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华为切换算

华为切换算法

3.1切换的基本概念

3.1.1切换目的

3.1.2切换准则

3.3华为切换算法

3.3.1华为切换算法主要特点

3.3.2小区优先级

3.3.2边缘切换原理

3.3.3小区分层分级切换原理

3.3.4紧急切换原理

3.3.5负荷切换原理

3.3.6快速移动切换原理

3.3.7小区内切换原理

3.3.8PBGT切换原理

3.3.8同心圆切换原理

3.3.9华为切换算法处理流程

3.4切换的数据配置

3.4.1切换数据配置概述

3.4.2切换数据配置的思路

3.4.3切换数据配置过程

3.4.4切换数据配置注意事项

3.5切换数据的调整和优化

3.5.1排除孤岛效应

3.5.2防止乒乓切换

3.5.3切换数据配置的常见问题

华为切换算法

3.1切换的基本概念

3.1.1切换目的

在移动中保持通话的连续

切换的基本功能就是保证移动台穿越小区边界时保证通话的连续，减小掉话率。

提高系统的整体性能

有时切换是为了使系统的性能更优。

如因为话务量的原因而发生切换。

3.1.2切换准则

包括无线标准与网络准则。

1、无线准则：

•上/下行接收电平低于门限值

•上/下行接收质量低于门限值

•MS与BTS之间的距离（以时间提前量TA表示）大于门限值

•无线射频干扰大于门限值

2、网络标准：

•话务负荷调整

•O&M的原因

3.3华为切换算法

3.3.1华为切换算法主要特点

1、切换算法概述

切换判决算法是由测量报告触发的，判断当前的通话是否需要进行切换，进行什么样的切换，以及切换的目标小区。

GSM05.08协议附录中有一种切换决算法，即0508算法。

GSM协议中没有强制使用这种算法，各个GSM开发商都有自己的切换判决算法，以取得更优的切换性能。

华为切换算法与其它功能模块之间的关系如图3-3所示。

图3-3华为切换算法与其它功能模块之间的关系

2、华为切换算法设计原则

•宏小区解决覆盖，微小区解决热点话务吸收。

•候选小区的选择遵循下面的优先顺序：

BSC内－BSC间－MSC间切换

分层、分级别

接收电平或路径损耗

•尽量减少切换。

•避免不必要的双频、层间切换，如切换到目标小区后短时间内又切换到其他小区。

避免同层、层间乒乓切换。

•考虑不同厂商设备间的切换问题。

尽量减少由于切换算法不同而可能带来的频繁切换。

•各种切换条件配合，避免各种原因导致的乒乓切换。

3、华为切换算法的特点

我公司现在使用的是HUAWEI_2算法，这种算法基于小区列表（CRL：

CellRankList），其核心思想是按照某种标准把服务小区及邻近小区排序，作为切换时选择目标的小区的依据。

华为切换算法基于分层小区结构，考虑到M900/M1800多种组网方式共存的复杂情况，在处理方式考虑了小区优先级、失败惩罚、切换保护、乒乓效应的消除、小区内连续切换的防止、速度敏感性、流量控制等问题。

华为切换算法具有以下特点：

•优先级设置非常丰富完善，不仅可以区分小区的不同层次，还可以区分出同一层小区的优先级，为GSM900/1800处于同一层的情况提供了良好的切换控制功能。

•另外，在处理快速移动手机时增加了新的算法，以根据手机的移动情况决定是否切入高层小区，同时辅助时间惩罚，更加体现出分层小区的优势。

•华为切换算法具有流量动态分级切换控制功能，可以通过控制切换均衡各个小区的话务负荷。

4、测量报告结构：

3.3.2小区优先级

1、电平大于等于层间切换门限时

保留位

是否是单时隙扩展小区（70km扩展小区）

是否

没有高于层间切换门限

是否不共M

是否不共

是否高于负荷启动门限

切换优先层级6

切换优先层级5

切换优先层级4

切换优先层级3

切换优先层级2

切换优先层级1

邻区是否没有高于服务小区磁滞以上

下行接收电平排序结果3

下行接收电平排序结果2

下行接收电平排序结果1

2、电平小于层间切换门限时

保留位

是否是单时隙扩展小区（70km扩展小区）

是否

没有高于层间切换门限

不起作用

邻区是否没有高于服务小区磁滞以上

下行接收电平排序结果3

下行接收电平排序结果2

下行接收电平排序结果1

在影响候选小区排序的各种因素中，权重按大到小排序为：

a是否扩展小区:

（正常小区优先，扩展小区排后）

b下行接收电平是否高于层间切换门限：

（高于层间切换门限优先）

c是否与服务小区共MSC：

（与服务小区共MSC优先）

d是否与服务小区共BSC

（与服务小区共BSC优先）

e小区话务负荷：

（小区话务负荷低的优先）

f小区切换优先层

（优先层系数范围为1-4，低的优先）

g小区切换优先级

（优先级系数范围为1-16，低的优先）

h同层同级小区间切换磁滞调整服务小区和同层同级邻近小区之间的相对顺序

（候选小区行接收电平差-服务小区下行接收电平差-切换磁滞=X

x大的优先）

i下行接收电平

（下行接收电平值大的优先）

综合考虑以上各种因素之后对候选小区的排队，各种切换算法启动后从队列前到后搜索，找到符合条件的小区即可发起切换。

3.3.2边缘切换原理

边缘切换是必选的切换算法。

主要用于MS在小区覆盖的边缘，手机或基站接收到的功率低于边缘切换门限值时，为了寻找更好的服务小区而进行的切换。

边缘切换示意图如图3-4所示。

所需的切换参数在【切换/正常切换数据表】中配置。

1、边缘切换的触发条件

边缘切换的触发条件有两种：

•基站触发：

在【边缘切换统计时间】内，基站接收的功率电平低于【上行链路边缘切换门限】的统计时间大于【边缘切换持续时间】。

•移动台触发：

在【边缘切换统计时间】内，移动台接收的功率电平低于【下行链路边缘切换门限】的统计时间大于【边缘切换持续时间】。

图3-4边缘切换示意图

2、边缘切换的处理

边缘切换要求切换的目标小区在综合排序中处于服务小区前面。

3.3.3小区分层分级切换原理

小区分层分级切换是必选的切换算法；主要是为了更加灵活地控制切换的目标小区，使MS切换到最合理的目标小区中去，减少各种后续切换的发生，以节约各种系统资源，并且能有效地提高切换的成功率、降低切换的掉话率、提高话音质量和网络服务等级。

1、小区分层分级结构

在大容量的GSM系统中，应用华为切换算法，可以将整个无线网络配置成为4个层次，每个层次最大可以分成16个优先级。

以次可以引导小区资源占用和切换过程。

图3-5是一种较常见的无线网络配置：

•第一层为GSM900和GSM1800微蜂窝

•第二层为GSM1800普通小区

•第三层为GSM900普通小区

•第四层为GSM900宏蜂窝（伞状小区）

切换数据配置的原则是低层次小区吸收话务量，高层次小区解决无线网络覆盖问题。

通常为了避免过于频繁的切换，慢速运动的移动台可以优先占用或切换到微蜂窝小区（层一）和普通GSM1800小区；而快速运动的移动台则应占用较高层次的普通GSM900小区（层三）和伞状蜂窝小区（层四），且通常在高层次小区之间进行切换。

这种网络层次的设置是较合理的，也是与实际情况相符的。

通常GSM建设的初期，建设的是GSM900宏蜂窝，小区的覆盖范围很大；系统扩容时最先考虑建设的是层三的GSM900普通小区；当GSM900频点不够用时，考虑在部分地区扩建GSM1800普通小区（层三）；最后在热点地区新建GSM900或GSM1800的微蜂窝。

每次扩容后，网络运营者通常希望新的小区尽量吸收话务量；这一点在华为切换算法的设计中得到了充分的考虑。

同时华为切换算法还将每个网络层次分成16个优先级。

设置不同的层级后，一方面可以通过配置相应的参数（如小区存取允许CBA、小区禁止允许CBQ等）控制移动台的小区选择与小区重选，使移动台优先选择某一层级的小区接入，以达到话务流量控制和引导的目的。

详见小区数据配置的相关说明。

另一方面，设置不同的层级后，应用华为切换算法可以更好地控制切换过程。

华为切换算法优先允许移动台切换到同一层且同一优先级的小区；而对位于到不同层或不同级的切换目标小区的进行一定的限制。

这样可以使切换尽量在同一层级的小区之间进行，有利于提高切换的成功率和掉话率，也在一定程度上提高了切换算法的灵活性。

图3-5小区分层分级结构示意图

2、小区分层分级切换处理

设置不同的层级后，为了使移动台优先切换到同一层级的目标小区，华为切换算法中设计了相关的参数，包括【层间切换门限】、【层间切换磁滞】、【速度惩罚值】、【速度惩罚时间】；以上参数均在【切换/小区描述数据表】与【切换/外部小区描述数据表】中配置。

（1）“层间切换门限”

用于定义不同层级间小区切换时移动台接收目标小区功率电平的最低门限值。

对于位于不同网络层级中的切换候选小区有效。

层间切换门限电平应该高于小区间切换门限电平，以保证使MS优先切换到相同层级的目标小区中去。

取值范围0～63；单位：

接收电平等级。

如层间切换门限设置为“20”时，处于不同层级的邻近小区要成为切换的目标小区，则本小区移动台接收到此邻近小区主载频（主BCCH载频）的功率应该大于-90dBm。

（2）“层间切换磁滞”

不同层或不同优先级间小区切换时的磁滞值，以限制不同层级小区间的乒乓切换。

取值范围0～63；单位：

接收电平等级。

例如层间切换磁滞设置为“5”时，处于不同层级的邻近小区要成为切换的最终目标小区，则本小区移动台接收到此邻近小区主载频（主BCCH载频）的功率电平至少应该比层间切换门限大5dBm。

注：

发生TA值紧急切换、质量差紧急切换、快速电平下降紧急切换、以及边缘切换时，目标小区接收电平不受层间切换门限的限制和层间切换磁滞的惩罚；而当服务小区接收电平低于层间切换门限（如上例中的-95dBm）时，仅按接收电平排序候选小区队列，不对层间切换的目标小区进行磁滞惩罚。

（3）“速度惩罚值”

如果移动台当前通话的小区处于高层蜂窝（第二、三、四层），且BSC根据“快速移动切换算法”判断移动台处于“快速移动”状态时，则BSC系统将对属于第一层（微蜂窝）的切换候选小区进行功率惩罚，以防止快速移动的MS切换到微蜂窝小区，而造成快速移动的MS在微蜂窝小区中频繁地切换浪费系统资源，并且降低通话质量。

“速度惩罚值”生效的三个条件：

•本小区属于宏蜂窝层

•切换候选小区属于微蜂窝层

•当前MS处于快速移动状态

•【速度惩罚时间】以内（详见后述）

也就是说只允许宏小区对微小区进行速度惩罚，微小区对微小区或宏小区对宏小区之间都不能进行速度惩罚。

具体的惩罚办法是：

将当前移动台接收到的微小区主载频功率电平减去速度惩罚值后进入切换候选小区队列进行排队。

因此速度惩罚值设置较大时（如63），基本上可以禁止高层小区的移动台切换到微小区中去。

取值范围：

0～63；单位：

电平等级。

（4）“速度惩罚时间”

如果切换的实际情况符合上述速度惩罚的要求，当微小区第一次出现在切换候选小区队列中时，速度惩罚定时器启动，在速度惩罚时间之内对切换的候选微小区实施功率惩罚；在速度惩罚定时器超时后，惩罚结束。

取值范围：

0～255；单位：

秒。

（5）“层间切换触发原理”

1、目标小区层级高于服务小区

2、如果在【最佳小区统计时间】内，目标小区处于最佳切换候选小区列表中的时间超过【最佳小区持续时间】，则该小区将成为切换目标小区。

3.3.4紧急切换原理

电平快速下降紧急切换是可选的切换算法；主要用于防止手机在移动通话的过程中，由于在无线传输路径上受到障碍物的阻挡，造成接收电平快速下降而导致断话。

另外还可以通过TA值紧急切换来限定基站的覆盖范围，质量差切换来限定服务小区的质量，干扰干扰切换避免由于复杂的无线环境带来的干扰。

紧急切换示意图如图3-6所示。

图3-6紧急切换示意图

触发紧急切换的原因有四种：

•TA值超过紧急切换门限

原因是MS与BTS之间的距离太远，造成实际的TA值大于【切换/紧急切换数据表】中的【紧急切换TA限制】。

如果切换源小区与切换目标小区是共站点的，并且源小区的TA大于等于目标小区，则不允许TA切换。

基站接收信号质量低于紧急切换门限

当基站接收手机的信号质量低于【切换/紧急切换数据表】中【紧急切换上行链路质量限制】规定的质量等级时，将触发紧急切换。

•手机接收信号质量低于紧急切换门限

当手机接收基站的信号质量低于【切换/紧急切换数据表】中【紧急切换下行链路质量限制】规定的质量等级时，将触发紧急切换。

•基站接收信号受到干扰

当基站接收手机的信号质量低于【切换/紧急切换数据表】中【干扰切换上行链路质量门限】规定的质量等级、接收电平高于【切换/紧急切换数据表】中【干扰切换上行链路功率门限】时，将触发紧急切换。

•手机接收信号受到干扰

当手机接收基站的信号质量低于【切换/紧急切换数据表】中【干扰切换下行链路质量门限】规定的质量等级、接收电平高于【切换/紧急切换数据表】中【干扰切换下行链路功率门限】时，将触发紧急切换。

•基站或移动台的接收信号电平快速下降

由于受到障碍物的阻挡，基站或手机的接收信号电平快速下降时，将触发紧急切换。

为了判定电平的快速下降，在【切换/紧急切换数据表】中设计了若干滤波器参数。

3.3.5负荷切换原理

负荷切换也称为业务量切换，是可选的切换算法；主要用于,对于话务密集的地区，在集市、聚会等特殊的情况下，由于系统资源有限，可能在某个区域引起话务的拥塞，而其相邻的区域系统容量还有剩余，在这种情况下，希望其他的小区可以分担拥塞小区的话务负荷，产生业务量切换。

如图3-7所示。

图3-7负荷切换示意图

控制开关在【切换/切换控制数据表】中，当【负荷切换允许】配置为“是”时被采用；相关的负荷切换参数在【切换/负荷切换数据表】中配置。

1、负荷切换的触发条件

•系统流量（取决于CPU占有率）低于设定的门限值（【允许负荷切换系统流量级别门限】）

•服务小区的系统流量（取决于小区话务负荷）高于设定的门限值（【负荷切换启动门限】）后启动负荷切换。

•候选小区负荷低于该设定的门限值（【负荷切换接收门限】）可以接收其他小区的负荷切换用户。

•服务小区中只有接收电平落在负荷切换带宽内的移动台才可能被切换到其它切换候选小区。

负荷切换带宽的下限=边缘切换接收电平门限值；

负荷切换带宽的上限=边缘切换接收电平门限值+【负荷切换带宽度】。

•邻近小区电平高于层间切换门限（考虑层间切换磁滞）

•邻近小区不能是外部小区

2、负荷切换的处理

•负荷切换的流量控制：

因为由切换产生的信令流量很大，所以在服务小区系统流量过高时（高于【允许负荷切换系统流量级别门限】），应该限制负荷切换，以免发生系统拥塞；同时可以通过其它方法进一步降低系统流量，如限制手机接入等。

而在系统流量降低到本域值限定等级以下后，在条件允许的情况下则可以进行负荷切换，使部分移动台切换到其它小区。

•负荷切换与边缘切换及其它切换算法并不冲突，在系统中并行处理。

当满足负荷切换条件时，系统启动负荷切换，将处于负荷切换带宽度以内的手机按一定的先后次序切换到临近小区；如果此时某些手机的接收电平继续降低或发生其它异常情况，则将触发边缘切换或其它切换算法。

•进行负荷切换的时候，为了控制切换的流量，对可以进行负荷切换的移动台分时段分步长地进行切换。

每个时段的时间长度等于【负荷切换周期】；每一步长由【负荷切换步长】确定。

例如【负荷切换周期】为10秒，【负荷切换步长】为5dB，则含义是，从触发负荷切换的起始时间开始，第一个10秒钟内将接收电平处于边缘切换门限值到边缘切换门限值加5dB范围内的移动台切换出去；第二个10秒钟内进一步将接收电平处于边缘切换门限值到边缘切换门限值加10dB范围内的移动台切换出去；以此类推，直到将处于整个负荷切换带宽以内的移动台全部切换出去时结束负荷切换。

3.3.6快速移动切换原理

快速移动切换是可选的切换算法；主要用于处理快速移动中的用户切换问题，避免将快速移动的用户切换到微小区中而增加切换的次数和信令流量、降低系统服务质量。

如图3-8所示。

图3-8快速移动切换示意图

可选的切换判决算法；控制开关在【切换/切换控制数据表】中，当【快速移动微小区切换算法允许】配置为“是”时被采用；相关的触发参数在【切换/快速移动切换数据表】中配置。

1、快速移动切换算法主要处理两个方面的问题：

•如何将用户判定为“快速移动”？

即快速移动切换算法的触发条件。

•对快速移动的用户如何处理切换问题？

具体处理办法是在分层分级切换时进行速度惩罚和时间惩罚。

在“小区分层分级切换原理”一小节中已经阐述，此处不再重复。

2、快速移动切换算法的触发条件

•移动用户在限定时间（【快速移动时间门限】）内通过某个小区，切换程序即在“快速移动小区统计计数器”中加1；

•在【快速移动小区统计个数】中，“快速移动小区统计计数器”的统计值大于【快速移动小区实际个数】。

3.3.7小区内切换原理

小区内切换是可选的切换算法。

由于受到同频干扰或其它干扰的影响，MS在某个频点上的通话质量可能低于切换门限值。

此时，MS如果能切换到同一小区的另一载频，则可能能够满足通话的质量要求。

同时，这种小区内切换的信令流量较小，切换成功率也较高。

如图3-9所示。

图3-9小区内切换示意图

但是，在某一些特殊情况下（如小区内的多个载频均受到干扰），可能造成移动台在小区内的频繁切换。

因此有必要对小区内切换的频度进行一定的控制；这种控制在【切换/小区内连续切换控制表】中进行。

如何控制小区内切换的频度呢？

•两次小区内切换的时间在特定的限度内（【认定连续的时间间隔】），认为发生了一次“小区内连续切换”。

•用【连续发生最大次数】限定小区内切换连续发生的最大次数，超过此次数后，小区内切换将被禁止一段时间（【连续发生最大次数后禁止时间】）。

3.3.8PBGT切换原理

PBGT（PowerBudget功率预算）切换算法是基于路径损耗的切换。

PBGT切换算法实时的寻找是否存在一个路径损耗更小、并且满足一定系统要求的小区并判断是否需要进行切换。

PBGT切换带来了如下好处：

1、解决了越区覆盖问题。

2、减少了双频切换的次数。

3、使话务引导和控制有更灵活的手段。

4、始终能提供用户当前最好的服务质量。

GSM05.08协议在附录中对PGBT的计算有如下的描述：

PBGT（n）=（Min（MS_TXPWR_MAX,P）-RXLEV_DL-PWR_C_D）

-（Min（MS_TXPWR_MAX（n）,P）-RXLEV_NCELL（n））

各个参数含义如下

MS_TXPWR_MAX：

服务小区允许的MS最大发射功率

MS_TXPWR_MAX（n）：

邻近小区n允许的MS最大发射功率

RXLEV_DL：

服务小区的下行接收功率

RXLEV_NCELL（n）：

邻近小区n的下行接收功率

PWR_C_D：

由于功率控制引起的服务小区最大下行发射功率与服务小区实际下行发射功率的差值

P：

MS最大发射功率能力

PBGT切换的触发准则是：

邻近小区的路径损耗小于服务小区路径损耗一定的门限值，并在一定的统计时间内满足P/N准则，则触发PBGT切换。

具体来说，就是在N次统计中有P次满足PBGT（n）>PGBT_Ho_Margin（n）。

其中P，N，PBGT_Ho_Margin（n）在数管台上进行设置；PBGT（n）通过数管台配置的参数和BTS上报的测量报告得到的信息进行计算。

此外，PBGT切换只能在同层同级的小区之间进行，目标小区的排序必须在服务小区的前面，并且只能在TCH信道上被触发。

PBGT切换数据配置：

•[切换/切换控制数据表]

“PBGT切换算法允许”

•[切换/小区相邻关系表]

“PBGT切换门限”：

减去64后为PGBT_Ho_Margin（n）

•[切换/正常切换数据表]

“PBGT切换统计时间（秒）”：

乘以2为P/N准则中的N

“PBGT切换持续时间（秒）”：

乘以2为P/N准则中的P

3.3.8同心圆切换原理

随着网络的发展，用户量不断增多，频率资源少与需求多的矛盾异常突出。

为了提高系统容量，必须采用频率紧密复用技术，提高频率利用率。

然而频率紧密复用，会大大增加无线干扰，并可能严重影响通话质量。

因此在频率紧密复用下，如何避免或减少无线干扰，保证话音质量，成为需要解决的关键问题。

同心圆技术将普通的小区分为大圆和小圆两个服务层。

对大圆内的手机，尽量分配频率复用较宽松的频点，如BCCH频点；而对小圆内的手机尽量分配频率复用紧密的频点，比如除BCCH外的频点。

通过小圆的频点采用紧密频率复用方式，可以有效提高系统容量。

从下图可见，在小圆内的手机由于离干扰源较远，所以虽然采用了紧密复用的频率，仍然可以保证话音质量。

而大圆内的手机由于使用复用较宽松的频率，所以话音质量也可以得到保证。

同心圆小区紧密频率复用示意图

如果内圆与另一小区外圆或者内圆重叠覆盖，则内圆可以直接切换到另一小区，可以有效地减轻外圆的拥塞程度。

同心圆技术中，对小区的覆盖区域进行了内圆和外圆的划分，内圆和外圆的载频可以采用不同的频率复用方式，对于内圆小区，由于其覆盖范围较小，我们可以采用紧密频率复用方式如1*3的方式，对于外圆采用较宽松的频率复用方式如4*3。

这样综合考虑，采用同心圆技术后，因为同心圆内圆可以采用非常紧密的频率复用方式，可以比MRP较大的提高网络容量，同时保证网络质量。

在某种特殊情况下，比如同心圆小区的外圆只配置一个载频BCCH，采用4*3的频率复用方式，将其余TCH载频全部配置在内圆上而且采用1*3的频率复用方式，那么这时的同心圆小区就完全与1*3的小区一样了，平均的频率复用度就与1*3一样，因此同心圆在这种情况下可以在不降低网络容量的前提下可以有效的降低整网的干扰，获得比1*3更好的网络质量。

在实现广覆盖时，可通过BCCH使用大功率功放等方式来增加小区的覆盖范围。

但由于BCCH载频提供的实际功率比其他载频要大，因此会出现不同载频不同覆盖距离的情况。

在配置大站型基站，如S6/6/6的站型时，由于我司的天馈部分采用CDU和SCU合路的方式，或者今后采用EDU+CDU的方式，可能会造成各路载频的合路器损耗不同，从而出现一个小区内的不同载频的天馈口能够提供的功率不同，在物理上形成覆盖距离不同的情况。

而小区的覆盖范围是由覆盖范围小的载频决定的，这就大大限制了小区的覆盖范围。

采用同心圆技术，可以利用覆盖范围大的载频做为同心圆的大圆，来解决站点远端的覆盖问题；覆盖范围小的载频做为同心圆的小圆

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