1、切换分析1.切换分类 21.1 CDMA 中的空闲切换 .21.2 软切换 21.3 更软切换 31.4 CDMA-to-CDMA 硬切换 .32.软切换中的主要概念 42.1 导频集 42.1.1 导频集分类： 42.1.2 导频集的初始化 .52.1.3 导频集的更新（当处于通话状态） .52.1.4 有效集合的维持 .62.1.5 候选集合维持 62.2 切换参数 62.2.1 T_ADD72.2.2 T_DROP 和 T_TDROP 72.2.3 T_COMP72.2.4 切换参数设置的推荐值 .82.3 导频搜索窗口 82.3.1 SRCH_WIN_A 82.3.2 SRCH_WIN
2、_N 92.3.3 SRCH_WIN_R 92.3.4 设置值与实际窗口大小的对应关系 .92.3.5 搜索窗参数的典型设置值 .102.3.6 参数推荐值 102.4 切换过程中的几类消息 .102.5 切换算法 112.5.1 95 软切换算法 .112.5.2 2000 软切换算法 133.切换失败分析 143.1 切换许可问题 143.2 资源分配问题 153.3 切换信令问题 163.3.1 强导频没有探测到 .163.3.2 反向链路衰落 173.3.3 前向链路衰落 171. 切换分类1.1 CDMA 中的空闲切换在 IS-95A 中，接入过程中不允许有空闲切换，在 IS-95B
3、 及 CDMA2000 中，接入过程可以有空闲切换。1.2 软切换软切换：移动台在从一个基站覆盖区域移向另一个基站时,开始与目标基站通信但不中断与当前提供服务的基站的通信.可以同时包括与三个基站保持通信,移动台合并从每个基站发送来的信号帧.1）同一 BSC 内不同 BTS 之间相同载频的切换；2）同一 MSC 内，不同 BSC 的之间相同载频的切换；SUC（即 BSC）间通过 ASM 连接,从而实现跨 SUC 间的软切换，这类软切换需要借助 GAN 模块实现。3）利用了 TAN 实现 MSC 之间的切换（三星系统具有此功能）1.3 更软切换1.4 CDMA-to-CDMA 硬切换 切换的两个基
4、站工作在不同的频率。 切换的两个基站可以工作在相同的频率，但从属于不同的 SUC。2. 软切换中的主要概念为了说明软切换的实现过程，首先分别说明一下导频集、搜索窗、切换门限的概念。2.1 导频集移动台是根据各个基站的导频信号强度来决定是否要求进行切换的。为了根据导频信号强度对各个基站进行有效的管理，在移动台导入了导频集的概念。MS 中有四个存储器，用于存放短 PN 码的偏移序号，关机后清零，开机后从系统获取信息2.1.1 导频集分类：有效导频集：分配给移动台的与当前的前向业务信道相关的导频集合(最多6 个导频)候选导频集：当前不在有效导频集里，由移动台接收到的有足够的强度显示与该导频相对应的基
5、站的前向业务信道可以被成功解调的导频的集合(最多 5个导频)相邻导频集：当前不在有效导频集或候选导频集里，但根据某种算法可能进入候选导频集的导频集合(最多 20 个导频)剩余导频集：当前系统中，当前 CDMA 载频中的所有其它可能的导频导频集中的所有导频具有相同的频率，这些导频集可以在切换期间由基站更新。2.1.2 导频集的初始化2.1.3 导频集的更新（当处于通话状态）2.1.4 有效集合的维持2.1.5 候选集合维持2.2 切换参数 T_ADD 导频切换加门限 T_DROP 导频切换去门限 T_TDROP 导频切换去定时器 T_COMP 有效集和候选集比较门限 SOFT_SLOPE 软切换
6、斜率 ADD_INTERCEPT 软切换加入截距 DROP_INTERCEPT 软切换去掉截距 SRCH_WIN_A 有效集和候选集搜索窗口 SRCH_WIN_N 相邻集搜索窗口 SRCH_WIN_R 剩余集搜索窗口2.2.1 T_ADDT_ADD 是导频切换加门限。如果一个相邻集或者剩余集的导频的强度达到了 T_ADD，MS 将该导频移入候选集，并发送 PSMM。T_ADD 必须足够小，才能保证很快加入一个有用的导频；但是 T_ADD 又必须足够大，才能防止无用的干扰导频的加入。 缺省值: -13 dB 推荐值: -13dB2.2.2 T_DROP 和 T_TDROPT_DROP 和 T_T
7、DROP 一起控制切换去。 T_DROP 必须足够小，才能阻止一个强导频不会过早的退出有效集；但是又必须足够大，才能让一个弱导频很快的退出有效集或者候选集。T_TDROP 必须大于建立一次切换的时间，防止乒乓切换；但是又必须足够小才能让无用的弱导频很快的切换去。T_DROP:缺省值: -15dB 推荐值: -15dBT_TDROP:缺省值: 3 sec 推荐值: 3 sec2.2.3 T_COMPT_COMP 是一个比较门限，用来决定一个导频是否进入有效集。其判断依据是：如果候选集的导频强度比有效集中最弱的导频还大 T_COMPT_COMP：缺省值：2.5dB 推荐值： 2.5dB 2.2.4
8、 切换参数设置的推荐值2.3 导频搜索窗口搜索窗作用：确保 MS 能搜索到导频集中 PN 偏移的多径信号。当一个导频达到手机时，由于经过空中传播产生了延迟，手机可能无法识别该导频。因此，手机必须使用一个合理的延迟窗口来帮助它识别这个导频。手机用来识别导频的窗口宽度成为搜索窗口。搜索窗口设置过大，将会影响手机搜索导频的时间；搜索窗口设置过小，手机将无法搜索到时延过长的有用导频。2.3.1 SRCH_WIN_ASRCH_WIN_A 用于手机搜索有效集和候选集导频的多径。SRCH_WIN_A 必须足够大，才能保证手机能识别出达到的导频多径分量。缺省值: SRCH_WIN_A=6 Window Siz
9、e= 28 chips推荐值: SRCH_WIN_A= 6 Window Size= 28 chips2.3.2 SRCH_WIN_NSRCH_WIN_N 是手机搜索相邻集导频多径的窗口宽度。SRCH_WIN_N 必须足够大，才能保证手机搜索到相邻集中较强的导频多径分量。SRCH_WIN_N 如果设置的过大，会降低手机搜索的速度并增加切换失败的风险。缺省值: SRCH_WIN_N=8 Window Size= 60 chips推荐值: SRCH_WIN_N= 8 Window Size= 60 chips2.3.3 SRCH_WIN_RSRCH_WIN_R 是手机搜索剩余集导频多径的窗口宽度。
10、 SRCH_WIN_R 用于手机搜索一个不在相邻集内的、强度足够的导频多径分量。剩余集内的导频在手机搜索过程中的优先级是非常低的，因此在搜索过程中，剩余集的导频经常不会被搜索到。缺省值: SRCH_WIN_R=9 Window Size= 80 chips推荐值: SRCH_WIN_R= 9 Window Size= 80 chips2.3.4 设置值与实际窗口大小的对应关系2.3.5 搜索窗参数的典型设置值2.3.6 参数推荐值参数名 取值范围 推荐范围 高通推荐值T_ADD（-0.5dB） 031 2428 28T_DROP（-0.5dB） 031 2832 32T_TDROP（s） 01
11、5 24 3T_COMP（0.5dB） 015 46 5SRCH_WIN_A 015 79 8SRCH_WIN_N 015 911 10SRCH_WIN_R 015 911 10SOFT_SLOPE 063 063 18ADD_INTERCEPT（-0.5dB） 063 063 6DROP_INTERCEPT（-0.5dB） 063 063 262.4 切换过程中的几类消息 导频强度测量消息（PSMM） 切换指示消息 (HDM) 切换完成消息（HCM） 邻区列表更新消息（NLUM）2.5 切换算法2.5.1 95 软切换算法1) MS 检测到相邻集中的某个导频强度超过 T_ADD，发送导频强度
12、测量消息PSMM 给 BS，并且将该导频移到候选集中；2) BS 发送（扩展）切换指示消息；3) MS 将该导频转移到有效导引集中，并发送切换完成消息；4) 有效集中的某个导频强度低于 T_DROP，MS 启动切换去定时器（Handoff Drop Timer） ；5) 切换去定时器超时，导频强度仍然低于 T_DROP，MS 发送 PSMM；6) BS 发送（扩展）切换指示消息；7) MS 将该导频从有效导引集移到相邻集中，并发送切换完成消息。IS95-A 的软切换算法简单有效，但也存在以下问题（参阅 Doctor Wang 的论述）： 不必要的 PSMM 发送：当 MS 正在监听一个或多个信
13、号强度较强的导频时，又出现一个强度较弱的导频信号，尽管此导频信号对总的导频 Ec/Io 贡献很小，但还是将触发 PSMM 消息的发送。例如，MS 已经在解调一个导频强度 Ec/Io = -5 dB 的基站信号，此时即使再增加一个导频强度 Ec/Io = -12 dB 的基站信号，对整个增益的贡献都很小。而且，PSMM 及 EHDM 都将损害到前反向链路话音质量，因为信令的发送会使得话音数据的速率降低。 资源浪费：如果强度弱的导频加入到有效导引集中，由于相应的业务信道不能帮助提高软切换中的话音质量，而导致信道单元等资源的浪费； 切换处理延迟：如果有效导引集中的导频达到了上限 N6m (6)，或者
14、达到了MS 的 Rake 接收机所能处理的软/更软切换的上限，在候选集中的导频将不能被加入到有效导引集中去，新导频必须等到其强度大于有效导引集中某个导频信号强度的 T_COMP0.5 dB，此时 MS 才会向基站发送 PSMM。当前为移动台提供服务的基站才会通过 EHDM 将该导频替换到有效导引集中去。假设，有效集由一个“较强”的导频和(N 6m 1)个“较弱”的导频 (Pweak)构成，且 0（Pnew Pweak）= T_COMP0.5 (dB)。此时，如果有效导频的强度由于阴影效应而迅速降低，而 MS 又需要原 BS 的“许可”才能将该新的导频加到有效集中，这种处理上的延迟使得新的导频不
15、能及时加入有效集中去，最终导致掉话。因此需要有新的算法来将无助于话音质量的导频从有效集中剔除出去，从而使新的导频能迅速加入进来。软切换中的重要消息2.5.2 2000 软切换算法1) 导频 P2 强度超过 T_ADD，MS 将其转移到候选集中；2) 导频 P2 超过 (SOFT_SLOPE/8)*10*Log(PS1) + ADD_INTERCEPT/2 ，MS 发送 PSMM；3) MS 收到 EHDM/GHDM/UHDM，将 P2 移到有效集中，并发送切换完成消息；4) 导频 P1 强度低于 (SOFT_SLOPE/8)*10*Log(PS2) + DROP_INTERCEPT/2 ，MS
16、 启动切换去定时器；5) 切换去定时器超时，MS 发送 PSMM；6) MS 收到 EHDM/GHDM/UHDM，将 P1 移到候选集中，并发送切换完成消息；7) 导频 P1 强度低于 T_DROP，MS 启动切换去定时器；8) 切换去定时器超时，MS 将导频 P1 从候选集移到相邻集中。3. 切换失败分析3.1 切换许可问题 Indicator：PSM消 息 包 含有 过 多 导 频（ 大 于 4个 ）Problem：太 多 可 用 导频 ， 切 换 许 可算 法 不 支 持 四方 以 上 软 切 换 Indicator：PSM消 息 包 含有 较 少 导 频（ 小 于 4个 ）Proble
17、m：切 换 许 可 算 法有 严 重 错 误 Indicator：PSM消 息 包 含的 强 导 频 不 在邻 区 列 表 中Problem：邻 区 列 表 不 一致 导 致 没 有 发生 切 换Indicator：基 站 收 到 PSM消 息 ， 并 且 有可 用 资 源 ， 但基 站 没 有 发 送包 含 该 强 导 频的 HDM消 息Problem：切 换 许 可 算 法问 题3.2 资源分配问题I n d i c a t o r ：切换比例过低P r o b l e m ：接纳控制算法问题P r o b l e m ：切换许可算法问题I n d i c a t o r ：基站收到 P
18、S M M消息 ， 但是因为没有可用资源 ， 基站没有发送包含该强导频的 H D M 消息P r o b l e m ：资源分配问题I n d i c a t o r ：切换比例过高资源耗尽的可能的原因： 呼叫阻塞门限 切换阻塞门限 T_DROP 太低 T_TDROP 太高 切换允许算法的有效性太差3.3 切换信令问题 Indicator：移 动 台 没 有 发送 PSM消 息Problem：移 动 台 没 有 探测 到 强 导 频 Indicator：移 动 台 及 时 发出 了 PSM消息 ， 但 是 基 站没 有 收 到Problem：反 向 链 路 衰 落 Indicator：基 站
19、收 到 了 移动 台 发 出 的PSM消 息 ， 但移 动 台 没 有 收到 基 站 发 出 的HD消 息Problem：前 向 链 路 衰 落Indicator：基 站 没 有 收 到PSM消 息 ， 或者 收 到 消息 但 信 令 传 输超 时Problem：切 换 信 令 问 题3.3.1 强导频没有探测到1) 搜索窗问题 太窄的搜索窗口可能会导致探测不到强导频的到达多径。从基站到移动台有一定的距离，所以基站发出的信号到达移动台就会有时延。假如基站离移动台比较远，这个时延就会比较大，如果移动台的搜索窗口开得太窄的话，强导频的到达多径就可能落在搜索窗之外，这样移动台就探测不到强导频了。2)
20、 软切换加入门限问题 如果软切换加入门限（T_ADD）设置过高，即使是移动台探测到某导频的强度已经较大，足够解调（但低于 T_ADD） ，移动台也不会向基站上报该可用导频的探测情况。3) 移动台搜索过程太慢 Indicator：该 强 导 频 没 有被 列 在 最 新 的邻 区 列 表 消 息或 者 邻 区 列 表更 新 消 息 中Problem：相 邻 集 管 理 问题Indicator：导 频 搜 索 仪 器可 以 探 测 到 强导 频 ， 但 移 动台 没 有 探 测 到Problem：移 动 台 搜 索 导频 太 慢Indicator：该 强 导 频 已 经被 列 在 最 新 的邻 区 列 表 消 息或 者 邻 区 列 表更 新 消 息 中Problem：相 邻 集 搜 索 过程 太 慢3.3.2 反向链路衰落 当服务导频的强度开始衰落，切换信令必须要及时发送，但如果反向链路衰落得太快，PSMM 消息就无法被基站接收，导致切换失败。反向链路衰落的显著特征就是反向 FER 很高。3.3.3 前向链路衰落 如果前向链路衰落得太快，切换指示消息就无法被移动台接收，导致切换失败。前向链路衰落的显著特征就是前向 FER 很高。
