Mỗi neighbor sau khi đã thỏa mãn tiêu chuẩn 1 đuợc xem xét tiếp tại tiêu chuẩn 2.
PBGT(n) – ho_margin(n)
Công thức PBGT được tính toán như sau:
PBGT(n) = [Min(ms_txpwr_max, P) - Rxlev_dl - PWR_C_D] - [Min(ms_txpwr_max, P) - Rxlev_dl]
PWR_C_D: max_tx_bts – Công suất đầu ra BTS
PWR_C_D luôn mang giá trị dương, ít nhất là bằng 0. Trong ví dụ ở hình dưới, mức thu đường xuống cell phục vụ đo được là -80dBm và với cell lân cận là -72dBm. Điều này không có nghĩa cell lận cận là tốt hơn cell phục vụ vì vẫn chưa tính đến mức công suất phát của BTS, ở đây cell phục vụ đang phát ở mức 35dBm trong khi cell lân cận là 43dBm. Và mức phát tối đa của cell phục vụ có thể lên tới 43dBm như đã đặt trong cơ sở dữ liệu (max_tx_bts=43dbm). Như vậy khi BTS cell phục vụ phát tối đa thì mức thu MS đo được có thể lớn hơn cell lân cận. Nếu MS di chuyển về phía neighbor, mức thu của nó nhận được từ neighbor sẽ tăng và ngược lại với server, tính toán PBGT của neighbor đó sẽ dương và trở thành ứng cử cho chuyển giao. Như vậy với việc áp dụng hệ số sửa PWR_C_D hệ thống sẽ đưa ra kết quả
Rxlev_ncell > rxlev_min(n) + max(0, Pa) – 70 > – 80 + 6
– 70 > – 74
Pa = ms_txpwr_max – P 6 = 39 – 33
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
hợp lý hơn khi xem xét và so sánh giữa neighbor và server.
Ngưỡng ho_margin được đặt riêng với từng cell lân cận cả trong cùng BSS hay khác BSS. Với các cell cùng BSS tham số này có thể không cần chỉ rõ, nếu không chỉ rõ thì giá trị ho_margin_def sẽ được sử dụng.
Tiêu chuẩn 2 sẽ tạo ra mỗi kết quả cho mỗi neighbor, những neighbor có tính toán dương sẽ được xét tiếp ở thủ tục chuyển giao sau.
Đây là tiêu chuẩn chung, tuy nhiên với các cell có khai thác đặc điểm microcell thì việc xếp loại sẽ phụ thuộc vào loại thuật toán gán cho mỗi neighbor.
+ RxLev_DL của neighbor cell được tính toán bởi cơ chế trung bình surround_cell, giá trị bin của surround_cell được xác định bởi decision_1_ncell_rxlev_av_h_calc.
+ RxLev_DL của server cell được tính toán bởi cơ chế trung bình Rxlev_dl_ho, giá trị bin của surround_cell được xác định bởi decision_1_dl_rxlev_av_h.
Trong ví dụ dưới đây, tính toán PBGT của một neighbor bằng 2dB, với ngưỡng ho_margin cho neighbor đó bằng 6dB, thì giá trị tính toán qua tiêu chuẩn 2 là -4dB cho neighbor đó.
Hình 3.21: Tính toán tiêu chuẩn 2
PBGT(n) = [Min(ms_txpwr_max,P) –rxlev_dl – PWR_C_D]
– [Min(ms_txpwr_max,P) – rxlev_dl] 2 = [33 + 80 – (43 – 35)] – [33 + 70]
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
+ Ngưỡng ho_margin theo nguyên nhân chuyển giao
Sau khi chuyển giao được kích hoạt, các neighbor trở thành ứng cử và tham gia vào quá trình chọn cell đích đến cho cuộc gọi. Việc chọn cell đích được thực hiện theo tiêu chuẩn 2, đó là sắp xếp neighbor từ tốt nhất đến tồi nhất, và sau đó phụ thuộc vào nguyên nhân chuyển giao của neighbor (RxLev hay RxQual) mà neighbor bị loại dần theo các cách khác nhau.
Tùy theo các nguyên nhân khác nhau, theo RXLEV hoặc RXQUAL mà ngưỡng chuyển giao áp dụng khác nhau, các ngưỡng đặt cho mỗi neighbor là độc lập với nhau.
+ ho_margin_rxqual[n] (–63 to 63): giá trị dùng trong tính toán PBGT khi nguyên nhân chuyển giao là RXQUAL.
Nếu PBGT – ho_margin_rxqual[n] < 0, neighbour sẽ bị loại bỏ.
+ ho_margin_rxlev[n] (–63 to 63): giá trị dùng trong tính toán PBGT khi nguyên nhân chuyển giao là RXLEV.
Nếu PBGT – ho_margin_rxlev[n] < 0, neighbour sẽ bị loại bỏ.
Việc sử dụng nhiều ngưỡng handover áp dụng cho nhiều nguyên nhân phụ thuộc vào việc đặt giá trị cho tham số ho_margin_usage_flag:
+ ho_margin_usage_flag = 0: thì giá trị ho_margin[n] sẽ được dùng chung cho việc sắp danh sách ứng cử với các chuyển giao RXLEV, RXQUAL và các loại nguyên nhân khác.
+ ho_margin_usage_flag = 1: ho_margin_rxqual[n] hoặc ho_margin_rxlev[n] sẽ được sử dụng riêng biệt cho các nguyên nhân như đã nói ở trên.
Như vậy để ngăn cản loại chuyển giao như trên đến một neighbor nào đó có thể đặt ngưỡng ho_margin lên giá trị cao nhất.
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến 3.4.3 Các thủ tục loại trừ và sắp xếp neighbor a. Thủ tục loại trừ: Hình 3.22: Thủ tục loại trừ b. Thủ tục sắp xếp: Hình 3.23: Thủ tục sắp xếp ho_margin_flag =0?
Xếp neighbours trên cơ sở:
Pbgt – ho_margin_rxqual(n)
(với chuyển giao ul/dl RXQUAL)
Xếp neighbours trên cơ sở:
Pbgt – ho_margin(n)
(cho mọi nguyên nhân HO khác) Xếp neighbours trên cơ sở:
Pbgt – ho_margin(n)
(cho mọi nguyên nhân HO khác) Xếp neighbours trên cơ sở:
Pbgt – ho_margin_rxlev(n)
(với chuyển giao ul/dl RXLEV)
Yes
No
Loại bỏ neighbor khỏi danh sách ứng cử nếu:
PBGT – ho_margin_rxqual(n) <0
(Chuyển giao theo UL/DL RxQual)
Loại bỏ neighbor khỏi danh sách ứng cử nếu:
PBGT – ho_margin(n) <0
(Chuyển giao sang cell tốt hơn)
Loại bỏ neighbor khỏi danh sách ứng cử nếu:
PBGT – ho_margin_rxlev(n) <0
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
Khi đã thỏa mãn các tiêu chuẩn 1 và 2, neighbor được xét với một tiến trình chuyển giao phù hợp với nguyên nhân ban đầu. Phụ thuộc vào giá trị nguyên nhân tiến trình chuyển giao có thế xét thêm với tham số ho_only_max_pwr. ho_only_max_pwr=1: MS/BTS phải phát công suất tối đa trước khi chuyển giao RXLEV hoặc RXQUAL được thực hiện.
Note: Khi kích hoạt ho_only_max_pwr=1 thì tham số decision_alg_type phải được kích hoạt bằng 1 trước.
3.4.3.1 Thủ tục chuyển giao UL/DL RxQual
Thủ tục chuyển giao do chất lượng được xử lý giống nhau cho cả đường lên và đường xuống. Nếu có một hay nhiều ứng cử chuyển giao thì sẽ tuân theo sơ đồ như hình vẽ dưới.
Tham số ho_only_max_pwr phụ thuôc vào tham số decision_alg_type, và decision_alg_type phải được đặt bằng 1.
Hình 3.24: Thủ tục chuyển giao UL/DL RxQual
bts / ms đã phát công suất tối đa? Loại bỏứng cử trên cơ sở: Pbgt(n) – ho_margin_rxqual > 0 Nếu vẫn còn ứng cử? Tham số ho_only_max_power = 1? Tham số Pwr_handover_allowed = 1 ? Bỏ qua chuyển giao Sắp xếp Neighbour: Pbgt(n) – ho_margin_cell Sắp xếp Neighbour: Pbgt(n) – ho_margin_rxqual YES YES YES YES NO NO NO NO
Chuyển giao Rxqual ul/dl
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
RXQUAL và hạn chế ping-pong
Đặc điểm này tập trung vào tình huống cụ thể mà thường xảy ra trong hệ thống: khi serving cell có mức thu cao hơn rất nhiều so với neighbour nhưng cuộc gọi được chuyển giao sang neighbour vì nguyên nhân RXQUAL. Và do đó có thể quay trở lại cell ban đầu theo một loại chuyển giao khác (điển hình PBGT). Nếu chất lượng cell ban đầu vẫn xấu thì cuộc gọi liên tục chuyển giao sang nhau. Đây là hiện tượng Ping-pong. Cơ chế ngăn chặn hiện tượng ping-pong được thiết kế để giải quyết tình huống này.
Khi một kênh được kích hoạt như một kênh đích cho chuyển giao RXQUAL, một bộ định thời bounce_protect_qual_tmr được khởi phát, giá trị của nó theo đơn vị chu kỳ SACCH, khi bộ định thời đang có hiệu lực thì thì một giá trị bounce_protect_margin được áp dụng vào ngưỡng ho_margin.
Loại chuyển giao vì nghẽn hay nhiễu thì cuộc gọi sẽ được chuyển giao liên cell và cơ chế cũng giống như trên
bounce_protect_qual_tmr từ 0 đến 127 chu kỳ SACCH Default = 0 (disabled) bounce_protect_cong_tmr từ 0 đến 127 SACCH periods Default = 0 (disabled)
bounce_protect_margin từ 0 đến 127 (dB) Default = 0
bounce_protect_qual_tmr = 20 (10s) bounce_protect_margin = 20 (20dB) Hình 3.25: RXQUAL và hạn chế ping-pong
20dB được cộng vào ho_margin trong 10s để ngăn chặn MS trở lại cell nguồn
RxLev tốt
Serving Neighbor Chuyển giao
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
3.4.3.2. Thủ tục chuyển giao do nhiễu Uplink/Downlink
Nếu chuyển giao gây ra vì nhiễu thì loại chuyển giao sẽ là intra-cell, chuyển giao cuộc gọi sang tần số khác cùng cell. Do đó nếu số lượng ứng cử lớn hơn 0 thì sẽ được đặt bằng 0 để ép thực hiện một chuyển giao intra cell. Nhiễu luôn gây ra chuyển giao intra-cell trừ khi số lượng chuyển giao intra- cell của cuộc gọi đã vượt qua số lượng cho phép thì nguyên nhân chuyển giao sẽ đổi thành RxQual để thực hiện chuyển giao intercell.
Hình 3.26: Chuyển giao do nhiễu Uplink/Downlink
Chuyển giao Intra-cell
Chuyển giao trong cell do nhiễu là đối tượng đuợc giám sát để khi cần có thể thay đổi nguyên nhân do nhiễu thành nguyên nhân chất lượng, khi đó cuộc gọi sẽ được chuyển giao sang cell khác.
Khi cuộc gọi được chuyển giao bên trong cell, số lần chuyển giao sẽ được đếm, nếu số lượng này vượt quá giá trị hop_count trong một khoảng thời gian xác định bằng bộ định thời thì chuyển giao sẽ thay đổi thành intercell với nguyên nhân RxQual, điều này ngăn chặn trường hợp khi DL chịu nhiễu nặng nhưng BSS không phát hiện ra. Thường thì chuyển giao intra-cell xảy ra do nhiễu DL và kênh mới sẽ được chọn trên cơ sở mức nhiễu UL.
Mỗi khi bộ định thời hop_count_timer kết thúc cuộc gọi sẽ đuợc chuyển sang cell mới.
num_ho_cand =0 ?
Nếu num_ho_cand # 0 thì đặt số
lương neighbor = 0 để tạo chuyển giao intracell.
NO Ho_process UL/DL
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
Nếu không có cell nào thích hợp cho intercell thì cuộc gọi vẫn ở tại cell cũ và thử chuyển giao mỗi lần hop_count tới hạn.
Ưu tiên kênh
Khi thử chuyển giao BSS cố gắng tìm một kênh ở tần số khác với kênh ban đầu. Nếu không tìm được trên tần số khác thì kênh trên cùng tần số sẽ được chọn, nếu kênh cùng tần số cũng không có thì chuyển giao intercell sẽ được thực hiện. Nếu cell không thực hiện nhảy tần thì kênh trên tần số BCCH thường được ưu tiên chon, ngược lại, kênh trên tần số không phải BCCH sẽ được chọn. Trong cả 2 trường hợp nếu không còn kênh nào, BSS sẽ chọn kênh tốt nhất theo cách thông thường.
3.4.3.3. Thủ tục chuyển giao DL RxLev
Đối với các ứng cử có nguyên nhân DL RxLev, hai tham số bổ sung đưa vào thủ tục đó là worse_neighbor_ho và ho_only_max_pwr.
+ worse_neighbor_ho: Nếu tham số này đặt là 1, cuộc gọi có thể chuyển giao tới neighbor có mức RXLEV thấp hơn mức RXLEV của server cell. Nếu đặt bằng 0, các neighbor có mức RXLEV thấp hơn server cell sẽ bị loại bỏ khỏi danh sách ứng cử.
+ ho_only_max_pwr: nếu tham số này đặt bằng 1 thì chuyển giao chỉ thực hiện khi cả BTS và MS đã phát mức công suất lớn nhất cho phép (lúc này không còn điều khiển công suất nữa). Nếu BTS/MS vẫn chưa phát hết công suất thì chuyển giao bị hủy bỏ.
Khi handover_recognised được gửi nó sẽ chứa đựng neighbor được sắp xếp theo tiêu chuẩn 2 từ tốt nhất đến tồi nhất.
Lưu ý: decision_alg_type phải đặt bằng 1 để sử dụng tham số ho_only_max_pwr.
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
Hình 3.27: Thủ tục chuyển giao DL RxLev
3.4.3.4. Thủ tục chuyển giao Uplink RxLev
Thủ tục này cũng giống như với đường xuống. Sự khác biệt duy nhất là BSS không bỏ đi các ứng cử có mức thu yếu hơn từ bản tin ho_rec (không sử dụng tham số worse_neighbor_ho trong thủ tục này).
bts / ms đã phát công suất tối đa? Loại bỏứng cử trên cơ sở: Pbgt(n) – ho_margin_rxlev > 0 Nếu vẫn còn ứng cử? Tham số ho_only_max_power = 1 ? (*) Tham số Pwr_handover_allowed = 1 ? Bỏ qua Neighbor Sắp xếp Neighbour:
Pbgt(n) – ho_margin_cell Pbgt(n) – ho_margin_rxlev Sắp xếp Neighbour: YES YES YES YES NO NO NO NO
Chuyển giao RxLev DL đã khởi phát
Bỏ qua Neighbor có RxLev thấp hơn Server worse_neighbor_ho = 1? YES
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
Hình 3.28: Thủ tục chuyển giao Uplink RxLev
3.4.3.5. Thủ tục chuyển giao do khoảng cách và PBGT
Loại thủ tục này thực hiện với các neighbor sau khi đã thỏa mãn tiêu chuẩn 1 và được gửi đi trong bản tin ho_rec. Tiêu chuẩn 2 được sử dụng như hệ số tỉ lệ với mỗi neighbor trong bản tin ho_rec.
Hình 3.29: Thủ tục chuyển giao khoảng cách
Loại bỏứng cử trên cơ sở: Pbgt(n) – ho_margin_rxlev> 0 num_ho_cand = 0 ? Bỏ qua Chuyển giao Gửi bản tin ho_rec với số lượng ứng cửđã xếp theo tiêu chuẩn 2
YES NO Tiến trình chuyển giao khoảng cách BTS/MS đã phát công suất tối đa? Loại bỏứng cử trên cơ sở: Pbgt(n) – ho_margin_rxlev> 0 Nếu vẫn còn ứng cử? Tham số ho_only_max_power = 1 ? (*) Tham số Pwr_handover_allowed = 1 ? Bỏ qua Chuyển giao Sắp xếp Neighbour:
Pbgt(n) – ho_margin_cell Pbgt(n) – ho_margin_rxlev Sắp xếp Neighbour: YES YES YES YES NO NO NO NO
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
+ Với chuyển giao PBGT, sau khi các neigbor không thỏa mãn tiêu chuẩn 2. Các neighbor còn lại được gửi đi trong bản tin ho_rec.
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến Chương 4: Các thuật toán chuyển giao Microcell
4.1 Các tình huống chuyển giao
Để phục vụ nhu cầu lưu lượng rất lớn trong khu vực có mật độ thuê bao cao chúng ta cần áp dụng hệ thống nhiều lớp bằng việc đưa thêm vào micro cell với bán kính phục vụ nhỏ. Theo thống kê, đối tượng cần phải phục vụ chủ yếu vẫn là các thuê bao có tốc độ di chuyển thấp tuy nhiên chúng ta vẫn cần phải tính đến các thuê bao có tốc độ di chuyển nhanh. Trong khi đó bán kính phục vụ của micro cell là nhỏ và vùng phục vụ nằm trong macro cell nên cần phải quan tâm đến các yếu tố đảm bảo sao cho quá trình chuyển giao giữa các cell (cùng lớp hoặc khác lớp) thực sự có hiệu quả (không để xẩy ra tình huống chuyển giao ping pong giữa các cell hoặc suy giảm chất lượng nhanh chóng do MS di chuyển nhanh hay quặt qua góc phố mà không kịp chuyển giao sang cell khác có khả năng phục vụ tốt hơn)
Như vậy, sử dụng hệ thống đa lớp sẽ phải quan tâm đến vài chỉ tiêu cơ bản phục vụ việc hoạch định handover cho các tình huống sau:
+ Macro => macro: Đây là loại chuyển giao theo nguyên nhân cưỡng bức (imperative) hoặc quỹ công suất chuẩn.
+ Macro => micro: Khi môi trường chuyển giao đã được đánh giá tốt, để đảm bảo các cell micro cung cấp dịch vụ tốt tới các MS, mức thu của nó sẽ được đo lường và khi vượt quá một giá trị nhất định (rxlev_min) trong một khoảng thời gian nhất định (khoảng thời gian trễ) và điều kiện PBGT được thỏa mãn thì MS được phép chuyển giao từ các cell macro vào micro.
Khoảng thời gian trễ cần đặt đủ lớn để đảm bảo rằng MS không phải đang di chuyển nhanh.
+ Micro => micro: có hai tình huống di chuyển của MS thông dụng nhất được sử dụng cho loại chuyển giao này là: trong tầm nhìn thẳng (Line of sight) và rẽ vào góc (Around the corner).
- Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Viết Nguyên - Người thực hiện: Đỗ Trần Tiến
Trong tầm nhìn thẳng – thuật toán kết hợp một bộ định thời trễ để hạn chế tốc độ chuyển giao (chuyển giao liên tục giữa hai cell – ping-pong) và để ép các MS đang chuyển động nhanh chuyển sang các cell macro trước khi chất lượng dịch vụ suy giảm. Bắt nguồn từ việc các cell micro có bán kính nhỏ và khi MS di chuyển đến mép cell sẽ phải chịu nhiễu và dễ phát sinh chuyển giao, trong khoảng thời gian ngắn, số lượng chuyển giao phát sinh quá nhiều sẽ gây ra tải nặng với hoạt động xử lý của hệ thống.
Rẽ vào góc – Theo tình huống này, mức thu của tín hiệu sẽ được giám sát và handover bị ngăn chặn đến các neighbor là micro cell khác trừ khi mức thu của server cell hiện tại thấp hơn ngưỡng nào đó. Điều này rất hữu ích với khi MS ở ngã tư đường phố, vì mức thu có thể giảm nhanh chóng nếu MS đi khuất vào góc.
+ Micro => Macro: trong tình huống này, cuộc gọi cần phải đuợc giữ đủ lâu trong các cell micro, điều này loại bỏ triệt để các điều kiện PBGT làm khởi phát chuyển giao sang lớp macro. Tuy nhiên PBGT vẫn được tính toán