Như trên hình mơ tả các bước thực thi Intra-frequency giữa các cell cùng tần số trong hệ thống mạng vô tuyến 3G UMTS.
Giả sử rằng UE đang trong vùng phủ sóng 3G của Cell1 di chuyển ra vùng biên giữa Cell 1 và Cell 2. UE dịch chuyển xa dần trạm gốc serving Cell 1
Best M NotBesst CIO Best CIO d H1
nên chất lượng của serving Cell1 Ec/No của P CPICH1 giảm dần trong khi đó chất lượng neighbouring Cell2 tăng dần (Ec/No của P CPICH 2 tăng dần) Tại điểm A1, là thời điểm UE đi vào cửa sổ reporting range của Event1A tương ứng với chất lương Cell 2 đủ lớn. Sau khoảng thời gian ∆t = trigTime1A, Cell 2 được add vào tập active set của UE tại điểm A2 (Tại thời điểm này UE có đồng thời 2 kết nối vô tuyến đến đồng thời 2 cell Cell1&Cell2). Tiếp theo, UE tiếp tục di chuyển đến các thời điểm B1&B2 chất lượng neighbor Cell 2 tốt hơn hẳn Cell 1 tương ứng với Ec/No P CPICH2 > Ec/No P CPICH1 một lượng chính bằng Hyteresis1D/2 và do đó thỏa mãn điều kiện trigger Event1D sau thời gian time to trigger Event1D = TrigTime1D, Cell 2 sẽ được chuyển thành cell tốt nhất (best cell) của UE trong tập active set. Tới các thời điểm B1& B2 nơi mà chất lượng của Cell 1 trở nên yếu và dưới ngưỡng tương ứng với đi vào cửa sổ reporting range của Event1B và thỏa mãn điều kiện trigger Event1B Cell 1 bị remove khỏi Active set và hoàn tất thủ thục chuyển giao từ Cell 1 sang Cell 2(Lúc này UE chỉ có duy nhất 1 kết nối vô tuyến đến Cell 2)
3.2Chuyển giao khác tần số Inter-Frequency Handover trong UMTS và ảnh hưởng của tham số
Chuyển giao khác tần số Inter-frequency handover cũng tương tự như chuyển giao cùng tần số Intra-frequency hand over như đã giới thiệu ở phần trên với sự khác biệt các tần số giữa các cell tham gia quá trình chuyển giao có tần số khác nhau.
Trong đó,
Qfrequencyj : Giá trị chất lượng cell thứ j trong tập active set ảo(Virtual Active Set) hay kết quả đo đạc carrier j( đơn vị: dB đối với sử dụng Ec/No và dBm khi sử dụng RSCP) M W M Log W LogM Q j Bestj j N i ij j frequencyj frequencyj A log 10 ) 1 ( 10 10 1
Mfrequencyj: Giá trị đo vật lý( tỷ số Ec/No, RSCP) của cell thứ j trong tập active set ảo
Mij : Giá trị đo vật lý của cell ij
NAj : Số lượng cell trong tập active set ảo(không bao gồm cell tốt nhất best cell)
MBestj : Giá trị kết quả đo của cell tốt nhất best cell trong tập active set ảo của cell j
Wj : Trọng số của cell tốt nhất trong tập active set của cell j trong quá trình đo đạc
Thiết bị vô tuyến 3G hiện nay Vinaphone sử dụng (Ericsson, Huawei,ZTE) đều hỗ trợ các Event 2A, Event2B, Event2C, Event2D trong quá trình chuyển giao khác tần số Inter-frequency handover.
Trong tất cả các Event liên quan đến quá trình đo đạc Inter-frequency handover, Event 2D và 2F chỉ liên quan đến việc đo tín hiệu của tần số đang hoạt động (working frequency) do đó khơng sử dụng compress mode trong q trình này(khác với chuyển giao giữa các công nghệ khác nhau INTER RAT handover sử dụng compresed mode trong quá trình đo chuyển giữa 3G và 2G sẽ đề cập ở phần sau).
Các Event 2A, 2B, 2C được sử dụng để trigger chuyển giao khác tần số Inter-frequency handover. 3 Event này được điều khiển bởi tham số hệ thống InterHoTactic và không sử dụng đồng thời được.
Event 2E được sử dụng để đưa ra thông báo tất cả các Inter-frequency neighbor cell không đảm bảo chất lượng UE đang nằm ờ biên của hệ thống 3G, UTRAN chuẩn bị mở InterRAT measurement.
Event 2A: Thay đổi cell tốt nhất
2 / 2a H Q QNotBest Best
QNotBest : Giá trị kết quả đo của tần số không phải carrier tốt nhất hiện tại
QBest : Giá trị kết quả đo của tần số carrier tốt nhất hiện tại
H2a : Giá trị hystereris của Event 2A
Event 2B: Chất lượng của tần số carrier hiện đang sử dụng thấp dưới
ngưỡng và tồn tại tần số carrier không hoạt động (non-working frequency carrier) cao trên ngưỡng.
và
QNonUsed : Giá trị đo đạc của các tần số carrier hiện tại đang không hoạt động(non-working frequency carrier)
TNonUsed2b: Giá trị ngưỡng tuyệt đối(ThreshNoUsedFrequency) đối với non-working frequency carrier(chất lượng tốt)
H2b: Giá trị hysteresis trong Event2B
QUsed : Giá trị kết quả đo của tần số carrier đang hoạt động hiện tại
TUsed2b: Giá trị ngưỡng tuyệt đối(ThresholUsedFreq) của tần số (chất lượng kém) working đang sử dụng
Event 2C:
QNonUsed : Giá trị đo đạc của các tần số carrier hiện tại đang không hoạt động(non-working frequency carrier)
TNonUsed2c: Giá trị ngưỡng tuyệt đối(ThreshNoUsedFrequency) đối với non-working frequency carrier(chất lượng tốt)
H2c: Giá trị hysteresis trong Event2B
Event 2D: Chất lượng của tần số carrier đang hoạt động dưới ngưỡng
H2d: Giá trị hysteresis trong Event2D
2 / 2 2 H b T QUsed Used b 2 / 2 2 H b T QNonUsed NonUsed b 2 / 2 2 H c T QNonUsed NonUsed c 2 / 2 2 H d T QUsed Used d
QUsed : Giá trị kết quả đo của tần số carrier đang hoạt động hiện tại
TUsed2d: Giá trị ngưỡng tuyệt đối(ThresholUsedFreq) của tần số (chất lượng kém) working đang sử dụng
Event 2E: Chất lượng của các tần số carrier không hoạt động(non-working
frequency carrier) thấp dưới ngưỡng
QNonUsed : Giá trị đo đạc của các tần số carrier hiện tại đang không hoạt động(non-working frequency carrier)
TNonUsed2c: Giá trị ngưỡng tuyệt đối(ThreshNoUsedFrequency) đối với non-working frequency carrier(chất lượng tốt)
H2e: Giá trị hysteresis trong Event2E
Event 2F: Chất lượng của tần số carrier đang hoạt động tăng trên ngưỡng
H2f : Giá trị hysteresis trong Event2F
QUsed : Giá trị kết quả đo của tần số carrier đang hoạt động hiện tại
TUsed2d: Giá trị ngưỡng tuyệt đối(ThresholUsedFreq) của tần số (chất lượng kém) working đang sử dụng
Để làm rõ ý nghĩa của các sự kiện nêu trên, Ví dụ sau đây mơ tả q trình chuyển giao thực tế Interfrequency handover giữa 2 cell F1 và cell F2 khác tần số 2 / 2 2 H e T QNonUsed NonUsed c 2 / 2 2 H f T QUsed Used d
Hình 12:Quá trình chuyển giao khác tần số giữa các cell trong hệ thống 3G UMTS
Trên hình mơ tả q trình chuyển giao khác tần số giữa 2 cell: Cell1(F1) và Cell2(F2). Có thể thấy rằng mức thu RSCP của Cell1 luôn thay đổi thăng giáng theo thời gian. Tại thời điểm A1 ,mức thu RSCP đo được tại UE dưới ngưỡng Event2D được trigger. Tuy nhiên trong khoảng thời gian A1A2 mức thu Cell 1 dần hồi phục theo chiều hướng tăng dần tới thời điểm A2 mức thu RSCP của UE tăng trên ngưỡng Event2F được trigger(stop các tiến trình đo neighbor cell). Đến thời điểm B1 mức thu RSCP Cell 1 của UE giảm dưới ngưỡng, Event 2D lại được trigger đến thời điểm B2 khi mức thu Cell 1 giảm dưới ngưỡng và mức thu neighbor cell F2 đủ lớn thỏa mãn điều kiện trigger Event 2A, xảy ra quá trình chuyển giao handover UE từ cell1 F1 sang cell2 F2
3.3Chuyển giao liên hệ thống giữa 3G UMTS và 2G GSM và ảnh hưởng của tham số
3.3.1 Khái niệm về InterRAT Handover.
InterRAT Hanover xảy xa khi UE chuyển từ hai hệ thống Radio Acess khác nhau khi UE đang ở chế độ connected mode. Ví dụ như từ hệ thống UTTRAN sang GERAN, ta có quá trình InterRAT handover từ 3G/UMTS sang
2G/GSM. Mục đích của InterRAT handover để đảm bảo cho các cuộc gọi được liên tục giữa mạng 3G và 2G. Đối với các nhà khai thác mạng triển khai mạng 3G ở giai đoạn đầu việc đảm bảo liên lạc liên tục cho các cuộc gọi voice call là rất quan trọng vì ở giai đoạn đầu số trạm 3G cịn ít hơn số trạm 2G cho nên vùng phủ sóng của 3G nhỏ hơn so với vùng phủ sóng của mạng 2G. Do vậy, việc thiết lập các tham số tối ưu trên hệ thống UTRAN để giảm thiểu tối đa tỷ lệ drop call trong quá trình InterRAT handover là rất quan trọng trong việc nâng cao chất lượng mạng. InterRAT handover giữa mạng 3G và 2G có thể là unidrectional (đơn hướng) hoặc bidirectional( hai hướng) cho cả 2 miền CS và PS.
Bidirectional Handover( hai hướng): Đối với miền CS, thuê bao 3G đang thực hiện cuộc goi Video call hoặc voice call trong vùng phủ sóng 3G và đi ra ngoài vùng phủ sóng 3G và di chuyển vào vùng phủ sóng 2G khi đó UE sẽ được chuyển sang mạng 2G và khi UE đang thực hiện cuộc gọi ở mạng 2G đi ra ngoài vùng phủ sóng 2G và di chuyển vào vùng phủ sóng 3G thì cuộc gọi sẽ chuyển sang CS ở 3G. Đối với miền PS, thuê bao 3G đang thực hiện kết nối Internet thông qua RAB PS64/128/ 384kbps hay HSDPA trong vùng phủ sóng 3G sẽ chuyển sang kết nối GPRS hoặc EDGE khi UE di chuyển vào vùng phủ sóng 2G và ngược lại.
Unidrectional handover (đơn hướng): Chỉ cho phép UE handover theo 1 hướng. Ví dụ, chỉ cho phép UE handover theo hướng duy nhất là từ mạng 3G sang mạng 2G không cho phép UE handover theo chiều ngược lại.
Hình 13:Mơ hình chuyển giao và Lựa chọn lại cell giữa 3G và 2G trên mạng Vinaphone
3.3.2 Nguyên lý InterRAT handover giữa 3G và 2G.
Điều kiện để thực hiện việc InterRAT handover là UE phải đo được chất lượng của các neighbor cell. Đối với hệ thống WCDMA, để đo được các neighbor cell tại chế độ kênh riêng, UE phải khởi tạo chế độ Commpressed Mode (CM).Hơn nữa, InterRAT measurement chỉ được thực hiện khi chất lượng của 3G là kém. Khi nhận được các kết quả InterRAT measurement từ UE, RNC sẽ ra quyết định Handover từ 3G sang 2G. Các thông số để do InterRAT measurment có thể là RSCP hoặc/và Ec/No. Thiết bị radio 3G của các vendor trên mạng Vinaphone hiện nay như Motorola, Ericsson và ZTE đều hỗ trợ các Event 3A, 3C để trigger InterRAT handover và dùng các event 2D, 2F như tiêu chuẩn đánh giá chất lượng của tín hiệu của serving carrier. Nếu như UE gửi thơng báo 2D event, nghĩa là, chất lượng của carrier hiện tại yếu (dưới 1 ngưỡng nào đó) và không tồn tại của các Inter-frequency của các neibouring cell.Trong trường hợp UE gửi thông báo 2F event, nghĩa là, chất lượng của carrier hiện khá tốt (trên 1 ngưỡng nào đó). Do đó, dựa vào các Event trên, RNC có thể thực hiện Blind handover hoặc bắt đầu do kiểm các event 3A và 3C và thực thi quá trình InterRAT Handover.