移动通信系统中的切换技术研究讲解
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务 信道被激活。对实时载体（信道）而言。这意味着载体的短 暂断开;对于非实时载体来说，这是无损耗的。这种硬切换包 括载波频率和引导信道PN序列偏移的转换。
随着第三代移动通信系统的出现，开始出现软切换技术。 软切换是指在信道的载波频率相同时的信道切换。软切换只 是引导信道PN序列偏移的转换，而载波频率不发生变化。在 切换过程中，MS与原基站和新基站都保持着通信链路，在切
移动通信系统中的切换技术研究
1.切换技术的发展
移动通信系统的发展演进经历了三代，从第一代 模拟移动通信系统（First Generation,1G),到第二代数 字移动通信系统（Second Generation,2G),再到第三 代多媒体移动通信系统（Third Generation,3G),目前正 在向后三代或第四代宽带移动通信系统（B3G/4G）发 展。
自从移动通信领域中引入的蜂窝概念，切换技术 就开始出现并成为了移动通信系统中的重要技术之一。 切换是蜂窝系统所独有的功能，也是移动通信系统的 一个关键特征，它直接影响整个系统的性能。
所谓的切换就是当用户在蜂窝的覆盖区域中移动时，正 在进行的呼叫从一个蜂窝转换到另一个蜂窝的过程。
在传统通信系统中最典型的切换技术就是硬切换。切换 过程中，MS先中断与原基站的联系，再与新基站取得联系， 是一个"先断开再连接”的过程。在硬切换过程中只有一个业
当基站或移动台处接收到的信号很弱时，并出现移动 台到另一个小区，或者同一小区但不同频率有更好的链路 的情况，可能导致切换。当然，服务基站可增加它的发射功
率来提高接受电平，或者命令移动台增加它的发射功率，但 是如果信号电平持续在门限以下，应该启动切换。
比如GSM系统中，在小区切换参数中定义了上下行电平 切换门限值，当BSC从移动台和基站上(下)行测量报告中发 现上(下)行接收电平值低于参数所定义的上(下)行电平切换门 限值(该门限值设置时应比小区的最小接入电平高)，它将从 移动台关于邻小区的测量报告中来找一个最合适的邻小区作 为目标小区来触发切换，若没有邻小区符合条件，那么就很 容易导致掉话现象的出现。在这种类型的切换中，其邻小区 的接收电平应满足比服务小区的接收电平大出一定值，该值 被称为救援性电平切换容限(HOMARGINRXLEV)，采用该 算法的目的也是为了避免不必要的救援切换而引起乒乓效应。 在郊区，由于基站比较少，覆盖大，故要降低容限以便救援 切换及时发生;相反在基站比较密集的地方，应提高该值，以 避免乒乓效应并同时缩短切换的反应时间。
换结束时才断开与原基站的链路，保持与新基站的通信链路 。
它是一个“先连接再断开”的过程。软切换中还包含更软切 换
，更软切换是指在同一小区内的扇区之间的信道切换。因为 这种切换只需要通过小区基站NedeB便可完成，不需要通过 移动交换中心MSC的处理，故称为更软切换是在小区内的扇 区与另一个小区或者是某个小区内的扇区之间进行的信道切 换。
随着Mobile IP和IPv6技术的发展，无线局域网通信系 统也引入了切换技术，并引入了快速切换和平滑切换两种不 同的切换机制。所谓快速切换即意味着低延时，是对移动 IPv6协议的扩展，平滑切换则是减小了数据包的丢失率。
而在B3G/4G系统中，切换技术更加复杂，是综合网络 特性和用户要求等因素后在不同子网之间的切换，属于垂直 切换技术，该技术不但保留了传统切换的基本功能，而且能 保证用户在任何时间，任何地点能够获得最佳服务。此处的 “最佳”体现在切换过程中用户的毫无觉察。切换后用户进
2.4移动台到基站的距离引起的切换 各服务小区中移动台到基站的距离限制和网络规划中规
定的该小区半径将被存入基站数据库中，系统将不断地检查 比较移动台到基站的距离和极限距离，如果超过பைடு நூலகம்限距离就 执行切换。
2.5话务切换 如果一个小区的话务量即将达到小区容量的极限，而附
近小区话务量较小，这时可以将高话务小区的链路切换到低 话务小区中，以此来平衡话务分布。这类切换的链路通常都 位于小区边缘。这种由话务量引起的切换一般是由MSC或基 站控制器来控制。另外一种基于话务量的切换情况是在微蜂 窝和宏蜂窝的双层网中，通过微蜂窝和宏蜂窝之间的切换来 平衡两者的话务量分布。
入 更为理想的网络享受更好的服务。从网络的角度来看这样的 切换还确保了带宽的高效使用，网络负载的平衡。
2.切换的原因
引起切换有许多原因，最主要的原因是空中接口的连接 再也不能满足要求，为了提高连接质量保证移动用户的通话 顺利进行，就需要进行切换。触发切换的原因有：
2.1功率预算引起的切换 在GSM系统中，为了使移动用户将通话永远建立在接收
3.切换控制方式
移动通信系统共有三种切换控制方式:
1).移动台控制切换(MCHO) 移动台控制切换是通过移动台持续监视通信端口的信号
强度和质量，当满足切换条件时，移动台选择一个最好的切 换侯选项并发起切换请求。欧洲数字无绳电信系统(DECT)和 个人接入通信系统(PALS)采用的就是这种控制方式。
2.3信号质量引起的切换 有时候信道遭受到干扰可能引起信道质量较大的衰减，
使信道的纠错功能不能保证信号质量到可以接受的水平，这 时就需要切换到质量较好的信道，即便原信道信号的电平足 够强。
比如在GSM系统中，当BSC从移动台和基站上(下)行测 量报告中发现上(下)行误码率过高，超过质量切换的门限值 ,就会触发救援性质量切换。针对这种切换，也有一个救援性 质量切换容量值(HOMARGINRXQUAL)，对该值的设置应宽 松一些，只要目标小区的信号电平不是比当前小区差很多， 就应鼓励进行切换，以尽量改善正在进行通话的质量。
电平最高的小区上，在移动台穿过两小区的边界时，如果 BSC根据移动台的测量报告发现某邻小区的接收电平满足一 定的要求，就将触发到该小区的功率预算切换。正常的话， 功率预算切换应占到切换总数的50%以上。在CDMA系统中 ，因为它是一个干扰受限系统，其系统容量与整个网络的干 扰情况密切相关。为了使整个PLMN中干扰电平的统计平均 值减少，将链路切换到最小路径损耗的信道上。 2.2信号强度引起的切换
随着第三代移动通信系统的出现，开始出现软切换技术。 软切换是指在信道的载波频率相同时的信道切换。软切换只 是引导信道PN序列偏移的转换，而载波频率不发生变化。在 切换过程中，MS与原基站和新基站都保持着通信链路，在切
移动通信系统中的切换技术研究
1.切换技术的发展
移动通信系统的发展演进经历了三代，从第一代 模拟移动通信系统（First Generation,1G),到第二代数 字移动通信系统（Second Generation,2G),再到第三 代多媒体移动通信系统（Third Generation,3G),目前正 在向后三代或第四代宽带移动通信系统（B3G/4G）发 展。
自从移动通信领域中引入的蜂窝概念，切换技术 就开始出现并成为了移动通信系统中的重要技术之一。 切换是蜂窝系统所独有的功能，也是移动通信系统的 一个关键特征，它直接影响整个系统的性能。
所谓的切换就是当用户在蜂窝的覆盖区域中移动时，正 在进行的呼叫从一个蜂窝转换到另一个蜂窝的过程。
在传统通信系统中最典型的切换技术就是硬切换。切换 过程中，MS先中断与原基站的联系，再与新基站取得联系， 是一个"先断开再连接”的过程。在硬切换过程中只有一个业
当基站或移动台处接收到的信号很弱时，并出现移动 台到另一个小区，或者同一小区但不同频率有更好的链路 的情况，可能导致切换。当然，服务基站可增加它的发射功
率来提高接受电平，或者命令移动台增加它的发射功率，但 是如果信号电平持续在门限以下，应该启动切换。
比如GSM系统中，在小区切换参数中定义了上下行电平 切换门限值，当BSC从移动台和基站上(下)行测量报告中发 现上(下)行接收电平值低于参数所定义的上(下)行电平切换门 限值(该门限值设置时应比小区的最小接入电平高)，它将从 移动台关于邻小区的测量报告中来找一个最合适的邻小区作 为目标小区来触发切换，若没有邻小区符合条件，那么就很 容易导致掉话现象的出现。在这种类型的切换中，其邻小区 的接收电平应满足比服务小区的接收电平大出一定值，该值 被称为救援性电平切换容限(HOMARGINRXLEV)，采用该 算法的目的也是为了避免不必要的救援切换而引起乒乓效应。 在郊区，由于基站比较少，覆盖大，故要降低容限以便救援 切换及时发生;相反在基站比较密集的地方，应提高该值，以 避免乒乓效应并同时缩短切换的反应时间。
换结束时才断开与原基站的链路，保持与新基站的通信链路 。
它是一个“先连接再断开”的过程。软切换中还包含更软切 换
，更软切换是指在同一小区内的扇区之间的信道切换。因为 这种切换只需要通过小区基站NedeB便可完成，不需要通过 移动交换中心MSC的处理，故称为更软切换是在小区内的扇 区与另一个小区或者是某个小区内的扇区之间进行的信道切 换。
随着Mobile IP和IPv6技术的发展，无线局域网通信系 统也引入了切换技术，并引入了快速切换和平滑切换两种不 同的切换机制。所谓快速切换即意味着低延时，是对移动 IPv6协议的扩展，平滑切换则是减小了数据包的丢失率。
而在B3G/4G系统中，切换技术更加复杂，是综合网络 特性和用户要求等因素后在不同子网之间的切换，属于垂直 切换技术，该技术不但保留了传统切换的基本功能，而且能 保证用户在任何时间，任何地点能够获得最佳服务。此处的 “最佳”体现在切换过程中用户的毫无觉察。切换后用户进
2.4移动台到基站的距离引起的切换 各服务小区中移动台到基站的距离限制和网络规划中规
定的该小区半径将被存入基站数据库中，系统将不断地检查 比较移动台到基站的距离和极限距离，如果超过பைடு நூலகம்限距离就 执行切换。
2.5话务切换 如果一个小区的话务量即将达到小区容量的极限，而附
近小区话务量较小，这时可以将高话务小区的链路切换到低 话务小区中，以此来平衡话务分布。这类切换的链路通常都 位于小区边缘。这种由话务量引起的切换一般是由MSC或基 站控制器来控制。另外一种基于话务量的切换情况是在微蜂 窝和宏蜂窝的双层网中，通过微蜂窝和宏蜂窝之间的切换来 平衡两者的话务量分布。
入 更为理想的网络享受更好的服务。从网络的角度来看这样的 切换还确保了带宽的高效使用，网络负载的平衡。
2.切换的原因
引起切换有许多原因，最主要的原因是空中接口的连接 再也不能满足要求，为了提高连接质量保证移动用户的通话 顺利进行，就需要进行切换。触发切换的原因有：
2.1功率预算引起的切换 在GSM系统中，为了使移动用户将通话永远建立在接收
3.切换控制方式
移动通信系统共有三种切换控制方式:
1).移动台控制切换(MCHO) 移动台控制切换是通过移动台持续监视通信端口的信号
强度和质量，当满足切换条件时，移动台选择一个最好的切 换侯选项并发起切换请求。欧洲数字无绳电信系统(DECT)和 个人接入通信系统(PALS)采用的就是这种控制方式。
2.3信号质量引起的切换 有时候信道遭受到干扰可能引起信道质量较大的衰减，
使信道的纠错功能不能保证信号质量到可以接受的水平，这 时就需要切换到质量较好的信道，即便原信道信号的电平足 够强。
比如在GSM系统中，当BSC从移动台和基站上(下)行测 量报告中发现上(下)行误码率过高，超过质量切换的门限值 ,就会触发救援性质量切换。针对这种切换，也有一个救援性 质量切换容量值(HOMARGINRXQUAL)，对该值的设置应宽 松一些，只要目标小区的信号电平不是比当前小区差很多， 就应鼓励进行切换，以尽量改善正在进行通话的质量。
电平最高的小区上，在移动台穿过两小区的边界时，如果 BSC根据移动台的测量报告发现某邻小区的接收电平满足一 定的要求，就将触发到该小区的功率预算切换。正常的话， 功率预算切换应占到切换总数的50%以上。在CDMA系统中 ，因为它是一个干扰受限系统，其系统容量与整个网络的干 扰情况密切相关。为了使整个PLMN中干扰电平的统计平均 值减少，将链路切换到最小路径损耗的信道上。 2.2信号强度引起的切换