接力切换与硬切换在移动通信中的应用

郑州大学 西亚斯国际学院 葛明涛 董素鸽

接力切换与硬切换在移动通信中的应用

郑州大学 西亚斯国际学院 葛明涛 董素鸽

TD-SCDMA网络采用蜂窝结构，当正在使用业务的用户从一个小区移动到另一个小区时，或由于无线传输、业务负荷量调整和设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该UE（用户终端设备）与当前服务小区的通信链路转移到新的小区，即完成UE到基站的空中接口转移。同时，由于3G网络尚处于建设与发展阶段，其覆盖率不可能像已发展数十年的GSM网络一样达到“无缝覆盖”。因此，在没有TD-SCDMA网络覆盖的区域，还需要GSM网络对用户的3G业务进行补充。必要时，还需要由3G网络向2G网络进行切换。切换性能对于掉话率、话音质量和干扰等网络其他指标性能都有影响，也是通话分析的一个重要方面。切换问题是当前TD-SCDMA在网络运行及优化过程中极为常见的一个问题，切换混乱、切换不合理、切换失败等问题始终阻碍着整个网络整体运行指标的进一步提升。因此，如何合理地解决切换类问题，对于提高TD-SCDMA网络用户的感知及其自身的市场竞争力都至关重要。本文，笔者针对中国移动TD-SCDMA网络在应用过程中的切换优化方案进行研究，为在以后进行TD-SCDMA网络日常优化过程中遇到此类问题提供解决方法和思路。

一、切换的分类和切换成功率

移动终端在移动过程中，与基站间的上、下行链路需要由服务小区（在移动过程中信号渐弱的服务小区）向目标小区（在移动过程中信号渐强的相邻小区）进行切换。TD-SCDMA网络运行中的切换类型主要有接力切换和硬切换2种。

1.接力切换。接力切换是TD-SCDMA特有的关键技术之一。它利用上行同步技术，在切换测量期间使用上行预同步技术，提前获取切换后上行信道的发送时间和功率信息，在将中上、下行信道先后切换到目标小区，其特点是上、下行链路先后由服务小区切换到目标小区。相对于软切换而言，接力切换占用系统资源较少，且提高了系统容量；相对于硬切换，接力切换业务中断时间很短，且掉话率低。接力切换工作原理如图1所示。

2.硬切换。在GSM网络中，小区之间的切换方式均为硬切换方式。在TD-SCDMA网络的建设过程中，硬切换是指正在进行业务的UE由TD-SCDMA网络内部的1个小区向另1个GSM小区的切换。硬切换工作原理如图2所示。

3.切换成功率。切换成功率是切换是否良好的一个重要指标，如果切换成功率低，则发生掉话的几率就会增加。如，浙江省移动公司要求接力切换成功率要在99%以上，语音业务系统间切换成功率要在98%以上。全网关键指标主要是通过后台软件来获得的。在网络路测过程中，1条道路上UE发生切换的次数要尽可能量少，避免频繁切换；同时，切换到目标小区的信号强度也要尽可能强。切换相当于1个小区向另1个小区传递“接力棒”，因此切换是有风险的，传递“接力棒”的次数越多，掉棒的次数也会越多。

二、切换的参数以及调整策略

1.常用的切换类参数。由于2G网络相关协议存在的问题，目前TD-SCDMA网络还没有任何CS业务由GSM网络切换到TD-SCDMA网络的能力，所以在进行TD-SCDMA网络切换参数优化时，不需要考虑从GSM网络到TD-SCDMA网络的切换参数优化。小区个性偏移CIO（CellIndivalOffset）是指，对每个被监视的小区都用带内信令分配1个偏移。在UE评估是否已经发生1个事件之前，应将偏移量加入测绘量中，从而影响测量报告触发的条件。

2.CS业务异系统切换判决门限。CS业务异系统切换判决门限是针对CS业务的，如果异系统切换测量报告采用事件报告方式，该参数用于设置3A（异系统切换）事件的测量控制。只有GSM网络目标频率的质量高于此门限时，才能满足触发3A事件的必要条件。同时，还需要满足CS业务使用频率测量值小于CS业务使用频率阈量值，才会触发3A事件。如果异系统切换测量报告采用周期报告方式，该参数则用于RNC侧的异系统覆盖切换判决。该数值越大，切换条件越不容易满足，对信号的变化响应就越不明显，甚至有可能出现掉话的情况。该数值越小，切换越容易发生，但也可能带来不需要的切换，并增加信令地交互。

3.CS业务使用频率RSCP（接收信号电平）质量门限。CS业务使用频率RSCP质量门限相当于协议中的Threshold Own System，在异系统切换测量报告采用事件报告方式情况下，该参数用于设置3A事件的测量控制。只有UE当前使用频率小区的质量低于此门限时，才能满足触发3A事件的必要条件之一。同时，需要满足GSM网络目标小区RSCP测量值高于CS业务异系统切换判决门限，才会触发3A事件。该数值越大，3A事件下门限越容易满足，切换概率也会增加。该数值越小，3A事件下门限值越不容易满足，事件越难触发。

4.参数调整策略。通过调高门限，可以减少TD-SCDMA网络弱场占用的次数。在保证TD-SCDMA弱场情况下，顺利由GSM网络承接（主要针对大量居民区场景），降低TD-SCDMA网络中掉话的出现几率。

5.切换成功率的提高策略。全网可以通过设置合理的默认值为切换的门限值或切换时延等相关参数，使全网的切换成功率稳定在适当的范围内。在UE进行切换的过程中，用户序号受到电磁波的干扰，在发生切换失败或切换关系混乱的地点，需要结合实际地点的情况，决定如何优化提高该局部区域的切换成功率。

三、TD-SCDMA网络中切换类问题的解决思路及实际应用

1.TD-SCDMA网络中的切换类问题。在工程进行到站点入网阶段时，由于受到工程进度和敏感站点等问题的干扰，插花站点短期内不能安装开通，造成临近区域信号覆盖较差，但是不能因为个别站点未能开通而延误整个片区的入网使用。GSM网络只是对TD-SCDMA网络的补充，优化人员要让用户尽可能地占用TD-SCDMA网络的信号，保证用户在TD-SCDMA网络的弱场环境下通话并下载数据。如何处理此类问题，保证3G移动用户的正常使用，成为优化人员的一大挑战。

2.解决切换类问题的思路。在原有站点的基础上，尽量使UE占用在TD-SCDMA网络上并优化覆盖信号，减少向GSM网络的切换。首先解决覆盖问题，然后梳理各小区间的切换关系。虽然覆盖不好或者有干扰不一定造成切换关系的混乱，但覆盖和切换关系是基础。因此，应尽量少进行切换，且每次都能切换到所处位置信号最强的小区，才能达到提高优化切换成功率和减少切换掉话数量的目的。

3.实际操作步骤。在问题地点附近道路进行现场测试，测试完毕后回放数据，检测覆盖效果。如果确认是弱覆盖（结合参数PCCPCH_RSCP），则确立1个主导频信号，通过增强该小区发射功率，调整室外天线方位角、机械下倾角等手段，增强该小区在问题点的信号，达到梳理切换关系的目的。如果该路段覆盖良好，则考虑干扰的影响（结合参数PCCPCH_C/I、邻区列表和拉线图），通过修改频点、调整工程参数、修改切换类参数等手段，使问题区域的各项数值达标。在调整措施实施后，驱车进行复测，并与优化前数据进行对比确认问题是否解决。若问题未解决，则分析复测数据，再次进行调整，直至问题路段达标。