8960 Two-Cell两小区间切换
方案
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介绍
安捷伦科技应用技术工程师 于涛
1. 背景介绍
在峰窝移动通信系统中,小区的覆盖范围有限。因此当终端从当前服
务小区(Originating Cell)向另外一个小区方向移动时,终端与当前服务
小区的通信质量由于路损增大的原因会发生恶化,与此同时,由于终端与
新小区基站的通信距离逐渐拉近,通信质量与原服务小区相比要好。因
此,为了保证通信的可靠性与通话质量,终端会发生切换,与新的小区
(Destination Cell)建立连接。
图一 切换示意图
终端在两个小区间切换的发生不是任意的,它需要基于一定的客观条
件或者说测量值进行。在不同的通信系统中,测量值的定义不同,一般包
括终端接收到的信号功率(Signal Power)和信号质量(Signal Quality)。
当终端在网络中移动时,它会一直测量当前服务小区及相邻小区的下
行信号功率,并上报给网络。如果终端处于空闲状态(Idle State),即终端
与基站之间没有数据传输,终端可以非常方便的进行服务小区和相邻小区
下行信号的测量;当终端处于连接状态或传输状态(Connected State or
Transferring State),即终端与基站之间有数据传输时,终端进行下行信
号的测量会相对复杂,对于 GSM/GPRS/EGPRS系统,终端需要在空闲
时隙里进行测量,对于WCDMA/HSPA系统,终端需要在压缩模式
(Compressed Mode)下进行测量。
终端在实际网络中切换是一个非常普遍的现象,因此在研发过程中验
证终端在同一无线接入网络不同小区间(从一个 GSM/GPRS/EGPRS小区
切换到另外一个 GSM/GPRS/EGPRS小区)和不同无线接入网络不同小区
间(从一个 GSM/GPRS/EGPRS小区切换到WCDMA/HSPA小区或反过
程)切换的功能和性能十分重要。通过两台 8960搭建的 Two-Cell测试系
统,我们可以非常方便、有效的实现这一点。
2. 测试环境介绍
图二 Two-Cell测试连接图
如上图所示,为 Two-Cell测试连接示意图。在此测试环境中,总共需
要如下资源:
硬件资源:一、8960终端综测仪两台。用于模拟两个小区。
二、RF Splitter一个。用于将两台 8960输出的射频信号合
路后输入给终端 或 将终端发出的信号经过分路后分别发给两台
8960。
三、LAN Hub一个。用于两台 8960及外部控制电脑的网
线连接。
四、DUT一个。待测件即待测对象。
软件资源:一、GSM/GPRS/EGPRS Lab Application实验应用软件 两
套(从一个 GSM/GPRS/EGPRS小区切换到另外一个
GSM/GPRS/EGPRS小区)
或 GSM/GPRS/EGPRS Lab Application 一套 +
WCDMA/HSPA Lab Application一套(从一个
GSM/GPRS/EGPRS小区切换到WCDMA/HSPA小区或反过
程)
二、WPA——Wireless Protocol Advisor(无线
协议
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分析软
件)。用于捕抓切换过程中终端与基站的高层交互信令,此软件
可选,不是必需工具。
3. 测试系统功能介绍
Two-Cell测试系统能完成的功能如下所述:
3.1 Handover
Handover指的是在一个电路交换连接过程中的小区切换过程。电路交
换(Circuit-switched)过程指的是终端与基站建立起一个电路交换的语音、
数据或 Dual Transfer Mode。Handover只能由网络端发起。在
Handover过程中,当前服务小区给终端下发包括目标小区和业务信道配
置等信息。
表一 Two-Cell Handover功能表
3.2 Cell reselection
Cell reselection小区重选是改变终端服务小区(Serving cell)的过程。
小区重选可由网络也可由终端发起。当网络端发起一个小区重选过程,基
站下发 Packet Cell Change Order(GPRS/EGPRS)或 Cell Change
Order(W-CDMA/HSPA)消息,上述消息包括终端发现并同步到目标小区
的参数。
3.2.1 Idle mode cell reselection
Idle mode cell reselection指的是终端在 Idle Mode状态下进行切换。
在终端发起的空闲状态小区重选过程中,终端会根据其测量结果从当
前服务小区切换到新的小区从而提高射频性能。网络端不控制此过程,直
到终端驻留在新的小区里,网络才知道此过程。
在网络端发起的空闲状态小区重选过程中,网络通过 Packet Cell
Change Order (PCCO) or a Cell Change Order (CCO)消息控制终端切换
到新小区。
表二 Two-Cell Idle Mode小区重选功能表
3.2.2 PS data transfer mode cell reselection
PS data transfer mode cell reselection指的是终端在 PDP active状态
下进行切换,即终端在切换的过程中,正在与网络进行分组域的数据传
输。
无论该切换是由网络端还是终端发起,终端都会暂停当前的数据传输
直到切换到新小区后再重新开始建立连接传输数据。
表三 Two-Cell PS Data Transfer Mode小区重选功能表
4. 测试设置
以下是 Two-cell测试系统进行切换测试中的设置,供大家参考。
8960 1 Configuration (GSM/GPRS/EGPRS)
• PCS DUT: BCH Parameters>>Cell Band = PCS
• Operating Mode = Active Cell (EGPRS)
• Cell Info>>Cell Lists>>3G FDD Neighbours
o 3G FDD UARFCN 1 = On
o PCS DUT: UARFCN = 9800
• Cell Info>>Cell Operation>>Persistent Attach State = On
• Cell Info>>Cell Parameters>>IMSI Attach State = On
8960 2 Configuration (W-CDMA/HSDPA)
• Operating Mode = Cell Off
o PCS DUT: DL Channel = 9800
o DPCH 30 ksps Channelization Code = 20
o Operating Mode = Active Cell
• RLC Reestablish = Off
• GPRS Radio Bearer = 64k UL/HSDPA DL PS.
• Cell Parameters:
o MCC = MNC = LAC = RAC = 2
o ATT (IMSI Attach) Flag State = Set
• SIB11 Cell Info List>>SIB11 GSM Cells 1-4 Info List
o PCS DUT: GSM 1st Cell Shared ARFCN Indicator = PCS 1900
o PCS DUT: GSM 1st Cell BCH ARFCN = 512
External Device Connection
• On either test set, select SYSTEM CONFIG>>Control 2 of 2>>External Device Connection.
• Connect to External 8960.
InterRAT Cell Selection
• GGE Cell Power = -60 dBm
• W-CDMA Cell Power = -110 dBm
• Power on the DUT and see to which test set it camps
Mobile-Initiated Idle Mode Cell Reselection
• W-CDMA Cell Power = -60 dBm
• GGE Cell Power = -110 dBm
• Watch the DUT reselect to the other, higher powered cell (wait up to 30 seconds). Turn Cell
Power Off in the GGE test set if necessary.
• Return Cell Power to -60 dBm in both test sets.
Network-Initiated Idle Mode Cell Reselection
• Originate a PDP Context between the DUT and W-CDMA
• Start WPA logging.
• W-CDMA cell: Execute Ext 8960 Handover. The DUT should move to the GGE cell (and
show PDP Active), as directed by the W-CDMA test set.
• Stop WPA logging and note capture of both test sets’ messaging
InterRAT PS Data Transfer Mode Cell Reselection
• GGE cell: Ext Handover Execute to move the DUT back to the W-CDMA cell.
• Server PC: Ensure that FileZilla Server is running.
• Client PC: FileZilla FTP Client Æ 10.10.10.30, anonymous, no password.
• Double-click on a file to start an FTP file transfer.
• Data Throughput Monitor: turn on the IP traces, change axes as needed (change CQI).
Network-Initiated PS Data Transfer Cell Reselection
• W-CDMA test set: Execute Ext 8960 Handover. The DUT should move to GGE cell.
• Note IP Trace still active on W-CDMA test set, while OTA Trace active on GGE test set
(PDP Context initially established with W-CDMA, IP packets being tunneled).
• Note also Current DUT IP Address Information window on the GGE test set displays a
current DUT IP Address of 10.10.10.20 (the one assigned by the W-CDMA test set).
Mobile-Initiated PS Data Transfer Cell Reselection
• GGE Cell Power = Off (W-CDMA Cell Power = -60 dBm).
• Watch the DUT reselect to the W-CDMA test set (wait up to 20 s).
InterRAT Voice Handover with Compressed Mode Measurements
• End the PDP Context (by selecting “Disconnect” on PC) while on the W-CDMA cell
• W-CDMA test set: Paging Service = AMR Voice, Originate Call, answer on DUT
• GGE Cell Power = -60 dBm.
• Compressed Mode Info:
o UE Meas Setup: UE Measurements in Compressed Mode = On.
o First, Second and Third TGPS State = On
o Select Enable Compressed Mode, wait for Compressed Mode State = On.
o Note the RSSI Decode returned by the DUT = -60 dBm.
o Change GGE Cell Power to -85 dBm, see change in RSSI Decode.
• W-CDMA test set: Execute Ext 8960 Handover. See DUT handover to GGE.
8960 Two-Cell两小区间切换方案介绍
3.1 Handover
3.2 Cell reselection
3.2.1 Idle mode cell reselection
3.2.2 PS data transfer mode cell reselection
8960 1 Configuration (GSM/GPRS/EGPRS)
8960 2 Configuration (W-CDMA/HSDPA)
External Device Connection
InterRAT Cell Selection
Mobile-Initiated Idle Mode Cell Reselection
Network-Initiated Idle Mode Cell Reselection
InterRAT PS Data Transfer Mode Cell Reselection
Network-Initiated PS Data Transfer Cell Reselection
Mobile-Initiated PS Data Transfer Cell Reselection
InterRAT Voice Handover with Compressed Mode Measurements