背景:手機用戶對網(wǎng)絡(luò)的最大意見就是經(jīng)常掉話。這是因為手機越區(qū)切換時采用的是“硬切換”,在從一個基站覆蓋區(qū)進入另一個基站覆蓋區(qū)時先斷掉與原基站的聯(lián)系,然后再尋找新進入的覆蓋區(qū)的基站進行聯(lián)系,這就是通常所說的“先斷后接”,當然這個斷的時間差僅幾百毫秒,在正常情況下人們無法感覺到,只是一旦手機因進入屏蔽區(qū)或信道繁忙而無法與新基站聯(lián)系時,掉話就會產(chǎn)生;而現(xiàn)在雙模手機采用的是“軟切換”技術(shù),在越區(qū)切換時,雙模手機并不斷掉與原基站的聯(lián)系而同時與新基站聯(lián)系,當手機確認已經(jīng)和新基站聯(lián)系后,才將與原基站的聯(lián)系斷掉,也就是“先接后斷”,掉話的可能幾近于無。
基本原理:在移動通信系統(tǒng)中,當處于連接狀態(tài)的移動臺從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時,為了使通信不中斷,通信網(wǎng)控制系統(tǒng)通常會啟動切換過程〔將與原服務(wù)小區(qū)的連接釋放,并與新的服務(wù)小區(qū)產(chǎn)生連接)來保證移動臺的業(yè)務(wù)傳輸。切換過程是蜂窩移動通信系統(tǒng)最重要的過程之一,它不僅影響著小區(qū)邊界處的呼叫服務(wù)質(zhì)量,還與網(wǎng)絡(luò)的負載情況有著緊密的聯(lián)系,也就是說,還與無線資源的使用情況有著密切的聯(lián)系。如果切換過程進行得不好的話,很可能造成小區(qū)的過載和移動臺的“掉話”,使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量大大下降。在WCDMA系統(tǒng)中。引入了微小區(qū)結(jié)構(gòu)來增加系統(tǒng)容量,這時,小區(qū)覆蓋面積小,從而切換的發(fā)生率比較高,這就更加需要有一個好的切換技術(shù)來保證系統(tǒng)的性能。在目前的WCDMA系統(tǒng)中,采用的切換技術(shù)主要有以下幾種:
(1)頻率內(nèi)切換:這是指軟切換和更軟切換。軟切換的特點是“先建立、后斷開”,也就是說,移動臺在離開其服務(wù)小區(qū)(主小區(qū))之前,就己經(jīng)與它可能到達的小區(qū)建立了聯(lián)系,所以切換具有健壯性。另外,軟切換帶來的宏分集增益可以明顯提高處于小區(qū)邊緣的移動臺的鏈路通信質(zhì)量。因此,軟切換是WCDMA系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的切換技術(shù)。隨著小區(qū)扇區(qū)化以提高系統(tǒng)容量的方案逐漸得到采納,更軟切換也得到了運用。更軟切換和軟切換的區(qū)別是:在軟切換中,移動臺在切換過程中與屬于不同小區(qū)的多個扇區(qū)產(chǎn)生連接,而在更軟切換中,移動臺在切換過程中與同一小區(qū)的具有相同頻率的多個扇區(qū)產(chǎn)生連接。
(2)系統(tǒng)內(nèi)的硬切換:在一個WCDMA系統(tǒng)內(nèi),如果兩個小區(qū)的載波頻率不同,或者兩小區(qū)指配的業(yè)務(wù)信道的幀偏置不同,它們之間的切換必須采用硬切換,即“先斷開,后建立”
(3)系統(tǒng)間的硬切換:主要是指WCDMA系統(tǒng)到其它系統(tǒng)(如GSM或模擬系統(tǒng))之間的切換。這也必須先中斷原來的鏈路,所以必須采用硬切換。
在上面提到的三種切換中,系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)間硬切換多由覆蓋、負載、業(yè)務(wù)等引起,而由于移動臺移動造成的越區(qū)切換大多采用軟切換。
由于軟切換的宏分集增益可以提高下行鏈路性能,因此在WCDMA系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用,但同時也造成了系統(tǒng)下行總干擾的增加和資源利用率的降低,因此軟切換技術(shù)對系統(tǒng)下行性能的影響有著兩面性。
現(xiàn)狀及發(fā)展方向:硬切換是指移動臺在不同頻道之間切換,如同一MSc或不同的MSc之間的不同頻道之間的切換、CDMA系統(tǒng)到模擬系統(tǒng)的切換等。這些切換需要移動臺變更收發(fā)頻率,即先切斷原來的收發(fā)頻率,在搜索、使用新的頻道。硬切換會造成通話暫短中斷,當切換時間較長時(大于200ms ),將影響用戶通話。
軟切換是指相同的CDAM頻道中的切換,不需要變換收發(fā)頻率,只需對引導PN碼的相位作一調(diào)整。軟切換包括不同基站的小區(qū)和扇區(qū)三方之間的切換。軟切換時,CDMA系統(tǒng)移動臺利用Rake接收機的多個單路徑接收支路,開始與新的基站建立業(yè)務(wù)鏈路,但同時不中斷與原來服務(wù)基站的業(yè)務(wù)鏈路,直到移動臺接收到原基站的信號低于一個門限值時才切斷于原基站的聯(lián)系。
CDMA系統(tǒng)還有一種更軟切換(Softer Handover)是指同一小區(qū)內(nèi)不同扇區(qū)之間的切換。在兩扇區(qū)邊界,基站和移動臺通過分集技術(shù)可以同時在兩個扇區(qū)傳輸信號。更軟切換過程中不需要移動交換中心參與,基站只是報告MSc備案。