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cdma软切换的实现及控制手段

更新时间:2010-5-12:  来源:毕业论文

cdma软切换的实现及控制手段
【摘  要】本文介绍CDMA软切换的优点及软切换的实现过程,同时分析了导频在各个集之间的变迁规律。详细介绍了软切换涉及到的系统参数的定义、传送、取值及影响,通过对参数的解释介绍了软切换控制的方法。
【关键词】CDMA 软切换

1、 CDMA 软切换简介
1.1什么是软切换
CDMA系统与GSM系统相比,其中一个显著的特点就是CDMA提供了软切换功能。所谓软切换是指当移动台处于小区边缘时,同时有两个或两个以上的基站向该移动台发送相同的信号,移动台的分集接收机能同时接收合并这些信号,当某一基站的信号强于当前基站信号且稳定后,移动台才切换到该基站的控制上去。当移动台在同一基站的不同扇区间进行软切换时,称之为更软切换。
1.2软切换的优点
 (1)软切换是在通信的过程中平滑完成的,即通常所说的“先接后断”,大大提高了切换的成功率,保证了通话质量;
 (2)软切换进行过程中,移动台和基站均采用了分集接收的思想,有抵抗衰落的能力,不用过多增加移动台的发射功率;同时,基站宏分集接收保证在参与软切换的基站中,只需要有一个基站能正确接收移动台的信号就可以进行正常的通信,由于通过反向功率控制,可以使移动台的发射功率降至最小,这进一步降低移动台对系统的干扰;
 (3)进入软切换区域的移动台即使不能立即得到新基站的链路,也可以进入切换等待的排列,从而减少了系统的阻塞率。
2、 软切换的实现
2.1CDMA导频集介绍
CDMA的导频共有512个,分为活动集、候选集、相邻集和剩余集四个集合。活动集由具有足够强度,并正在参与移动台接收的导频组成;候选集是由曾经在活动集中,或是强度超过T_ADD的有关导频构成;相邻集是由不在活动集与候选集中的、但有可能参与软切换的导频构成;剩余集是由目前频率上的除了活动集、候选集、相邻集以外的其它导频构成。在CDMA系统中,活动集最多可有6项,候选集最多可有5项(IS95B可有10项),相邻集最多20项(IS2000可有40项)。虽然协议标准中规定了活动集中可有6个导频,即可以支持6方软切换,在朗讯系统中需要打开该Feature支持,目前的网络中,只支持3方软切换。
2.2导频集间的关系
导频在各个集合间的变迁可用下图表示:
图1、导频集间的转换关系
2.3软切换实现的过程
2.3.1导频搜索的策略
移动台根据信令确定各个导频集搜索窗的宽度,自发地、持续不断地搜索四个导频集中的导频信号。对于活动集和候选集,搜索窗的中心应该在相应导频的最先到达的可用径位置附近,而对于邻近集和剩余集,搜索窗的中心则定在相对于移动台时间基准的64Chip整数倍偏移的位置上。移动台按照活动集、候选集、邻近集和剩余集的先后次序依次搜索。

2.3.2导频强度的测量
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可能被分集合并所选用的K个有用多径分量的Ec/Io来作为该导频的强度。K是移动台所能提供的解调单元数。为了避免复杂的比较电路,实际设计中,可以选K=1或2,则只取搜索窗内最强一至两径的能量作为该导频的强度。

2.3.3软切换的实现
软切换的过程从移动台开始,它必须不断测量系统内导频(Pilot)信道的信号强度。当移动台测得邻近集或剩余集中的一个导频的强度超过T_ADD;或者候选集中的一个导频的强度超过有效集中任意导频强度的0.5xT—COMPdB;移动台会向基站发送“导频强度测量消息”,报告导频搜索的结果。
基站将接收到的移动台的导频测量报告送往移动交换中心,移动交换中心指示新的基站安排一个前向业务信道给移动台,并且指示原基站发送一条“切换指示消息”告诉移动台开始切换。可见CDMA软切换是移动台辅助的切换。
移动台接收到来自基站的切换指示消息后,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,移动台向基站发送一条“切换完成消息”,通知基站自己已经根据指示开始对两个基站同时解调了。
随着移动台的移动,有效集的导频低于T_Drop,并且持续时间达到T—TDROP,移动台发送“导频强度测量消息”以及切换跌落定时器的状态。同时,“导频强度测量消息”中还应报告有关导频信道相对于移动台时间基准的相对时间间隔PILOT_ARRIVAL。基站接收到“导频强度测量消息”后,将此消息送至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。1142

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