跳频新模式SFH1311A+B实施的探索.docx

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跳频新模式SFH1311A+B实施的探索

关于跳频新模式SFH1×3、1×1、A＋B实施的探索

华北区杨剑雄

近日进行系统优化，恰好某公司来系统进行BSC升级，顺便目睹了新的SFH1×1及A＋B模式的实施过程，本文希望仅从纯技术方面对这三种频率复用模式加以探讨。

合成器跳频实施有多种实现方式，主要有1×3，1×1，A＋B模式。

1×3的方式是将no_bcch频点分成ABC三组，其规则为：

1、MA（跳频频率组）的分配：

一个SITE的每个CELL均分配不同的MA，分别为ABC组，但每个SITE相同方向的CELL均一样，如每个站的第一扇区均可为A组，以此实现1×3复用。

2、MAIO（起跳频点）的选择：

一个SITE的每个CELL选择不同的起跳频点，在跳频负载小于50％的情况下，总可使同一个站的三个CELL起跳频点不会有邻频，如均分配给奇数频点，但每个SITE相同方向的CELL起跳频点相同。

3、HSN（跳频序列）的分配：

一个SITE的每个CELL均分配给相同的HSN，而每个不同的SITE尽可能分配不同的HSN，复用模式为63×1。

1×1的模式将所有no_bcch的频点合为一组，规则为：

1、MA：

所有站的每个CELL均一样，因为总共只有一组频点。

2、MAIO的选择同1×3模式。

3、HSN：

每个CELL尽可能分配给不用的值，可将HSN分为21×3组，实施21×3复用。

A＋B的模式将no_bcch分成ABC三组，规则为：

1、MA：

一个SITE的三个CELL分别分配给A＋B组，B＋C组，A＋C组，但每个SITE相同方向的CELL均分配给相同的MA。

2、MAIO的选择同1×3模式。

3、HSN的分配原则同1×1模式一样。

从三种方式的理论上来看，SFH1×3的模式由于规划成ABC三组，同站的不同CELL采用相同的跳频序列算法，在每个跳频时间段，同站的相邻CELL不存在邻频的可能，而不同站的CELL由于参与跳频的频点较少，邻频或同频的可能较大。

因而1×3的模式对同站的CELL邻频干扰作了较好的处理，而不同站的CELL则可能干扰较大一点。

SFH1×1的模式将干扰完全平均化，同站或不同站的CELL均存在邻频或同频干扰，干扰是瞬间的。

SFHA＋B的模式是1×3和1×1的折衷方案，它所做的只是对1×3的模式增加一组重叠的参与跳频的频点，再取不同的HSN值。

为了较为深入地了解这三种模式的干扰程度，我们试图运用概率统计的方法加以定性分析。

取2个定向各为3小区的基站，将其小区分别标为CELL01，CELL02，CELL03和CELL11,CELL12，CELL13。

如下图：

Cell11

Cell01

Cell03

Cell02

Cell13

Cell12

设跳频参与频点为51个，站型为8/8/8。

A组频点17个为31，34，…,79；B组17个为32，35，…,80；C组17个为33，36，…,81。

首先分析1×3模式下的同邻频情况，我们计算CELL01对CELL02，CELL03，CELL11，CELL12，CELL13的同邻频情况。

CELL01对CELL02和CELL03由于设置相同HSN，所以同邻频的可能性为0，CELL01对CELL11至少有一个同频的可能可以这样计算：

从17个频点中抽取7个频点的不同方法有c（n/k）=（17/7）=17!

/（10!

）=19448种，从不同频的10个频点中取7个频点的不同方法为c（n/k）=（10/7）=10!

/（7!

）=120种，所以至少有一个频点同频的可能性为1－（120/19448）=0.99383，由于CELL01与CELL11不会有邻频，所以邻频可能为0。

同理可得CELL01对CELL12的同频可能性为0，邻频可能性为0.99383。

CELL01对CELL13的同频为0，邻频为0.99383。

下表的CELL01A＋B同频这一栏是由用全概率公式分7个划分计算出来的，而CELL01A＋B邻频可能带*号的为估计值，因其计算实在太复杂了。

CELL01的同频可能：

模式

CELL02

CELL03

CELL11

CELL12

CELL13

1×3

0.9938

1×1

0.6690

A＋B

0.4444

0.8349

0.4444

cell01的邻频可能：

模式

CELL02

CELL03

CELL11

CELL12

CELL13

1×3

0.9938

1×1

0.9279

A＋B

0.96*

0.8349

0.96*

CEll02及其他CELL的同邻频可能与CELL01类似，在这里就不一一例举了。

上述概率统计说明三种模式的扇区间频率干扰分布情况：

1×3最不均衡，同邻频的扇区是最少的，但也是可能性最大的；1×1与A＋B的区别为前者同频干扰比较大，后者邻频干扰比较大，一般来说，同频干扰的影响比邻频干扰的影响大。

但由于上述计算是建立在随机过程的基础上的，对于跳频的伪随机序列而言，这样的计算应较为勉强，只能反映其大该。

据此新的模式亦可推出。

下面我们来看系统的实际实施情况。

此系统有5个BSC，其中市区3个（BSC123），郊县2个（BSC45），全系统共有载频900余个，市区载频450个左右。

7月31日晚5个BSC从1.5.1.4版本升级至1.5.1.7版本，同时市区的基站采用SFH1×1的方式，在此之前采用的是SFH1×3的方式（最大站型8/8/8,跳频负载7/17＝41.2％）。

实施后由于感到效果不太理想，8月2日晚市区基站又采用SFHA＋B的模式。

作为比较的郊县2个BSC一直未改变复用模式。

我们统计了在此期间的系统数据（包括OMCR上的和路测的）加以分析，需要说明的是数据统计为每天的9:

00—10:

00，其中7月27日及8月2日为星期一。

该段时间（7月25日至8月5日）市区优化已告一段落，而郊县一直在优化调整。

首先来看呼叫建立成功率（call_setup_success_rate）

从图1来看，总呼叫建立成功率略有下降，SFH1×3时该指标在93.5%与94％之间，实施1×1及A＋B时，该指标在93.5%附近，下降0.2%个点左右。

其中8月2日的数据系由个别基站的硬件故障引起的，分析该日的详细数据发现BSC2的一个非常繁忙CELL的呼叫建立成功率仅为83％，从而引起整个系统的下降。

我们再来看5个BSC的单独表现情况，总的来说，三种复用方式区别不大。

而0.2%的略微下降可认为是由SDCCH的RFLOSS增加引起的。

下面再看TCH的掉话率（TCH_DROP_RATE）

从整个系统来看，掉话率在7月31日实施1×1后有一定幅度的上升，在8月2日实施A＋B后又有下降，并且比1×1的时候还要低一点。

可以发现主要发生变化的是TCH_RF_LOSS，由切换引起的掉话基本保持不变。

从5个BSC的对比图中可以发现BSC1和BSC5掉话率在8月1日这一天明显上升，分析7月31日、8月1日、8月2日的详细数据，可以看出8月1日BSC5的掉话率上升系郊县一个基站引起，该站掉话率12.5%，TOTAL_CALL为120次，而BSC5的TOTAL_CALL为16714次，该基站作了0.08%掉话率的“贡献”。

BSC1的掉话率较为平均上升。

8月2日A＋B实施后，市区3个BSC掉话率均有下降，主要原因是TCH_RF_loss下降所致。

掉话率与系统话务的忙闲有一定的关系，但从7月23日至8月30日的曲线统计看并无一种明确简单的关系。

所以，三种模式对掉话率还是有一定影响的，以A＋B模式为最低，1×1模式为最高，1×3居中，不排除通过参数调整可将1×1的掉话率下降的可能，但这是优化的手段了。

以后可以继续探讨三种模式的最优参数设置问题。

接下来看SDCCH_RF_LOSS的变化

SDCCH_rf_loss7月31日前平稳运行，8月1日及2日明显上升，8月3日、4日又明显下降，但比7月31日前的要略高一点。

从5个BSC的对比图中可以看出，主要是BSC2的数据作较大波动,分析详细数据无法找到个别基站恶化的例证，所以认为这是一种平均化结果。

SDCCH_rf_LOss上升主要对呼叫建立成功率有关，而影响SDCCH_RF_LOSS的直接因素是干扰。

三种模式中，以1×1的模式最高，1×3和A＋B相差不大，且1×3略低一点。

来看看切换的次数的变化

系统的切换主要由down_link_quality、up_link_quality、POWER_BUDGET引起的。

下表为各种模式的切换次数与TOTAL_CALL的比值，值越大则表示切换越频繁。

切换频次：

模式

DATE

DL_QUATY

PW_BGT

UL_QUATY

1×3

7/29--7/31

0.1048

0.2573

0.0816

1×1

8/1--8/2

0.1368

0.2940

0.2397

A＋B

8/3--8/5

0.1650

0.3375

0.2423

郊县BSC

7/29--7/31

0.0080

0.0769

0.0089

郊县BSC

8/1--8/2

0.0069

0.0758

0.0113

郊县BSC

8/3--8/5

0.0070

0.0744

0.0109

从表中发现模式发生变化的BSC其切换比值有较大的变化，这可以认为是由于频率复用模式的变化而引起的，因为频率模式没有变化的郊县BSC其切换比值基本没有变化。

在几种频率模式中，BSC的切换门限是一致，这就可以从切换比值中反映切换值上的信号质量的变化。

对于down_link_quality而言，1×3的比值最小，A＋B的最大。

BSC中设的l_RXQUAL_DL_H为450（0.45%），说明1×1的模式中，DOWN_LINK_QUALITY比0.45%值差的信号有所增加，A＋B模式中此类信号就更多了。

up_LINK_QUALITY、POWER_budget也有类似结果。

根据本文前面部分分析，1×1及A＋B的模式将干扰平均化了，尤其是同频干扰，如CELL01可以受到其他任何小区的较小干扰，所以由上下行信号质量引起切换请求就会相应增加，切换完成次数也就增加了。

POWER_BUDGET说明的是在信号质量相同的情况下，邻小区的信道电平较低引起的切换。

信号干扰分布平均的时候，差别不大的信号就会比较多，所以POWER_BUDGET切换的机会也就增加了。

综合的说，在切换参数设为下行质量450，上行质量650的情况下，1×3的切换最少，1×1居中，A＋B最多。

但这并不能说明信号总体质量分布的情况也是这样的，因为引起切换的信号点是整个系统信号点的极小的一部分，它不能代表整个系统的信号。

对系统信号的总体变化我们进行了路测，希望能够发现之中的关系。

DRIVETEST其实与系统忙闲情况、天气状况、测试路线有相当大的关系。

不同的测试备测试结果也有差异，如果用较好的测试手机其RX_quality应该较好，因为RX_quality及RX_LEVEL是都由手机测量报告的。

我们分别在7月20日，8月1日，8月5日进行路测，这三天分别是市区系统SFH1×3、1×1、A＋B模式实施时候。

三次结果发现8月5日、8月1日的RXLEVEL远远高于7月20的RXLEVEL，这是由于7月20日路测时有部分基站最大功率没有放开所致。

三种模式中，1×1的路测结果比较差，信号质量下降较大，从前面内容CELL01的同频可以看到1×1的同频干扰是最大的。

从路测结果看，A＋B的效果最好，1×3与之区别不大，1×1则较差。

因为路测结果的不可预测性较大，所以没有作详细分析。

以上通过理论及实际实施过程的分析，对三中不同跳频模式效果总结如下表

理论上：

模式

同频干扰

邻频干扰

1×3

分布不均，有的大有的无

1×1

分布均匀，干扰中等

分布均匀，干扰较大

A＋B

分布较均，干扰较小

分布较均，干扰大

实施中：

模式

掉话率

SD_RF_LOSS

呼叫建立成功率

切换频次

信号质量

1×3

较好

最优

差别不大

较少

较好

1×1

略高

差别不大

较多

较差

A＋B

最优

较好

差别不大

最多

最优

从本系统的实施来看，A＋B模式的效果最好，可作为今后其他系统的参考，目前此系统掉话率在0.8%至0.9%之间波动。

此外，亦可日后探讨其他模式的最优参数设置及优化。

以下为系统各项图表：

1、系统总指标

2、各BSC指标

3、路测结果

1999/8/20

1、

系统总指标

2、

各BSC反映的指标

3、路测结果

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