移动台 BTSorBSCSignal StrengthMeasurement反向闭环功率控制门限值反向外环功率控制FER 图1-16 反向闭环功控原理图
1.5.2 软切换 1. 导频集
“导频信号”可用一个导频信号序列偏置和一个载频标明，一个导频信号集的所有导频信号具有相同的CDMA载频。移动台搜索导频信号以探测现有的CDMA信道，并测量它们的强度，当移动台探测了一个导频信号具有足够的强度，但并不与任何分配给它的前向业务信道相联系时，它就发送一条导频信号强度测量消息至基站，基站分配一条前向业务信道给移动台，并指示移动台开始切换。业务状态下，相对于移动台来说，在某一载频下，所有不同偏置的导频信号被分类为如下集合：
有效导频信号集：所有与移动台的前向业务信道相联系的导频信号。
候选导频信号集：当前不在有效导频信号集里，但是已经具有足够的强度，能被成功解调的导频信号。
相邻导频信号集：由于强度不够，当前不在有效导频信号集或候选导频信号集内，但是可能会成为有效集或候选集的导频信号。
剩余导频信号集：在当前CDMA载频上，当前系统里的所有可能的导频信号集合（PILOT_INCs的整数倍），但不包括在相邻导频信号集，候选导频信号集和有效导频信号集里的导频信号。
-14-
图1-17 软切换的导频集
2. 软切换
（1）软切换的概念
所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。软切换是CDMA移动通信系统所特有的，以往的系统所进行的都是硬切换，即先中断与原基站的联系，再在一指定时间内与新基站取得联系。软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行，它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。
软切换有以下几种方式：
? 同一BTS内相同载频不同扇区之间的切换，也就是通常说的更软切换（softer handoff）； ? 同一BSC内不同BTS之间相同载频的切换； ? 同一MSC内，不同BSC的之间相同载频的切换。 （2）软切换的优点
FDMA、TDMA系统中广泛采用硬切换技术，当硬切换发生时，因为原基站与新基的载波频率不同，移动台必须在接收新基站的信号之前，中断与原基站的通信，往往由于在与原基站链路切断后，移动台不能立即得到与新基站之间的链路，会中断通信。另外，当硬切换区域面积狭窄时，会出现新基站与原基站之间来回切换的“乒乓效应”，影响业务信道的传输。在CDMA系统中提出的软切换技术，与硬切换技术相比，具有以下更好的优点：
? 软切换发生时，移动台只有在取得了与新基站的链接之后，才会中断与原基站的联系，
通信中断的概率大大降低。
? 软切换进行过程中，移动台和基站均采用了分集接收的技术，有抵抗衰落的能力，不
用过多增加移动台的发射功率；同时，基站宏分集接收保证在参与软切换的基站中，只需要有一个基站能正确接收移动台的信号就可以进行正常的通信，由于通过反向功率控制，可以使移动台的发射功率降至最小，这进一步降低移动台对其它用户的干扰，增加了系统反向容量。
? 进入软切换区域的移动台即使不能立即得到与新基站通信的链路，也可以进入切换等
待的排队队列，从而减少了系统的阻塞率。 软切换示意图如下图1-18所示：
-15-
图1-18 软切换示意图
（3）更软切换
更软切换是指发生在同一基站下不同扇区之间的切换。在基站收发机（BTS）侧，不同扇区天线的接收信号对基站来说就相当于不同的多径分量，由RAKE接收机进行合并后送至BSC，作为此基站的语音帧。而软切换是由BSC完成的，将来自不同基站的信号都送至选择器，由选择器选择最好的一路，再进行话音编解码。
图1-19 更软切换示意图
软切换和更软切换的区别如下图1-20所示：
图1-20 软切换与更软切换的区别
由图可以看出，软切换由BSC帧处理板进行选择合并，更软切换不同分支信号在BTS分集合并。 3. 硬切换
当移动台从一个基站的覆盖范围移动到另外一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保
-16-
持与基站的通信。硬切换是在呼叫过程中，移动台先中断与原基站的通信，再与目标基站取得联系，发生在分配不同频率或者不同的帧偏置的CDMA信道之间的切换。在呼叫过程中，根据候选导频强度测量报告和门限值的设置，基站可能指示移动台进行硬切换。硬切换可以发生在相邻的基站集之间，不同的频率配置之间，或是不同的帧偏置之间。可以在同一个小区的不同载波之间，也可以在不同小区的不同载波之间。在CDMA中，有以下几种发生硬切换的情况： ? 不同的频率间的硬切换；
? 同一设备商、同一频率间的硬切换； ? 不同设备商间的硬切换；
? 不同的设备商，同一个频率上同一系统中的硬切换。 4. 软切换的相关参数
? T_ADD：导频信号加入门限，如果移动台检查相邻导频信号集或剩余导频信号集中的
某一个导频信号的强度达到T_ADD，移动台将把这一导频信号加到候选导频信号集中，并向基站发送导频强度测量报告消息（PSMM）。
? T_DROP：导频信号去掉门限，移动台需要对在有效导频信号集和候选导频信号集里
的每一个导频信号保留一个切换去掉定时器。每当与之相对应的导频信号强度小于T_DROP时，移动台需要打开定时器。如果与之相对应的导频信号强度超过T_DROP，移动台复位该定时器。如果达到T_TDROP，移动台复位该定时器，并向基站发送PSMM消息。如果T_TDROP改变，移动台必须在100ms内开始使用新值。
? T_TDROP：切换去掉定时器，若该定时器超时，若该定时器所对应的导频信号是有
效导频信号集的一个导频信号，就发送导频信号强度测量消息。如果这一导频信号是候选导频信号集中的导频信号，它将被移至相邻导频信号集。
? T_COMP：有效导频信号集与候选导频信号集比较门限，当候选导频信号集里的导频
信号强度比有效导频信号集中的导频信号超过此门限时，移动台发送一个导频信号强度测量报告消息。基站置这一字段为候选导频信号集与有效导频信号集比值的门限，单位为0.5dB。
? SRCH_WIN_A：有效导频信号集和候选导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使
用的有效导频信号集和候选导频信号集搜索窗口的大小。移动台的搜索窗口以有效导引信号集中最早到来的可用导频信号多径成分为中心。
? SRCH_WIN_N：相邻导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使用的相邻导引信号
集搜索窗口大小的值。移动台应以导频的PN序列偏置为搜索窗口中心。
? SRCH_WIN_R：剩余导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使用的相邻导频信号
集搜索窗口大小的值。移动台应以导频的PN序列偏置为搜索窗口中心，移动台应仅搜索剩余导频信号集中其导频信号PN序列偏置等于PILOT_INCs整数倍的导频信号。
-17-
? 1X系统关于切换的参数还有以下三个：软切换斜率、切换加截距、切换去截距。 5. 搜索过程
对各种不同导频集，手机采用不同的搜索策略。对于激活集与候选集，采用的搜索频度很高，相邻集搜索频度次之，对剩余集搜索最慢。整个导频搜索的时间安排见下图所示：
图1-21 手机对导频信号的搜索时间安排
从上图可以看出，在完成一次对全部激活集或候选集中的导频搜索后，搜索一个相邻集中的导频信号。然后再一次完成激活集与候选集中所有导频搜索后，搜索另一个相邻集中的导频信号。在完成对相邻集中所有导频信号搜索后，才搜索一个剩余集中的导频信号。周而复始，完成对所有导频集中的信号的搜索。
手机搜索能力有限，当搜索窗尺寸越大、导频集中的导频数越多时，遍历导频集中所有导频的时间就越长。 6. 软切换的过程
（1）IS－95的软切换过程
-18-