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跳频类型比较
关于跳频新模式SFH1×3、1×1、A+B实施的探索
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SI
TE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CE
LL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CE
LL11,CELL12,CELL13。
如下图:
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C
ELL01对CELL02,CELL03,CELL11,CELL12,CELL13的同邻频情况。
CELL01对CELL02和C
ELL03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!
7
!
)=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
!
3!
)=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CE
LL01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CELL01
A+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 0 0.9938 0 0
1×1 0.6690 0.6690 0.6690 0.6690 0.6690
A+B 0.4444 0.4444 0.8349 0.4444 0.4444
CELL01的邻频可能:
模式 CELL02 CELL03 CELL11 CELL12 CELL13
1×3 0 0 0 0.9938 0.9938
1×1 0.9279 0.9279 0.9279 0.9279 0.9279
A+B 0.96* 0.96* 0.8349 0.96* 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S
FH1×3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TO
TAL_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。
SDC
CH_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BSC7/29--7/31 0.0080 0.0769 0.0089
郊县BSC8/1--8/2 0.0069 0.0758 0.0113
郊县BSC8/3--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_RXQU
AL_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CE
LL01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45
0,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 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 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
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