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标题: (转) TD-SCDMA接力切换培训  [查看完整版帖子] [打印本页]
时间:  2011-5-10 12:32
作者: doland     标题: (转) TD-SCDMA接力切换培训


TD-SCDMA接力切换培训

课程目标：
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了解接力切换的概念
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了解接力切换与硬切换及软切换的性能
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了解接力切换过程

参考资料：
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RNC切换算法
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大唐接力切换实现概要

课程思考题：
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接力切换与硬切换，软切换如何不同？
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接力切换的时延比硬切换少吗？为什么？
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接力切换的具体过程是什么？
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接力切换中的同步是如何实现的？


目
录
第1章
切换概述... 3

1.1 概述... 3

1.2 几种切换方式... 3

1.2.1 硬切换... 4

1.2.2 软切换... 5

1.2.3 接力切换... 5

第2章
接力切换过程... 7

2.1 测量... 7

2.2 1G事件和2A事件... 7

2.2.1 频内切换... 8

2.2.2 频间切换... 8

2.3 接力切换的判决过程... 9

2.4 接力切换中的执行过程... 11





第1章 切换概述











1.1 概述&
知识点

切换的定义，种类，过程

在蜂窝结构的移动通信系统中,当移动台从一个小区移动到另一个小区时,为保持移动用电话不中断, 通信需要进行的信道切换称为越区切换。根据切换方式不同可以分为硬切换和软切换两种情况。在TDSCDMA中，不存在软切换，只有硬切换（或接力切换）。硬切换包括同频、异频和异系统间切换三种情况。异系统硬切换包括FDD mode和TDD mode之间的切换，以及GSM 系统和cdma2000之间的切换。
切换过程中移动用户仅与新旧基站其中一个连通，从一个基站切换到另一个基站过程中，通信链路有短暂的中断时间。
切换的原因可能是上行链路质量、下行链路质量、上行链路信号的测量、下行链路信号的测量、距离或业务的变化、更优的蜂窝出现、操作和管理的干涉以及业务流量情况等。
切换的种类，按照切换的目的可以分为边缘切换，质量差紧急切换，快速电平下降紧急切换，干扰切换、速度敏感性切换，负荷切换，分层分级切换等。
切换典型过程：测量控制＞测量报告＞切换判决＞切换执行＞新的测量控制
在测量控制阶段，网络通过发送测量控制消息告诉UE进行测量的参数。在测量报告阶段，UE给网络发送测量报告消息。在切换判决阶段，网络根据测量报告做出切换的判断。在切换执行阶段，UE和网络走信令流程，并根据信令做出响应动作。
1.2 几种切换方式

&
知识点

硬切换，软切换，接力切换的定义


　切换从方式上一般可分为硬切换、软切换、接力切换。
1.2.1 硬切换
　　在硬切换过程中，移动台必须在一指定时间内，先中断与原基站的联系，调谐到新的频率上，再与新基站取得联系。因此，硬切换是“先断开，后切换”，切换时，要在原话音信道上送切换指令，移动台需要暂时停止通话，然后调谐到新的信道频率上。
　　现有GSM系统使用的就是硬切换方式，当切换发生时，移动台必须在接收新基站的信号之前，中断与原基站的通信，而当移动台与原基站链路切断后，却往往不能立即得到与新基站之间的链路（GSM有200ms左右的中断时间），因此硬切换在一定程度上会影响通话质量。另外，由于硬切换是“先断开，后切换”，如在中断时间内受到干扰或切换参数设置不合理等因素的影响，会导致切换失败，引起掉话；当硬切换区域面积狭窄时，会出现新基站与原基站之间来回切换的“乒乓效应”，影响业务信道的传输。
1.2.2 软切换
软切换是同一频率不同基站之间的切换，在切换过程中，移动台同时与原基站和新基站都保持着通信链路，一直到进入新基站并测量到新基站的传输质量满足指标要求后，才断开与原基站的连接。因此，软切换是“先切换，后断开”，在切换过程中，移动台并不中断与原基站的联系，真正实现了“无缝”切换。现有CDMA和WCDMA系统使用软切换方式。软切换由于“先切换，后断开”，移动台只有在取得了与新基站的链接之后，才会中断与原基站的联系，因此在切换过程中没有中断，不会影响通话质量；软切换由于是在频率相同的基站间进行，在两基站（或多基站）覆盖区的交界处，移动台同时与多个基站通信，起业务信道分集的作用，因而可大大减少切换造成的掉话（可视为无掉话）。另外，由于软切换中移动台和基站均采用了分集接收技术，有低抗衰落的能力，同时通过反向功率控制，我们可以使移动台的发射功率降至最小，从而降低了移动台对系统的干扰；进入软切换区域的移动台即使不能立即得到与新基站的链路，也可以进入切换等待的排列，从而减少了系统的阻塞率。
1.2.3 接力切换
接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法. 与软切换相比, 两者都具有较高的切换成功率, 较低的掉话率以及较小的上行干扰等优点. 它们的不同之处在于接力切换并不需要同时有多个基站为一个移动台提供服务, 因而克服了软切换需要占用的信道资源较多, 信令复杂导致系统负荷加重, 以及增加下行链路干扰等缺点. 与硬切换相比, 两者都具有较高的资源利用率, 较为简单的算法, 以及系统相对较轻的信令负荷等优点. 不同之处在于接力切换断开原基站和与目标基站建立通信链路几乎是同时进行的,因而克服了传统硬切换掉话率较高, 切换成功率较低的缺点. 接力切换的突出优点是切换高成功率和信道高利用率。
其设计思想是利用TDD系统特点和上行同步技术，在切换测量期间，利用开环技术进行并保持上行预同步，即UE可提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息；在切换期间，可以不中断业务数据的传输，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。严格同步的小区，无论同频还是异频都可以进行接力切换；接力切换可以在NodeB内/间、RNC内/间进行，目前暂不实现RNC间的接力切换。接力切换可适用于实时业务和非实时数据业务。接力切换主要是利用UE自主预同步技术，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步，一旦网络判决切换，UE可迅速地由原小区的DCH状态切换到目标小区的DCH状态，从而提高切换效率，简化RNC设计。
第2章 接力切换过程2.1 测量&
知识点

测量的详细过程


无论那种切换UE 必须处于小区专用状态下才能进行，其过程一般是这样的：切换模块根据UE 所驻留的小区向UE 发送测量控制消息(MEASUREMENT CONTROL) ，在消息中可以指定UE 进行频内、频间或系统间三种切换中的一种或多种测量；指定测量上报方式是周期上报还是事件上报。如果是周期上报方式需要指定上报次数和间隔；如果是事件上报方式需要指定事件类型。除此之外消息中还包括一些切换参数的配置。UE 收到测量控制消息后，根据消息中的参数进行相应的测量，周期上报模式下UE 会周期性地上报测量结果；事件触发模式下UE 会根据测量量进行相应的判断，如果满足事件触发的条件，UE上报事件号；切换模块收到UE的测量报告消息(MEASUREMENTREPORT) 后，在周期上报的模式下其对测量结果进行存储，并由切换算法做出是否切换的判决。在事件上报模式直接由切换算法做出切换判决。如果判决需要发生切换，则向UE 发出切换命令。
2.2 1G事件和2A事件&
知识点

1g事件和2a事件

在 RNC 侧切换算法的控制下，UE 可以工作在周期性上报模式或事件触发上报模式下。事件触发上报测量报告模式相当于UE 侧做了测量、存储、平均和比较的工作。周期上报模式下UE 只做测量的工作， RNC 侧的切换算法负责对测量结果的存储和比较，因此将所有UE 都设置为周期上报模式，必将极大的增大 RNC 侧系统负担，增加空中接口消息的流量，降低系统的性能，这是我们所不能接受的。所以在实际的商用系统中，首选应该为事件触发模式，在UE 不支持事件触发的测量报告时， RNC 选择周期上报测量报告的模式。对于周期上报模式， RNC 侧的切换模块也按照事件触发模式下UE 侧使用的事件进行测量量的比较和切换判决。不同的切换类型都有与其对应的事件定义。

2.2.1 频内切换











频率内测量参数用来评估频率内测量事件是否发生，主要有下行链路路径损耗(注：路径损耗(dB)= P-CCPCH发送功率 － P-CCPCH RSCP；P-CCPCH RSCP是测量结果)、下行链路RSCP、
时隙ISCP。以此来确定事件的报告，报告事件有：
事件1G:最佳小区变化
当UE中配置为事件1G，UE会采用2种公式来描述：

式1

式中
Mprevious_best
先前最佳小区目前 P-CCPCH RSCP (mW)
Oprevious_best 先前最佳小区的小区个性偏移量。

Mi 为目前所评估小区i的当前 P-CCPCH RSCP (mW)
Oi 为目前所评估小区i的小区个性偏移量。
H1g为 事件1g滞后参数 .
式 2

公式中变量描述同上。
2.2.2 频间切换频率间测量通过对频率质量的估计计算，UE通过下行链路 RSCP、下行链路路径损耗测量参数来评估频率间测量事件是否产生，并评估频率质量估计。

频率质量估算公式：
Qi ,frequency j 为 小区I在频率j上的质量估计。.
Mfrequency j 为 小区I在频率j上P-CCPCH 的RSCP测量结量mW。
Oi,j 为 小区I在频率j上的小区个性偏移量。它在信息单元IE " Cellindividual offset"中设置。



事件 2a: 最佳频率变化
在UE配置测量事件2a时,UE采用公式
式1:
式中，
QNot Best 为一个未存在变量BEST_FREQUENCY_2A_EVENT 的"best frequency"中某频率质量估计。
QBest 为一个存在变量BEST_FREQUENCY_2A_EVENT的 "best frequency"中某频率质量估计。
H2a为 事件2a测量中的滞后参数。.
2.3 接力切换的判决过程&
知识点

RNC的判决方法及过程


接力切换的判决过程是完全由RNC完成的。其依据是终端测量的报告，主要根据接收的DwPTS电平、终端业务质量（如BLER）、以及邻小区的接纳能力。此判决过程为下图所示：
图. 网络侧切换判决流程
注：最后两个方框图表示在给UE发信道重配置命令时，在消息中是否携带有关FPACH的信息。
2.4
接力切换中的执行过程&
知识点

UE收到物理信道重配指令后的动作。这是重点。


RNC的切换判决完成后，将执行接力切换。第一步，对目标小区发送无线链路建立请求。当RNC收到目标小区的无线链路建立完成之后，将向原基站和目标基站同时发送业务数据承载，同时RNC向UE发送物理信道重配置命令。此命令应附上目标基站的各项基本数据如下：
小区ID
载波频率
标称每码道的发射功率及此业务所需的接收电平
接收和发射的Midamble及偏移
FPACH的位置
—
注意：

UE通过不间断的测量邻小区的导频信息，已经和周围的邻小区下行同步了。只有取得下行同步，UE才能取得与目标小区的上行开环预同步。


终端应根据是否携带FPACH信息来判断是否为接力切换。即接到切换命令后，首先判断切换类型，如果携带FPACH信息，则判断为硬切换，重新在目标小区做接入(是否需要先进行同步，然后再发起接入请求)；如果没有携带FPACH信息，则判断为接力切换，UE将按此目标基站的数据，重新进行测量，获得终端至此目标基站的链路损耗及到达时间t（即开环功率和同步控制）。（和硬切的区别不是很清楚）



—
注意：

FPACH信息是指目标小区FPACH所在的信道。以便UE在发送上行导频后能够顺利接受FPACH，由于在硬切换过程中UE才会发送上行导频，所以是否携带FPACH信息才是判断接力切换和硬切换的条件。


然后，由原基站（用闭环同步和功率控制）接收下行业务及信令而和此目标基站（用开环同步和功率控制）发射上行的承载业务和信令。此分别收发的过程持续一段时间（该定时器在UE内部，具体参数由研发部提供，并可以在测试过程中修改，在目前实现时可定为0，1，2个子帧，实现时注意要保证同一TTI（交织周期）内数据包应在一个基站内传送）后，将接收来自目标基站的下行数据，实现闭环功率和同步控制，中断和原基站的通信，完成切换过程。
—
注意：

只有在上行开环预同步和下行物理信道同步后，UE才开始接受源基站的下行和向目标基站发送上行，这个过程只会持续一段事件T,由UE根据T值来决定何时断开与源基站的下行链路连接，接入目标基站的下行。


在RNC中设置一个定时器T1，当原基站在（T1s）内不能接收到上行数据时，表明终端已经切换到目标基站，则向RNC发出请求，RNC将收回原链路资源。若目标基站在（T1s）内不能接收到上行数据时，也向RNC发出请求，RNC将收回新配置的链路资源，此切换失败。如果T1到时，原基站和目标基站均没有接收到上行数据时，作为异常处理，RNC收回原基站和目标基站的链路资源。



图 接力切换主流程图
下面结合上图说明切换过程的执行过程
1.RNC根据测量报告进行切换判决，确定目标小区。
2.RNC对目标小区进行接纳控制(HowToDo)，如果接纳成功，则组织目标小区的无线链路建立信令发往向目标基站；
3.目标基站收到无线链路建立消息后，配置相应链路资源，配置完成后组织无线链路建立响应消息发往RNC；
4.RNC收到目标基站的响应消息后：
（1）在给原基站发送下行数据的同时也给目标基站发送下行数据；在一段时间内两条链路上并发数据，以保证UE能够成功接收。
（2）通过原小区的信道向终端发送物理信道重配置消息。
（3）UE将根据指定的目标基站的数据，重新进行测量，获得终端至此目标基站的链路损耗及到达时间t（即开环功率和同步控制）
（4）终端收到物理信道重配置消息后，向目标小区用开环功率控制和开环同步控制方式发射上行信息。
6．为了适时回收系统资源，RNC在发出“物理信道重配置”信令后需要启动保护定时器T1，
（1）如果切换成功且收到“物理信道重配置完成”的信令（UE发给RNC的），则RNC继续发出信令释放配置在原小区的链路资源；
（2）如果切换失败且收到“物理信道重配置失败”的信令，则RNC继续发出信令释放配置在目标小区的链路资源；
（3）由于某种异常情况RNC在T1超时之后仍未收到UE的任何信息，例如当用户突然中断，则RNC将发出信令释放配置在原小区和目标小区的链路资源。
（4）如果在一条链路上在一段时间内无法收到UE的信息，则Node B会向RNC报告“无线链路失败”。RNC可以参考该消息上报的情况，监测无线链路状态，并结合定时器T1判断是否要释放以及何时释放资源。
时间:  2011-5-17 08:04
作者: for_truth

好东西，学习一下
时间:  2011-5-18 15:30
作者: 52STONE

非常支持楼主发有含量的东西，赞一个！
时间:  2011-5-19 03:21
作者: txian

找的就是你
时间:  2011-5-19 03:24
作者: txian

帖子不用那么长吧
时间:  2011-11-7 09:40
作者: bst123

好东西 非常感谢
时间:  2011-11-7 15:13
作者: huoniu

谢谢
时间:  2012-3-12 18:32
作者: 345904110

知道了，慢慢 学习
时间:  2012-3-13 15:59
作者: gloryyan     标题: 回帖

看帖回帖是一种美德！
时间:  2012-3-14 08:31
作者: stamock1

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