基于均衡網(wǎng)絡(luò)的TD—SCDMA重選機(jī)制研究

2014-03-31 09:24肖清華董朝暉黃林國(guó)

移動(dòng)通信 2014年3期

肖清華　董朝暉　黃林國(guó)

【摘要】考慮負(fù)載均衡，引入了小區(qū)最佳無(wú)線利用率的概念。從客戶感知入手，通過(guò)線性處理將小區(qū)負(fù)載和客戶感知指標(biāo)結(jié)合起來(lái)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種均衡網(wǎng)絡(luò)的重選機(jī)制。根據(jù)優(yōu)先級(jí)的不同，詳細(xì)分析了TD-SCDMA和GSM系統(tǒng)的重選參數(shù)與準(zhǔn)則，能夠保證網(wǎng)絡(luò)重選后小區(qū)始終處于一個(gè)負(fù)載均衡的狀態(tài)。這種方法有助于解決TD-SCDMA長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)駐留問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】TD-SCDMA GSM 小區(qū)重選負(fù)載均衡

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1010（2014）-01-

1 前言

中國(guó)移動(dòng)TD-SCDMA[1]商業(yè)化運(yùn)營(yíng)至今，目前在網(wǎng)絡(luò)整體上仍然存在碼資源利用率低、承載數(shù)據(jù)速率不高、覆蓋薄弱等問(wèn)題。這一方面與TD-SCDMA本身的網(wǎng)絡(luò)制式有關(guān)，如單站覆蓋能力有限、單載波承載數(shù)據(jù)能力不高等因素；而更多地，與TD-SCDMA和GSM兩張網(wǎng)絡(luò)共同協(xié)調(diào)發(fā)展的定位、策略息息相關(guān)。中國(guó)移動(dòng)技術(shù)發(fā)展路標(biāo)（2012版，以下簡(jiǎn)稱(chēng)路標(biāo)）[2]明確指出，3G網(wǎng)絡(luò)的引入導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)面臨協(xié)調(diào)2G、3G兩張網(wǎng)絡(luò)共同發(fā)展的問(wèn)題。兩網(wǎng)的定位、互操作等優(yōu)化策略應(yīng)隨著不同階段的差異而有所變化。

關(guān)于TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，已經(jīng)有很多學(xué)者做了研究[3-4]，筆者本人也對(duì)TD-SCDMA做過(guò)頗多研究[5-7]。但這些研究基本上定位在單系統(tǒng)本身，如小區(qū)接入、HSDPA優(yōu)化等，真正對(duì)TD-SCDMA和GSM互操作優(yōu)化的研究很少。而根據(jù)路標(biāo)的要求，目前對(duì)2G/3G互操作的工作重點(diǎn)在于：

（1）推進(jìn)2G/3G系統(tǒng)間重選優(yōu)化；

（2）推進(jìn)2G/3G無(wú)線網(wǎng)融合，如開(kāi)通Iur-g+接口；

（3）進(jìn)一步優(yōu)化2G/3G網(wǎng)絡(luò)互操作參數(shù)。

第二條要求本身值得研究的東西并不多，因此本文將結(jié)合2G/3G網(wǎng)絡(luò)的互操作參數(shù)，對(duì)系統(tǒng)間的重選進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)目標(biāo)重選小區(qū)的負(fù)載進(jìn)行定向重選，減少異常重選，提升客戶感知。

2 重選模型和互操作參數(shù)

以TD-SCDMA為例，先列出TD-SCDMA向GSM重選的流程，如圖1所示：

圖1 TD-SCDMA重選至GSM流程示意圖

涉及到的互操作參數(shù)如表1和表2所示：

GSM的重選與TD-SCDMA類(lèi)似，服務(wù)C1和C2準(zhǔn)則分別類(lèi)似TD-SCDMA的S和R準(zhǔn)則。

根據(jù)Qsearch_I取值，如果TD-SCDMA超過(guò)GSM接收電平值TDD_Offset，并持續(xù)一定時(shí)間（如5s），則發(fā)生重選。

3 綜合指標(biāo)模型

由上文的重選過(guò)程可知，無(wú)論是TD-SCDMA向GSM重選，還是GSM向TD-SCDMA重選，均是簡(jiǎn)單地考慮接收信號(hào)電平值。而對(duì)于目標(biāo)重選小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量，如小區(qū)負(fù)載或客戶滿意度等指標(biāo)均不關(guān)心，極有可能發(fā)生重選至小區(qū)負(fù)載大，重選后引入新的干擾，從而導(dǎo)致小區(qū)接入困難、服務(wù)質(zhì)量下降等情況。

因此，可在重選準(zhǔn)則中引入負(fù)載和客戶感知的指標(biāo)，綜合考慮重選的門(mén)限值。對(duì)于小區(qū)負(fù)載，采用利用率來(lái)量化表示。

參照中國(guó)移動(dòng)提出的TD-SCDMA碼資源利用率：

（1）

（1）語(yǔ)音業(yè)務(wù)需要的BRU數(shù)=語(yǔ)音忙時(shí)話務(wù)量×4+可視電話忙時(shí)話務(wù)量×16；

（2）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要的BRU數(shù)=R4 PS忙時(shí)數(shù)據(jù)量×（1+BLER）/（8×3600）+HSDPA忙時(shí)數(shù)據(jù)量×（1+BLER）/（HSDPA碼道承載能力×3600）；

（3）k=0.75。

給出最佳無(wú)線利用率的概念。即通過(guò)分析該小區(qū)的話務(wù)量以及配置信道來(lái)得出該小區(qū)的無(wú)線利用率，這樣更能體現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)負(fù)荷情況。

（2）

為方便闡述，假設(shè)重選源小區(qū)為A，且存在N個(gè)鄰區(qū)，重選過(guò)程發(fā)生在這N個(gè)鄰區(qū)中，則該N個(gè)小區(qū)的負(fù)荷可以分別表示為Qcelloads，i（i=1，2，…N），典型客戶感知指標(biāo)分別表示接入成功率Acess，i（i=1，2，…N）、掉話率Drop，i（i=1，2，…N）、呼叫建立成功率Callsetup，i（i=1，2，…N）。

對(duì)指標(biāo)的處理及歸類(lèi)可參考筆者之前的研究[8]，小區(qū)負(fù)荷和掉話率屬于逆勢(shì)指標(biāo)，而接入成功率與呼叫建立成功率則屬于順勢(shì)指標(biāo)，兩者表征意義相反。混合綜合指標(biāo)可以處理為：

（3）

其中，，。

4 重選機(jī)制

將源小區(qū)A的N個(gè)鄰區(qū)綜合指標(biāo)進(jìn)行排列，得出不同的優(yōu)先等級(jí)。綜合指標(biāo)值Icell，i越大，則該小區(qū)成為目標(biāo)重選小區(qū)的概率也越低。按綜合指標(biāo)值由小到大的順序排列成L1，L2，…，LN，并分別賦予相應(yīng)的重選門(mén)檻值Tcell，i=i（i=1，2，…N）。如表3所示：

表3 重選門(mén)檻參數(shù)

等級(jí) L1 L2 L3 …… LN

Tcell，i（dB） 1 2 3 …… N

根據(jù)重選的方向，可以分為T(mén)D-SCDMA向GSM重選、GSM向TD-SCDMA重選兩種情況。

4.1 TD-SCDMA向GSM重選

（1）由表1的重選參數(shù)可知，當(dāng)TD-SCDMA服務(wù)小區(qū)的電平值Srx≤Ssearch，rat時(shí)，終端啟動(dòng)對(duì)GSM鄰區(qū)的測(cè)量。

（2）按上所述，將這些鄰區(qū)按Icell，i由小到大的順序排列成L1，L2，…，LN。

（3）根據(jù)S準(zhǔn)則的情況，TD-SCDMA和GSM所有鄰區(qū)均需要滿足：

Srx=Qrxlevmeas-Qrxlevmin-Pcom>0 （4）

其中，Pcom=max（P-P_MAX，0），P為終端實(shí)際最大發(fā)射功率，P_MAX為終端允許的最大發(fā)射功率。endprint

（4）計(jì)算新的R準(zhǔn)則：

Rs（TDS）=Qmeas，s+Qhyst，s （5）

Rn（GSM）=Qmeas，n-Qoffsets，n-Tcell，i，i=1，2，…N

（6）

（5）其服務(wù)小區(qū)在Treselection時(shí)間內(nèi)如果滿足：

Rn（GSM）>Rs（TDS）（7）

則重選至GSM鄰區(qū)。

（6）如果以上小區(qū)不止一個(gè)，則可以將TD-SCDMA重選至其中的任何一個(gè)。優(yōu)先地，可以重選至Tcell，i最小的那個(gè)小區(qū)。

4.2 GSM向TD-SCDMA重選

GSM向TD-SCDMA重選的過(guò)程相對(duì)更簡(jiǎn)單。

（1）按照減輕GSM網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、優(yōu)先駐留TD-SCDMA小區(qū)的原則，在典型場(chǎng)景下，設(shè)定Qsearch_I=7、TDD_Offset=1～3，即長(zhǎng)期啟動(dòng)對(duì)TD-SCDMA小區(qū)的測(cè)量。

（2）計(jì)算在Treselection持續(xù)時(shí)間內(nèi)，滿足以下要求的TD-SCDMA鄰區(qū)：

ΔSr=Srx_TDS-Srx_GSM-Tcell，i>TDD_Offset，i=1，2，…N （8）

（3）如果以上小區(qū)不止一個(gè)，則可以將GSM重選至其中的任何一個(gè)。優(yōu)先地，可以重選至Tcell，i最小的那個(gè)小區(qū)。

5 結(jié)束語(yǔ)

TD-SCDMA與GSM的混合組網(wǎng)及互操作是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中長(zhǎng)期面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，尤其面對(duì)TD-SCDMA覆蓋不足，如何更好地遷移至GSM網(wǎng)絡(luò)且考慮網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡是比較棘手的問(wèn)題。本文從小區(qū)最佳無(wú)線利用率、客戶感知的目標(biāo)角度出發(fā)，通過(guò)線性處理方式，提出一種新的重選方式，能夠更好地兼顧重選過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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