【文章內(nèi)容簡介】 這一導(dǎo)頻信號是候選導(dǎo)頻信號集中的導(dǎo)頻信號，它將被移至相鄰導(dǎo)頻信號集。 T_COMP(導(dǎo)頻替換門限 ) 有效導(dǎo)頻信號集與候選導(dǎo)頻信號集比較門限，當(dāng) 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 移動(dòng)臺發(fā)現(xiàn)候選集中某個(gè)導(dǎo)頻信號強(qiáng)度超過了當(dāng)前活動(dòng)集中導(dǎo)頻強(qiáng)度的T_COMP*O． 5dB 時(shí)，移動(dòng)臺發(fā)射一個(gè)導(dǎo)頻信號強(qiáng)度測量報(bào)告消息，并開始越區(qū)切換。 軟切換算法 涉及以下 4 種信令消息 [5] (PSMM， pilot strength measurement message)，它由移動(dòng)臺發(fā)往基站，包含該移動(dòng)臺所有的激活集、候選集以及信號強(qiáng)度超過導(dǎo)頻加入門限 T_ADD 的基站的 Ec/Io 估計(jì)值、到達(dá)時(shí)間以及切換結(jié)束計(jì)時(shí)器等，基站通過這些信息便可以確定該移動(dòng)臺新的激活集的基站列表，并通過 HDM 消息指示移動(dòng)臺是否進(jìn)行軟切換。 (HDM， handoff direction message)，它是由基站發(fā)往移動(dòng)臺，指示移動(dòng)臺更新激活集的基站列表用 以實(shí)現(xiàn)切換，它包含以下信息 :HDM 序列號、 CDMA 信道頻率分配、激活集總表、與激活集中每一個(gè)導(dǎo)頻相關(guān)的 PN 碼相位、用于激活集和候選集的搜索窗口尺寸、切換參數(shù) (T_ADD、 T_DROP、T_COMP、 T_TDROP)。 (HCM, handoff pletion message)，它由移動(dòng)臺發(fā)往基站，通知基站移動(dòng)臺已經(jīng)完成軟切換。包括以下信息 :肯定確認(rèn)、激活集中的每個(gè)導(dǎo)頻的 PN 序列相位偏移，基站收到該消息后如果自己已經(jīng)不在該移動(dòng)臺的激活集中，便停止發(fā)送前向話音信道，結(jié)束對該移動(dòng)臺業(yè)務(wù)信道 的操作。 (NLUM, neighbor list update message)，它是由基站發(fā)送給移動(dòng)臺，包含激活集中導(dǎo)頻的最新組合相鄰集的列表，當(dāng)移動(dòng)臺收到此消息后，移動(dòng)臺連續(xù)不斷的跟蹤系統(tǒng)中的所有導(dǎo)頻信號的強(qiáng)度，每個(gè)導(dǎo)頻的信號強(qiáng)度與各個(gè)不同的門限值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果將導(dǎo)頻從一個(gè)集合轉(zhuǎn)移到另一個(gè)集合。 以下是圖 中導(dǎo)頻強(qiáng)度變化時(shí)在各時(shí)間點(diǎn)觸發(fā)的事件詳細(xì)過程。 的導(dǎo)頻強(qiáng)度在 A 點(diǎn)超過軟切換導(dǎo)頻加入門限值 T_ADD, MS 認(rèn)為該導(dǎo)頻的強(qiáng)度足夠大，就向原 BS 發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度 測量消息 (PSMM)，同時(shí)將 PO 移入候選集； BS 將 MS 的報(bào)告送往 MSC， MSC 發(fā)送消息通知 BSO 為 MS 安排前向業(yè)務(wù)信道。在 B 點(diǎn)，原 BS 向 MS 發(fā)送切換指示消息 (HDM)，希望將 PO 移入激 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 活集； BS 的切換指示消息后， MS 在 C 點(diǎn)將 PO 移入激活集，之后再向原 BS 發(fā)送切換完成消息 (HCM)； 的導(dǎo)頻強(qiáng)度在 D 點(diǎn)降到 T_DROP 門限以下， MS 啟動(dòng) T_TDROP； E 點(diǎn)， T_TDROP 超時(shí) (在△ T 期間，該導(dǎo)頻強(qiáng)度始終低于門限值T_DROP)， MS 向 BSO 發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息 。 將此消息送往 MSC，并在 F 點(diǎn)將 MSC 返回的切換指示消息發(fā)送給MS。 在 G 點(diǎn)將 PO 移入相鄰集，同時(shí)發(fā)送切換完成消息給 BSO。 接收切換完成消息和鄰域列表更新消息。 以上為導(dǎo)頻增加和刪除的過程。另外，如果有候選集中的導(dǎo)頻強(qiáng)度超過T_ADD，但是激活集已滿，當(dāng)候選集中最強(qiáng)導(dǎo)頻的強(qiáng)度與激活集中最弱導(dǎo)頻的強(qiáng)度之差超過 T_COMP 時(shí)，這兩個(gè)導(dǎo)頻就會(huì)對換在導(dǎo)頻集中的位置，這個(gè)過程是導(dǎo)頻替換過程。 CDMA 系統(tǒng)中的硬切換 ： 硬切換是在業(yè)務(wù)信道使用過程中，由于跨越邊界，空 中接口在短時(shí)間內(nèi)先斷開再重新連接的過程。硬切換發(fā)生在不同系統(tǒng)的小區(qū)或同一系統(tǒng)不同頻點(diǎn)的小區(qū)之間。 MS(移動(dòng)臺 )在硬切換時(shí)必須改變收發(fā)頻率，在任何時(shí)刻都只有一個(gè)業(yè)務(wù)信道可用，也就是說 MS 先要斷開與原服務(wù)小區(qū)的連接，然后再立即與新小區(qū)建立連接，將通信業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到新信道上來。這樣，在切換過程存在一定的時(shí)延，不可避免的就會(huì)出現(xiàn)短暫的通信中斷。硬切換的缺點(diǎn)就是在切換過程中如果系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間太長容易引起掉話 。在切換區(qū)域面積狹窄時(shí)， BS 間還會(huì)出現(xiàn)“乒乓效應(yīng)”，增加信令系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，影響業(yè)務(wù)信道的傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是切換操作簡單，不占 用額外的系統(tǒng)資源。 CDMA 系統(tǒng)中的硬切換是指 CDMA 工作模式下系統(tǒng)間的硬切換，或是不同系統(tǒng)間的硬切換。 CDMA 工作模式下的系統(tǒng)硬切換有： （ 1）不同 CDMA 運(yùn)營商管理下的 BS 之間的切換； 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） （ 2）不同激活集之間的切換； （ 3）不同頻點(diǎn)之間的切換； （ 4）不同幀偏置間的切換。 這種硬切換的主要目的在于充分利用頻率資源，平衡不同頻點(diǎn)間的業(yè)務(wù)負(fù)荷。其操作過程如下：當(dāng) BS 決定讓 MS 搜索新的激活集時(shí)， MS 停止原業(yè)務(wù)信道的操作，保存現(xiàn)有配置，開始搜索新的導(dǎo)頻，并將搜索結(jié)果通過原信道報(bào)告給BS。當(dāng) BS 經(jīng)原信道向 MS 發(fā)出 切換命令之后， MS 保持現(xiàn)有配置，嘗試用新的信道和 BS 連接，如果成功，切換完成，否則 MS 還要回到原信道與 BS 通信。 異頻硬切換的實(shí)現(xiàn)： 目前市場上擁有多個(gè) CDMA 載波的商用系統(tǒng)中，載波間的硬切換是相當(dāng)普遍的。保證載波間切換健壯性的策略和過程本質(zhì)上是軟切換所使用的策略的擴(kuò)展，只是通過適當(dāng)調(diào)整來解決由于多載波產(chǎn)生的問題。 CDMA 支持兩種基本類型的載波間切換： handdown 和 handover 切換。handdown 定義為同一小區(qū)兩個(gè)載波間的硬切換，而 handover 則定義為兩個(gè)不同小區(qū)內(nèi)的兩個(gè) 不同載波間的硬切換。在聯(lián)通 CDMA 一期的網(wǎng)絡(luò)中，由于僅使用了基本頻點(diǎn) 283 頻點(diǎn)，故相鄰的覆蓋區(qū)均為同頻硬切換。隨著容量的增加，將會(huì)采用第二載頻，對于散布于整個(gè)地區(qū)的熱點(diǎn)區(qū)域中靠增加第二載波來緩解局部話務(wù)的孤立小塊區(qū)域，實(shí)現(xiàn)載波間切換的最健壯的方法是引導(dǎo)移動(dòng)臺在離開孤立小塊區(qū)域前切換到第一載波。經(jīng)過孤立小塊區(qū)域邊界的切換就變成在同一載波上的正常軟切換。由于第一載頻的存在，當(dāng)手機(jī)從 A 覆蓋區(qū)的第二載頻異頻切換到相鄰 B 覆蓋區(qū)的第一載頻時(shí)．可以由系統(tǒng)先將手機(jī)指定到 A 覆蓋區(qū)的第一載頻，再同頻切換到 B 覆蓋區(qū)的第一載頻，實(shí) 現(xiàn)同頻軟切換。 僅在 A 覆蓋區(qū)第一載頻容量已滿的情況下。才由 A 覆蓋區(qū)的第二載頻直接切換到 B 覆蓋區(qū)的第一載頻，發(fā)生異頻硬切換。這種情況發(fā)生的概率較小，因?yàn)?CDMA 具有系統(tǒng)重定向功能，可以將話務(wù)量在兩個(gè)載頻之間均衡分配，故不易發(fā)生某一載頻容量已滿的情況。但對于在高度強(qiáng)調(diào)局部話務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域創(chuàng)建的較小孤立小塊區(qū)域的情況下，這時(shí)從第二載波切換到第一載波可能將大量的第二載波業(yè)務(wù)正好放回第一載波，使用第二載波的幾個(gè)小區(qū)中可能沒有一個(gè)有足夠大的第一載波容量來容納切換，將由此產(chǎn)生最初的過載情況。為了避免這種過載情 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 況發(fā)生，不同廠 家提出了不同的解決辦法，主要有多目標(biāo)小區(qū)著陸、環(huán)路時(shí)延等算法，這些算法從一定程度上提高了硬切換的成功率。 其中多目標(biāo)小區(qū)著陸技術(shù)的工作原理是：在進(jìn)行硬切換時(shí)，移動(dòng)臺所接受到的擴(kuò)展切換指示消息中包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的目標(biāo)小區(qū)，因此在進(jìn)行 MSC 硬切換后移動(dòng)臺馬上轉(zhuǎn)換為軟切換或更軟切換狀態(tài)，這種方式提高了切換之后的通話質(zhì)量，從而提高了切換成功率。這種方式如發(fā)生在不同設(shè)備供應(yīng)商之間，則需要雙方設(shè)備都可以發(fā)送并接收基于 IS41C 接口協(xié)議的多導(dǎo)頻信息，共同支持此功能才能實(shí)施。這種方式在不同頻率間硬切換時(shí)會(huì)有效地提高切換 成功率，而在相同頻率配置下的效果還有待檢驗(yàn)。 環(huán)路時(shí)延算法由于在遇到陰影衰落時(shí)將不夠準(zhǔn)確，尤其是當(dāng)移動(dòng)臺繞到建筑物背后時(shí)其陰影衰落將更為明顯，因此一般在系統(tǒng)中配合其它算法來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的切換控制。環(huán)路時(shí)延算法比較適合在郊區(qū)和農(nóng)村使用。 GSM 系統(tǒng)中的切換 GSM 系統(tǒng)概述 GSM：是 Global System for Mobile munication（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）的簡稱。它是由歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)設(shè)計(jì)的。 80 年代到 90 年代初， TACS 系統(tǒng)是歐洲最普遍的模擬蜂窩系統(tǒng)。 數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)由三部分組成：移動(dòng)臺、基站系統(tǒng)、交換系統(tǒng)，如圖 圖 ： GSM 系統(tǒng)的組成 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） GSM 數(shù)字移動(dòng)通信的主要技術(shù) ： 在數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信中，采用的多址技術(shù)有兩種：頻分多址 (FDMA)、時(shí)分多址 (TDMA)。在工作頻帶內(nèi)，它以載波間隔 200KHz 進(jìn)行頻分，這樣在收、發(fā)各為 25MHz 的頻帶內(nèi)，可得到 124 對信道。然后在每個(gè)信道（幀）中又進(jìn)行時(shí)分，分成 8 個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙對應(yīng)的信道稱為物理信道。在每個(gè)時(shí)隙（物理信道）中傳輸不同的邏輯信道。 ： 在選擇數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)時(shí)，要考 慮到兩方面的因數(shù)：功率的有效性和頻譜的有效性。對于功率有效的技術(shù)，它要求在相對低的載噪比 ( 或 12dB)的情況下具有低的差錯(cuò)概率（對應(yīng)于 104 或 108）。對于頻譜有效性，它應(yīng)能在單位頻帶內(nèi)具有高的比特率 (2bit/s Hz)。 GSM 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)采用了 GMSK 調(diào)制方式。 ： 根據(jù)目的不同，編碼可分為信源編碼和信道編碼兩大類： (1)信源編碼 (2)信道編碼 ： 交織技術(shù)就是把信息碼在發(fā)端加以排列組合，使信息碼相互穿插交織后再發(fā)送到信道中去。交織技術(shù)的目的就是使成片或 突發(fā)差錯(cuò)轉(zhuǎn)換成隨機(jī)差錯(cuò)。 ： 跳頻就是發(fā)射信號時(shí)載波頻率不是固定的，而是不停地跳變。在接收端，本地振蕩的頻率也必須同步地跳變才能正確接收和解調(diào)出有用信號。 ： 自適應(yīng)均衡技術(shù)也是一種有效的抗多徑干擾的方法。所謂均衡，指的是信道均衡，也就是在接收端的信道均衡器中產(chǎn)生與信道特性相反的特性，抵消信道產(chǎn)生的干擾，從而正確的判決和恢復(fù)有用信號。 GSM 切換 為了能夠清楚的了解 GSM 的切換過程，我們將把切換分為三個(gè)部分：預(yù)切 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 換過程、切換執(zhí)行過程和切換以后的過程。 在 GSM 中的切換過程是移動(dòng)臺輔助的切換（ MAHO）。在切換過程中移動(dòng)臺起到主要的作用。為切換算法提供了信息，執(zhí)行切換的決定和新的最合適的基站收發(fā)機(jī) BTS 的選取均建立在又 MS 和 BTS 完成的幾種不同的測量上。描述MS 和 BTS 能力的參數(shù)同樣形成切換算法輸入的一部分。 為了在切換過程中提供幫助， MS 對當(dāng)前的服務(wù)小區(qū)進(jìn)行接收信號強(qiáng)度和質(zhì)量的測量，對相鄰小區(qū)進(jìn)行接收信號強(qiáng)度的測量，并將它們報(bào)告給 BTS。質(zhì)量測量是將當(dāng)前下行信道的比特誤碼率轉(zhuǎn)換成 0～ 7 中的一個(gè)值，接收信號強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成 6bit 的數(shù)值。對附近小區(qū)的接 收信號強(qiáng)度測量可以使用同樣的做法，這種做法是在上行發(fā)送和下行接收時(shí)隙中完成。在這一時(shí)隙中， MS 轉(zhuǎn)到相鄰的小區(qū)廣播控制信道 BCCH 信道測量下行接收信號的強(qiáng)度，這些包括 BCCH 頻率的詳細(xì)內(nèi)容的測量被送往服務(wù) BTS，一個(gè) MS 可以報(bào)告多達(dá) 6 個(gè)相鄰小區(qū)的情況，一個(gè)MS 必須報(bào)告的相鄰小區(qū) BCCH 載波頻率包括在 BCCH 和慢相關(guān)控制信道SACCH 的發(fā)射信息中。由 MS 完成的下行信道測量報(bào)告給 BTS。 SACCH 被用來攜帶這一信息。一個(gè) SACCH 幀，每 120ms 發(fā)送一次，但由于交織，在 BTS收到的一個(gè)完整的幀要 480ms 延時(shí)。同 樣為了克服短期影響，瞬時(shí)無線鏈路使測量的降級在 MS、 BTS 和 BSC 被平均化。由服務(wù) BTS 完成上行信道測量，它包括質(zhì)量和接收信號強(qiáng)度測量。服務(wù) BTS 把以上測量值和接收到的 MS 結(jié)果一起送給 BSC。 圖 給出了 MSC 之間的切換過程。當(dāng)切換啟動(dòng)，最適合的新的小區(qū)應(yīng)該得到認(rèn)定， MS 和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入切換執(zhí)行，與 BTS 中斷連接，在新小區(qū)與新的 BTS建立新連接。新小區(qū)的選擇決定了切換執(zhí)行的過程，如果新小區(qū)還是以前的 BSC控制，那么我們稱之為 BSC 內(nèi)部切換，信令限制在 BSC 內(nèi)部而不包含 MSC。如果新的 BTS 屬于 MSC 內(nèi)不同的 BSC。那么切換被我認(rèn)為是 MSC 內(nèi)部切換。如果兩個(gè) BSC 由不同的 MSC 控制，我們稱為 MSC 之間切換。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 圖 ： MSC 之間切換過程 上述三種不同情況的切換對信令的要求是不同。 MSC 之前切換用 MAP 的消息來完成。切換階段的由 BSC 將其切換請求通知新 BSC。新舊 BTS 由同一個(gè)BSC 控制，并且請求信息均通過 MSC 到達(dá)新的 BSC。 如果 MS 與新網(wǎng)絡(luò)一致。當(dāng)他送出一個(gè)切換完成的消息給新的 BTS。 BSC就會(huì)收到來至網(wǎng)絡(luò)的新消息，占有的無線資源將被 BSC 釋放以及所有在 A 和Abit 接口安排 給 MS 的資源。 WCDMA 系統(tǒng)中的切換 WCDMA 系統(tǒng)概述 WCDMA 是以第二代移動(dòng)通信系統(tǒng) GSM 為基礎(chǔ)進(jìn)行演進(jìn)的，所以 WCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本保持著和 GSM 相似的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是由無線接入網(wǎng)（ UTRAN：Universal Terrestrial Radio Acce