CDMA关键技术--软切换

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所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。而以往的系统所进行的都是硬切换，即先中断与原基站的联系，再在一指定时间内与新基站取得联系。软切换只能在相同频率的ＣＤＭＡ信道间进行。它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。这样可大大减少由于切换造成的掉话。因为据以往对模拟系统ＴＤＭＡ的测试统计，无线信道上９０％的掉话是在切换过程中发生的。实现软切换以后，切换引起掉话的概率大大降低，保证了通信的可靠性。
    ＣＤＭＡ系统中移动台在进行业务信道通信中，会发生以下几种切换：
    （１）软切换，在这种切换中，当移动台开始与一个新的基站联系时，并不立即中断与原来基站之间的通信。软切换仅仅能用于具有相同频率的ＣＤＭＡ信道之间，软切换可提供在基站边界处的前向业务信道和反向业务信道的路径分集。
    （２）更软切换，这种切换发生在同一基站具有相同频率的不同扇区之间。
    （３）硬切换，在这一切换里，移动台先中断与原基站的联系，再与新基站取得联系。硬切换一般发生在不同频率的ＣＤＭＡ信道间。
    （４）ＣＤＭＡ到模拟切换，在这一切换里，移动台从ＣＤＭＡ业务信道转到模拟话音信道。
    下面具体分析移动台是怎样进行软切换的。
    在进行软切换时，移动台首先搜索所有导频并测量它们的强度。移动台合并计算导频的所有多径分量（最多Ｋ个）的Ｅｃ／Ｉｏ（一个比特的能量Ｅｃ与接收总频谱密度--噪声加信号--Ｉｏ的比值）来作为该导频的强度，Ｋ是移动台所能提供的解调单元数。当该导频强度Ｅｃ／Ｉｏ大于一个特定值Ｔ＿ＡＤＤ时，移动台认为此导频的强度已经足够大，能够对其进行正确解调，但尚未与该导频对应的基站相联系时，它就向原基站发送一条导频强度测量消息，以通知原基站这种情况，原基站再将移动的报告送往移动交换中心，移动交换中心则让新的基站安排一个前向业务信道给移动台，并且原基站发送一条消息指示移动台开始切换。可见ＣＤＭＡ软切换是移动台辅助的切换。
    当收到来自基站的切换指示消息后，移动台将新基站的导频纳入有效导频集，开始对新基站和原基站的前向业务信道同时进行解调。之后，移动台会向基站发送一条切换完成消息，通知基站自己已经根据命令开始对两个基站同时解调了。
    接下来，随着移动台的移动，可能两个基站中某一方的导频强度已经低于某一特定值Ｔ＿ＤＲＯＰ，这时移动台启动切换去掉计时器（移动台对在有效导频集和候选导频集里的每一个导频都有一个切换去掉计时器，当与之相对应的导频强度比特定值Ｄ小时，计时器启动）。当该切换去掉计时器Ｔ期满时（在此期间，其导频强度应始终低于Ｄ），移动台发送导频强度测量消息。两个基站接收到导频强度测量消息后，将此信息送至ＭＳＣ（移动交换中心），ＭＳＣ再返回相应切换指示消息，然后基站发切换指示消息给移动台，移动台将切换去掉计时器到期的导频将其从有效导频集中去掉，此时移动台只与目前有效导频集内的导频所代表的基站保持通信，同时会发一条切换完成消息告诉基站，表示切换已经完成。
    更软切换是由基站完成的，并不通知ＭＳＣ。对于同一移动台，不同扇区天线的接收信号对基站来说就相当于不同的多径分量，并被合成一个话音帧送至选择器（Ｓｅｌｅｃｔｏｒ），作为此基站的语音帧。而软切换是由ＭＳＣ完成的，将来自不同基站的信号都送至选择器，由选择器选择最好的一路，再进行话音编解码。
    上面主要介绍了切换的类型以及软切换实现过程和更软切换的概念，在实现系统运行时，这些切换是组合出现的，可能同时既有软切换，又有更软切换和硬切换。比如，一个移动台处于一个基站的两个扇区和另一个基站交界的区域内，这时将发生软切换和更软切换。若处于三个基站交界处，又会发生三方软切换。上面两种软切换都是基于具有相同载频的各方容量有余的条件下，若其中某一相邻基站的相同载频已经达到满负荷，ＭＳＣ就会让基站指示移动台切换到相邻基站的另一载频上，这就是硬切换。在三方切换时，只要另两方中有一方的容量有余，都优先进行软切换。也就是说，只有在无法进行软切换时才考虑使用硬切换。当然，若相邻基站恰巧处于不同ＭＳＣ，这时即使是同一载频，在目前也只能是进行硬切换，因为此时要更换声码器。如果以后ＢＳＣ间使用了ＩＰＩ接口和ＡＴＭ，才能实现ＭＳＣ间的软切换。
    整个软切换过程包括以下几步：
    （１）当导频强度达到Ｔ＿ＡＤＤ，移动台发送一个导频强度测量消息，并将该导频转到候选导频集。
    （２）基站发送一个切换指示消息。
    （３）移动台将此导频转到有效导频集并发送一个切换完成消息。
    （４）导频强度掉到Ｔ＿ＤＲＯＰ以下，移动台启动切换去掉计时器。
    （５）切换去掉计时器到期，移动台发送一个导频强度测量消息。
    （６）基站发送一个切换指示消息。
    （７）移动台把导频从有效导频移到相邻导频集并发送切换完成消息。