越区切换技术从层次网络上可以划分为水平切换和垂直切换,其中水平切换又可以分为硬切换、软切换、接力切换。

一.越区切换阐述

当移动台从一个小区（指基站或者基站的覆盖范围）移动到另一个小区时，为了保持移动用户的不中断通信需要进行的信道切换称为越区切换。

硬切换最主要的特点就是移动台在硬切换情况下，同一时刻只占用一个无线信道，它必须在一个指定时间内，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，在切换过程中可能会发生通信短时中断。硬切换主要是不同频率的基站和扇区之间的切换。在硬切换中，为了使中断时间尽量短，在网络中要预先建立新的链路。硬切换的一个主要优点是在同一时刻，移动台只占用一个无线信道。硬切换的缺点是通信过程会出现短时的传输中断，因此硬切换在一定程度上会影响通话质量。而且如果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。硬切换主要用于GSM系统中。

在软切换过程中，两条链路及相对应的两个数据流在一个相对较长的时间内同时被激活，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。软切换是同一频率下不同基站之间的切换。不管是从移动台的角度还是从网络的角度看，两条链路传输的是同一个数据流，保证了通信不会发生中断。在软切换中，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交界处，移动台同时与多个基站通信，起前向业务信道和反向业务信道的路径分集的作用，因而可大大减少切换造成的掉话。而且在软切换中移动台和基站均采用分集技术和反向功率控制，能很好的提高系统的性能。但是软切换同时也存在需要占用的信道资源较多、信令复杂导致系统负荷加重、增加下行链路干扰、增加设备投资和系统背板的复杂性等的缺点。软切换主要用于CDMA系统中。在CDMA 系统中，移动台在扇区化小区的同一小区的不同扇区之间进行的软切换称为更软切换。实际上是相同信道板上的导频之间的切换。这种切换是由BSC 完成的，并不通知MSC。

接力切换。随着现代智能天线技术的快速发展,可以利用基站的位置定位移动台的位置,因此此时就可以能够精准的测量移动台与基站之前的精确距离,对移动台进行有效的定位,根据两者之间的距离,有效定位辅助信息,以便判断移动台是否处于切换区,如果处于切换区,即可将其切换到附近的基站上。快速有效的、高效的、可靠地切换可以有效的保证接力切换实现无缝切换,保证用户的通话质量。

上面介绍的几种切换方式按照切换的方向来分都可以归为水平切换，而与此相对应，还存在一种切换方式，即垂直切换。可以这样来概括水平切换和垂直切换：移动台在相同系统的基站（扇区、信道）之间的切换称为水平切换，而移动台在不同系统的基站（扇区、信道）之间的切换就称为垂直切换。

在移动通信系统中，通过在宏蜂窝下引入微蜂窝从而形成分级小区结构，从而解决网络内的“盲点”和“热点”，同时也针对用户的不同运动状态，用不同级别的小区提供通信能力。宏蜂窝主要满足以高速移动的移动终端或由于缺乏信道而不能由微蜂窝服务的移动终端，因此可以降低切换的速率并同时增加系统的容量。移动终端通话时，它同时保持与宏蜂窝、信号最强的相邻微蜂窝的连接。并不断地测量宏蜂窝和相邻的微蜂窝的信号强度，报告基站系统控制器，基站系统控制器调整移动台与它自己相邻的微蜂窝的连接。当移动终端低速移动发生切换时，基站根据移动终端测量的信号强度，优先把移动终端切换到信号最强的微蜂窝，由于移动终端一直都保持与信号最强的微蜂窝的连接，所以切换速度很快，切换完成后才调整移动终端与微蜂窝的连接。当然移动终端快速移动发生切换时，基站根据移动终端的速度，优先把移动终端切换到宏蜂窝，这样移动终端连续经过微蜂窝的时候都不会发生切换，减少了切换的发生；当移动终端速度降低到一定程度时，基站又把移动终端切换到信号最强的微蜂窝，保证用户得到最好的通信质量与提高系统的容量。

而在越区切换的过程中，控制的方式主要有三种：

① 移动台控制的越区切换

移动台连续监测当前基站和几个越区时的候选基站的信号强度和质量，当满足某种越区切换准则后，移动台选择具有可用业务信道的最佳候选基站，并发送越区切换请求。

DECT等小系统常采用，在大系统中容易引起切换冲突。

② 网络控制的越区切换

基站监测来自移动台的信号强度和质量，当信号低于某个门限后，网络开始安排向另一个基站的越区切换。

缺点：若MS失去联系，将造成信号中断。

第一代模拟系统采用此方法

切换时间长，可达10S。

③ 移动台辅助的越区切换

网络要求移动台测量其周围基站的信号并把结果报告给旧基站，网络根据测试结果决定何时进行越区切换以及切换到哪一个基站。

第二代系统GSM，CDMA都采用此方法。

特点：时间快，切换过程1s~2s ，信号中断<1s。

二. 越区切换对讲机案例

专网通信在每个关键时刻为用户提供不间断的通讯，保障了用户的高效沟通和快速响应。然而，PDT（Professional Digital Trunking，专业数字集群）集群系统下，对讲机移动位置变化将导致接收的基站信号变差而影响通信，这需要对讲机切换到信号更好的基站下工作，以保证用户通信不间断。这个切换的过程叫作越区切换。

对讲机越区切换一般有两种方式，人为手动切换基站和自动切换基站。手动切换不适用于快速移动的场景，例如隧道、高速公路、地铁、火车等这些场所。自动切换基站的越区策略，可实现智能切换，用户可全天候随意移动执行任务，不用担心通话失败、语音丢失等情况。

对于自动切换基站方案，对讲机从一个基站切换到另外一个基站需要有一个过程。对讲机需要先扫描基站控制信道以搜索可以进行登记的基站，判断基站的信号可以进行登记后，再通过控制信道向基站进行登记。这个切换过程所需要的时间，决定着越区切换中业务的连续情况。我们需要一系列策略来保证自动越区切换通信的连续性，提供给用户更平滑的越区通信体验。自动越区切换分为两种场景：对讲机待机时越区切换和对讲机通话中越区切换（包括接收越区、发射越区和通话保持状态越区）。

目前，PDT标准定义了通话中越区的主要流程，而未明确规定背景扫描的实现流程，各厂家有不同的越区切换方案。在PDT集群系统中，越区切换存在语音丢失、语音重复、切换速度慢、业务漏收的问题，特别是对快速移动过程的重大保障通信影响很大，亟需解决。所以，本文主要从用户改善用户体验出发，提出待机时越区切换和通话中接收越区优化方案，实现更快速越区切换，增强集群通信的稳定性和可靠性。

1 原有越区切换导致语音或业务丢失

1.1 待机时越区切换

对于待机时的越区切换，PDT没有明确规定实现流程。各个厂商自己实现，现有技术大体分为两种：

（1）技术一

当前基站信号变弱时，切换到其他邻近基站频点下，检测下行信号强度。并基于对多个邻近基站信号强度排序，选择最强基站进行切换。技术一这种方式，对讲机锁定到邻站进行检测，邻站检测过程会漏收当前基站下的业务。

（2）技术二

当前基站信号变弱时，PDT标准的TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址）双时隙技术，利用邻时隙时间，切换到其他邻近基站频点检测信号强度。

技术二有两种方案来实现，这两种方案都有不足。

1）方案一：对讲机使用邻时隙连续检测邻站场强，这会导致无法解析邻时隙的信令，影响对讲机解析邻时隙的业务。

2）方案二：对讲机将检测两个邻站的时间间隔延长，以减少对于业务的影响，但是会导致邻站检测效率低，不能及时找到最优的基站。

目前通用的待机时越区切换采用技术一来实现，存在切换速度慢、业务漏收的问题。对讲机移动过程中，如果其所在的基站场强变弱，则会启动检测邻站场强的机制；对讲机检测邻站场强时，需要切换至邻站下行频点检测场强。由于对讲机切换至邻站频点检测，所以在切换频点及检测场强时间段内将无法接收原登记基站邻时隙的下行信令，从而影响业务。并且为了尽量减少对于业务的影响，会延长检测邻站的时间间隔，导致邻站检测时间过长，漏收下行信令影响业务，会导致对讲机漏处理业务、无法及时反馈系统寻呼等问题。邻站检测时间过长会影响用户体验：对讲机切换至邻站过慢，由于时间过长之前检测的场强已变化导致判断不准确等问题。

越区切换技术从层次网络上可以划分为水平切换和垂直切换,其中水平切换又可以分为硬切换、软切换、接力切换。相关推荐

m蜂窝移动通信系统中越区切换的matlab仿真分析
目录 1.算法描述 2.仿真效果预览 3.MATLAB核心程序 4.完整MATLAB 1.算法描述用Matlab仿真一个蜂窝模型,用户在打电话时产生切换的过程.建立蜂窝越区切换,假设有16个蜂窝,实 ...
越区切换matlab算法,铁路无线通信系统GSM-R越区切换设计
一.课题综述及研究意义 GSM-R(GSM for Railway)是一种建立在GSM(全球移动通信系统)基础之上专门应用在铁路上的通信技术, 应用范围越来越广,正不断推动铁路行业的发展.在我国,GS ...
数字对讲机越区切换优化方案
[摘要]为了提升对讲机越区切换过程中的用户体验,提出了更快速.更可靠的越区切换优化方案.对讲机在待机时越区切换,会依照邻时隙的业务情况采用相应的策略,可在不影响业务漏收情况下更快速查找最优基站进行 ...
Linux内存技术分析（上）
Linux内存技术分析(上) 一．Linux存储器限于存储介质的存取速率和成本,现代计算机的存储结构呈现为金字塔型.越往塔顶,存取效率越高.但成本也越高,所以容量也就越小.得益于程序访问的局部性原理 ...
浅谈移动通信的切换技术（转）
所谓切换,是指当移动台在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区,或者由于外界干扰而造成通话质量下降时,必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去,以继续保持通话的过程.它是移动通 ...
CDMA数字移动通信系统的软切换技术（转）
摘要:CDMA已被广泛接收为第三代移动通信系统的重要技术,软切换是Is-95A系统引入的一个崭新的概念,除了技术实现上的改善外,还给通信话音质量.系统容量等方面带来了突破.本文将重点研究IS-95/C ...
详解数据中心灾备切换技术
<详解数据中心灾备切换技术> 目录 1.网络切换技术 (1)基于IP地址的切换 (2)基于DNS服务器的切换 (3)基于负载均衡设备的切换 2.应用切换技术 (1)主备集群 (Cluste ...
TD—LTE小区切换技术分析和建议
TD-LTE小区切换技术分析和建议作者: 张长青 [摘要]小区切换是TD-LTE系统的重要技术之一,小区切换的成功与否直接决定用户感知感受.首先简述了无线蜂窝通信系统小区切换的类 ...
MindSpore技术理解（上）
MindSpore技术理解(上) 引言深度学习研究和应用在近几十年得到了爆炸式的发展,掀起了人工智能的第三次浪潮,并且在图像识别.语音识别与合成.无人驾驶.机器视觉等方面取得了巨大的成功.这也对算法 ...

越区切换技术从层次网络上可以划分为水平切换和垂直切换,其中水平切换又可以分为硬切换、软切换、接力切换。

越区切换技术从层次网络上可以划分为水平切换和垂直切换,其中水平切换又可以分为硬切换、软切换、接力切换。相关推荐

最新文章

热门文章