小区内切换的控制

xiaohu1168

小区内切换的控制

在gsm系统中，小区内切换的特性是为了保证在小区内通话的良好话音质量：当话音质量变差时，则切换到同一小区内的其他信道。

我们有理由可以这样认为：当话音质量变差，而此时信号强度又足够好时，唯一的理由是此时的质量恶化是由于受到了干扰所至，且这一干扰极有可能是只影响了此占用信道，而其他信道则未受到干扰。其中可能有以下情况：1.受干扰的小区并未全忙，因此其他空闲信道未受到干扰；2.若小区采用了动态功率控制功能，则不同的信道会有不同的输出功率；3.若小区的跳频功能未启用，则受到干扰的频率则有可能是其他小区的同频或者为邻频；4.当干扰为上行干扰时，则大量手机处于小区的不同位置，则相互造成的干扰大小也不尽相同。

因此，克服此种情况带来的质量恶化就是切换到小区内的其他信道，前提条件是此时的信号强度应该比相邻小区强，由此可以提高通话时的载干比。从以上可以看出，小区内切换是由上下行信号质量的恶化而引起的。

通常来说，信号质量是由误码率推算出来的。FQSS表则给出了每一个信号强度所对应可接受的最大质量值。例如，当信号强度为某一值，此时的质量值大于这个信号强度所对应的质量值时，则就会发生小区内切换。我们可以利用信号强度以及质量值的相关参数来调整触发小区内切换的条件门限。

其中，发生小区内切换最基本的思路就是从小区内现有的信道中找出一个未受干扰的信道，将在受干扰信道上的话务切换至此未受干扰的信道上。如果在小区内未采用跳频功能的话，则第一个选择就是挑选一个另一个频点的信道；如果采用跳频功能的话，则挑选另一个时隙的信道;如果跳频功能和多个信道群同时采用的话，则首选另一个信道群的信道。以上的方法则可以避免在小区内发生大量的重复切换，一旦太多的小区内连续切换发生，我们可以通过预定义一个时间间隔来禁止发生更多的小区内切换。

以上已经提到，触发小区内切换的条件是信号强度较高，但同时信号质量又较差。下表FQSS则给出了信号强度和质量的对应关系：

RXLEV	rxqual
<=30	无穷大
31	60
32  - 35	59
36  - 38	58
39  - 41	57
42  - 45	56
46  - 48	55
49  - 52	54
53  - 55	53
56  - 58	52
59  - 62	51
>=63	50

图一则是FQSS表的图形化表示。当满足以下公式时，则会触发小区内切换：

rxqual-ul > QOFFSETUL + FQSS( RXLEV_UL+ SSOFSETUL)

or

rxqual-dl > QOFFSETDL + FQSS( RXLEV_DL+ SSOFSETDL)

其中：RXLEV_UL和RXLEV_DL是实际测量到经过算术滤波后的值，且未考虑功率控制的补偿；同时RXQUAL_UL和RXQUAL_DL也是实际测量到经过算术滤波后的值；SSOFFSETUL和SSOFFSETDL是信号强度的偏移值参数，由图一可看出，此参数可将函数曲线在水平方向偏移；QOFFSETUL和QOFFSETDL是信号质量的偏移值参数，由图一可看出，此参数可将函数曲线在垂直方向偏移；图一可看出当信号强度增加的时候，可容忍的信号质量值是相应降低的，需注意的是，这是基于在同一个小区内可以找到信号强度更强信道的基础之上，也就是说，高信号质量值是优先低信号强度触发小区内切换的。因此，如果想触发更多的小区内切换，则可以增大SSOFFSET值或者减小QOFFSET值。

这些参数可以分别调整上下行信号触发的小区内切换。在不同信道上的上行干扰与下行干扰相比有更多不同的状况：因为存在大量的手机分布在小区的不同地理位置，造成的上行干扰也就各不相同，而下行干扰是从一个固定的点（基站发信机）发生的。另一个状况是由上行质量不佳造成的小区内切换与下行质量不佳造成的小区内切换也不同，可参见“空闲信道测量”功能。小区内信道切换时选择信道的标准是估算上行干扰的大小，这将有利于改善上行状况。

发生小区内切换时选择最适合信道的算法与发生正常切换的信道选择算法是有一些不同的。其中一个影响小区内切换性能的重要因素是是否采用了跳频功能。跳频功能可以将干扰平均到小区内的信道上。因此在发生小区内切换时选择信道的功能存在很多不同的策略：若跳频未使用，则在另一个频点的信道作为首选；若跳频使用,则是另一个时隙作为首选。一个小区可以定义多个信道群，此种定义方式多用于综合跳频方式：一个信道群包括了不能跳频的BCCH，另一个信道群则包括了其他TCH频点。当一个小区有两个信道群时，那么每个信道群中的信道都有不同的干扰级别，因此当发生小区内切换时，则另一个信道群的信道就会作为首选。

下面则是发生小区内切换选择最合适信道所需遵循的标准：

1.    选择空闲信道的策略：

不采用跳频功能：

A．       选择一个不同频点的空闲信道；

B．       若无空闲信道可供选择，则在相同频点上选择另一个空闲的时隙；

采用跳频功能：

A.              选择一个不同信道群的空闲信道；

B.              若没有不同信道群的空闲信道可供选择，则在本信道群中选择另一个空闲的时隙；

C.             若上述两点均不能满足，则在本信道群中选择同一时隙。

2.    若小区内采用半速率信道功能并需要启用时，则根据空闲信道测量报告选择相应的半速率信道；

3.    Among these channels, if a TCH is requested, select the group of idlechannels from the least adaptable TCH capabilities group (User Description,Channel Administration).

4.    根据空闲信道测量报告选择干扰最轻的信道；

5.    尽可能选择启用多频点跳频的信道；

6.    根据FIFO先进先出的原则选择信道。

由上述看出，准则二到准则六与在发生正常切换和信道分配时所遵循的标准是一样的，而准则一只适用于小区内切换，下图则更清楚地表示了如何选择信道的方法：

若在重复改变信道后，质量没有提高，那么我们可以认为所有的信道质量都不高，有可能是小区全面受到了干扰，或者是由于时间色散引起的。因此，为了防止发生大量的不必要的小区内切换，可以设定一个门限值，若小区内切换连续发生超过此值，则必须经过一个特定时间才能发生下一次小区内切换。每一次小区内切换发生后，计时器TMAXIHO开始计时，同时第一次小区内切换发生后，计数器加一，之后若在TMAXIHO未超时的情况下又发生了小区内切换，则我们称此切换为“连续切换”，同时小区内切换计数器再加一。若TMAXIHO超时，则下一次小区内切换发生时，计数器复位至零重新开始计数加一。我们可以规定“连续切换”的次数不能超过MAXIHO。若达到了MAXIHO门限,那么在TIHO的这段时间里是不允许发生“连续切换”或是另一个小区内切换的。经过TIHO这段时间后，小区内切换计数器复位至零。我们知道，在成功改变信道后，系统会在TINIT的这段时间内禁止LOCATING，因此，在发生小区内切换之后，所有的切换申请都会在TINIT的时间内被禁止，这也就意味着必须经过TINIT时间之后,TIHO计时器 才能开始计时工作。下图表示了各个计时器和计数器的相互工作关系。

正常情况下，小区内切换只允许发生在子小区内部或是采用跳频功能的子小区之间，但是有四种情况例外：

第一种：在发生overlaid/underlaid子小区改变时且需满足以下条件之一：①服务小区是overlaid子小区；②小区内切换的条件满足；③“连续切换”次数超过MAXIHO，并且TINIT时间已过但TMAXIHO仍在计时。在切换至underlaid子小区后，TIHO计时器可以防止手机立即返回至overliad子小区，因此在发生overlaid/underlaid子小区改变后的保护时间为TINIT+TIHO，但是在underlaid子小区内部此时仍可发生小区内切换，同时，小区内切换的计数器复位至零。

第二种：当服务小区为overlaid子小区且所有的信道都不空闲时，允许向underlaid子小区发生小区内切换。

第三种：当underlaid子小区发生信道拥塞时，允许向overlaid子小区发生小区内切换，可以使用信道管理功能中的信道分配文件5和6。

第四种，overlaid/underlaid子小区功能特性可以决定是否可以发生小区内切换。

同时，我们可以通过IHOSICH参数调整是否允许在信令信道上发生小区内切换。

实际参数设置指南：

小区内切换的功能通常意义上是可以网络性能的，因此激活此功能需要将小区参数IHO设置为ON。TMAXIHO值必须比TINIT值大，因为若TINIT大于TMAXIHO，就不可能再发生“连续切换”。由于在BCCH频点上的下行干扰是由其他基站发信机造成的，可以认为所有信道都受到此类干扰。但上行干扰与下行干扰不同，前面已经解释过，因此我们也可以认为由上行干扰触发的小区内切换可以很好的改善质量，因此即使只有一个载频的小区也需要开启小区内切换的功能。我们可以将QOFFSETDL的值设得较大，例如为20，这样的话可以有效地抑制由于下行干扰而引发的小区内切换。

小区内切换和其他功能的配合使用：

跳频功能：

由于跳频功能开启后，系统能够接受比较差的信号质量，因此QOFFSET值可以设的比不启用跳频功能时的大一些。比较特殊的情况是当小区设置了两个信道群时，包含BCCH的信道群不跳频，另一个信道群跳频，则此时的参数就参照未采用跳频的方法来设置。

动态功率控制：

设置动态手机和基站功率控制的参数是需要与小区内切换的参数设置相互考虑的。例如，分别设置SSDES和SSDESDL会影响小区内切换的频率次数。若将SSDES设置成比FQSS表的信号门限还低的值，可以在小区边界附近降低由于上行干扰而触发小区内切换的可能性，将SSDESDL按照类似设置可以降低由下行干扰而触发小区内切换的可能性。同样，改变此特性的滤波器长度设置也会影响小区内切换。功率控制滤波器长度变长，会导致在可能发生小区内切换的地点提高发射功率，而不发生小区内切换。

质量差引起的紧急切换：

小区内切换和质量紧急切换均有可能是由于质量差而触发的。若此两种切换的触发条件同时满足的情况下，小区内切换优先于质量紧急切换。因此，质量紧急切换的QLIMUL和QLIMDL的值设置时应该考虑与小区内切换的值相对应。

主要控制参数：

IHO: 开启小区内切换功能的参数；

IHOSICH：开启信令信道小区内切换功能的参数；

SSOFFSETUL:设置上行信号强度的偏移量；

SSOFFSETDL:设置下行信号强度的偏移量；

QOFFSETUL:设置上行信号质量的偏移量；

QOFFSETDL:设置下行信号质量的偏移量；

TMAXIHO:设置小区内切换中允许发生多次“连续切换”的最大时间；

MAXIHO:设置小区内切换中允许发生“连续切换”的最大次数；

TIHO:设置发生多次小区内切换中的“连续切换”后，禁止再次发生小区内切换的时间，同时，此参数也能禁止在此时间段内从underlaid至overlaid小区的切换。

HNDSDCCH：此参数是在MSC中设置，是否允许发生MSC内的信令信道的切换。