浅谈爱立信3算法的应用

浅谈爱立信3算法的应用摘要：本文介绍了在LOCATING过程中处理基本排队时所用到的一种算法—ERICSSON3算法，探讨了通过该算法控制切换的方法。（只涉及爱立信设备）关键词：切换LOCATINGERICSSON1ERICSSON3优化1、引言GSM硬切换存在话音中断，对话音质量造成直接影响，切换将影响到用户感知。但是切换又是保持接续和保持较好的通信链路所必须的，所以优化的重点是减少一些不必要的强信号切换，这里所谓的不必要的强信号切换是指原本在服务小区就能提供较好的服务水平，但是由于存在几个和服务小区接收信号强度相当或者略大于服务小区的邻区，而这时如果发生了切换，则可以认为此次切换是多余的切换。如果频繁发生此类的切换，将严重影响到用户感知，所以必须尽可能避免此类情况发生，此时，ERICSSON3算法将会有它的用武之地。ERICSSON3并不是GSM规范算法，而是爱立信公司在R7开始自发研究的一套定位算法，其设计思想是减少一些不必要的强信号切换，从而减少总切换数、减少切换掉话。通过对此算法长时间的研究及试验，笔者总结出一些应用经验，总结如下文。2、ERICSSON3算法简介切换是蜂窝移动网络的特点之一，因此也是移动网络优化的重点，是保证服务质量的重要环节。切换可以被认为是蜂窝通信中最复杂和最重要的过程，移动台的运动或附近环境的变化，导致了由衰落、障碍物和干扰引起的信号变化，这就是启动切换的主要原因。切换无疑是呼叫期间处理的最关键性的过程，它用于保证无线资源在相同小区内变化（小区内切换），或在两个小区间变换（小区间切换），或者在同一MSC内或者不同MSC之间变换时的连续性。切换过程必须快和准确，目标小区的选择必须是最佳。而BSC进行切换的前提即为LOCATING定位算法，移动台在激活状态下，每480ms向BSS发一次下行信号强度测量报告，同时BTS也对上行信号进行测量，BSS综合这些测量信息，经过滤波、计算、基本排队等得出切换使用的邻小区列表，这一过程就是定位（LOCATING）。而在基本排队中包括两个算法，即ERICSSON1和ERICSSON3算法。ERICSSON1算法来源于GSM规范，可以选择路径损耗、信号强度或者两者的结合来作为切换准则。ERICSSON3算法并不是GSM规范算法，而是爱立信公司在R7开始自发研究的一套定位算法，仅仅以信号强度作为切换的准则。我们知道切换对于话音的接续来说很重要，但是过多的不必要的重复切换却会造成话音质量的下降，并且会增加掉话的风险。反复切换主要发生在小区边界（传播路径损耗曲线的交叉点）处，在靠近基站附近很少发生。尤其在市区环境中，由于用户密度相当大，以及要求对建筑物有较大的穿透深度以便更好地为室内用户服务，最后就使得市区内的基站密度很大。结果小区之间的相互交叠相当多，不可避免地将发生反复切换的请求。反复切换将分别引起BSC和MSC的交换负荷大量增加。此类的反复切换正是上文所提到的不必要的强信号切换，虽然ERICSSON1和ERICSSON3的控制原理基本相同，但是1算法涉及到的参数较多，而有些参数设置较为笼统，并没有明确的针对强弱信号，如HYST。而3算法却不同，它设计的初衷就是为了减少一些不必要的强信号切换，从而减少总切换数、减少切换掉话。并且3算法的参数较少，更容易控制无线网络。ERICSSON3算法主要包括四个参数：OFFSET、HIHYST、LOHYST及HYSTSEP。其中OFFSET为偏移值，用于移置小区的边界。HIHYST及LOHYST为滞后值，为了减少乒乓切换。HYSTSEP用于判断接收到的服务小区的信号强度是高还是低，如果接收到的服务小区的信号强度高于HYSTSEP，则认为是强信号小区，此时使用滞后值HIHYST，反之，则认为是弱信号小区，使用滞后值LOHYST，为了控制强信号切换，HIHYST可以大于LOHYST。计算排队值的公式如下所示：RANKs=SS_DOWNsRANKn=p_SS_DOWNn－OFFSETs,n－HYSTs,n3、ERICSSON3算法参数设置方法ERICSSON3算法所涉及到的参数较少，但是也不能随便设置，要根据现网的一些特点进行设置，主要考虑到的是覆盖情况、路面测试情况和话务统计情况。评估覆盖情况我们主要依据的是MRR功能，MRR是爱立信系统中针对测量报告进行分类统计的专用工具，能够提取全网所有用户通话的测量报告汇总数据，内容包括：通话的上下行信号强度、通话的上下行信号质量以及TA值分布等，我们使用的主要是上下行信号强度的测量功能。话务统计中主要关注的是关于切换的一些统计，包括HOATTLSS、HOATTHSS、HOVERCNT及HODUPFT等，所取的统计都为24小时的切换关系，这样的调整更全面和精确。笔者依据网络调整的实际经验，总结出3算法参数调整的一些方法如下：A、关于HYSTSEP的设置与调整通过MRR的strength统计，统计出各个小区的信号强度覆盖情况，得出所有小区的strength统计的测量报告峰值所处的信号强度范围，初步得出一个HYSTSEP设置值，大概在70～76范围内，初始计划设置的HYSTSEP可以偏大（绝对值），然后计算出大于此信号强度的测量报告所占百分比，通过此百分比值可以得出HYSTSEP设置是否保守，如果百分比值过小，则说明相对设置保守，可以适当加大HYSTSEP（绝对值），但是不要超过76（经验值），不然会出现信号强度的高估，容易出现没有及时切出而吊死的情况。全网的HYSTSEP规划结束后，放入现网后观察切换统计情况，和3算法有关的count有HOATTLSS和HOATTHSS，通过统计24小时的切换情况，得出HOATTLSS和HOATTHSS的比例情况，如果HOATTHSS所占的比例过大，则证明HYSTSEP设置有点保守，可以适当调大，如果HOATTHSS所占的比例过小，则证明HYSTSEP设置有点激进，可以适当调小。MRR下行信号强度0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%RxLevDL0RxLevDL2RxLevDL4RxLevDL6RxLevDL8RxLevDL10RxLevDL12RxLevDL14RxLevDL16RxLevDL18RxLevDL20RxLevDL22RxLevDL24RxLevDL26RxLevDL28RxLevDL30RxLevDL32RxLevDL34RxLevDL36RxLevDL38RxLevDL40RxLevDL42RxLevDL44RxLevDL46RxLevDL48RxLevDL50RxLevDL52RxLevDL54RxLevDL56RxLevDL58RxLevDL60RxLevDL62百分比图1某地区的MRR测量的下行信号强度DATEPERIODBSCHOATTLSSHOATTHSS5052210001100B1BSC913359278375052310001100B1BSC913391881515052410001100B1BSC913243670835052510001100B1BSC91341408821表1该地区B1局的HYSTEP设置为73后的切换情况通过DT测试可以得出路面的覆盖情况，对于路面出现的几个强信号小区，可以找出主覆盖小区，最好进行天线调整进行解决问题，如果不能及时进行天线调整或者确实没办法进行天线调整解决，那么可以找出主覆盖小区，加大此小区的HYSTSEP，再通过调整相应邻区的HIHYST来解决路面的强信号切换问题，尽量减少路面的强信号切换。B、HIHYST及LOHYST的设置与调整两小区间的HIHYST初始设置可以设置为5，LOHYST初始设置可以设置为3，原则上LOHYST最大建议不超过5，HIHYST根据HYSTSEP的设置情况可以有所不同，最大值最好不要超过12。根据24小时的HODUPFT统计情况可以逐步加大两小区间的HIHYST及LOHYST值，以减少十秒钟内的回切数。但是LOHYST只能适当调整，最好不要大于5，以保证弱信号时能进行及时切换。前文所提到的为了减少路面的强信号切换，可以调整主覆盖小区和其他强信号邻区之间的HIHYST，尽量减少它们之间的切换，HIHYST可以设置较大，这和HYSTSEP的设置有关，可以试想如果HYSTSEP设置为74，HIHYST设置为10，服务小区信号强度为-73dBm，则当邻区信号强度大于-63dBm时就会进行切换，而当信号强度低于-74dBm时，则会根据LOHYST进行切换排队的计算，因为原则上不建议将LOHYST设置超过5，所以在弱信号时鼓励尽早切出。这是ERICSSON1算法所不能做到的，因为1算法中只有一个滞后值控制，即HYST，不能调整的过大，否则会引起弱信号难以及时切出，且没有参数控制强弱信号的分界。C、OFFSET的设置与调整OFFSET建议不进行调整，初始设置为0，如果有突发性的话务需求，可以进行适当的调整。否则，不管是路测还是BSC参数修改都不建议OFFSET的调整。4、应用效果由于此功能旨在减少强信号的切换，以提高网络服务性能。因此我们选择了在市区基站较为密集的MZCBSC2进行参数修改，开启ERICSSON3切换算法。在5月22日凌晨对MZCBSC2开启了ERICSSON3算法后，该BSC在切换次数明显下降，见下表（黄色为调整后数据）：日期时间BSC切换申请次数切换成功次数切换成功率5月18日10001100MZCBSC2675866653798.45%5月19日10001100MZCBSC2663886540898.52%5月20日10001100MZCBSC2681586694798.22%5月21日10001100MZCBSC2714357043798.60%5月22日10001100MZCBSC2688656804998.82%5月23日10001100MZCBSC2601185929098.62%5月24日10001100MZCBSC2604175966098.75%5月25日10001100MZCBSC2594755862198.56%表2调整前后的切换指标对比以上数据用图表示如下：MZCBSC2早忙时10点5000055000600006500070000750005月18日5月19日5月20日5月21日5月22日5月23日5月24日5月25日97.90%98.00%98.10%98.20%98.30%98.40%98.50%98.60%98.70%98.80%98.90%切换申请次数切换成功次数切换成功率图2调整前后MZCBSC2早忙时10－11点的切换统计由上图我们可以看到，在C2局修改为ERICSSON3算法后，该BSC的切换次数明显有所下降，而切换成功率有明显的提高，调整后达到了预期的效果。在十秒回切及切换返回旧TCH的指标上，十秒回切次数、切换返回次数都有明显的下降，十秒回切次数平均值由调整前的16399次数下降到调整后13492次，切换返回次数平均值由921次下降到700次，说明了改善了多个小区强信号覆盖区域的乒乓切换情况。见下表（蓝色为修改后的指标）及图：调整后指标日期时间BSCHODUPFT切换返回旧信道次数5月18日10001100MZCBSC2166789075月19日10001100MZCBSC2162138135月20日10001100MZCBSC21591011015月21日10001100MZCBSC2167958625月22日10001100MZCBSC2154196875月23日10001100MZCBSC2124457365月24日10001100MZCBSC2136376315月25日10001100MZCBSC212470744表3调整前后的十秒回切及回切指标对比以上数据用图表示：MZCBSC2早忙时切换回切情况1000011000120001300014000150001600017000180005月18日5月19日5月20日5月21日5月22日5月23日5月24