一、概念
所謂軟切換就是當(dāng)移動臺需要跟一個新的基站通信時,并不先中斷與原基站的聯(lián)系。而以往的系統(tǒng)所進(jìn)行的都是硬切換,即先中斷與原基站的聯(lián)系,再在一指定時間內(nèi)與新基站取得聯(lián)系。軟切換只能在相同頻率的CDMA信道間進(jìn)行。它在兩個基站覆蓋區(qū)的交界處起到了業(yè)務(wù)信道的分集作用。這樣可大大減少由于切換造成的掉話。因為據(jù)以往對模擬系統(tǒng)TDMA的測試統(tǒng)計,無線信道上90%的掉話是在切換過程中發(fā)生的。實現(xiàn)軟切換以后,切換引起掉話的概率大大降低,保證了通信的可靠性。
CDMA系統(tǒng)中移動臺在進(jìn)行業(yè)務(wù)信道通信中,會發(fā)生以下幾種切換:
1、軟切換,在這種切換中,當(dāng)移動臺開始與一個新的基站聯(lián)系時,并不立即中斷與原來基站之間的通信。軟切換僅僅能用于具有相同頻率的CDMA信道之間,軟切換可提供在基站邊界處的前向業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道的路徑分集。
2、更軟切換,這種切換發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間。
3、硬切換,在這一切換里,移動臺先中斷與原基站的聯(lián)系,再與新基站取得聯(lián)系。硬切換一般發(fā)生在不同頻率的CDMA信道間。
4、CDMA到模擬切換,在這一切換里,移動臺從CDMA業(yè)務(wù)信道轉(zhuǎn)到模擬話音信道。
二、軟切換的實施過程
下面具體分析移動臺是怎樣進(jìn)行軟切換的。
在進(jìn)行軟切換時,移動臺首先搜索所有導(dǎo)頻并測量它們的強(qiáng)度。移動臺合并計算導(dǎo)頻的所有多徑分量(最多K個)的Ec/Io(一個比特的能量Ec與接收總頻譜密度--噪聲加信號--Io的比值)來作為該導(dǎo)頻的強(qiáng)度,K是移動臺所能提供的解調(diào)單元數(shù)。當(dāng)該導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec/Io大于一個特定值T_ADD時,移動臺認(rèn)為此導(dǎo)頻的強(qiáng)度已經(jīng)足夠大,能夠?qū)ζ溥M(jìn)行正確解調(diào),但尚未與該導(dǎo)頻對應(yīng)的基站相聯(lián)系時,它就向原基站發(fā)送一條導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息,以通知原基站這種情況,原基站再將移動的報告送往移動交換中心,移動交換中心則讓新的基站安排一個前向業(yè)務(wù)信道給移動臺,并且原基站發(fā)送一條消息指示移動臺開始切換。可見CDMA軟切換是移動臺輔助的切換。
當(dāng)收到來自基站的切換指示消息后,移動臺將新基站的導(dǎo)頻納入有效導(dǎo)頻集,開始對新基站和原基站的前向業(yè)務(wù)信道同時進(jìn)行解調(diào)。之后,移動臺會向基站發(fā)送一條切換完成消息,通知基站自己已經(jīng)根據(jù)命令開始對兩個基站同時解調(diào)了。
接下來,隨著移動臺的移動,可能兩個基站中某一方的導(dǎo)頻強(qiáng)度已經(jīng)低于某一特定值T_DROP,這時移動臺啟動切換去掉計時器(移動臺對在有效導(dǎo)頻集和候選導(dǎo)頻集里的每一個導(dǎo)頻都有一個切換去掉計時器,當(dāng)與之相對應(yīng)的導(dǎo)頻強(qiáng)度比特定值D小時,計時器啟動)。當(dāng)該切換去掉計時器T期滿時(在此期間,其導(dǎo)頻強(qiáng)度應(yīng)始終低于D),移動臺發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息。兩個基站接收到導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息后,將此信息送至MSC(移動交換中心),MSC再返回相應(yīng)切換指示消息,然后基站發(fā)切換指示消息給移動臺,移動臺將切換去掉計時器到期的導(dǎo)頻將其從有效導(dǎo)頻集中去掉,此時移動臺只與目前有效導(dǎo)頻集內(nèi)的導(dǎo)頻所代表的基站保持通信,同時會發(fā)一條切換完成消息告訴基站,表示切換已經(jīng)完成。
更軟切換是由基站完成的,并不通知MSC。對于同一移動臺,不同扇區(qū)天線的接收信號對基站來說就相當(dāng)于不同的多徑分量,并被合成一個話音幀送至選擇器(Selector),作為此基站的語音幀。而軟切換是由MSC完成的,將來自不同基站的信號都送至選擇器,由選擇器選擇最好的一路,再進(jìn)行話音編解碼。
上面主要介紹了切換的類型以及軟切換實現(xiàn)過程和更軟切換的概念,在實現(xiàn)系統(tǒng)運行時,這些切換是組合出現(xiàn)的,可能同時既有軟切換,又有更軟切換和硬切換。比如,一個移動臺處于一個基站的兩個扇區(qū)和另一個基站交界的區(qū)域內(nèi),這時將發(fā)生軟切換和更軟切換。若處于三個基站交界處,又會發(fā)生三方軟切換。上面兩種軟切換都是基于具有相同載頻的各方容量有余的條件下,若其中某一相鄰基站的相同載頻已經(jīng)達(dá)到滿負(fù)荷,MSC就會讓基站指示移動臺切換到相鄰基站的另一載頻上,這就是硬切換。在三方切換時,只要另兩方中有一方的容量有余,都優(yōu)先進(jìn)行軟切換。也就是說,只有在無法進(jìn)行軟切換時才考慮使用硬切換。當(dāng)然,若相鄰基站恰巧處于不同MSC,這時即使是同一載頻,在目前也只能是進(jìn)行硬切換,因為此時要更換聲碼器。如果BSC間使用了IPI接口和ATM,才能實現(xiàn)MSC間的軟切換。
三、小結(jié)
整個軟切換過程包括如下表3所示的幾個步驟。
表3:整個軟切換過程實施的步驟
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