各种切换

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1、切换的概念

   在移动通信系统中，当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输、业务负荷量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该用户与原小区的通信链路转移到新的小区上。这就是“越区切换”，简称“切换”

2、切换的原因

1) 无线环境原因：接收信号质量、接收信号电平、移动台与基站的距离、移动台速度和更好的小区等
;rv,Ao0m(uX02) 网络原因：主要是服务小区拥塞
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c Y.g03) 其它原因：如OAM干预。

3、引入切换的原因

1)随着移动通信技术的发展，为了解决频谱资源紧张等方面的问题，人们提出了蜂窝小区的概念。蜂窝小区的设计极大的提高了移动通信系统的用户容量，成为现代移动通信系统的重要特征之一；中国通信网－无限分享1w&@7zF0AV N(YK
2)因为移动通信的最大特点是用户在网络中是移动的,要保证在移动过程中通信的中国通信网－无限分享 ]k0f"K8L
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连续性；
;NY"h%\y03)基于网络设计或维护，需要进行切换操作。

4、切换的分类

1)切换执行过程：硬切换、软切换、接力切换

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2)系统角度：系统内切换、系统间切换

3）目标小区所在的位置：同一NB内的切换、同一RNC不同NB间小区的切换、不同RNC间小区的切换

4）触发切换的原则：基于导频强度的切换（如1G/2A切换）、基于链路质量与导频强度联合的切换（如5A切换）

5）基于服务小区主频点和目标小区主频点：同频、异频

5、切换的控制过程

备注1：测量过程的主要功能是对于TD-SCDMA系统中切换要求的参数进行测量，并且对于测量报告的结果进行过滤。切换中的测量过程主要分为UE测量的同频测量、异频测量和质量测量以及NB的专用测量。这个过程主要涉及到测量报告的周期和各个参数配置。

,U Q2KSb YaE+X5\0备注2：接力切换的预同步过程属于开环预同步，在UE和网络通信过程中，UE需要对本小区和相邻小区的导频信号强度（P-CCPCH RSCP或者是DwPTS的信号强度）进行测量。在此过程中同时记录来自各邻近小区的信号与来自本小区信号的时延差，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。

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备注3：判决过程的主要功能是根据网络和业务等各方面要求配置相应的参数，并参考相应的门限值和测量结果给出切换判决结果，最终决定用户终端是否切换以及切换的目标小区。决策过程的设计具体体现了切换算法中的各种切换准则，同时也是对于TD-SCDMA系统要求的性能的具体反映。

1G2@v L*vS&V0备注4：执行过程的主要功能是当决策过程已经判决了用户终端需要进行相应的切换的时候，通过RNC与用户终端的信令交互使用户终端与目标小区建立连接，并为用户终端分配相应的无线资源，从而完成切换流程。

5.1 测量过程

  1G:最佳小区的改变

  同频测量控制消息中，同频邻小区列表可以同时包含主频点与当前工作频点相同的激活小区和辅频点与当前工作频点相同的激活小区信息。如果该表中包含后者，则测量量为PCCPCH RSCP时需要给出IE“cells for meas”，其中只包含主频点与当前工作频点相同的激活小区。

  为了在最优小区改变时系统能及时掌握所有邻小区的导频强度情况，系统实现时考虑在同频1G测量的MEASUREMENT CONTROL消息中将异频测量作为附加测量（在附加测量列表IE中给出之前已经定义的异频测量的事件标识）。即MeasID=1的同频测量附加事先已定义的、上报方式设为No reporting的MeasID=9的异频测量。

  UE收到同频测量的MEASUREMENT CONTROL消息后，将根据消息中规定的测量控制信息进行测量，并在满足上报条件时向RNC发送MEASUREMENTREPORT消息。

触发测量报告准则：

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Ux(K0不触发测量报告准则：

其中：

Mprevious_best：为前最优小区的当前P-CCPCH RSCP测量值

Oprevious_best：为前最优小区的小区个性化偏移参数，OAM参数，在SIB11/12中广播或MEASUREMENT CONTROL消息中；

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t0Mi：为邻小区的当前P-CCPCH RSCP测量值；

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Oi：为邻小区的小区个性化偏移参数，OAM参数，在SIB11/12中广播或
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_k%u J B L0MEASUREMENT CONTROL消息中；

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H1g：为1G事件的滞后参数hysteresis，OAM参数，在SIB11/12中广播
$G5M9s @AW r"l+Z;t#rq0或MEASUREMENT CONTROL消息中。  

2A:最佳频率的更新

  异频2A测量通过RNC向UE发送MEASUREMENT CONTROL消息发起。在TD－SCDMA RAN系统实现中，异频2A测量的MEASUREMENT CONTROL消息的发送时机同异频测量（No reporting）。唯一不同的是：异频2A测量的MessID为2，上报方式为2A事件触发。

  异频测量控制消息中，异频邻小区列表只包含主频点与当前工作频点相异的激活小区信息。为了在最优频率改变时系统能及时掌握同频邻小区的导频强度情况，系统实现时考虑在异频测量的MEASUREMENT CONTROL消息中将同频测量作为异频测量的附加测量（在附加测量列表IE中给出之前已经定义的同频测量的事件标识）。即MeasID=2的异频测量附加事先已定义的、上报方式设为No reporting的MeasID=8的同频测量。

   UE收到异频测量的MEASUREMENT CONTROL消息后，将根据消息中规定的控制信息进行测量，并在满足上报条件时向RNC发送MEASUREMENT REPORT消息并附加上报服务小区和同频邻小区的导频强度信息。

5A:质量报告事件

   质量测量通过RNC向UE发送MEASUREMENT CONTROL消息发起。在TDSCDMA RAN系统实现中，质量测量的MEASUREMENT CONTROL消息的发送时机如下：呼叫过程中RNC收到RB setup complete消息后向UE发送质量测量的MEASUREMENT CONTROL消息。

   为了在链路质量恶化时系统能及时掌握各小区的导频强度情况，系统实现时考虑在质量测量的MEASUREMENT CONTROL消息中将同频测量和异频测量作为质量测量的附加测量（在附加测量列表IE中给出之前已经定义的同频和异频测量的事件标识）。即MeasID=5的质量测量附加事先已定义的、上报方式设为No reporting的MeasID=8的同频测量和MeasID=9的异频测量。UE收到质量测量的MEASUREMENT CONTROL消息后，将根据消息中规定的控制信息进行测量，并在满足上报条件时向RNC发送MEASUREMENT REPORT消息并附加上报同频、异频邻小区的导频强度信息。

   若质量测量的MEASUREMENT CONTROL消息中设置的上报准则为5A事件触发（此时将设置相关参数：Total CRC、Bad CRC和pending after trigger），则当UE测量到的Bad CRC数目大于给出的门限值（即满足5A事件）时将上报MEASUREMENT REPORT消息。UE将统计每一个“Total CRC”窗口内的bad CRC数目并于MEASUREMENTCONTROL消息中给出的Bad CRC门限值进行比较，一旦统计出来的Bad CRC值大于或等于门限值，则触发5A事件，向RNC发送MEASUREMENT REPORT消息。同时启动一定时器，在“pending after trigger”事件内即使5A事件再次满足，UE也不再上报测量报告。

5.2 预同步过程

接力切换预同步过程分为开环预同步和闭环预同步。

开环预同步：针对基站间同步偏差固定，且同步精度高的情况。

闭环预同步：基站间不同步时采用闭环预同步，移动台与目标基站间需要一个反馈过程确定上行时间提前量。

5.3 判决过程

判决过程的主要功能是根据网络和业务等各方面要求配置相应的参数，并参考相应的门限值和测量结果给出切换判决结果，最终决定用户终端是否切换以及切换的目标小区。决策过程的设计具体体现了切换算法中的各种切换准则，同时也是对于TD-SCDMA系统要求的性能的具体反映。

5.4 执行过程

执行过程的主要功能是当决策过程已经判决了用户终端需要进行相应的切换的时候，通过RNC与用户终端的信令交互使用户终端与目标小区建立连接，并为用户终端分配相应的无线资源，从而完成切换流程。

6、硬切换和接力切换

   硬切换是指当用户发生越区切换时，先断开与旧的小区的联系，再和新的小区建立联系的过程。在硬切换的过程中，移动台首先断开与旧的小区的联系，如果由于某些原因（如干扰过大）移动台不能很快的与新的小区建立链路连接，会引起掉话的现象。  

   接力切换不同于硬切换和软切换，在切换之前，目标基站已经获得移动台比较精确的位置信息，因此在切换过程中UE先断开与原基站连接之后，能迅速切换到目标基站。其设计思想是利用上行同步技术，在切换测量期间，使用上行预同步的技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，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。

注：

软切换：切换过程中可以同时有多个基站与移动台通信，软切换采用先通后断的方法，原基站和目的基站在一段时间内同时为移动台提供业务。

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接力切换和硬切换它们之间的区别如下表：

在TD-SCDMA系统中，移动台的精确定位应用了智能天线技术。首先，基站（Node B）利用天线阵估计UE的DOA，然后通过信号的往还时延，确定UE到Node B的距离，这样，通过UE的方向DOA和BTS与UE间的距离信息，基站可以确知UE的位置信息，如果来自一个基站的信息不够，可以让几个基站同时监测移动台并进行定位。

6.1 接力切换过程

步骤1：切换前，RNC在原基站发送上下行业务和数据承载。

步骤2：RNC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。

步骤3：UE收到物理信道重配置命令配置后(新旧小区资源都在），由原基站（用闭环同步和功率控制）接收下行业务及信令，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。

步骤4：此过程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，发物理信道重配置完成后，中断和原基站的通信，完成切换过程。

6.2 硬切换过程

步骤1：切换前，RNC在原基站发送上下行业务和数据承载。

步骤2：RNC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，RNC向UE发送物理信道重配置命令。

步骤3：UE收到物理信道重配置命令后配置新信道，在激活时间到时在新小区发物理信道重配置完成，RNC在激活时间到在新小区发数据承载。同时删除旧小区无线链路。