淺談WCDMA系統(tǒng)的切換技術(shù)

摘要：首先描述了切換的定義，切換的分類(lèi)和切換的過(guò)程；接下來(lái)重點(diǎn)介紹了WCDMA軟切換技術(shù)，包括：上下行鏈路的分析，功率控制，切換算法等；最后，通過(guò)具體的案例來(lái)加深對(duì)切換技術(shù)的理解。
關(guān)鍵詞：切換；軟切換；切換算法

0 引言
切換技術(shù)是WCDMA系統(tǒng)的重要組成部分，而軟切換是該系統(tǒng)使用的最廣泛的方法。它在提高系統(tǒng)容量的同時(shí)，減少了切換過(guò)程的掉話率，消除了“乒乓效應(yīng)”，“拐角效應(yīng)”等。可有效地保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性和用戶通話的連續(xù)性。正確認(rèn)識(shí)和理解切換技術(shù)，對(duì)日常網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化起到了非常重要的作用。

1 切換的定義
切換是指移動(dòng)臺(tái)在通話的過(guò)程中，從一個(gè)基站或信道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站或信道的過(guò)程。通過(guò)切換，可以有效地保證通信的連續(xù)性和通話質(zhì)量。

2 切換分類(lèi)
在WCDMA系統(tǒng)中，按照切換方式劃分，切換主要可以分為以下三種類(lèi)型：硬切換，軟切換，更軟切換。
硬切換指不同的基站覆蓋小區(qū)之間的信道切換。移動(dòng)用戶在與新的基站建立連接前必須斷掉與原有基站的連接。
軟切換是指移動(dòng)用戶從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，可以同時(shí)與兩個(gè)或多個(gè)小區(qū)建立連接，進(jìn)行通信。在切換過(guò)程中，終端在與新的基站建立連接前不必?cái)嗟襞c原有基站的連接，沒(méi)有通信中斷的現(xiàn)象。這種切換發(fā)生在載波頻率相同的基站覆蓋小區(qū)之間的信道切換。
對(duì)于更軟切換，指在同一小區(qū)的不同扇區(qū)之間發(fā)生的切換。

3 切換過(guò)程
切換過(guò)程一般大致分為以下幾個(gè)步驟：測(cè)量控制，測(cè)量報(bào)告，切換判決，切換執(zhí)行；首先，終端通過(guò)接收網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的測(cè)量控制信息，獲取需要進(jìn)行測(cè)量的參數(shù)；然后，終端發(fā)送測(cè)量報(bào)告信息給網(wǎng)絡(luò)；接著，網(wǎng)絡(luò)做出切換的判斷；在執(zhí)行階段，終端根據(jù)信令流程做出響應(yīng)。

4 軟切換的特征
4．1 上下行鏈路
在上行鏈路方向，每個(gè)UE利用其獨(dú)特的物理信道，例如一個(gè)與獨(dú)特的擾碼序列相結(jié)合的信道(或擴(kuò)頻)碼。只要BS知道相關(guān)連接參數(shù)，比如UE采用的碼子，該信號(hào)能被多個(gè)BS接收到。進(jìn)入SHO后，這些用戶指定的信息和其他參數(shù)就被發(fā)送到新的BS上。
在軟切換中，信號(hào)由不同BS接收并處理。被檢測(cè)出的比特序列被傳送到當(dāng)前SRNC中，然后由SRNC從所有相關(guān)BS中有選擇的結(jié)合接收數(shù)據(jù)包。
由于信號(hào)能被多個(gè)BS接收、合成，UE的發(fā)射功率可以被降低，進(jìn)而減少干擾。
同理，在下行鏈路中每個(gè)激活集通道表示一個(gè)獨(dú)立的從BS到UE的鏈路。由UTRAN下來(lái)的數(shù)據(jù)被SRNC復(fù)制并最終轉(zhuǎn)移到所有相關(guān)的BS中。因?yàn)锽S使用不同的擾碼，所以UE根據(jù)不同的擾碼，能夠識(shí)別不同的信號(hào)。
4．2 功率控制
在下行鏈路有多個(gè)SHO鏈路活躍的情況下，必須對(duì)每條信號(hào)無(wú)線鏈路進(jìn)行功率控制。由UE發(fā)射到UTRAN的TPC指令只有一條，該指令卻被多個(gè)不同的BS接收。然而。TPC指令在空中傳送的過(guò)程中，由于某些原因，可能會(huì)發(fā)生差錯(cuò)。因此有的下行無(wú)線鏈路可能增加功率，而其他的下行鏈路可能減少功率。這就產(chǎn)生了所謂的功率漂移。當(dāng)SRNC監(jiān)測(cè)到有功率漂移時(shí)，則通過(guò)Iub接口信令發(fā)起下行功率平衡過(guò)程。
這些TPC指令被設(shè)定成TPCest=1(增加功率)或TPCest=0(降低功率)。因此當(dāng)前下行鏈路功率P(k-1)隨著更新的下行鏈路功率變化而變化作為新的發(fā)射功率P(k)。

其中PTPC(k)表示內(nèi)環(huán)功率控制過(guò)程中第k個(gè)功率調(diào)整量，Pbal(k)表示為了平衡無(wú)線鏈路的功率向一個(gè)共同的參考功率靠攏，根據(jù)下行功率控制過(guò)程得到的一個(gè)修正值。Pref表示下行鏈路參考功率，Pp-CPICH表示主公共導(dǎo)頻信道(CPICH)的發(fā)射功率，r是調(diào)整系數(shù)，介于0到1之間。Pinit是上—個(gè)調(diào)整周期內(nèi)最后一個(gè)時(shí)隙的碼域功率。通過(guò)采用這個(gè)算法可以解決由于下行鏈路TPC指令檢測(cè)錯(cuò)誤出現(xiàn)功率漂移的問(wèn)題。
在激活集中的每個(gè)BS都與UE之間有一個(gè)功率控制環(huán)。BS依靠不同的下行鏈路TPC指令來(lái)控制對(duì)應(yīng)的UE。只要當(dāng)BS向UE發(fā)出降低或者提高功率的指令時(shí)，UE就會(huì)采取相應(yīng)的措施來(lái)執(zhí)行。但對(duì)于一些不可靠的功率控制指令，UE會(huì)屏蔽它。