banner.jpg)
CDMA網(wǎng)絡(luò)切換的分類及其軟切換的特點(diǎn)
軟切換作為CDMA2000系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，與業(yè)務(wù)資源管理、功率控制、信道管理等共同構(gòu)成RRM子系統(tǒng)，它不僅和CDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量（通話質(zhì)量、掉話性能等）有密切關(guān)系，與覆蓋、容量、干擾也有著復(fù)雜的關(guān)系，因此正確地理解CDMA網(wǎng)絡(luò)切換的概念，有助于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)工作。
切換的基本概念是：當(dāng)MS靠近原來服務(wù)小區(qū)的邊緣，將要進(jìn)入另一個服務(wù)小區(qū)時(shí)，原基站與MS之間的鏈路將由新基站與MS之間的鏈路來取代的一個過程。
在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，通話狀態(tài)下的切換按照MS與網(wǎng)絡(luò)之間連接建立釋放的情況以及頻率占用情況可以分為：硬切換、軟切換（小區(qū)間切換）、更軟切換（扇區(qū)間切換）、軟/更軟切換。
硬切換（hard handoff）：在切換過程中，MS與新的基站聯(lián)系前，先中斷與原基站的通信，再與新基站建立聯(lián)系。硬切換過程中有短暫的中斷，容易掉話。
發(fā)生硬切換的情況包括：
* 不同頻率之間的切換；
* 不同系統(tǒng)之間的切換（如：GSM網(wǎng)絡(luò)切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)）；
* 不同BSC/MSC之間，并且兩者之間沒有軟切換通路（A3/A7）；
* 不同CDMA網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的基站或者扇區(qū)之間的切換；
* 幀偏移分配的變化。在切換過程中，新基站分配給MS的幀偏移必須和主基站分配的幀偏移一致，否則就要進(jìn)行硬切換。
軟切換（soft handoff）：MS在兩個或多個基站的覆蓋邊緣區(qū)域進(jìn)行切換過程中，在中斷與舊的小區(qū)的聯(lián)系之前，先用相同頻率建立與新的小區(qū)的聯(lián)系,MS同時(shí)接收多個基站（大多數(shù)情況下是兩個）的信號，幾個基站也同時(shí)接收MS的信號，直到滿足一定的條件后MS才切斷同原來基站的聯(lián)系，在切換過程中，MS同時(shí)與所有的候選基站保持業(yè)務(wù)信道的通信。
軟切換僅能用于具有相同頻率的CDMA信道之間。軟切換會帶來更好的話音質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)無縫切換、減少掉話可能，且有利于增加反向容量。
更軟切換（softrt handoff）：發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間的切換，實(shí)際上是相同信道板上的導(dǎo)頻之間的切換。
軟/更軟切換：MS與一個小區(qū)的兩個扇區(qū)，以及另一個小區(qū)的扇區(qū)進(jìn)行的通信，所需的資源包括：小區(qū)A和B之間的軟切換資源加上小區(qū)B內(nèi)的更軟切換資源。
軟切換和更軟切換的區(qū)別在于：更軟切換發(fā)生在同一BTS里，MS同時(shí)向多個扇區(qū)發(fā)送相同的信息，分集信號在BTS做最大增益比合并；而軟切換發(fā)生在兩個BTS之間，MS同時(shí)向多個基站發(fā)送相同的信息，BTS內(nèi)的聲碼器/選擇器都收到同一個幀的多個COPY，分集信號在BSC做選擇合并。
軟切換與硬切換相比有以下優(yōu)點(diǎn)：
＊在實(shí)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。
＊軟切換能夠提供前向和反向業(yè)務(wù)信道的路徑分集，這樣在前向和反向鏈路上只需要較小的功率，就能夠獲得較大的分集增益，這意味著減低了CDMA系統(tǒng)的總干擾，提高了系統(tǒng)的平均容量。
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)的信號部分。
CDMA系統(tǒng)使用m序列（短PN碼）對導(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，兩個相鄰導(dǎo)頻之間的偏移為64個碼片，MS通過識別偏移來區(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)信道所對應(yīng)的導(dǎo)頻的集合。
2．候選導(dǎo)頻集（candidae set）：導(dǎo)頻信號強(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個重要的切換參數(shù)：T-ADD、T_DROP、T_COMP、T_TDROP。
T_ADD（導(dǎo)頻檢測門限）：當(dāng)Ec/Io>T_ADD時(shí)，MS發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息（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)頻的絕對門限是與當(dāng)前Active Set中最好和最弱導(dǎo)頻的信號強(qiáng)度相關(guān)的。如果當(dāng)時(shí)Active Set里的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度都很強(qiáng)，其他導(dǎo)頻要加入Active Set的要求也相對提高，而如果Active Set里的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度都很弱，Active Set里的導(dǎo)頻要移出Active Set的要求也相對降低。
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），移動臺可以使用這些搜索窗口跟蹤導(dǎo)頻信號，在規(guī)定的時(shí)間偏移里搜索導(dǎo)頻信號的多徑分量：
* 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，并測量系統(tǒng)中所有導(dǎo)頻信號的強(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)指示開始對多個基站同時(shí)解調(diào)了。
4．隨著MS的移動，當(dāng)兩個基站中某一方的導(dǎo)頻強(qiáng)度已經(jīng)低T_TDROP，這時(shí)MS啟動T_TDROP，開始記時(shí)。（MS對在有效導(dǎo)頻集和候選導(dǎo)頻集里的每一個導(dǎo)頻保留一個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。
----《通訊世界》
