В данной лабораторной работе реализована упрощенная модель процедуры хэндовера. Из всего многообразия критериев использован лишь один – критерий по уровню в направлении вниз (Download - от bts к ms).

Упрощенный алгоритм хэндовера может быть представлен следующим образом:

1. В течении вызова каждые 480 мс MS оценивает и сообщает BSC уровень сигнала от обслуживающей и соседних базовых станций DL_Level в дБм.

2. BSC проводит усреднение результатов измерений, с тем, чтобы не допустить выполнение хэндовера при кратковременном ухудшении связи. Усреднение проводят по N_Av отсчетам. Усредненные значения уровня обозначаем Av_DL_Level.

3. BSC выполняет сравнение усредненных значений с параметрами хэндовера. Условия необходимости хэндовера следующие:

Для сигнала обслуживающей BTS усредненный уровень ниже установленного порога Thr_Lev_DL дБм, т.е.

Av_DL_Level < Thr_Lev_DL, (1)

Для сигнала соседней соты-кандидата (с номером n) усредненный уровень выше уровня обслуживающей BTS по крайней мере на установленное значение гистерезиса Margin_Lev, т.е.

Av_DL_Level(n) - Av_DL_Level > Margin_Lev, (2)

Обычно значение Margin_Lev устанавливают равным 2 – 6 дБ. Условие (2) служит для предотвращения последовательных хэндоверов из одной соты в другую и обратно при близких уровнях сигнала двух BTS (эффект пинг-понга).

4. Если условия (1) и (2) выполнены для P из N следующих друг за другом отсчетов, BSC принимает решение о передаче обслуживания соответствующей BTS, т.е. о выполнении хэндовера.

Например, если установлены значения P=4, а N=6, то хэндовер будет выполнен только, если из 6-ти следующих друг за другом отсчетов, по крайней мере для 4-х выполнены условия (1) и (2).

Выбор значений P и N, а также N_Av, является мощным средством управления инерционностью процесса хэндовера. При малой инерционности возможно большое число бесполезных хэндоверов, перегружающих цепи сигнализации. При чрезмерной инерционности существует опасность затягивания принятия решения о хэндовере и потери вызова из-за падения уровня сигнала обслуживаемой BTS ниже критического. В данной работе за критерий потери вызова принято снижение текущего значения уровня ниже Lev_DL_Crit дБм в течении N_Bad_Samples отсчетов подряд. Чрезмерная инерционность особенно опасна в случае быстро перемещающихся абонентов.

Управляя параметрами хэндовера (в данной работе это N_Av, Thr_Lev_DL, Margin_Lev, P, N), можно оптимизировать процесс хэндовера для каждой конкретной соты в зависимости от ее размеров, мощности BTS, условий распространения сигнала и т. д. Цель оптимизации – снижение числа хэндоверов в сети и предотвращение потерь вызова из-за неудачных хэндоверов или затягивания решения о совершении хэндовера.

2. Программное обеспечение

В лабораторной работе проводится имитация перемещения MS между несколькими BTS, расчет уровня сигнала от каждой BTS на входе MS с учетом наличия замираний, обработка значений уровня сигнала в соответствии с алгоритмом, изложенном в п. 1.

Программное обеспечение написано на языке Borland Pascal 7.0 и собрано в каталоге HAND_STU. Оно содержит исполняемый файл “hand_stu.exe”, и подкаталоги BSS, MSM, CHANNEL, THRESH, где в виде текстовых файлов сгруппированы исходные данные (см. табл. 1).

В лабораторной работе имитируется перемещение MS между базовыми станциями по прямой, как показано на рис.1.

Рис. 1

Для оценки уровня сигнала на входе MS выбрана модель:

Level_DL = K1 - K2 log(d), (3)

где значение коэффициента K1 (дБ) зависит от мощности BTS, а коэффициент K2 (дБ) характеризует скорость убывания сигнала по мере удаления от BTS; d (м) – расстояние от BTS до MS.

Программное обеспечение позволяет также имитировать флуктуации сигнала в канале, задавая значение дисперсии Sigma (дБ).

Сводка параметров, которые могут быть заданы, представлена в табл. 1. Здесь представлены также сведения о текстовых файлах, где эти данные находятся, и о подкаталогах, в которых файлы размещены.

Таблица 1

Подкатал.	Расш. ф-лов	Параметр	Ед. изм.	Обозначен. параметра
BSS	*.bss	Число BTS
		Координаты BTS	м	Xi
			м	Yi
MSM	*.msm	Координаты точки старта MS	м	x_start
			м	y_start
		Скорость перемещения MS	м/с	V
		Направление перемещения MS	град.	Alpha
		Продолжительность вызова	с	T_call
CHANNEL	*.chn	Длина волны	м	Lambda
		Параметры, определяющие уровень сигнала на входе в соответствии с (3)	дБ	K1
			дБ	K2
		Дисперсия	дБ	Sigma
		Параметры, характеризующие степень корреляции между отсчетами		Alpha1
				Alpha2
THRESH	*.thr	Число отсчетов, по которым проводится усреднение		N_Av
		Пороговое значение уровня	дБм	Thr_Lev_DL
		Значение гистерезиса	дБ	Margin_Lev
		Число отсчетов. Для совершения хэндовера необходимо, чтобы из N следующих друг за другом отсчетов для P отсчетов были выполнены условия (1). (N<P)		P
				N
		Значение уровня, при котором прием невозможен	дБм	Lev_DL_Crit
		Число отсчетов с низким уровнем, после которого происходит потеря вызова		N_Bad_Samples

Файлы исходных данных могут быть просмотрены и скорректированы любым текстовым редактором, однако при выполнении лабораторной работы корректировать файлы исходных данных не надо. При работе в оболочке DOS Navigator для просмотра содержания файлов можно воспользоваться функциональной клавишей F3.

Практическое использование программного обеспечения сводится к запуску файла “hand_stu.exe” и последующей работы в диалоговом режиме.