有,请决定将会进行哪种类型的切换 ( 跨小区质量、电平、功率余量切换 (Intercell Quality, Level, Better Cell) 还是 小区内质量切换 (intracell Quality)?) 同时,请指出包含于HO condition indication 消息(从BTS发往BSC)中的目标小区列表(target cell list)中,存在哪些邻区,它们的排序是怎样的。 我们可以看到:例 1、例 2、例 3中的PWR_C_D 为 0,这表明 BTS已经达到了最大发射功率。 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 10 of 25 s 而在例 4中, PWR_C_D 为 4,表明 BTS 没有达到最大发射功率。 RXQUAL(服务小区) = 6 > L_RXQUAL_DL_H = 5 RXLEV_DL(服务小区) = 30 < L_RXLEV_DL_IH = 35 所以,有作跨小区紧急质量切换的需要(intercell emergency HO due to quality). 在紧急切换中,进入目标小区列表的条件为: 这里,我们有: Max(0,MS_TXPWR_MAX(neighbor)-P)=Max(0, 33-33)=0 对所有邻区都如此。 故而,我们来检查上述条件: 28 = RXLEV_NCELL(邻区 1) > RXLEVMIN+0 = 12 34 = RXLEV_NCELL(邻区 2) > RXLEVMIN+0 = 16 25 = RXLEV_NCELL(邻区 3) < RXLEVMIN+0 = 30 邻区 3 不允许被插入目标小区列表。 按照 PBGT-HOMARGIN的值来排序(该值越大表示优先级越高) 因为根据已知: Min(MS_TXPWR_MAX,P) – Min(MS_TXPWR_MAX(n),P) =Min(33,33)-Min(33,33)=0 对所有邻区都为如此. 故对 PBGT 的计算为: PBGT(邻区 1) = 28 - (30 + 0) + 0 = - 2 dB PBGT(邻区 2) = 34 - (30 + 0) + 0 = - 4 dB PRIO(邻区 1)=PBGT(邻区 1) – HOMARGIN (服务小区,邻区 1) = - 2 – 6 = -8 dB PRIO(邻区 2)=PBGT(邻区 1) – HOMARGIN (服务小区,邻区 2) = - 4 – 8 = -12 dB 目标小区列表的排序情况为: 1) 邻区 1 2) 邻区 2 由于手机和基站的发射功率在此刻都已达到最大,一个以邻区 1为目标的跨小区质量 紧 急切换将会进行。( Intercell handover due to quality) Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 11 of 25 s 所有的条件都和例 1中一样,除了一点: RXLEV_DL(服务小区)=36 高于作小区内切换的门限值: L_RXLEV_DL_IH = 35 故,一个由质量(quality)引起的小区内切换将被触发。(Intracell handover due to quality) RXQUAL_DL(服务小区) = 2 < L_RXQUAL_DL_H = 5 , 连接质量不会触发切换 但是, RXLEV_DL(服务小区) = 9 < L_RXLEV_DL_H = 10 这意味着有必要作跨小区的电平紧急切 换。 每个邻区的下行平均接收电平RXLEV_NCELL 为: 14 = RXLEV_NCELL(邻区 1) > RXLEVMIN+0 = 12 15 = RXLEV_NCELL(邻区2) < RXLEVMIN+0 = 16 34 = RXLEV_NCELL(邻区3) > RXLEVMIN+0 = 30 邻区 2 不满足插入目标小区列表的条件,不予考虑。 PBGT(邻区 1) = 14 - (9 + 0) - 33 – 33 = 5 dB PBGT(邻区 3) = 34 - (9 + 0) - 33 – 33 = 25 dB PRIO(邻区 1) = PBGT(邻区 1) – HOMARGIN(邻区 1) = 5 – 6 = -1 dB PRIO(邻区 3) = PBGT(邻区 3) – HOMARGIN(邻区 3) = 25 – 10 = 15 dB 排序情况为: 1) 邻区 3 2) 邻区 1 由于手机和基站的发射功率在此刻都已达到最大,一个以邻区 3为目标的跨 小区电平紧急切换将会进行。(Intercell handover due to level) 这里, RXQUAL_DL(服务小区) = 3 < L_RXQUAL_DL_H = 5, 连接质量不会触发切换 同样, RXLEV_DL(服务小区) = 24 > L_RXLEV_DL_H = 10, 接收电平不会触发切换 但是,存在一些相邻小区具有较高的接收电平: Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 12 of 25 s PBGT(邻区 1) = 34 – ( 24 + 4) = 6 = HOMARGIN(服务小区, 邻区 1) PBGT(邻区 2) = 39 – ( 24 + 4) =11 > 8 = HOMARGIN(服务小区, 邻区 2) PBGT(邻区 3) = 37 – ( 24 + 4) = 9 < 10 =HOMARGIN(服务小区, 邻区 3) (这里, PWR_C_D=4 意味着基站发射功率没有达到最大) 只有邻区 2 满足 PBGT > HOMARGIN( 服务小区 , 邻区 2) 同时, 39 = RXLEV_NCELL(邻区 2) > RXLEVMIN+0 = 16 所以,邻区 2 将被插入功率余量切换的目标小区列表中,相应的以邻区 2为目标的功率余量切 换将被触发。 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 13 of 25 s 功率控制的目标是使MS和BTS的发射功率与具体的接收条件相配合。例如在同样能获得要求的 上行链路质量的情况下,离基站近的MS 1 所使用的发射功率可以比位于小区边缘的MS 2 所使 用的发射功率低。 T X PTBTSWXRP WMS 1R MS 2 图 3.1 功率控制有以下两点好处: , 减少平均的功率消耗 (特别是对 MS) , 减少同频或邻频造成的干扰 功率控制在上行和下行链路上独立运用,在每个逻辑信道上也是独立运用的(BCCH载频的所有 下行信道上不允许进行功率控制) 进行功率控制所必需的测量 : 1.质量测量 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 14 of 25 s 2.信号电平测量 (下行链路由MS进行测量,但所有功率控制决定都由BTS作出) 功率控制的决定过程 进行功率控制需要将RXLEV_UL/DL和RXQUAL_UL/DL的平均值与一些预设的门限值进行比较。下图是以RXLEV_RXQUAL为判断条件的功率控制流程图 功率控制 决定过程 RXQUAL_XX<是 U_RXQUAL_XX_P 否RXLEV_XX <是L_RXLEV_XX_P + 2 * POW_RED_ STEP_SIZE 否 功率降低 X RXQUAL_XX>是 L_RXQUAL_XX_P 功率增加 否 X RXLEV_XX>是 U_RXLEV_XX_P 功率降低 否 X RXLEV_XX<是 L_RXLEV_XX_P 功率增加 否 X 图 3.2 功率控制的决定过程 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 15 of 25 s RXQUAL 7 功率增加 (质量差) L_RXQUAL_XX_P 功率降低功率增加(电平高)(电平低) U_RXQUAL_XX_P 功率降低 (质量好) RXLEV063 U_RXLEV_XX_PL_RXLEV_XX_P 2 * POW_RED_STEP_SIZE 图 3.3 功率控制区域 当发出改变发射功率的要求后,功率控制决定过程被挂起,直到收到一个应答证明MS/BTS的 发 射功率已经调整到要求值。 即:CONF_TXPWR = REQ_TXPWR. 如果在若干个SACCH复祯(由参数P_CONFIRM给定)之内没有收到这样一个应答,功率控制决 定过程将立即恢复,并以最近一次应答中确认的值为准。 如果收到了应答,则在一定数量的SACCH复祯(由参数P_CON_INTERVAL给定)之内功率控制决定过程被挂起。这样做是为了在引起另一个功率控制决定之前能够观察本次功率控制决定的效 果;这样能使功率控制过程进行得比较稳定。为此,建议设置 P_CON_INTERVAL > A_QUAL_PC (PAVRQUAL) (两者均以SACCH复祯为单位) 具体过程与时间的关系如下图所示。 情况1: 对功率控制请求有应答 情况2: 对功率控制请求无应答 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 16 of 25 s 对功率控制请求有应答(1) 恢复CONF_TXPWR请求功率控制= REQ_TXPWRTXPWR 功率控制决定的挂起(1)(2)P_CON_INTERVAL time P_CONFIRM 对功率控制请求无应答(2)恢复 功率控制 图 3.4功率控制执行过程的时间函数 为了避免由电平引起的功率控制来回反复地进行,应该遵守以下的不等式: POW_RED_STEP_SIZE < POW_INCR_STEP_SIZE < U_RXLEV_XX_P - L_RXLEV_XX_P XX = UL, DL 在设置功率控制门限时必须遵守如下组合条件: U_RXQUAL_XX_P < L_RXQUAL_XX_P XX = UL, DL; L_RXLEV_XX_P < U_RXLEV_XX_P XX = UL, DL. 而且功率控制门限必须与越区切换门限相匹配: U_RXQUAL_XX_ < L_RXQUAL_XX_< L_RXQUAL_XX_ XX = UL, DL; L_RXLEV_XX_< L_RXLEV_XX_< U_RXLEV_XX_ XX = UL, DL Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 17 of 25 s 参数名 设置 解释 EMSPWRC TRUE 是否允许进行上行功率控制的标志 EBSPWRC TRUE 是否允许进行下行功率控制的标志 PAVRQUAL 4-1 对 RXQUAL 值进行平均的窗口尺寸,在做功率 控制决定时使用。当使用 DTX 时才有效。 PAVRLEV 4-1 对 RXLEV 值进行平均的窗口尺寸,在做功率 控制决定时使用。当使用 DTX 时才有效。 EBSPWCCR TRUE 在允许BS功率控制和跳频情况下的功率控制校正允 许 LOWTLEVD 35 下行链路增加功率的RXLEV 门限 LOWTLEVU 31 上行链路增加功率的RXLEV 门限 UPTLEVD 50 下行链路降低功率的RXLEV 门限 UPTLEVU 46 上行链路降低功率的RXLEV 门限 LOWTQUAD 3 下行链路增加功率的RXQUAL 门限 LOWTQUAU 3 上行链路增加功率的RXQUAL 门限 UPTQUAD 1 下行链路降低功率的RXQUAL 门限 UPTQUAU 1 上行链路降低功率的RXQUAL 门限 PWRINCSS 3(6db) 功率增加步长 PWREDSS 1(2db) 功率降低步长 PWRCONF 2(4 SACCH) 等待新的发射功率得到证实的最大时间间隔 PCONINT 2(4SACCH) 两次发射功率改变的最短间隔(一次功率控制执行被 确认后功率控制决定挂起时间) 上行功率控制的最大范围: Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 18 of 25 s 13 dBm ... Min (MS_TXPWR_MAX, P) for a GSM-MS Phase 1 5 dBm ... Min (MS_TXPWR_MAX, P) for a GSM-MS Phase 2 0 dBm ... Min (MS_TXPWR_MAX, P) for a DCS1800-MS 下行功率控制的最大范围: BS_TXPWR_MAX - 30 dB ... BS_TXPWR_MAX 步长为 2 dB. 这里,我们举一个例子来说明问题: 考虑一部手机( GSM phase 1) 的最大输出功率 P = 33 dBm.(GSM手机的最低发射功率为 13dBm) MS 当前服务小区内设置参数如下: MS_TXPWR_MAX = 33 dBm BS_TXPWR_MAX = 44 dBm POW_INCR_STEP_SIZE = 3 (6 dB) POW_RED_STEP_SIZE = 1 (2 dB) 设置功率控制的上行(uplink)门限值为: L_RXQUAL_P = 3 L_RXLEV_P = 31 U_RXQUAL_P =1 U_RXLEV_P = 46 下表中给出了一些例子,有关上行的平均测量值: 接收电平(RXLEV) 和接收质量(RXQUAL) 以及上次被证实的手机发射功率 TXPWR. 求:对应的新建议的手机发射功率为多少? Example 上次证实的 MS RXQUAL RXLEV 新建议的 MS TXPWR (dBm) TXPWR 1 25 0 32 ? 2 21 3 48 ? 3 14 0 44 ? 4 31 5 25 ? 5 17 5 48 ? Example 1: 0 = RXQUAL < U_RXQUAL_P RXLEV - 2 dB = 30 < L_RXLEV_P , Example 2: 没有由质量(quality)触发的功率控制, 但根据接收电平(level) 48 = RXLEV > U_RXLEV_P , 功率衰减 2 dB TXPWR (新) = 21 - 2 dBm = Example 3: 0 = RXQUAL < U_RXQUAL_P & Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 19 of 25 s 44=RXLEV>L_RXLEV_P+2* POW_DEC_STEP_SIZE(2db), 功率增加 2dB TXPWR (旧) - 2 dB = 12 dBm < 13 Dbm (phase1手机的最低发射 功率) , TXPWR (新) = Example 4: 5 = RXQUAL > L_RXQUAL_P , 功率增加 6 dB TXPWR (旧) + 6 dB = 37 dBm, PMS MS_TXPWR_MAX = = TXPWR (新) Example 5: 尽管有较好的接收电平: RXLEV > U_RXLEV_P, 但接收质量为: 5 = RXQUAL > L_RXQUAL_P , 功率增加 6 dB TXPWR (新) = (17 + 6) dBm = GSM中使用的跳频其原理是在一个通话连接中连续的TDMA突发(burst)用不同的频率传送--根据无线规划这些频率位于同一个小区中。这种方式也称为慢跳频,因为在一个突发传送过程 中载频保持不变。(与之相对,快跳频是指在一个突发内传送时间内载频会改变) 跳频所带来的影响就是链接质量随突发不同有所改变,也就是说,在一个高误码率的突发后有 可能是一个低误码率的突发。原因是: , 短径衰减(多路径效应)在不同频率上的不同 , 干扰电平在不同频率上的不同 因为一个语音帧(speech frame)的信息被交织在8个连续的突发中,而对一个语音帧解码是否 成 功取决于这8个突发的平均误码率。因此即使有些突发质量很差仍可以被解码。如果不使用 跳频,8个突发的质量要么都好要么都坏。因此跳频的优点是对所有通话连接的质量进行平均。 这是通过: , 频率分集(frequency diversity)-短径衰落(多径效应)的平均 , 干扰分集(interference diversity)-干扰的平均 为了实现干扰分集,存在于两个有同频干扰的小区的通话连接不可以同步跳频,而应采用不相 关(uncorrelated)的跳频方式。这种跳频方式称为伪随机跳频:在两个存在同频的小区内使用 不相关的跳频序列。因此这两个小区内的不同通话连接受同频“碰撞”的可能性和在跳频序列 中频点数量成反比。一个跳频序列由跳频序列号HSN给定。 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 20 of 25 s GSM中有63个不相关的伪随机跳频序列(HSN = 1, ..., 63)。另外,还有一个循环跳频模 式 ,由 HSN = 0来表征。这种方式是指TDMA帧循环使用跳频序列中的频率(f1-f2-f3-f4-f1-f2 )。 跳频增益(frequency hopping gain)与参与跳频的频点数成正比,因为同频“碰撞”的可能性 是与参与跳频的频点数成反比的。 跳频类型 共有两种跳频类型,它们是基带跳频和综合跳频。 通话连接在不同 TRX 之间切换。 缺点: , 这样,参与跳频的频率数最多只能是每个小区的TRX数。 , 如果 TRX 有故障 (PA,TPU,BBSIG 或 FICOT的故障),跳频就不能进行。 优点: , BCCH 所用频率也能参与跳频 , 不需要使用具有高损耗的宽带滤波器,故硬件配置较灵活。 TRX自身在发送不同帧时改变频点。要真正地从综合跳频得到好处(容量增加和质量的改善), TRX 和频率资源的比例必须小于40%。就是说。如果有2个 TCH TRX,那么参与跳频的频 点至少有5个才能提高整个网络的质量。 缺点 : , BCCH TRX 不能跳频而且 BCCH 所用频点不能在跳频序列中使用。 , 必须使用宽带滤波器,也就是说不能使用FICOM。而FICOM比DUCOM或HICOM损耗更小。 优点: , 跳频频点数可以比 TRX. 数多。例如即使只有2个 TRX ,TCH TRX 也能在16 个频率 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 21 of 25 s 上进行跳频,更密的频率复用带来了容量的增加和质量的改善。 , 如果一个TRX 有故障,跳频也能继续进行(除BCCH外未出故障的 TRX 继续跳频) , TRX 的扩充非常容易,不需考虑搜寻新的频点(在TRX和频率资源的比例小于40%的条件 下) 一些年前,DTX 已经在卫星系统中得到发展。在GSM 移动通信系统中DTX功能第一次被使用 。它的目的是减少 MS 耗电量和降低小区内的干扰。一般通话情况下,通话人只有50%说话 时间。传送的每个方向上大约只有50%时间被占用。DTX模式就是指只有当帧包含有用信息时 发信机才工作,只传送包含有用信息的帧。困难的是如何找到一种技术在一个很吵的环境中把 嘈杂的话音从真正的噪声中区分出来。这些算法用VAD (Voice Activity Detection)-语音活动探 测机制实现。为了把噪声的特性参数传送给接收端,必须评估背景噪音。当不发射无线信 号时接收端产生一个类似的舒适噪声。 DTX 的目的是把话音数据传输速率从 13 kbit/s (用户话音)减少到500 bit/s。这样的低速率对背 景噪音的编码已经足够。就是说260比特的一帧在每20 毫秒发送一次变为每480 秒发送一帧。 这就是所谓的SID(Silence Descriptor Frames)帧-安静状态描述帧。它在每个非活动 (inactivity) 周期开始时 发送,以后只 要BTS和MS之间的非活动状态保持下去,则每480毫秒发送一次。 SID 帧的作用是: 1.当监测到一个SID帧的时候(表明正在进行DTX),在接收端(MS或TRAU)舒适噪声特性将被更新并产生相应的舒适噪声。 2.进行DTX的情况下,这些SID也用来继续进行信号强度和质量的测量。因为进行DTX时 没有话音,也就是说没有话音帧,但这时我们仍需要有帧来用于测量。 舒适噪音把背景噪音从说话方传送到接听方。如果接听方听不到任何声音,他可能认为连接已 中断。 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 22 of 25 s 上行链路 DTX BTS/BTSO DTXUL 0: MS 可以使用DTX (可能的话就使用) 标志 1: MS 必须 DTX功能 2: MS 不能 DTX功能 下行链路 DTX BTS/BTSO DTXDL FALSE: BTS (下行链路)不使用DTX功能 标志 TRUE: BTS (下行链路)使用DTX功能 图 3.5 上行链路DTX设置应为DTXUL=0,表示如果手机支持DTX功能它就使用DTX功能。如果网络存在很大的干扰,就应该在下行链路使用DTX功能,即设置DTXDL=TRUE。否则设置DTXDL=FALSE。 DTX问题必须慎重处理。因为使用DTX功能时得到的测量值与不使用DTX功能时所得到的测量值相比精确性更差。而这些测量值要在越区切换和功率控制中使用。测量值分两种,SUB值和FULL值。FULL值是对一个SACCH复祯测量值的平均。(一个SACCH复祯=104个TDMA帧) 43210765432Time1200 kHz04,615 msec = 8 , 577 祍 1 TDMA 帧=8 时隙=8*577微秒=4,165微秒 Sub值只在12个特定的TDMA帧中作平均,这意味着它不如FULL值精确。 Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 23 of 25 s DTX 不在进行: 100 个时隙有信息 DTX 正在进行 (无话音情况下): 12 个时隙有信息 空闲时隙话音突发SACCH 突发安静状态描述帧 从上图可以看到,当进行DTX时(无话音),除12个帧之外,其它帧都处于空闲模式。52-59帧是无话音状态描述帧(SID frame),它包含了通话方的背景噪音特性信息 ,这样接收方 (TRAU 或 MS)可以据此产生舒适噪音。舒适噪音可以使听者不会误以为通话已中断。 在测量方面,西门子有一个加权的解决。在 handover 数据库分项中,对于电平和质量切 换有两个参数,权值和平均窗口尺寸(在功率控制分项中也有类似参数)。例如 : HOAVQUAL=4-2 这里4代表平均窗口尺寸, 2 代表FULL值和SUB值之间的加权因素。进行 DTX时(无话音),BTS用SUB值来计算。有话音时,用FULL值来计算。我们可以在下面的例子中 说明: 例如:平均RXLEV值,平均窗口大小A_LEV_HO=4并且FULL值的加权因数W_LEV_HO = 2。 平均值 = 27 滑动平均窗 32272723292921 每一个SACCH复祯(0.48 s)28313227232921得出一个测量值 RXLEV_FULL (权值为 2)RXLEV_SUB (权值为 1) BTS为了进行电平切换要计算Rxlevel值。这时将加权后的测量值放进平均窗中(尺寸设置为 4) 。FULL值的权值为2,所以在平均窗中连续放入2次。FULL值加倍是因为FULL值的精确度比 SUB值高。(SUB值只在12个帧内作平均,而FULL值在 104帧内作平均) Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 24 of 25 s Prepared by: 44412305.doc SBS Workshop SSMC Network Optimization Page 25 of 25
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