AfterACCESS_HO_LISTupdated
Maximum
N13m
N13m–ACCESS_HO_LIST
根据PILOT_REPORT的不同设置,MS将在不同的接入信道消息中将导频监视报告发送给BS:
1)PILOT_REPORT=0,MS仅在起呼消息和寻呼响应消息中报告导频监视的信息;
2)PILOT_REPORT=1,MS在r-csch发送的消息都报告导频监视的信息。
一.3相关消息结构
一.3.1ESPM
……
EC_IO_THRESH
0or5
PILOT_REPORT
1
NGHBR_SET_ENTRY_INFO
1
ACC_ENT_HO_ORDER
0or1
NGHBR_SET_ACCESS_INFO
1
ACCESS_HO
0or1
ACCESS_HO_MSG_RSP
0or1
ACCESS_PROBE_HO
0or1
ACC_HO_LIST_UPD
0or1
ACC_PROBE_HO_OTHER_MSG
0or1
MAX_NUM_PROBE_HO
0or3
NGHBR_SET_SIZE
0or6
IfNGHBR_SET_ENTRY_INFO=1,NGHBR_SET_SIZEoccurrencesofthefollowingfield;
ACCESS_ENTRY_HO
1
IfNGHBR_SET_ACCESS_INFO=1,NGHBR_SET_SIZEoccurrencesofthefollowingfield
ACCESS_HO_ALLOWED
1
BROADCAST_GPS_ASST
1
……
一.3.2无线环境报告域
在LAC层(2.1.1.4.1.5)定义了MS用来支持无线环境报告的字段。
ACTIVE_PILOT_STRENGTH
0or6
FIRST_IS_ACTIVE
0or1
FIRST_IS_PTA
0or1
NUM_ADD_PILOTS
0or3
NUM_ADD_PILOTSoccurrencesofthefollowingrecord:
PILOT_PN_PHASE
15
PILOT_STRENGTH
6
ACCESS_HO_EN
1
ACCESS_ATTEMPTED
1
NUM_AUX_PILOTS
0or3
NUM_AUX_PILOTSoccurrencesofthefollowingrecord:
PILOT_PN_PHASE
15
PILOT_STRENGTH
6
PILOT_REC_TYPE
3
RECORD_LEN
3
Type-specificfields
8*RECORD_LEN
一.3.3ECAM
对于ASSIGN_MODE=‘000’,theadditionalrecordfieldsshallbe:
……
NUM_PILOTS
3
GRANTED_MODE
2
FRAME_OFFSET
4
ENCRYPT_MODE
2
BAND_CLASS
0or5
CDMA_FREQ
0or11
NUM_PILOTSplusoneoccurrencesofthefollowingrecord:
PILOT_PN
9
PWR_COMB_IND
1
CODE_CHAN
8
……
一.4设计时的考虑和问题
对于三种接入切换方式,如果在1X系统中要实现,有以下几点需要考虑:
1)对于AccessEntryHO:
由于和IdleHO类似,在发送起呼或者寻呼响应消息之前就已经切换到目标基站,因此对在设计中无须任何处理;
2)对于AccessProbeHO:
BSC内不同BTS之间的切换:
+MS在BTS1上发起BTS1没有收到,此时MS的接入子尝试,切换到BTS2发起另一次接入子尝试(以起呼为例),BTS2将起呼消息转发给BSC,BSC进行资源的分配,同时将CM业务请求消息发给MSC,目前看起来好象没有什么问题。
+MS在BTS1上发起的接入子尝试,BTS1收到并回送了基站证实指令,但MS没有收到,且切换到BTS2进行接入子尝试。
这样BSC会先后收到来自两个基站的起呼消息,BSC该如何进行资源的分配和两条起呼消息的转发(根据目前的BSSAP处理,就要创建两个呼叫进程,发送两次CM业务请求给MSC,但很有可能被MSC释放);
BSC之间的切换:
这种情形涉及到A3/A7信令的交互,可参阅IOS4.0的p38的MSC图,其具体的实现也有待讨论;
对于AccessHO:
MS已经完成了在BTS1上的起呼和基站证实,在等待BTS1的信道指配时切换到BTS2,这时BSC的扩展信道指配消息应同时发到BTS1和BTS2;
同样的,对于BSC之间的接入切换,也应有A3/A7信令的交互。
通过扩展信道指配消息进行软/更软切换,使MS在呼叫建立起来之后就可以和多个BS进行通信,以减少在业务信道上进行软/更软切换的一段信令交互的过程(IS95-A的做法)。
关于接入切换的测试问题:
由于MS整个接入过程非常短暂,不同于软切换的调试可以有比较长的时间来调整不同BTS的发射功率,因此如何构造环境,采取何种有效的方法进行接入探测切换和接入切换的调试,这一点在设计的同时也应仔细考虑,因为一个好的设计应是可测试的。
第二节软切换
(SoftHandoff)
二.1概述
二.1.1软切换
软切换是指MS在不中断与原来基站联系的条件下开始和新的基站进行通信的一种切换方式。
软切换只能同在相同频率的CDMA信道之间,它提供了在基站边界处的前反向业务信道的分集。
二.1.2缩略语
PSMM
PilotStrengthMeasurementMessage
EHDM
ExtendedHandoffDirectionMessage
PS
PilotStrength
GHDM
GeneralHandoffDirectionMessage
UHDM
UniversalHandoffDirectionMessage
ITSPM
In-TrafficSystemParametersMessage
ESPM
ExtendedSystemParametersMessage
二.2IS95-A软切换算法分析
在分析IS2000的软切换算法之前,先简要回顾一下IS95-A的软切换处理过程,如下图所示。
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(HandoffDropTimer);
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DoctorWang的论述):
8)不必要的PSMM发送:
当MS正在监听一个或多个信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=-5dB的基站信号,此时即使再增加一个导频强度Ec/Io=-12dB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。
9)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;
10)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_COMP×0.5dB,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(N6m–1)个“较弱”的导频(Pweak)构成,且0<(Pnew–Pweak)<=T_COMP×0.5(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。
二.3IS2000软切换算法分析
二.3.1PSMM的发送
如下表所示,MS在以下情形下触发PSMM或者扩展的PSMM的发送。
(NS=NeighborSet,RS=RemaingSet,CS=CandidateSet,AS=ActiveSetPSa表示在有效导频集中的导频强度)
RS
NS
CS
AS
Condition
P_REV_IN_USEs<=3
Or
SOFT_SLOPEs=’000000’
√
√
PS>T_ADDs
√
PS>PSa+T_COMPs*0.5(dB)
从收到最近的一条EHDM,GHDM,UHDM之后还没有发送过PSMM
P_REV_IN_USEs>3
SOFT_SLOPEs≠’000000’
√
10*LogPS>(SOFT_SLOPEs/8)*10*LogΣPSi+(ADD_INTERCEPTs/2),i∈AS
从收到最近的一条EHDM,GHDM,UHDM之后还没有发送过PSMM
√
√
10*LogPS>max((SOFT_SLOPEs/8)*10*LogΣPSi+(ADD_INTERCEPTs/2),-T_ADDs/2),I∈AS
√
PS>Psa+T_COMPs*0.5(dB)
10*LogPS>(SOFT_SLOPEs/8)*10*LogΣPSi+(ADD_INTERCEPTs/2),i∈AS
从收到最近的一条EHDM,GHDM,UHDM之后还没有发送过PSMM
√
HandoffDropTimer超时
从收到最近的一条EHDM,GHDM,UHDM之后还没有发送过PSMM
二.3.2切换去定时器的维护
MS为在有效集和候选集中的每个导频维护一个切换去(HandoffDropTimer)定时器,如下表所示。
CS
AS
Thresholdwhenstart,reset&disabletimer
P_REV_IN_USEs<=3
Or
SOFT_SLOPEs=’000000’
√
√
T_DROPs
P_REV_IN_USEs>3
SOFT_SLOPEs≠’000000’
√
T_DROPs
√
将有效集中的NA个导频按强度的增加进行排序
(PS1当Psi满足下式时启动定时器
10*LogPSi其中j>i,i=1,2,….,PSNA-1
二.3.3软切换处理过程
如下图所示:
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。
二.4相关消息结构的变化
体现IS2000软切换特色的三个主要参数SOFT_SLOPE,ADD_INTERCEPT,DROP_INTERCEPT可以在以下消息中进行设置。
1.GHDM/UHDM
……
T_ADD
0or6
T_DROP
0or6
T_COMP
0or4
T_TDROP
0or4
SOF