李海波
【摘要】切換功能為移動(dòng)用戶在移動(dòng)過程中提供了不間斷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),切換過程是網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)兩方面共同完成的。本文從切換的目的、切換的準(zhǔn)則與標(biāo)準(zhǔn)、切換的分類、切換的流程、切換過程中的測(cè)量行為、切換過程等幾方面描述了切換行為,幫助讀者更好地理解、掌握切換的原理和過程。
【關(guān)鍵字】 切換 蜂窩 移動(dòng)通信
一、前言
切換技術(shù)是保證移動(dòng)用戶在移動(dòng)過程中獲得正常網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的必不可少的技術(shù)。切換過程是由MS、BSS和MSC三者共同完成的。MS 負(fù)責(zé)無線子系統(tǒng)服務(wù)小區(qū)和鄰小區(qū)下行信道性能和質(zhì)量的測(cè)量,測(cè)量結(jié)果被送至BSS,用于切換判決。BSS測(cè)量服務(wù)小區(qū)內(nèi)所有MS上行信道的性能和質(zhì)量,還測(cè)量空閑業(yè)務(wù)信道的干擾信號(hào)強(qiáng)度。測(cè)量報(bào)告的處理和切換判決由BSS來執(zhí)行。
二、切換的目的
切換的基本功能就是在移動(dòng)臺(tái)在穿越小區(qū)邊界時(shí)保證通話的連續(xù),以減小掉話率。如果在移動(dòng)過程中不能保持通話的連續(xù),那么移動(dòng)通信也就名不副實(shí)了。有時(shí)切換是為了使系統(tǒng)的性能更優(yōu),如因?yàn)樵拕?wù)量的原因和使總體的干擾電平達(dá)到最小而發(fā)生切換。
三、切換的準(zhǔn)則與標(biāo)準(zhǔn)
A 上/下行接收電平低于門限植;B 上/下行接收質(zhì)量低于門限植;C MS與BTS之間的距離(以時(shí)間提前量TA表示)大于門限值;D 無線射頻干擾大于門限值。
四、按切換涉及的設(shè)備分類
內(nèi)部切換:由BSS自主進(jìn)行,BSC控制切換的過程,在BSC內(nèi)部進(jìn)行切換,完成后通知網(wǎng)絡(luò)側(cè)(NSS)。A 同載頻的不同話務(wù)信道之間切換;B 同小區(qū)的不同載頻間切換;C 同站點(diǎn)不同小區(qū)之間的切換;D 同BSC不同站點(diǎn)之間的切換。
外部切換:由網(wǎng)絡(luò)側(cè)(NSS)控制切換的過程,在不同的BSC之間進(jìn)行切換。A 同一MSC內(nèi),不同BSC間的切換;B 同一PLMN內(nèi),不同MSC間的切換。
五、MS 在切換前的行為
手機(jī)在切換發(fā)起以前主要負(fù)責(zé)測(cè)量當(dāng)前小區(qū)下行鏈路的接收信號(hào)電平和質(zhì)量,并根據(jù)小區(qū)廣播的系統(tǒng)信息中的鄰區(qū)描述來測(cè)量鄰區(qū)BCCH上的接收電平和基站識(shí)別碼(BSIC)并上報(bào)給BSS。
六、測(cè)量報(bào)告的測(cè)量
1、MS報(bào)告的測(cè)量內(nèi)容。下行接收電、下行接收質(zhì)量、鄰小區(qū)的下行電平;MS測(cè)量當(dāng)前小區(qū)下行鏈路的接收信號(hào)的電平和質(zhì)量并根據(jù)小區(qū)廣播的系統(tǒng)信息中的鄰區(qū)描述來測(cè)量鄰區(qū)BCCH上的接收電平和基站識(shí)別碼(BSIC),最終形成向BTS匯報(bào)的測(cè)量報(bào)告。2、BTS報(bào)告的測(cè)量內(nèi)容 。上行接收電平(RXLEV)、上行接收質(zhì)量(RXQUAL)、MS和BTS之間的距離、未分配時(shí)隙的干擾電平;BTS會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行一些預(yù)處理以減少Abis接口的流量,然而大部分處理還是由BSC進(jìn)行的??鏐SC切換由BSC向MSC提出切換的請(qǐng)求。
七、切換過程
整個(gè)切換過程由MS、BTS、BSC和MSC共同完成,MS負(fù)責(zé)測(cè)量無線子系統(tǒng)的下行鏈路性能和從周圍小區(qū)中接收的信號(hào)強(qiáng)度;BTS負(fù)責(zé)監(jiān)視每個(gè)被服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)的上行接收電平和質(zhì)量,此外,在空閑的話務(wù)信道上監(jiān)測(cè)干擾電平,BTS把它和移動(dòng)臺(tái)測(cè)量的結(jié)果送往BSC,切換判決由BSC完成。
切換接入;無線接口上的切換接入時(shí)間要求。
1、同步、預(yù)同步和偽同步的切換接入。A 如果全速TCH信道包含“切換指令”消息塊的最后一個(gè)時(shí)隙,產(chǎn)生在時(shí)間T,那么MS在T+650ms以前“切換完成”。 B 如果全速SDCCH信道包含“切換指令”消息塊的最后一個(gè)時(shí)隙,產(chǎn)生在時(shí)間T,那么MS在T+1.5s以前“切換完成”。 C 如果全速TCH信道包含“切換指令”消息塊的最后一個(gè)時(shí)隙,產(chǎn)生在時(shí)間T,而且這個(gè)“切換指令”雖然發(fā)出,但是MS沒能在新信道的第二層上建立連接又回到原來的信道,那么它就在T+2s以前在原來的全速TCH信道“切換失敗”。D 如果全速TCH信道包含“切換指令”消息塊的最后一個(gè)時(shí)隙,產(chǎn)生在時(shí)間T,而且這個(gè)"切換指令"雖然發(fā)出,但是MS沒能在新信道的第二層上建立連接又回到原來的信道,那么它就在T+2.5s以前在原來的SDCCH信道“切換失敗”。
2、非同步的切換接入。A 如果TCH信道包含“切換指令”消息塊的最后一個(gè)時(shí)隙,產(chǎn)生在時(shí)間T,而且這個(gè)“切換指令”雖然發(fā)出,但是MS沒能在新信道的第二層上建立連接又回到了原來的信道,那么它就在T+1.1s以前在原來的TCH信道“切換失敗”。B 如果SDCCH信道包含“切換指令”消息塊的最后一個(gè)時(shí)隙,產(chǎn)生在時(shí)間T,而且這個(gè)“切換指令”雖然發(fā)出,但是MS沒能在新信道的第二層上建立連接又回到原來的信道,那么它就在T+2s以前在原來的SDCCH信道“切換失敗”。
切換完成:無論那種類型的切換,在低層連接成功建立后,MS都在主DCCH上向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送注明原因值為“normal event”的“切換完成(HANDOVER COMPLETE)”消息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到切換完成消息后,就停止定時(shí)器,并開始以適當(dāng)?shù)姆绞结尫旁瓉淼穆窂胶蜔o線資源。這樣一種安排,可以保證MS接入過程中的任何故障發(fā)生時(shí),MS仍然可以回到原來的路徑上。
八、結(jié)束語
切換功能使移動(dòng)用戶在移動(dòng)過程中享受不間斷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),并在移動(dòng)中獲得高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)成為可能。