浅谈越区切换技术

浅谈越区切换技术论文导读：1.引言在蜂窝移动通信网中，切换是保证移动用户在移动状态下实现不间断通信越区切换。5.越区切换的应用越区切换作为通信系统的关键技术，它可广泛应用于各种场合。关键词：3G，越区切换，应用 1.引言在蜂窝移动通信网中，切换是保证移动用户在移动状态下实现不间断通信越区切换；切换也是为了在移动台与网络之间保持一个可以接受的通信质量，防止通信中断，这是适应移动衰落信道特性的必不可少的措施。特别是由网络发起的切换，其目的是为了平衡服务区内各小区的业务量，降低高用户小区的呼损率的有力措施。切换可以优化无线资源（频率、时隙、码）的使用；还可以及时减小移动台的功率消耗和对全局的干扰电平的限制。2.越区切换的定义当移动台从一个小区（指基站或者基站的覆盖范围）移动到另一个小区时，为了保持移动用户的不中断通信需要进行的信道切换称为越区切换，3.越区切换的分类从技术上分：当一次切换被触发后，一个新的信道将被建立，通信将转接到新的链路，同时，原来的信道被释放。切换处理过程可以根据新链路的建立途径(旧链路的释放是发生在新链路的建立之前、之中或之后)来分类。硬切换：新的连接建立前，先中断旧的连接；软切换：指既维持旧的连接，又同时建立新的连接。硬切换：硬切换的特点是移动台在硬切换情况下，同一时刻只越区切换占用一个无线信道，它必须在一个指定时间内，先中断与原基站的联系，调谐到新的频率上，再与新基站取得联系，在切换过程中可能会发生通信短时中断。硬切换主要是不同频率的基站和扇区之间的切换。软切换：软切换的特点是在软切换过程中，两条链路及相对应的两个数据流在一个相对较长的时间内同时被激活，一直到进入新基站并测量到新基站的传输质量满足指标要求后，才断开与原基站的连接。软切换是同一频率下不同基站之间的切换。从小区的性质上分：同一交换中心基站之间的越区切换；同一BSC之间的切换；不同BSC之间的切换；不同交换中心之间基站的越区切换；微小区与宏小区之间的切换；同基站内不同扇区的切换；不同运营商之间的切换。4.三种体制下的越区切换WCDMA与CDMA2000均采用软切换，TD-SCDMA采用接力切换。WCDMA中的软切换它是采用移动台发起的异步软切换方式进行的导频切换，基站需要确定在什么时间、什么位置为移动台启动软切换算法。论文大全。WCDMA的移动台可在同一频率下检测到其他基站与本基站的信号，确定它们之间的时间差。检测到的时间信息经由本基站到达新的候选基站，候选基站调整它新的专用信道的发射时间，即在发送信息的时间上进行调整，使不同基站在这个信息比特期间与下行码道同步。无线链路增加和释放过程：（1）小区2的导频信号强度逐渐增强，当小区2的导频强度Ec/Io达到(最好导频Ec/Io(报告门限增加滞后门限)并维持T时间，而此时候选集没有满，小区2此时被加入到候选集里。该项动作也称为无线链路增加。（2）小区3的导频信号强度逐渐增加并开始超过最早的小区1的导频信号强度，在小区3的导频（最好候选导频）强度Ec/Io达到（最弱导频Ec/Io+替换滞后门限）并维持T时间，而此时候选集的数目已满（假设此时系统设置的候选集最大数目是两个），小区3（候选集中最强的信号）此时替代小区2（候选集里最弱的信号）被加入到候选集里，小区1同时被移出候选集。该项动作也被称为无线链路增加和释放。论文大全。（3）此时候选集中小区3的导频信号强度逐渐减弱，当小区3的导频强度Ec/Io弱到（最好导频Ec/Io（报告门限+删除滞后门限）并维持T时间，小区3（候选集里最弱的信号）此时被移出候选集。该项动作也称无线链路的释放。CDMA2000中的软切换它也是导频切换，移动台不断地搜索着激活类、候选类、邻近类、剩余类各个导频的强度，并且根据导频强度维护各个类，当移动台靠近切换区时，移动台开始以下操作过程：（1）导频p2强度超过了T_ADD，但尚未到达动态门限，移动台将这个导频移到候选集；（2）导频p2强度超过了(SOFT_SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2，移动台发送导频强度测量消息；（3）移动台收到扩展切换指示消息DROP_INTERCEPT/2，将p2移入激活集，开始宏分集，而后发送切换完成消息；（4）导频p1的强度下降低于动态门限(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2移动台开始启动发送切换定时器；（5）切换下降定时器超时，移动台发送导频强度测量消息给基站；（6）移动台收到切换指示消息，将p1移入候选类。而后发送切换完成消息；（7）导频p1的强度下降低于T_DROP。移动台开始启动发送切换定时器；（8）切换下降定时器超时，移动台将p1从候选类移到邻近集。TD-SCDMA中的接力切换接力切换是一种基于智能天线的切换方案。它利用精确的定位技术，在对移动台的距离和方位进行定位的基础上，根据移动台方位和距离作为辅助信息，来判断移动台是否移动到了可进行切换的相邻基站临近区域。实现接力切换的必要条件是：网络要准备获得移动台的位置信息，包括移动台的信号到达方向(DOA)以及移动台与基站的距离。在TD-SCDMA系统中，由于采用了智能天线和上行同步技术，系统较容易获得移动台的DOA，从而获得移动台的位置信息。具体过程是：利用智能天线和基带数字信号处理技术，可以使天线根据每个移动台的DOA为其进行自适应的波形赋形。对每个移动台来讲，仿佛始终都有一个高增益的天线在自动跟踪它，基站根据智能天线的计算结果就能确定移动台的DOA，从而获得移动台的方向信息；利用上行同步技术，系统可以获得移动台信号传输的时间偏移，进而计算得到移动台与基站之间的距离；经过前两步之后，系统就可准确获得移动台的位置信息。通过比较WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的切换技术，可以得到下面的结论：在测量过程中，软切换和硬切换都是在不知道移动台准确位置的情况下进行切换、测量的，因此需要对所有的邻小区进行测量，然后根据给定的切换算法和准则进行切换判断和目标小区的选择。论文大全。而接力切换是在知道移动台精确位置的情况下进行切换测量，所以它没有必要对所有邻小区进行测量，只需对与移动台移动方向一致的、靠近移动台一侧少数几个小区进行测量，然后根据给定的切换算法和准则进行切换判断和目标小区的选择，就可以实现高质量的越区切换。5.越区切换的应用越区切换作为通信系统的关键技术，它可广泛应用于各种场合。例如，近年来地空数据通信的使用改变了对空作战指挥模式，而实现指控系统对空中平台远距离、大区域、不间断地引导指挥，关键在于实现空中平台的越区切换；GSMR铁路专用移动通信系统，为铁路提速和客运专线提供网络化、智能化、综合化的行车调度指挥系统，越区切换技术是GSMR移动性管理中的关键技术；双卡双模手机中的应用等。参考文献1GSMR越区切换分析与优化，北京交通大学，电子信息工程学院丽聪、来尉2TD-SCDMA系统原理与关键技术，大唐移动通信设备有限公司