GSM移動通信中切換及常見問題解決方案

案例簡介：

切換是移動通信系統(tǒng)中一項非常重要的技術(shù)，切換失敗會導(dǎo)致通話失敗，影響網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量。

詳細(xì)介紹

1、切換的定義及劃分

所謂切換，就是指當(dāng)移動臺在通話過程中從一個基站覆蓋區(qū)移動到另一個基站覆蓋區(qū)，或者由于外界干擾而造成通話質(zhì)量下降時，必須改變原有的語音信道而轉(zhuǎn)接到一條新的空閑語音信道上去，以繼續(xù)保持通話的過程。

切換根據(jù)手機(jī)和基站測出的上下行電平質(zhì)量和TA值作為最基本的測量數(shù)據(jù)，根據(jù)切換判斷算法和資源分配算法來決定是否應(yīng)該切換和切向哪個小區(qū)。切換是移動通信系統(tǒng)中一項非常重要的技術(shù)，切換失敗會導(dǎo)致通話失敗，影響網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量。因此，切換成功率(包括切入和切出)是網(wǎng)絡(luò)考核的一項重要指標(biāo)，如何提高切換成功率、降低切換失敗率是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點工作之一。

GSM移動通信系統(tǒng)中總體切換算法流程如圖1所示�！　�

圖1 GSM移動通信系統(tǒng)中總體切換算法流程

根據(jù)不同的切換判決觸發(fā)條件，切換可以分為緊急切換、負(fù)荷切換等5類。

(1)緊急切換。包括TA過大緊急切換、質(zhì)量差(BQ)緊急切換、快速電平下降緊急切換、干擾切換。

●TA過大切換條件：服務(wù)小區(qū)的TA大于等于緊急切換TA限制。

●BQ切換條件：服務(wù)小區(qū)的上行鏈路質(zhì)量在濾波器長度時間內(nèi)平均值大于等于緊急切換上行鏈路質(zhì)量限制;服務(wù)小區(qū)的下行鏈路質(zhì)量在濾波器長度時間內(nèi)平均值大于等于緊急切換下行鏈路質(zhì)量限制。

●快速電平下降切換在呼叫中電平突然下降時觸發(fā)，觸發(fā)條件：服務(wù)小區(qū)如果Value>B(Value：一個與濾波器參數(shù)A1～A8相關(guān)的值，該值表示在一段時間內(nèi)接收電平的變化趨勢;B：濾波器參數(shù))切換最后的MR6已經(jīng)低于邊緣切換門限，則發(fā)生切換，如圖2所示�！　�

圖2 快速電平下降切換示意

●干擾切換：也屬于緊急切換，當(dāng)接收電平大于一定值但傳輸質(zhì)量又低于干擾切換質(zhì)量門限時觸發(fā)。

(2)負(fù)荷切換。負(fù)荷切換觸發(fā)要同時滿足三個條件：系統(tǒng)信令流量小于允許負(fù)荷切換系統(tǒng)流量級別門限;需要切換的小區(qū)負(fù)荷高于負(fù)荷切換啟動門限;接收切換的小區(qū)的負(fù)荷低于負(fù)荷切換接收門限。

(3)正常切換。包括邊緣切換、分層分級切換和PBGT切換。

●邊緣切換條件：服務(wù)小區(qū)已低于邊緣切換門限;在邊緣切換統(tǒng)計時間(如5s)內(nèi)，服務(wù)小區(qū)電平持續(xù)低于邊緣切換門限(如4s)。

●分層分級切換：在不同層或同層不同優(yōu)先級之間才有層間切換，同層同級之間沒有層間切換。觸發(fā)條件是鄰小區(qū)電平值高于層間切換門限和磁滯之和，對服務(wù)小區(qū)電平值沒有要求;鄰區(qū)排在服務(wù)小區(qū)之前，且優(yōu)先級比服務(wù)小區(qū)更高，鄰區(qū)電平值大于等于層間切換門限和層間切換磁滯之和;滿足P/N判決，如5s內(nèi)有4s始終處于最好;邊緣切換和層間切換只能選一個，它先判斷是否觸發(fā)邊緣切換，再判斷是否觸發(fā)層間切換。

●PBGT切換算法是基于路徑損耗的切換。PBGT切換算法實時地尋找是否存在一個路徑損耗更小并且滿足一定系統(tǒng)要求的小區(qū)，并判斷是否需要進(jìn)行切換。不同層沒有PBGT切換。PBGT切換至少帶來了如下好處：解決了越區(qū)覆蓋問題;減少了雙頻切換的次數(shù);使話務(wù)引導(dǎo)和控制有更靈活的手段;始終能為用戶提供當(dāng)前最好的服務(wù)質(zhì)量。PBGT和其他切換算法的最大區(qū)別在于它能以路徑損耗而不是接收功率作為切換的觸發(fā)條件。為了避免乒乓切換，PBGT只在同層同級的小區(qū)之間進(jìn)行切換，鄰近小區(qū)的路徑損耗小于服務(wù)小區(qū)路徑損耗一定的門限值。PBGT切換的觸發(fā)準(zhǔn)則：鄰區(qū)排在服務(wù)小區(qū)之前，在一定的統(tǒng)計時間內(nèi)滿足P/N準(zhǔn)則。

(4)速度敏感性切換(快速移動切換)。在一定時間門限里達(dá)到快速移動小區(qū)實際個數(shù)時，認(rèn)為是快速移動，就會切換到宏小區(qū)上去(第4層)，并且對原有小區(qū)在懲罰時間里給予電平懲罰。

(5)同心圓切換。可以實現(xiàn)外圓的廣覆蓋和內(nèi)圓的頻率緊密復(fù)用，能夠提高系統(tǒng)容量和通話質(zhì)量�？梢愿鶕�(jù)手機(jī)下行接收電平、質(zhì)量和TA值來區(qū)分內(nèi)圓和外圓。

同心圓切換的相關(guān)參數(shù)如下：

●內(nèi)外圓信號強(qiáng)度差異(dB)：內(nèi)圓進(jìn)行功率補償?shù)闹怠?/p>

●接收電平門限(dBm)：與接收電平磁滯、TA門限、TA磁滯共同決定內(nèi)外圓區(qū)域，必須大于邊緣切換門限值。

●接收電平磁滯(dB)：與接收電平門限、TA門限、TA磁滯共同決定內(nèi)外圓區(qū)域。

●TA門限：與接收電平門限、接收電平磁滯、TA磁滯共同決定內(nèi)外圓區(qū)域，必須大于TA緊急切換門限值。

●TA磁滯：與接收電平門限、接收電平磁滯、TA門限共同決定內(nèi)外圓區(qū)域。

●同心圓切換統(tǒng)計時間(s)：同心圓切換也需要滿足P/N判決，建議取5s。

●同心圓切換持續(xù)時間(s)：P/N判決持續(xù)時間，建議取4s。

2、切換失敗引起掉話的分析及解決方案

切換失敗引起掉話的原因雖然比較復(fù)雜，但只要能對整個切換過程有一個完整的、正確的認(rèn)識，問題就不難解決了。一般，我們可以通過以下三個步驟進(jìn)行分析：

(1)從MSC、BSC告警中獲得網(wǎng)絡(luò)不正常的信息。在因相鄰小區(qū)數(shù)據(jù)配置有誤或鄰區(qū)的BCCH、BCC(基站收發(fā)臺色碼)、LAC(位置區(qū)碼)等設(shè)置不對而造成切換失敗掉話時，都會在MSC及BSC中產(chǎn)生相應(yīng)的告警。因此，可以應(yīng)該經(jīng)常查看MSC、BSC中的告警記錄，找出問題存在的原因。

(2)對OMC的統(tǒng)計信息進(jìn)行分析來發(fā)現(xiàn)不正常的原因�；�站切換失敗偏高，有時在MSC及BSC中并無告警信息，這時可以通過對OMC中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來發(fā)現(xiàn)問題。通過對OMC中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)某些基站存在的隱性問題(如TRX、RTX等的隱性障礙，天線等硬件問題)，從而找出問題之所在，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的。

(3)借助無線場強(qiáng)測試儀的測試來判斷切換失敗的原因。在一般情況下，應(yīng)該對目標(biāo)小區(qū)周邊進(jìn)行較大范圍的測試，通過實地路測，可獲得基站的覆蓋情況及切換情況，從而得到某些OMC所不能提供的信息。在實測時，特別要把那些與目標(biāo)小區(qū)有切換拓?fù)潢P(guān)系而擁塞率又較高的小區(qū)作為測試的重點，然后通過對測試結(jié)果的分析，判斷切換失敗的原因，從而找出解決問題的辦法。

當(dāng)失敗率高涉及到切換問題時，應(yīng)抓住切換及切換失敗的原因作為突破點，進(jìn)而找出解決問題的辦法。一般而言，由于切換是在小區(qū)及基站之間發(fā)生的，因此本小區(qū)的失敗有可能是因為與相鄰小區(qū)之間的切換設(shè)置不合理造成的。如果是這種原因，則應(yīng)及時修改切換參數(shù)，同時需要檢查小區(qū)周圍是否有盲區(qū)存在;如果是由于網(wǎng)絡(luò)存在漏覆蓋區(qū)或盲區(qū)而導(dǎo)致的切換失敗，則可以通過增加新基站或擴(kuò)大原有基站的覆蓋范圍予以解決;對于因頻率設(shè)置不合理而導(dǎo)致的切換失敗，可根據(jù)實測情況適當(dāng)修改小區(qū)的頻率參數(shù);對于那些由于話務(wù)量不均衡，使忙時因目標(biāo)基站無空閑信道而產(chǎn)生的切換失敗，可以根據(jù)實際話務(wù)量的情況，通過修改或增加基站配置或者擴(kuò)大原有基站的覆蓋范圍等辦法予以解決。

3、結(jié)束語

總之，GSM系統(tǒng)切換包含很多復(fù)雜的技術(shù)，本文從無線網(wǎng)絡(luò)工程優(yōu)化角度討論了其中一些主要切換方式和一般切換失敗問題的解決方案。正確理解這些知識將會有利于指導(dǎo)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，確立一個良好的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，避免后期重復(fù)的優(yōu)化調(diào)整，從而節(jié)約投資，降低網(wǎng)絡(luò)運維成本，可在保證高質(zhì)量的服務(wù)前提下，使網(wǎng)絡(luò)的容量和性能得到最充分的發(fā)揮。