淺談越區切換技術(shù)論文
論文導讀：1.引言在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)中，切換是保證移動(dòng)用戶(hù)在移動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現不間斷通信越區切換。5.越區切換的應用越區切換作為通信系統的關(guān)鍵技術(shù)，它可廣泛應用于各種場(chǎng)合。
關(guān)鍵詞：3G，越區切換，應用
1.引言在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)中，切換是保證移動(dòng)用戶(hù)在移動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現不間斷通信越區切換；切換也是為了在移動(dòng)臺與網(wǎng)絡(luò )之間保持一個(gè)可以接受的通信質(zhì)量，防止通信中斷，這是適應移動(dòng)衰落信道特性的必不可少的措施。特別是由網(wǎng)絡(luò )發(fā)起的切換，其目的是為了平衡服務(wù)區內各小區的業(yè)務(wù)量，降低高用戶(hù)小區的呼損率的有力措施。切換可以?xún)?yōu)化無(wú)線(xiàn)資源（頻率、時(shí)隙、碼）的使用；還可以及時(shí)減小移動(dòng)臺的功率消耗和對全局的干擾電平的限制。
2.越區切換的定義當移動(dòng)臺從一個(gè)小區（指基站或者基站的覆蓋范圍）移動(dòng)到另一個(gè)小區時(shí)，為了保持移動(dòng)用戶(hù)的不中斷通信需要進(jìn)行的信道切換稱(chēng)為越區切換，
3.越區切換的分類(lèi)從技術(shù)上分：當一次切換被觸發(fā)后，一個(gè)新的信道將被建立，通信將轉接到新的鏈路，同時(shí)，原來(lái)的信道被釋放。切換處理過(guò)程可以根據新鏈路的建立途徑(舊鏈路的釋放是發(fā)生在新鏈路的建立之前、之中或之后)來(lái)分類(lèi)。硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接；軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。
硬切換：硬切換的特點(diǎn)是移動(dòng)臺在硬切換情況下，同一時(shí)刻只越區切換占用一個(gè)無(wú)線(xiàn)信道，它必須在一個(gè)指定時(shí)間內，先中斷與原基站的聯(lián)系，調諧到新的頻率上，再與新基站取得聯(lián)系，在切換過(guò)程中可能會(huì )發(fā)生通信短時(shí)中斷。硬切換主要是不同頻率的基站和扇區之間的切換。
軟切換：軟切換的特點(diǎn)是在軟切換過(guò)程中，兩條鏈路及相對應的兩個(gè)數據流在一個(gè)相對較長(cháng)的時(shí)間內同時(shí)被激活，一直到進(jìn)入新基站并測量到新基站的傳輸質(zhì)量滿(mǎn)足指標要求后，才斷開(kāi)與原基站的連接。軟切換是同一頻率下不同基站之間的切換。
從小區的性質(zhì)上分：同一交換中心基站之間的越區切換；同一BSC之間的切換；不同BSC之間的切換；不同交換中心之間基站的越區切換；微小區與宏小區之間的切換；同基站內不同扇區的切換；不同運營(yíng)商之間的切換。
4.三種體制下的越區切換WCDMA與CDMA2000均采用軟切換，TD-SCDMA采用接力切換。
WCDMA中的軟切換
它是采用移動(dòng)臺發(fā)起的異步軟切換方式進(jìn)行的導頻切換，基站需要確定在什么時(shí)間、什么位置為移動(dòng)臺啟動(dòng)軟切換算法。論文大全。WCDMA的移動(dòng)臺可在同一頻率下檢測到其他基站與本基站的信號，確定它們之間的時(shí)間差。檢測到的時(shí)間信息經(jīng)由本基站到達新的候選基站，候選基站調整它新的專(zhuān)用信道的發(fā)射時(shí)間，即在發(fā)送信息的時(shí)間上進(jìn)行調整，使不同基站在這個(gè)信息比特期間與下行碼道同步。無(wú)線(xiàn)鏈路增加和釋放過(guò)程：（1）小區2的導頻信號強度逐漸增強，當小區2的導頻強度Ec/Io達到(最好導頻Ec/Io－(報告門(mén)限－增加滯后門(mén)限))并維持△T時(shí)間，而此時(shí)候選集沒(méi)有滿(mǎn)，小區2此時(shí)被加入到候選集里。該項動(dòng)作也稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)鏈路增加。（2）小區3的導頻信號強度逐漸增加并開(kāi)始超過(guò)最早的小區1的導頻信號強度，在小區3的導頻（最好候選導頻）強度Ec/Io達到（最弱導頻Ec/Io+替換滯后門(mén)限）并維持△T時(shí)間，而此時(shí)候選集的數目已滿(mǎn)（假設此時(shí)系統設置的候選集最大數目是兩個(gè)），小區3（候選集中最強的信號）此時(shí)替代小區2（候選集里最弱的信號）被加入到候選集里，小區1同時(shí)被移出候選集。該項動(dòng)作也被稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)鏈路增加和釋放。論文大全。（3）此時(shí)候選集中小區3的導頻信號強度逐漸減弱，當小區3的導頻強度Ec/Io弱到（最好導頻Ec/Io－（報告門(mén)限+刪除滯后門(mén)限））并維持△T時(shí)間，小區3（候選集里最弱的信號）此時(shí)被移出候選集。該項動(dòng)作也稱(chēng)無(wú)線(xiàn)鏈路的釋放。
CDMA2000中的軟切換
它也是導頻切換，移動(dòng)臺不斷地搜索著(zhù)激活類(lèi)、候選類(lèi)、鄰近類(lèi)、剩余類(lèi)各個(gè)導頻的強度，并且根據導頻強度維護各個(gè)類(lèi)，當移動(dòng)臺靠近切換區時(shí)，移動(dòng)臺開(kāi)始以下操作過(guò)程：（1）導頻p2強度超過(guò)了T_ADD，但尚未到達動(dòng)態(tài)門(mén)限，移動(dòng)臺將這個(gè)導頻移到候選集；（2）導頻p2強度超過(guò)了[(SOFT_SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2]，移動(dòng)臺發(fā)送導頻強度測量消息；（3）移動(dòng)臺收到擴展切換指示消息DROP_INTERCEPT/2，將p2移入激活集，開(kāi)始宏分集，而后發(fā)送切換完成消息；（4）導頻p1的強度下降低于動(dòng)態(tài)門(mén)限[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]移動(dòng)臺開(kāi)始啟動(dòng)發(fā)送切換定時(shí)器；（5）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動(dòng)臺發(fā)送導頻強度測量消息給基站；（6）移動(dòng)臺收到切換指示消息，將p1移入候選類(lèi)。而后發(fā)送切換完成消息；（7）導頻p1的強度下降低于T_DROP。移動(dòng)臺開(kāi)始啟動(dòng)發(fā)送切換定時(shí)器；（8）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動(dòng)臺將p1從候選類(lèi)移到鄰近集。
TD-SCDMA中的接力切換
接力切換是一種基于智能天線(xiàn)的切換方案。它利用精確的定位技術(shù)，在對移動(dòng)臺的距離和方位進(jìn)行定位的基礎上，根據移動(dòng)臺方位和距離作為輔助信息，來(lái)判斷移動(dòng)臺是否移動(dòng)到了可進(jìn)行切換的相鄰基站臨近區域。實(shí)現接力切換的必要條件是：網(wǎng)絡(luò )要準備獲得移動(dòng)臺的位置信息，包括移動(dòng)臺的信號到達方向(DOA)以及移動(dòng)臺與基站的距離。在TD-SCDMA系統中，由于采用了智能天線(xiàn)和上行同步技術(shù)，系統較容易獲得移動(dòng)臺的DOA，從而獲得移動(dòng)臺的位置信息。具體過(guò)程是：利用智能天線(xiàn)和基帶數字信號處理技術(shù)，可以使天線(xiàn)根據每個(gè)移動(dòng)臺的DOA為其進(jìn)行自適應的波形賦形。對每個(gè)移動(dòng)臺來(lái)講，仿佛始終都有一個(gè)高增益的天線(xiàn)在自動(dòng)跟蹤它，基站根據智能天線(xiàn)的計算結果就能確定移動(dòng)臺的DOA，從而獲得移動(dòng)臺的方向信息；利用上行同步技術(shù)，系統可以獲得移動(dòng)臺信號傳輸的時(shí)間偏移，進(jìn)而計算得到移動(dòng)臺與基站之間的距離；經(jīng)過(guò)前兩步之后，系統就可準確獲得移動(dòng)臺的位置信息。
通過(guò)比較WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的切換技術(shù)，可以得到下面的結論：
在測量過(guò)程中，軟切換和硬切換都是在不知道移動(dòng)臺準確位置的情況下進(jìn)行切換、測量的，因此需要對所有的鄰小區進(jìn)行測量，然后根據給定的切換算法和準則進(jìn)行切換判斷和目標小區的選擇。論文大全。
而接力切換是在知道移動(dòng)臺精確位置的情況下進(jìn)行切換測量，所以它沒(méi)有必要對所有鄰小區進(jìn)行測量，只需對與移動(dòng)臺移動(dòng)方向一致的、靠近移動(dòng)臺一側少數幾個(gè)小區進(jìn)行測量，然后根據給定的切換算法和準則進(jìn)行切換判斷和目標小區的選擇，就可以實(shí)現高質(zhì)量的越區切換。
5.越區切換的應用越區切換作為通信系統的關(guān)鍵技術(shù)，它可廣泛應用于各種場(chǎng)合。例如，近年來(lái)地空數據通信的使用改變了對空作戰指揮模式，而實(shí)現指控系統對空中平臺遠距離、大區域、不間斷地引導指揮，關(guān)鍵在于實(shí)現空中平臺的越區切換；GSM―R鐵路專(zhuān)用移動(dòng)通信系統，為鐵路提速和客運專(zhuān)線(xiàn)提供網(wǎng)絡(luò )化、智能化、綜合化的行車(chē)調度指揮系統，越區切換技術(shù)是GSM―R移動(dòng)性管理中的關(guān)鍵技術(shù)；雙卡雙模手機中的應用等。
參考文獻
[1]《GSM―R越區切換分析與優(yōu)化》，北京交通大學(xué)，電子信息工程學(xué)院麗聰、來(lái)尉
[2]《TD-SCDMA系統原理與關(guān)鍵技術(shù)》，大唐移動(dòng)通信設備有限公司
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