【正文】 和 TDD 模式之間的切換，在 R99 標準中包括 WCDMA 系統(tǒng)和 GSM系統(tǒng)之間的切換，在 Realease2022 標準中包括 WCDMA 系統(tǒng)和 CDMA 2022 系統(tǒng)之間的切換。 圖 ： 硬切換執(zhí)行過程 在 WCDMA 系統(tǒng)中，硬切換有同頻、異頻和異系統(tǒng)之間情況。當切換時間較長時，將影響用戶通話 [7]。硬切換過程中，移動用戶僅與新舊基站的其中一個鏈接，任一時刻只有一個業(yè)務(wù)信道被激活，移動臺一般先中斷與原基站的鏈接，再建立與新基站之間的鏈接，簡單的說，即“先斷后連”。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） WCDMA 中的切換 WCDMA 系統(tǒng)中，根據(jù)切換發(fā)生時移動臺與源基站和目標基站連接方式的不同，切換基本可以分為硬切換（ Hard Handoff）、軟切換（ Softer Handoff）、更軟切換（ Softer handoff）。 BSC就會收到來至網(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。 如果 MS 與新網(wǎng)絡(luò)一致。切換階段的由 BSC 將其切換請求通知新 BSC。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 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。那么切換被我認為是 MSC 內(nèi)部切換。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。 圖 給出了 MSC 之間的切換過程。由服務(wù) BTS 完成上行信道測量，它包括質(zhì)量和接收信號強度測量。一個 SACCH 幀，每 120ms 發(fā)送一次，但由于交織，在 BTS收到的一個完整的幀要 480ms 延時。由 MS 完成的下行信道測量報告給 BTS。對附近小區(qū)的接 收信號強度測量可以使用同樣的做法，這種做法是在上行發(fā)送和下行接收時隙中完成。 為了在切換過程中提供幫助， MS 對當前的服務(wù)小區(qū)進行接收信號強度和質(zhì)量的測量，對相鄰小區(qū)進行接收信號強度的測量，并將它們報告給 BTS。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 BTS 的選取均建立在又 MS 和 BTS 完成的幾種不同的測量上。 在 GSM 中的切換過程是移動臺輔助的切換（ MAHO）。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。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。交織技術(shù)的目的就是使成片或 突發(fā)差錯轉(zhuǎn)換成隨機差錯。 GSM 數(shù)字移動通信系統(tǒng)采用了 GMSK 調(diào)制方式。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概率（對應(yīng)于 104 或 108）。在每個時隙（物理信道）中傳輸不同的邏輯信道。在工作頻帶內(nèi)，它以載波間隔 200KHz 進行頻分，這樣在收、發(fā)各為 25MHz 的頻帶內(nèi)，可得到 124 對信道。 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)。 GSM 系統(tǒng)中的切換 GSM 系統(tǒng)概述 GSM：是 Global System for Mobile munication（全球移動通信系統(tǒng)）的簡稱。 環(huán)路時延算法由于在遇到陰影衰落時將不夠準確，尤其是當移動臺繞到建筑物背后時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現(xiàn)對系統(tǒng)的切換控制。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施。為了避免這種過載情 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 況發(fā)生，不同廠 家提出了不同的解決辦法，主要有多目標小區(qū)著陸、環(huán)路時延等算法，這些算法從一定程度上提高了硬切換的成功率。這種情況發(fā)生的概率較小，因為 CDMA 具有系統(tǒng)重定向功能，可以將話務(wù)量在兩個載頻之間均衡分配，故不易發(fā)生某一載頻容量已滿的情況。 僅在 A 覆蓋區(qū)第一載頻容量已滿的情況下。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。在聯(lián)通 CDMA 一期的網(wǎng)絡(luò)中，由于僅使用了基本頻點 283 頻點，故相鄰的覆蓋區(qū)均為同頻硬切換。 CDMA 支持兩種基本類型的載波間切換： handdown 和 handover 切換。 異頻硬切換的實現(xiàn)： 目前市場上擁有多個 CDMA 載波的商用系統(tǒng)中，載波間的硬切換是相當普遍的。其操作過程如下：當 BS 決定讓 MS 搜索新的激活集時， 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)果通過原信道報告給BS。 CDMA 工作模式下的系統(tǒng)硬切換有： （ 1）不同 CDMA 運營商管理下的 BS 之間的切換； 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） （ 2）不同激活集之間的切換； （ 3）不同頻點之間的切換； （ 4）不同幀偏置間的切換。其優(yōu)點是切換操作簡單，不占 用額外的系統(tǒng)資源。硬切換的缺點就是在切換過程中如果系統(tǒng)響應(yīng)時間太長容易引起掉話 。 MS(移動臺 )在硬切換時必須改變收發(fā)頻率，在任何時刻都只有一個業(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。 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 中接口在短時間內(nèi)先斷開再重新連接的過程。 以上為導(dǎo)頻增加和刪除的過程。 在 G 點將 PO 移入相鄰集，同時發(fā)送切換完成消息給 BSO。在 B 點，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)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 活集； BS 的切換指示消息后， MS 在 C 點將 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)頻強度在 D 點降到 T_DROP 門限以下， MS 啟動 T_TDROP； E 點， T_TDROP 超時 (在△ T 期間，該導(dǎo)頻強度始終低于門限值T_DROP)， MS 向 BSO 發(fā)送導(dǎo)頻強度測量消息 。 以下是圖 中導(dǎo)頻強度變化時在各時間點觸發(fā)的事件詳細過程。包括以下信息 :肯定確認、激活集中的每個導(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)束對該移動臺業(yè)務(wù)信道 的操作。 (HDM， handoff direction message)，它是由基站發(fā)往移動臺，指示移動臺更新激活集的基站列表用 以實現(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)。 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 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 移動臺發(fā)現(xiàn)候選集中某個導(dǎo)頻信號強度超過了當前活動集中導(dǎo)頻強度的T_COMP*O． 5dB 時，移動臺發(fā)射一個導(dǎo)頻信號強度測量報告消息，并開始越區(qū)切換。若該定時器超時，若該定時器所對應(yīng)的導(dǎo)頻信號是有效導(dǎo)頻信號集的一個導(dǎo)頻信號，就發(fā)送導(dǎo)頻信號強度測量消息。如果 T_DROPs 改變，移動臺必須在 100ms 內(nèi)開始使用新值，推薦值為 28 至 32(對應(yīng)的 Ec/Io 的 dB 值為 14 至 16dB)。如果達到 T_DROP，移動臺復(fù)位該定時器，并向基站發(fā)送 PSMM 消息。每當與之相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號強度小于 T_DROP 時，移動臺需要打開定時器。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 圖 ： CDMA/IS95 系統(tǒng)的切換算法 軟切換算法采用了四個基本的控制參數(shù)，分別為 : T_ADD(導(dǎo)頻加入門限 ) 當 Ec/I0 大于 T_ADD 時， MS 發(fā)送導(dǎo)頻強度測量消息 (PSMM)，將導(dǎo)頻由相鄰集加到候選集。軟切換的過程實質(zhì)上就是控制導(dǎo)頻在各導(dǎo)頻集合中的移動過程。 導(dǎo)頻對各集合的歸屬關(guān)系隨著移動臺在服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動引起所接收導(dǎo)頻強度的變化而動態(tài)變化。 相鄰集 :由不在激活集與候選集中，但有可能參與軟切換操作的導(dǎo)頻組成，通常包括 MS 搜索到的不在測量控制中，但地理覆蓋區(qū)與 MS 接近的 BS 的導(dǎo)頻。如果激活集改變，即發(fā)生激活集的更新操作。為了有效的對導(dǎo)頻信道進行搜索，系統(tǒng)中導(dǎo)頻信道被分為四個集合 : 激活集 :由在軟切換中具有足夠強度、并正在參與 MS 接收的導(dǎo)頻組成。移動臺搜索、檢測導(dǎo)頻并報告結(jié)果，為 MSC 進行切換決策提供依據(jù)。 軟切換分為三個階段 :切換測量階段，切換決策階段和激活集更新階段。 在軟切換中，很多基站與移動臺連接在一起，小區(qū)決定了功率的控制，當臨近小區(qū)信號強度超過一個值，但小于現(xiàn)在基站的信號強度時，移動臺就進 入軟切換狀態(tài)。CDMA 的示意圖如圖 所示，可以看出信號在時間域和頻率域是重疊的，用戶信號是靠各自不同的編碼序列 m 來區(qū)分的。 (3)高質(zhì)量和低功率 由于 CDMA 系統(tǒng)中采用有效的功率控制和強糾錯能力的信道編碼，以及多種形式的分集技術(shù)，從而使基站和移動臺以非常節(jié)約的功率發(fā)射信號，延長手機電池使用時間，同時獲得了優(yōu)良的話音質(zhì)量。 (2)軟切換 軟切換是指當移動臺需要切換時，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。 第三章 移動通信系統(tǒng)中的切換 CDMA 系統(tǒng)中的切換 CDMA 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要優(yōu)點 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） (1)大容量和軟容量 根據(jù)理論計算以及現(xiàn)場試驗表明， CDMA 系統(tǒng)的信道容量是模擬系統(tǒng)的10～ 20 倍，是 TDMA 系統(tǒng)的 4 倍。在切換過程中移動臺和網(wǎng)絡(luò)同時參與切換，移動臺負責測量，網(wǎng)絡(luò)負責判決。在 MAHO 切換中，檢測信號強度RSSI 和誤碼率 BER，即移動臺將鄰近基站的 RSSI 測量結(jié)果報告給當前基站，被測參數(shù)由網(wǎng)絡(luò)交給 BSC 和 MSC 進行評估。MSC 命令其周圍的 BS 將檢測到的該 MS 的參數(shù)的結(jié)果上報、匯總到 MSC， MSC根據(jù)匯總結(jié)果，比較、分析并選擇被切換的目標小區(qū)的 BS，一切又 MSC 決定。網(wǎng)絡(luò)控制決定了 NCHO 切換過程，而MS 完全處于被動狀態(tài)。當滿足條件時， MS 選擇一個最好的切換候選項并發(fā)起切換的請求。 MCHO 是低層無線系統(tǒng)最流行的技術(shù)，歐洲 DECT 和北美 PACS 都采用這種方式。另外一種基于話 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 務(wù)量的切換是在微觀蜂窩和宏觀蜂窩的雙層網(wǎng)中，通過微觀蜂窩和宏觀蜂窩之間的切換來平衡的話務(wù)量。 如果一個小區(qū)的話務(wù)量將大于該小區(qū)容量的極限，而附近小區(qū)話務(wù)量非常下，這時可以將高話務(wù)小區(qū)的鏈路切換到低話務(wù)小區(qū)中，以此來平衡話務(wù)分布。 比如在 GSM 系統(tǒng)中，當 BSC 從移動臺和基站上 (下 )行檢測報告中發(fā)覺上 (下 )行誤碼率過高，超過質(zhì)量切換的門限值，就會觸發(fā)救援性質(zhì)量切換。這種類型的切換，相鄰的小區(qū)的接收電平值要大于服務(wù)小區(qū)的電平值，該值被稱為教授性電平切換容限，采用這種算法的目的也是為了避免不必要的救援切換而產(chǎn)生乒乓效應(yīng)。為了減少整個 PLMN 中干擾電平的平均值，把鏈路切換到最小路徑損耗的信道上。就要進行切換，觸發(fā)切換的原因有： GSM 通信系統(tǒng)中，為了讓用戶通話建立在接收電平最高的地方，在移動臺穿過兩小區(qū)的邊界是，如果 BSC 報告某個小區(qū)能接收到的電平滿足要求，這樣就要造成小區(qū)功率預(yù)算的切換，正常情況下，功率預(yù)算切換與切換總數(shù)的比是1:2。接入期間采用切換主要是為了減少主被叫接入失敗，提高接入信道工作的可靠性。切換從本質(zhì)上說是為了實現(xiàn)移動環(huán)境中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的小區(qū)間連續(xù)覆蓋而存在的，從現(xiàn)象上來看是把接入點從一個區(qū)換到另一個區(qū)。另外，由于網(wǎng)絡(luò)控制切換需要傳遞大量 信令 用以搜集信息，而基站可用的無線資源是有限的，切換又經(jīng)常要花費數(shù)秒鐘，為減少網(wǎng)絡(luò)的信令負擔，周圍基站并非持續(xù)向 MSC 傳遞測量報告，即測量次數(shù)由于資源的限制而降低，因此 MSC 用作切換判決的依據(jù)并非精確可靠。 我國目前是 TACS、 GSM 及 CDMA 多網(wǎng)絡(luò)并存的結(jié)構(gòu)。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 第二章 切換技 術(shù) 切換技術(shù)的發(fā)展 自從移動通信領(lǐng)域中引入的蜂窩概念，切換技術(shù)就開始出現(xiàn)，并成為了移動通信系統(tǒng)中的重要技術(shù)之一。雖在研究和應(yīng)用中己經(jīng)實現(xiàn)了切換的功能，但還存在有待于進一步完善的必要性。但有關(guān)切換的問題是一個十分復(fù)雜的問題。由于軟切換無中斷時間，可有效限制“乒乓 ”效應(yīng)，進而提高通信質(zhì)量。由于在系統(tǒng)中切換的存在，有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)分組的丟失，以及在兩個基站間來回產(chǎn)生幾次切換，導(dǎo)致“乒