越区切换
1. 对不同呼叫给予不同的优先权
不同业务的新呼叫具有相同的优先权,优先级别最低;切换呼叫比新呼叫具有更高的优先权,数据业务由于是非实时业务,其切换呼叫给予次优先权;语音业务由于有实时要求,对时延要求高,其切换呼叫的优先权最高。
当呼叫到达时,首先判断其业务类型,即判断是语音还是数据业务,然后判断是新呼叫还是切换呼叫,并给出相应的优先级别。各类业务的新呼叫具有相同的优先级别,且级别最低,按先来先服务(FIFO) 的规则接受服务。切换呼叫比新呼叫具有更高的优先权,而不同业务的切换呼叫具有不同的优先权。数据业务的切换呼叫具有次优先权;语音的切换呼叫具有最高优先权,同样按FIFO 规则接受服务。 ⒉起源借用方案
多业务切换问题与单业务切换问题的最大不同是系统中有不同业务,不同业务有不同的优先级,不同业务使用不同数量的各类资源,而且各种业务对时延敏感性不一,因此可以考虑,当需要时将前者呼叫的业务信道暂时借给后者切换呼叫,前者呼叫用信令信道保持与基站的联系,在业务信道够用时,再进行业务通信。
如前所述,第三代移动通信系统通过降低蜂窝的大小,大大地提高了系统的容量。但这也带来了一些问题,用户移动时经过的蜂窝越来越多,导致切换速率和信令负载的增加,当有高速移动的用户时,很容易掉线。为了解决这个问题,我们将分层蜂窝结构引入无线网络,并同时使用软切换技术,使用垂直切换的策略。 5基本分类编辑
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
硬切换最主要的特点就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。在硬切换中,为了使中断时间尽量短,在网络中要预先建立新的链路。硬切换的一个主要优点是在同一时刻,移动台只占用一个无线信道。硬切换的缺点是通信过程会出现短时的传输中断,因此硬切换在一定程度上会影响通话质量。而且如果在中断时间内受到干扰或切换参数设置不合理等因素的影响,会导致切换失败,引起掉话;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。硬切换主要用于GSM系统中。 软切换
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。不管是从移动台的角度还是从网络的角度看,两条链路传输的是同一个数据流,保证了通信不会发生中断。在软切换中,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,因此在切换过程中没有中断,不会影响通话质量;软切换由于是在频率相同的基站交界处,移动台同时与多个基站通信,起前向业务信道和反向业务信道的路径分集的作用,因而可大大减少切换造成的掉话。而且在软切换中移动台和基站均采用分集技术和反向功率控制,能很好的提高系统的性能。但是软切换同时也存在需要占用的信道资源较多、信令复杂导致系统负荷加重、增加下行链路干扰、增加设备投资和系统背板的复杂性等的缺点。软切换主要用于CDMA系统中。 更软切换
在CDMA 系统中,移动台在扇区化小区的同一小区的不同扇区之间进行的软切换称为更软切换。实际上是相同信道板上的导频之间的切换。这种切换是由BSC 完成的,并不通知MSC。
接力切换
接力切换流程接力切换是一种基于智能天线的切换方案。接力切换是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。如果移动台进入这个切换区,则RNC(无线网络控制器)通知该基站做好切换的准备,从而实现快速、可靠和高效切换。这样既节省信道资源、简化信令、减少系统负荷,也适应不同频率小区之间的切换。在第三代移动通信标准中TD-SCDMA中采用了接力切换。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以及移动台与基站的距离。 垂直切换
上面介绍的几种切换方式按照切换的方向来分都可以归为水平切换,而与此相对应,还存在一种切换方式,即垂直切换。可以这样来概括水平切换和垂直切换:移动台在相同系统的基站(扇区、信道)之间的切换称为水平切换,而移动台在不同系统的基站(扇区、信道)之间的切换就称为垂直切换。
在移动通信系统中,通过在宏蜂窝下引入微蜂窝从而形成分级小区结构,从而解决网络内的“盲点”和“热点”,同时也针对用户的不同运动状态,用不同级别的小区提供通信能力。宏蜂窝主要满足以高速移动的移动终端或由于缺乏信道而不能由微蜂窝服务的移动终端,因此可以降低切换的速率并同时增加系统的容量。移动终端通话时,它同时保持与宏蜂窝、信号最强的相邻微蜂窝的连接。并不断地测量宏蜂窝和相邻的微蜂窝的信号强度,报告基站系统控制器,基站系统控制器调整移动台与它自己相邻的微蜂窝的连接。当移动终端低速移动发生切换时,基站根据移动终端测量的信号强度,优先把移动终端切换到信号最强的微蜂窝,由于移动终端一直都保持与信号最强的微蜂窝的连接,所以切换速度很快,切换完成后才调整移动终端与微蜂窝的连接。当然移动终端快速移动发生切换时,基站根据移动终端的速度,优先把移动终端切换到宏蜂窝,这样移动终端连续经过微蜂窝的时候都不会发生切换,减少了切换的发生;当移动终端速度降低到一定程度时,基站又把移动终端切换到信号最强的微蜂窝,保证用户得到最好的通信质量与提高系统的容量。 6实际应用编辑 WCDMA中的软切换
WCDMA切换策略:WCDMA的软切算法使用了相同导频信道的Ec/Io作为切换测量数值,它有四个至关重要的导频集分别如下:
越区切换
激活集:与分配给移动台的前向业务信道相对应的导频。
候选集:当前不在激活集里,但是已经有足够的强度表明,与该导频相对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导频集合。
邻近集:当前不在激活集里和候选导频集中,但可以进入候选集的导频集合。 剩余集:在当前的系统中,除上述三种导频集以外的其他导频。 无线链路增加和释放过程:
⑴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。
⑵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。
⑶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。 其中,报告门限是软切换中要增加或删除候选集中的小区的门限;△T是留给动作触发的时间;导频Ec/Io是指经测量后导频的强度;最好候选导频是指候选集里信号最强的导频。
滞后门限分三类:
增加滞后门限是要增加无线链路的滞后门限; 删除滞后门限的要删除无线链路的滞后门限;
替换滞后门限是要同时增加并释放一条无线连路的滞后门限。 CDMA2000中的软切换
CDMA2000中的切换策略。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:
⑴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。
⑵导频p2强度超过了[(SOFT_ SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_IN TERCEPT/2]。移动台发送导频强度测量消息。
⑶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。
⑷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。其中
DROP_INTERCEPT/2是计算去掉导频p1时动态门限的一个参数,和ADD_INTERCEPT/2相对应。
⑸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。
⑹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。 ⑺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。 ⑻切换下降定时器超时,移动台将p1从候选类移到邻近集。
这就是移动台进出切换区的全过程,由此看出对于移动台,切换的关键就是在复杂的无线信道条件下不断地、较为准确地测量各导频的强度,以及支持在切换区的宏分集。 TD-SCDMA中的接力切换
接力切换是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。如果移动台进入这个切换区,则RNC通知该基站作好切换的准备,从而实现快速、可靠和高效切换。这样既节省信道资源、简化信令、减少系统负荷,也适应不同频率小区之间的切换。
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:
⑴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。
⑵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。
⑶经过前两步之后,系统就可准确获得移动台的位置信息。