EVDO 虛擬軟切換的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用

董春菊

(中國(guó)電信股份有限公司山西分公司，山西 太原 030006)

隨著3G 時(shí)代的來(lái)臨，越來(lái)越多的人開(kāi)始接觸到3G 通信。高質(zhì)量的語(yǔ)音通話和高速數(shù)據(jù)傳輸是3G 通信代言詞，而EVDO 數(shù)據(jù)則是由2G 到3G的一個(gè)質(zhì)的飛躍。如今，在日常的工作當(dāng)中，EVDO的優(yōu)化工作已逐漸變的重要起來(lái)。因此，對(duì)其技術(shù)的要求也越來(lái)越高。為了提升用戶使用3G高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臐M意度，EVDO 虛擬軟切換技術(shù)變的尤為重要?；谌缃竦腅VDO 數(shù)據(jù)切換將變的更為平滑，用戶側(cè)的表現(xiàn)就為在不中斷數(shù)據(jù)傳輸速率的情況下實(shí)現(xiàn)切換，增加了使用的移動(dòng)性。

1 EVDO 概述

1.1 EVDO 原理

圖1 EVDO 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

1.2 EVDO A的關(guān)鍵技術(shù)

EVDO A的新關(guān)鍵技術(shù)非常多，重要的有:

●反向鏈路ARQ;

●反向資源控制;

●無(wú)縫虛擬軟切換;

●快速連接;

●多用戶包;

●交叉尋呼;

可以看出，EVDO 虛擬軟切換在整個(gè)EVDO 系統(tǒng)中占據(jù)著重要的位置。

2 虛擬軟切換介紹

在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，切換是用于完成用戶發(fā)起的一次業(yè)務(wù)接入過(guò)程或者一次正在進(jìn)行的通話期間，用戶所在的位置由一個(gè)小區(qū)變換到另一個(gè)小區(qū)的過(guò)程。

EV－ DO 系統(tǒng)的接入終端均維護(hù)了一個(gè)有效導(dǎo)頻集(Active Set)，相當(dāng)于1X 中的鄰區(qū)列表。不同之處在于EV－DO 系統(tǒng)在任一時(shí)刻只能允許有效集中的一個(gè)扇區(qū)向接入終端發(fā)送前向數(shù)據(jù)，而不是同時(shí)占在兩個(gè)扇區(qū)信道上通訊的軟切換模式，該服務(wù)扇區(qū)是有效集中前向?qū)ьl最強(qiáng)的扇區(qū)，由接入終端利用DRC Cover 動(dòng)態(tài)選擇。由于DO 系統(tǒng)中前向切換過(guò)程中無(wú)需網(wǎng)絡(luò)信令交互，(但是會(huì)發(fā)NULL cover 做為過(guò)渡，也就是說(shuō)在實(shí)際切換發(fā)生時(shí)業(yè)務(wù)是會(huì)中斷的，僅PPP 鏈接不會(huì)斷，在一定意義上來(lái)說(shuō)實(shí)際上是硬切換，因?yàn)檫^(guò)渡的時(shí)間較小用戶感覺(jué)不明顯)，因此把EV－DO 系統(tǒng)中利用DRC 在有效集中選擇服務(wù)扇區(qū)的過(guò)程稱為虛擬軟切換。

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用EVDO的方式來(lái)解決數(shù)據(jù)上網(wǎng)的問(wèn)題，本文主要探討CDMA 系統(tǒng)中EVDO的虛擬軟切換。

2.1 前向虛擬軟切換

DO 系統(tǒng)跟任何CDMA 系統(tǒng)一樣，支持軟切換、更軟切換(soft/softer handoff)。但是DO 軟切換跟1X 話音有一個(gè)區(qū)別在于:對(duì)于話音系統(tǒng)，當(dāng)一個(gè)手機(jī)處于軟切換中時(shí)，反向有幾條腿，前向就有幾條腿;但是在DO 系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)手機(jī)處于n方軟切換時(shí)，反向跟話音一樣有n 條腿，而前向在任何時(shí)候只有一條腿。

這樣就導(dǎo)致了DO 系統(tǒng)中一種特殊的切換:前向虛擬軟切換(virtual soft handoff)，它的定義是:在DO 系統(tǒng)中，任何一個(gè)時(shí)刻對(duì)同一個(gè)AT，最多只有一個(gè)扇區(qū)(Serving sector)在給該AT 發(fā)送數(shù)據(jù)，即只有一條腿;AT 根據(jù)前向信道的好壞決定誰(shuí)是當(dāng)前的服務(wù)扇區(qū)(Serving sector)。AT 選擇服務(wù)扇區(qū)的過(guò)程就是虛擬軟切換，有時(shí)也稱快速扇區(qū)選擇(Fast Cell Site Selection)。

圖2 前向虛擬切換示意圖

圖3 服務(wù)扇區(qū)選擇示意圖

2.2 虛擬軟切換實(shí)現(xiàn)機(jī)制

DO 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)虛擬軟切換的機(jī)制是這樣的:每個(gè)處于連接狀態(tài)的AT 通過(guò)DRC 信道向AN 反饋信息。DRC 信道包含兩方面的信息:DRC Cover和DRC Value，其中DRC Cover 表示serving sector的選擇，DRC Value 表示前向速率的選擇。AN 解調(diào)出DRC 信息后，自動(dòng)將前向數(shù)據(jù)從AT 選擇的扇區(qū)發(fā)出。

圖4 軟切換示意圖

2.3 虛擬軟切換的重要參數(shù)

虛擬軟切換中有個(gè)重要的參數(shù)，DRC(Data rate control)，這個(gè)參數(shù)相當(dāng)于1X 中的速率指配參考，它有兩個(gè)關(guān)鍵決定子參數(shù):DRC Error Decoder 與DRC Erasure Decoder。DRC Error Decoder 將導(dǎo)致服務(wù)的扇區(qū)向終端發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤速率的包，導(dǎo)致終端無(wú)法解調(diào)成功。DRC Erasure Decoder 只是影響系統(tǒng)的一段固定的時(shí)間。NT 通過(guò)與AT 對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)的對(duì)話上報(bào)來(lái)判斷當(dāng)前AT的無(wú)線環(huán)境，從而決定分配速率，決定虛擬軟切換的方向。

在虛擬軟切換中還存在著較多的與1X 類似的切換參數(shù)，如表1所示:

表1 切換參數(shù)表

通過(guò)合理的設(shè)置切換參數(shù)能夠進(jìn)一步地提升虛擬軟切換的成功率。

2.4 虛擬軟切換的簡(jiǎn)要過(guò)程

一旦接入終端決定由扇區(qū)A 切換到扇區(qū)B，首先在一段時(shí)間(整數(shù)倍DRCLength個(gè)時(shí)隙)內(nèi)使用NULL Cover 做為切換過(guò)渡，從而保證來(lái)自扇區(qū)A的數(shù)據(jù)不會(huì)與扇區(qū)B的數(shù)據(jù)在時(shí)間上重疊。NULL Cover 占用的時(shí)間長(zhǎng)度取決于參數(shù)DRCLength和切換時(shí)來(lái)自扇區(qū)A的數(shù)據(jù)速率。切換完成后，接入終端須至少SoftHandoffDelay(128timeslot)/SofterHandoffDelay 時(shí)隙后才能接收到來(lái)自扇區(qū)B的數(shù)據(jù)，SoftHandoffDelay/SofterHandoffDelay為切換過(guò)程中的處理時(shí)延。(SoftHandoffDelay:當(dāng)接入終端轉(zhuǎn)換DRCcover 后，接入終端預(yù)期的最小中斷時(shí)間。該參數(shù)由AN 設(shè)置，以8slot為單位。該值沒(méi)有包含接入終端在兩個(gè)扇區(qū)轉(zhuǎn)換DRC 時(shí)，使用NULLCover的時(shí)間。)

協(xié)議的缺省配置中，SoftHandoffDelay為128slots(后臺(tái)可設(shè))。

高通推薦SoftHandoffDelay=max(true inter_bsc softhandoff delay，DRCLockinterval)+1。軟切換延時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響較大，后臺(tái)目前設(shè)置為128slot，主要基于以下兩個(gè)方面的考慮，一是基站完成虛擬切換的處理時(shí)間，二是與DRCLockinterval 有關(guān)，即SoftHandoffDelay 必須大于DRCLockinterval(DRCLockinterval 等于DRCLockperiod×DRCLockLength)，以防止DRCLock 信道偶然錯(cuò)誤造成DRC 再次切換。目前DRCLockInterval的協(xié)議缺省配置值為128slot，如果要優(yōu)化虛擬切換時(shí)間，DRCLockInterva 可調(diào)整為64slot，只要基站完成虛擬切換的時(shí)間能夠小于64slot，則SoftHandoffDelay 就可設(shè)置為64slot。

SofterHandoffDelay 當(dāng)接入終端的轉(zhuǎn)換DRCcover 后，接入終端預(yù)期的最小中斷時(shí)間。該參數(shù)由AN 設(shè)置，以8slot為單位。該值沒(méi)有包含接入終端在兩個(gè)扇區(qū)轉(zhuǎn)換DRC 時(shí)，使用NULLCover的時(shí)間。

當(dāng)虛擬切換發(fā)生在更軟切換扇區(qū)，則SofterHandoffDelay 由DRC decision 來(lái)決定。BTS 側(cè)的解調(diào)器解調(diào)接入終端的反向信號(hào)，解出DRC和DRCcover，也就是DRCdecision，通過(guò)pcdrcbus發(fā)給前向的調(diào)制器。發(fā)送的頻率是DRCLength個(gè)slots。

在芯片的設(shè)計(jì)中，解調(diào)器如果連續(xù)收到兩個(gè)相同的DRCdecision ，就認(rèn)為接入終端從源sector A 轉(zhuǎn)向了sector B。數(shù)據(jù)調(diào)度器會(huì)將數(shù)據(jù)包調(diào)度給sector B 發(fā)送。

協(xié)議的缺省配置中，SofterHandoffDelay為8slots(后臺(tái)可設(shè))。

3 實(shí)際應(yīng)用

在CDMA 網(wǎng)絡(luò)中我們通過(guò)對(duì)其兩個(gè)BSC的切換參數(shù)的核查級(jí)調(diào)整，取得了較好的效果。

通過(guò)對(duì)切換參數(shù)的核查級(jí)調(diào)整，能夠有效地提高DO用戶的起呼、切換等成功率以及掉線率。詳細(xì)配置如表2。

表2 切換參數(shù)配置表

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，EVDO 虛擬軟切換實(shí)現(xiàn)了EVDO 數(shù)據(jù)傳輸在移動(dòng)狀態(tài)下的連續(xù)性，避免了數(shù)據(jù)發(fā)送的長(zhǎng)時(shí)間中斷，切實(shí)提升了用戶使用感知度。