Выполнение хэндовера в сети GSM 900/1800

Стандарт GSM 900/1800 [2] определяет процедуры хэндовера между сотами, обслуживаемыми одним BSC, разными BSC, принадлежащими одному MSC и принадлежащими разным MSC. Рассмотрим процедуру хэндовера, когда обеими сотами управляет один BSC.

На уровне управления ресурсами радиосети в процедуре хэндовера выделяют 4 основных этапа:

1. Передача измерений от MS и BTS на BSC и принятие BSC решения о хэндовере.

2. Получение команды MS покинуть старый канал и перейти на новый канал.

3. Установление физического и сигнального соединений с сетью на новом канале.

4. Освобождение ресурсов старого канала.

Когда хэндовер между сотами происходит под управлением одного BSC, MS в случае неудачного установления соединения с BTS2 имеет возможность вернуться на прежний канал, который остается зарезервированным до успешного установления соединения на новом канале. В случае, когда станции принадлежат различным BSC, такой возможности у MS нет. Помимо этого BSC контролирует минимально допустимый интервал времени между последовательными хэндоверами и попытками его выполнения при помощи параметров MinIntBetweenHoReq (0..30 с) и MinIntBetweenUnsuccAttempt (0..30 c). Первый параметр предупреждает последовательные хэндоверы MS и задает минимальный интервал времени между хэндоверами одной и той же MS. Вторым параметром задают минимальный промежуток времени, через который MS может возобновить неудавшуюся попытку хэндовера.

Диаграмма, показанная на рис. 5, поясняет процедуру выполнения хэндовера. Во время активного соединения MS и BTS1 производят измерения и отсылают их результаты в сообщениях 1.MEASUREMENT (измерения) 2.MEASUREMENT REPORT (отчет по измерениям) в BSC. BSC отслеживает условия сеанса связи и проверяет выполнение условий хэндовера. При их выполнении BSC начинает поиск сот-кандидатов, готовых обслужить данный вызов. После того, как подходящая сота найдена, начинают перевод MS с BTS1 на BTS2. На BTS2 по сообщению 3.CHANNEL ACTIVATION (активизация канала) включают канал трафика. Включение канала подтверждают сообщением 4.CH ACTIVATION ACK (подтверждение активизации канала). Затем, мобильной станции посылают сообщение 5.HO COMMAND (выполнить хэндовер). Эта команда следует на мобильную станцию по прежнему каналу через BTS1. Команда содержит идентификатор новой базовой станции BSIC, номер частоты и временного интервала, на который должна перейти MS. Перейдя на новый канал, MS посылает сообщение 6.HO ACCESS (запрос занятия канала по хэндоверу), в котором MS передает BTS2 свой запрос на занятие выделенного ей канала на BTS2. BTS2 уведомляет BSC о регистрации попытки входящего хэндовера сообщением 7.HO DETECT(обнаружение хэндовера). BTS2 посылает MS сообщение 8.PHISICAL INFO (информация физического слоя), которое содержит параметры, позволяющие настроить MS свой передатчик для полного синхронизма с BTS2. В ответ MS посылает 9.SABM(Set Asynchronuos Balanced Mode – установить асинхронный балансный режим), которое содержит запрос начала обмена по протоколу LAPDm. После этого BTS2 информирует BSC сообщением 10.ESTABLISH INDICATION (подтверждение установления) о том, что MS теперь работает на канале BTS2. В сторону MS BTS2 посылает 11.UA (подтверждение начала обмена по протоколу LapDm). После установления физического канала от MS следует сообщение 12.HO COMPLETE (хэндовер окончен). В ответ BTS2 посылает сообщение 13.RR (Receiver Ready – готовность приемной стороны). После этого сообщения BTS2 считает, что хэндовер прошел успешно и уведомляет BSC об этом сообщением 14.HO PERFORMED (хэндовер выполнен). По получении этого сообщения BSC переключает трафик на MS через BTS2 и может начать освобождение старых ресурсов на BTS1. BTS1 получает от BSC сообщение 15.RF CHANNEL RELEASE (освободить радиоканал). В ответ BTS1 посылает подтверждение освобождения канала 16.RF CHANNEL RELEASE ACKNOWLEDGMENT (подтверждение освобождения радиоканала). 

 

 

Рис. 5. Обмен сигнальными сообщениями между элементами сети при совершении хэндовера

 

Выводы

1. Задача хэндовера – обеспечить мобильность абонентов сотовой сети при совершении ими вызовов.

2. Хэндовер помогает поддержать хорошее качество связи, переводя вызов из соты в соту в случае ухудшения условий совершения вызова.

3. Решение о хэндовере принимает контроллер базовых станций или центр коммутации подвижной связи, исходя из результатов измерений, получаемых от мобильной и базовой станций.

4. Результаты измерений мобильной и базовой станций подвергают предварительной статистической обработке в контроллере базовых станций. При принятии решения о хэндовере используют усредненные результаты измерений.

5. Хэндоверу предшествует адаптивная регулировка мощности мобильной станции. Задача адаптивного регулирования мощности МС – минимизировать потребление мощности мобильной и базовой станции, поддерживая качество связи на приемлемом уровне. В случае, когда адаптивной регулировкой невозможно преодолеть ухудшение качества связи, выполняют хэндовера.

6. Алгоритм хэндовера содержит набор параметров, которые включают в себя абсолютные и относительные пороги уровней и качества принимаемых сигналов. К изменяемым параметрам хэндовера относят также число усредненных результатов измерений, которые должны удовлетворять условиям хэндовера, прежде чем сетью будет инициирован перевод мобильной станции в другую соту.

7. Начальные значения параметров, устанавливаемые по умолчанию, могут не соответствовать конкретным условиям функционирования сотовой сети. Представляет интерес для исследования изучение влияния параметров хэндовера на качество связи, а также расчет оптимальных значений параметров хэндовера. Для решения этой задачи необходимо построить адекватную математическую модель процедуры хэндовера.

 

Приложение