BSC: 基站控制器 base station controler

BTS: 基站設(shè)備

軟切換

??? 軟切換是CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)所特有的，其基本原理如下，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)處于同一個(gè)BSC控制下的相鄰BTS之間區(qū)域時(shí)，移動(dòng)臺(tái)在維持與源BTS無線連接同時(shí)，又與目標(biāo) BTS建立無線連接，之后再釋放與源BTS的無線連接。發(fā)生在同一個(gè)BSC控制下的同一個(gè)BTS間的不同扇區(qū)間的軟切換又稱為更軟切換。

??? 在CDMA數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)中，切換的標(biāo)準(zhǔn)主要為導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度，導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度為接收到的導(dǎo)頻能量與全部接收到的能量的比值。導(dǎo)頻信號(hào)是每個(gè)基站連續(xù)發(fā)射的未經(jīng)調(diào)制的、直接序列擴(kuò)頻的信號(hào)，它主要用于使所有在基站覆蓋區(qū)中工作的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行同步和換。基站利用一周期為2（15次方）=32 768的最大長(zhǎng)度偽隨機(jī)序列（PN）的時(shí)間偏置來標(biāo)識(shí)每個(gè)前向CDMA信道（由基站到移動(dòng)臺(tái)），此序列PN也稱為導(dǎo)頻序列。不同前向信道使用不同相位的m序列進(jìn)行調(diào)制，其相位至少相差64bit，因此導(dǎo)頻PN序列可使用的相位為512個(gè)。在CDMA系統(tǒng)中所有CDMA小區(qū)都采用同一個(gè)頻率，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)接收到的基站導(dǎo)頻信號(hào)的不同偏置來區(qū)分各個(gè)基站。每個(gè)小區(qū)的導(dǎo)頻要與其同一 CDMA信道中的正向業(yè)務(wù)信道相配合才有效，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到一個(gè)足夠強(qiáng)度的導(dǎo)頻而它未與任何一正向業(yè)務(wù)信道相配合時(shí)，就向基站發(fā)送一導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量報(bào)告，基站根據(jù)此報(bào)告決定是否切換。在 CDMA的切換技術(shù)中一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以使用軟切換。所謂軟切換是指當(dāng)移動(dòng)臺(tái)需要跟一個(gè)新的基站通信時(shí)，并不先中斷與原先基站的聯(lián)系。

??? 由于CDMA系統(tǒng)中移動(dòng)臺(tái)獨(dú)特的RAKE接收機(jī)可以同時(shí)接收兩個(gè)或兩個(gè)以上基站發(fā)來的信號(hào)，從而保證了CDMA系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)軟切換。軟切換引入大大地改善了切換的性能，消除了切換過程中通信的中斷、小區(qū)邊界處的"乒乓效應(yīng)"以及切換引入的噪聲。盡管軟切換對(duì)前向鏈路的容量有一定的影響，但在切換區(qū)域由于需要，兩個(gè)前向業(yè)務(wù)信道為一個(gè)移動(dòng)臺(tái)使用，所以理論分析前向鏈路的容量損失相對(duì)于語音激活因子3/8或1/2分別為0.2％或0.1％，而這點(diǎn)損失對(duì)整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生什么影響。

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CDMA網(wǎng)絡(luò)軟切換基本原理

CDMA網(wǎng)絡(luò)軟切換基本原理
要深入了解CDMA網(wǎng)絡(luò)的軟切換，就必須先介紹導(dǎo)頻、導(dǎo)頻集、切換參數(shù)和搜索窗口的概念。
導(dǎo)頻即導(dǎo)頻信道，在CDMA系統(tǒng)中利用導(dǎo)頻信道引導(dǎo)接入和切換信道，MS通過處理導(dǎo)頻信道來確認(rèn)最強(qiáng)的信號(hào)部分。
CDMA系統(tǒng)使用m序列（短PN碼）對(duì)導(dǎo)頻信道進(jìn)行調(diào)制，不同導(dǎo)頻之間PN碼時(shí)間偏置不同，兩個(gè)相鄰導(dǎo)頻之間的偏移為64個(gè)碼片，MS通過識(shí)別偏移來區(qū)分不同的基站。
CDMA系統(tǒng)中有4類導(dǎo)頻集合：有效導(dǎo)頻集、候選導(dǎo)頻集、相鄰導(dǎo)頻集、剩余導(dǎo)頻集。在一個(gè)導(dǎo)頻集合中，所有的導(dǎo)頻具有相同的頻率，只是它們的時(shí)間偏置不同。
1．有效導(dǎo)頻集（active set）：當(dāng)前手機(jī)正在保持連接的業(yè)務(wù)信道所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻的集合。
2．候選導(dǎo)頻集（candidae set）：導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度足夠，手機(jī)可以成功解調(diào)，隨時(shí)可以接入。
3．相鄰導(dǎo)頻集（neighbor set）：當(dāng)前不在有效或候選集里，但可能會(huì)進(jìn)入候選集的導(dǎo)頻的集合
4．剩余導(dǎo)頻集（residual set）：包含當(dāng)前系統(tǒng)中除了有效集、候選集、相鄰集外的所有可能的導(dǎo)頻。
CDMA2000系統(tǒng)中有4個(gè)重要的切換參數(shù)：T-ADD、T_DROP、T_COMP、T_TDROP。
T_ADD（導(dǎo)頻檢測(cè)門限）：當(dāng)Ec/Io>T_ADD時(shí)，MS發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息（PSMM），將導(dǎo)頻由相鄰集加到候選集。
T_DROP（導(dǎo)頻丟棄門限）：當(dāng)導(dǎo)頻的Ec/Io下降低于T_Drop觸發(fā)計(jì)數(shù)器T_TDrop；如果導(dǎo)頻Ec/Io超過T_Drop，計(jì)數(shù)器中止；計(jì)數(shù)器滿時(shí)導(dǎo)頻從激活集或候選集中去除到相鄰集。
T_TDROP（定時(shí)器衰減門限）：當(dāng)導(dǎo)頻集和候選集中導(dǎo)頻降低時(shí)間超過了T_TDROP計(jì)數(shù)器，導(dǎo)頻將被去除到相鄰集；如果候選集滿了，但是有新的導(dǎo)頻滿足T_ADD要求需要增加，那么就去除一個(gè)最接近TT_DROP門限的導(dǎo)頻。在此過程中手機(jī)只向位于激活集中的導(dǎo)頻小區(qū)發(fā)送功率強(qiáng)度測(cè)量消息，在候選集中的導(dǎo)頻直接被去除到相鄰集中，不需要手機(jī)發(fā)送功率強(qiáng)度測(cè)量消息。
T_COMP（門限比較）：T-COMP參數(shù)控制導(dǎo)頻從候選集移動(dòng)到激活集。如果候選集中某導(dǎo)頻的強(qiáng)度超過激活集中某個(gè)導(dǎo)頻的強(qiáng)度至少T-COMP×0.5dB，MS則將此導(dǎo)頻移入激活集中，并可能替換那個(gè)導(dǎo)頻。
在IS95A中使用的是靜態(tài)的門限（T_ADD，T_DROP），在IS95B和CDMA2000中使用的是動(dòng)態(tài)門限，在不同的小區(qū)或不同的噪聲環(huán)境中，加入或刪除Active set中的小區(qū)導(dǎo)頻的絕對(duì)門限是與當(dāng)前Active Set中最好和最弱導(dǎo)頻的信號(hào)強(qiáng)度相關(guān)的。如果當(dāng)時(shí)Active Set里的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度都很強(qiáng)，其他導(dǎo)頻要加入Active Set的要求也相對(duì)提高，而如果Active Set里的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度都很弱，Active Set里的導(dǎo)頻要移出Active Set的要求也相對(duì)降低。
CDMA系統(tǒng)中，基站設(shè)置了三種類型的搜索窗口（PN偏置范圍），移動(dòng)臺(tái)可以使用這些搜索窗口跟蹤導(dǎo)頻信號(hào)，在規(guī)定的時(shí)間偏移里搜索導(dǎo)頻信號(hào)的多徑分量：
* SRCH_WIN_A：有效導(dǎo)頻集和候選導(dǎo)頻集的搜索窗口；
* SRCH_WIN_N：相鄰導(dǎo)頻集的搜索窗口；
* SCRH_WIN_R：剩余導(dǎo)頻集的搜索窗口。
在軟切換過程中，MS連續(xù)不斷地跟蹤，并測(cè)量系統(tǒng)中所有導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度。MS合并計(jì)算導(dǎo)頻的所有多徑分量的EC/IO來作為該導(dǎo)頻的強(qiáng)度，K是MS所能提供的解調(diào)單元數(shù)。
1．當(dāng)該某個(gè)導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻強(qiáng)度EC/IO超過T_ADD時(shí)，MS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)，MS就向原基站發(fā)送一條PSMM（導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息），同時(shí)將該導(dǎo)頻加入候選導(dǎo)頻集。
2．當(dāng)導(dǎo)頻強(qiáng)度強(qiáng)度超過激活集中某個(gè)導(dǎo)頻的強(qiáng)度至少T-COMP×0.5dB時(shí)，基站向MS發(fā)送HDM，通知MS將該導(dǎo)頻加入有效導(dǎo)頻集。
3．當(dāng)MS收到來自基站的切換指示消息，并且得到了一個(gè)新的業(yè)務(wù)信道后，導(dǎo)頻進(jìn)入有效導(dǎo)頻集，同時(shí)MS向基站發(fā)送HCM，知基站自己已經(jīng)根據(jù)指示開始對(duì)多個(gè)基站同時(shí)解調(diào)了。
4．隨著MS的移動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)基站中某一方的導(dǎo)頻強(qiáng)度已經(jīng)低T_TDROP，這時(shí)MS啟動(dòng)T_TDROP，開始記時(shí)。（MS對(duì)在有效導(dǎo)頻集和候選導(dǎo)頻集里的每一個(gè)導(dǎo)頻保留一個(gè)T_TDROP）。
5．當(dāng)T_TDROP記時(shí)終止時(shí)，（在此期間，其導(dǎo)頻強(qiáng)度應(yīng)始終低于T_TDD，如果導(dǎo)頻強(qiáng)度回升到T_ADD之上，記時(shí)器將復(fù)位），MS向基站發(fā)送PSMM。
6．當(dāng)基站接收到PSMM后，將此信息送至BSC，BSC再返回相應(yīng)HDM，最后由基站再轉(zhuǎn)發(fā)給MS。
7．當(dāng)MS收到來自基站的HDM后，MS將該導(dǎo)頻從有效導(dǎo)頻集移入相鄰導(dǎo)頻集，同時(shí)MS發(fā)送HCM，通知基站已經(jīng)完成切換。此時(shí)MS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。
8．MS接收基站發(fā)送的NLUM，導(dǎo)頻進(jìn)入剩余導(dǎo)頻集。
總之，在軟切換作為CDMA系統(tǒng)特有的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)于提高通話質(zhì)量、增加系統(tǒng)容量、減低系統(tǒng)干擾、降低系統(tǒng)的掉話率起著及其重要的作用，在CDMA系統(tǒng)中扮演著重要的角色。

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總結(jié)

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