《移動通信》論文論文題目GSM蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中切換技術(shù)的研究姓名學(xué)號學(xué)院專業(yè)班級摘要ABSTRACT第一章緒論1.1移動通信系統(tǒng)及其發(fā)展1.1.1移動通信及工作特點1.1.2移動通信系統(tǒng)的發(fā)展GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展1.3課題研究的目的及內(nèi)容1.4課題研究的意義第二章切換技術(shù)2.1切換的定義及分類2.2切換的原因2.3切換的控制方式第三章GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)中的切換GSM系統(tǒng)概述GSM數(shù)字移動通信的主要技術(shù)GSM切換第四章中國3G的切換3G的簡述4.2中國3G的發(fā)展驅(qū)動力第五章結(jié)論與展望主要參考文獻(xiàn)GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)中切換技術(shù)的研究摘要自從移動通信領(lǐng)域中引入的蜂窩概念，切換技術(shù)就開始出現(xiàn)，并成為了移動通信系統(tǒng)中的重要技術(shù)之一。切換技術(shù)是蜂窩系統(tǒng)所獨有的功能，也是移動通信系統(tǒng)的一個關(guān)鍵特征，它直接影響整個系統(tǒng)的性能。當(dāng)移動臺的一個基站的覆蓋范圍移動到另一個基站的覆蓋范圍，通過切換移動臺保持與基站的通信。切換從本質(zhì)上說是為了實現(xiàn)移動環(huán)境中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的小區(qū)間連續(xù)覆蓋而存在的，從現(xiàn)象上來看是把接入點從一個區(qū)換到另一個區(qū)。本文研究的重點是移動通信系統(tǒng)中的切換技術(shù)，主要分析了CDMA、GSM、WCDMA系統(tǒng)中的切換算法，切換基本可以分為硬切換、軟切換、更軟切換。由于第二代移動通信系統(tǒng)的巨大成功，用戶的高速增長與有限的系統(tǒng)容量和有限的業(yè)務(wù)之間的矛盾漸趨明顯，第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化工作開始逐漸進(jìn)入實質(zhì)階段。3G通信技術(shù)已經(jīng)在慢慢成熟，新的4G技術(shù)也在不斷的演變，要做到通信技術(shù)的完善和更前的發(fā)展，切換技術(shù)作為移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)，起著重要的作用。因此，我們研究切換技術(shù)是為了更好的發(fā)展未來通信技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力和運行質(zhì)量。關(guān)鍵詞：切換，硬切換,軟切換，切換算法ABSTRACTSincetheintroductionofmobilecommunicationinthefieldofcellularconcepts,switchtechnologybegantoappearasmobilecommunicationssysteminoneoftheimportanttechnology.Switchingtechnologyisacellularsystemfunctionuniquetothemobilecommunicationisalsoakeyfeatureofthesystem,itdirectlyaffectstheperformanceoftheentiresystem.Whenamobilebasecoveragemovingtoanotherstationcoverage,throughtheswitchandmobilecommunicationstations.Switchessentiallyforthemobileenvironmentdatabetweenthebusinesscommunityandthecontinuouscoveragefromthephenomenonexists,itistheaccesspointfromoneregiontoanotherregion.Thispaperfocusesonmobilecommunicationsystemswitchingtechnology,focusedontheCDMA,GSM,WCDMAsystemswitchingalgorithm,switchBasiccanbedividedintohardswitching,soft-switch,moresoftswitch.Becausethesecondgenerationofmobilecommunicationsystemswithgreatsuccessin,theuser'shigh-growthandlimitedsystemcapacityandlimitedbusinessconflictsbetweenbecomingobvious,thirdgenerationmobilecommunicationsstandardworkbegantograduallyintothesubstantivephase.3Gcommunicationtechnologyhasslowlymatured,thenew4gtechnologyevolutioncontinues,inordertoachievetheperfectionofcommunicationtechnologyandthedevelopmentofmore,beforeswitchingtechnologyasthekeyinmobilecommunicationtechnology,playsakeyrole.Therefore,westudyswitchingtechnologyinordertobetterdevelopfuturecommunicationtechnology,increasenetworkcapacityandquality.KEYWORDS:Handover,Soft-handover,Hard-handover,Handover-algorithms第一章緒論1.1移動通信系統(tǒng)及其發(fā)展移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間進(jìn)行的通信。隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們希望能隨時隨地、迅速可靠地與通信的另一方進(jìn)行信息交流。這就是我們要介紹的移動通信。這里所說的“信息交流”，不僅指雙方的通話，還包括數(shù)據(jù)、傳真和圖像等通信業(yè)務(wù)。1.1.1移動通信及工作特點移動通信的傳輸信道必須使用無線電波，電波的傳播條件惡劣。在陸地上，移動體往來于建筑和障礙物之間。2由于移動通信網(wǎng)絡(luò)是無線電臺、多波道通信系統(tǒng)，通信設(shè)備除受城市噪聲影響干擾外，無線電臺同屏干擾、互調(diào)干擾較為突出。因此，抗干擾措施在移動通信系統(tǒng)設(shè)計中顯得尤為重要。3所用的無線電頻率有限，接收戒備動態(tài)范圍大。由于移動臺的位置不斷的變化，接收機和基站之間的距離也在不斷的變化，導(dǎo)致接收信號不斷的變化。4.移動通信綜合了各種通信技術(shù)。移動通信綜合了交換技術(shù)，計算機技術(shù)和傳輸技術(shù)等。5.對設(shè)備要求苛刻。移動用戶常在野外，環(huán)境條件相對較差，因此對其設(shè)備要求相當(dāng)?shù)目量獭Ｒ苿油ㄐ虐凑沼脩舻耐ㄔ挔顟B(tài)和頻率使用的方法分，有三種工作方式：單工制、半雙工制和雙工制。1.單工通信（1）單工通信概念：所謂單工通信是指通信雙方的電臺交替地進(jìn)行收信和發(fā)信，某一方收發(fā)信不能同時進(jìn)行。（2）單工通信分類根據(jù)發(fā)射頻率的異同又可以分為同頻單工和異頻單工不同的兩類。（3）單工通信的特點優(yōu)點：設(shè)備簡單、省電、成本低。缺點：由于使用PTT按講開關(guān)使用不方便。雙工通信（1）雙工通信概念：所謂雙工通信是指通信雙方同時進(jìn)行信息傳輸進(jìn)行收信和發(fā)信，某一方收發(fā)信機能同時的工作方式，區(qū)別于后面的半雙工通信，這種方式也稱為全雙工通信。（2）雙工通信分類：雙工通信可分為頻分雙工和時分雙工兩類。（3）雙工通信的特點優(yōu)點：使用方便。缺點：設(shè)備較復(fù)雜、耗電大。半雙工通信（1）半雙工通信的概念：半雙工通信是指通信一端采用雙工制，而移動臺采用單工制。（2）半雙工通信的特點優(yōu)點：①移動臺設(shè)備簡單，價格低，耗電少。②收發(fā)采用不同頻率，提高了頻譜利用率。③移動臺受臨近電臺干擾小。缺點：移動臺仍需按鍵發(fā)話，松鍵受話，使用不方便。1.1.2移動通信系統(tǒng)的發(fā)展移動通信技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展最快的技術(shù)之一，其通信系統(tǒng)也在迅速發(fā)展，給人們的生活帶來了巨大改變，使人們擺脫有線的束縛從而可以享受到更全面的通信服務(wù)。從20世紀(jì)80年代開始，第一代移動通信系統(tǒng)出現(xiàn)并逐步商用化，這個時候的移動通信系統(tǒng)采用的還是模擬技術(shù)。其接入技術(shù)是頻分多址(FDMA)[14]，它僅能提供9.6kbit/s通信帶寬。典型系統(tǒng)有美國的模擬電話系統(tǒng)(AMPS)[14]、北歐的移動電話系統(tǒng)(NMT)[14]、英國的全接入通信系統(tǒng)(TACS)[14]等。到了20世紀(jì)90年代開始，數(shù)字蜂窩系統(tǒng)開始出現(xiàn)，這一時期，移動通信的商業(yè)化得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。第二代移動通信系統(tǒng)具有保密性強、頻譜利用率高、能提供豐富的業(yè)務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點，而且為用戶提供了無縫的國際漫游。其接入技術(shù)主要有時分多址技術(shù)(TDMA)和碼分多址技術(shù)(CDMA)兩種，它可以提供9.6~28.8kbit/s的傳輸速率。其典型系統(tǒng)，如歐洲的全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、北美的數(shù)字增強型系統(tǒng)IS-136、IS-95A、IS-95B、日本的個人數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(PDC)等。無論是第一代還是第二代移動通信系統(tǒng)，其主要的業(yè)務(wù)應(yīng)用都是在話音業(yè)務(wù)上。然而隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展和用戶對無線業(yè)務(wù)需求的不斷增長變化，支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和提供更多類型的業(yè)務(wù)已經(jīng)成為移動通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。移動通信系統(tǒng)開始了從提供語音業(yè)務(wù)到提供多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展過程。國際電聯(lián)認(rèn)可的第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)主要有三個，即美國提出的CDMA2000，歐洲和日本提出的WCDMA和我國提出的TD-SCDMAo第三代移動通信系統(tǒng)主要包括了全球無縫漫游；具有支持多媒體業(yè)務(wù)的能力，具有高寬帶、高速率、高頻譜率和大容量。雖然第三代的移動通信系統(tǒng)的出現(xiàn)使人類的通信方式出現(xiàn)革命性的轉(zhuǎn)變，然而第三代移動通信系統(tǒng)中不同的標(biāo)準(zhǔn)帶來的網(wǎng)絡(luò)融合問題和系統(tǒng)容量受限問題依然存在，所以當(dāng)今的第四代移動通信系統(tǒng)(B3G)移動通信系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)就是實現(xiàn)全球統(tǒng)一的通信體制。使終端用戶在任何時間、任何地點、進(jìn)行任何類型的通信服務(wù)都暢通無阻，且保證用戶總處于最佳連接狀態(tài)，是一代有能力徹底解決前三代通信系統(tǒng)主要弊端的最先進(jìn)的移動通信系統(tǒng)。當(dāng)前移動通信技術(shù)研究熱點主要集中在滿足B3G系統(tǒng)的對更高數(shù)據(jù)速率、更高機動性和無縫隙漫游的要求上。1.2GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)是由歐洲主要電信運營者和制造廠家組成的標(biāo)準(zhǔn)化委員會設(shè)計出來的，它是在蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成。蜂窩系統(tǒng)的概念和理論二十世紀(jì)六十年代就由美國貝爾實驗室等單位提了出來，但其復(fù)雜的控制系統(tǒng)，尤其是實現(xiàn)移動臺的控制直到七十年代隨著半導(dǎo)體技術(shù)的成熟，大規(guī)模集成電路器件和微處理器技術(shù)的發(fā)展以及表面貼裝工藝的廣泛應(yīng)用，才為蜂窩移動通信的實現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。直到1979年美國在芝加哥開通了第一個AMPS(先進(jìn)的移動電話業(yè)務(wù))模擬蜂窩系統(tǒng)，而北歐也于1981年9月在瑞典開通7NMT(Nordic移動電話)系統(tǒng)，接著歐洲先后在英國開通TACS系統(tǒng)，德國開通C—450系統(tǒng)等。蜂窩移動通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)路子系統(tǒng)(NSS)、無線基站子系統(tǒng)(BSS)和移動臺(MS)三大部分組成，如圖2—1所示。其中NSS與BSS之間的接口為〃A〃接口，BSS與MS之間的接口為〃Um〃接口。在模擬移動通信系統(tǒng)中，TACS規(guī)范只對Um接口進(jìn)行了規(guī)定，而未對A接口做任何的限制。因此，各設(shè)備生產(chǎn)廠家對A接口都采用各自的接口協(xié)議，對Um接口遵循TACS規(guī)范。也就是說，NSS系統(tǒng)和BSS系統(tǒng)只能采用一個廠家的設(shè)備，而MS可用不同廠家的設(shè)備。*蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成1.3課題研究的目的及內(nèi)容隨著通信技術(shù)的發(fā)展理論、通信科技技術(shù)的不斷提高，移動通信技術(shù)已經(jīng)成為人們生活必須，并不斷的被發(fā)展。移動臺在通話過程中從一個基站覆蓋區(qū)移動到另一個基站覆蓋區(qū)，或者由于外界干擾造成通話質(zhì)量下降時，必須改變原有的話音信道而轉(zhuǎn)接到一條新的空閑話音信道上，以繼續(xù)保持通話的過程。正確認(rèn)識和理解切換對我們的日常維護(hù)及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化有重要作用。由于移動通信系統(tǒng)采用蜂窩結(jié)構(gòu)，所以，移動臺在跨越空間劃分的小區(qū)時，必然要進(jìn)行切換，即完成移動臺到基站的空中接口的轉(zhuǎn)移。因此切換技術(shù)成為無線資源管理中的重要研究內(nèi)容之一。切換技術(shù)是移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)，適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。在移動通信系統(tǒng)中，切換的目的有2種可能，一種是實現(xiàn)漫游，另一種是為了提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，即降低掉話率，降低擁塞率。移動設(shè)備與對端通信點之間的通信會由于切換需要一定的時延，這可能造成數(shù)據(jù)丟失等問題，甚至通信連接的中斷，影響我們的正常通信。研究切換的目的就是要減少切換的延遲和丟包率，這樣我們才能更好的運用于實際的通信中。1.4課題研究的意義切換是數(shù)字蜂窩移動通信的一個主要特點，它保證移動用戶從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時通話的可靠性。在任何移動網(wǎng)中，切換是相當(dāng)重要的，這是因為在蜂窩結(jié)構(gòu)中，最大限度地使用了頻譜利用率。由于在系統(tǒng)中切換的存在，有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)分組的丟失，以及在兩個基站間來回產(chǎn)生幾次切換，導(dǎo)致“乒乓”效應(yīng)。因此好的切換機制，可以保證呼叫的數(shù)據(jù)分組正常傳輸，而不會丟失分組。由于軟切換無中斷時間，可有效限制“乒乓”效應(yīng)，進(jìn)而提高通信質(zhì)量。因此在移動網(wǎng)中軟切換機制得到了大力發(fā)展和應(yīng)用。但有關(guān)切換的問題是一個十分復(fù)雜的問題。不僅涉及小區(qū)的大小，小區(qū)內(nèi)移動終端數(shù)目和可用信道數(shù)目，發(fā)射功率，天線高度，無線電波傳播特性等因素，還涉及門限和容限等參數(shù)的選擇。雖在研究和應(yīng)用中己經(jīng)實現(xiàn)了切換的功能，但還存在有待于進(jìn)一步完善的必要性。因此有關(guān)切換的問題，不但涉及對現(xiàn)有問題的進(jìn)一步的研究，還涉及到對在應(yīng)用中出現(xiàn)的一些新問題的優(yōu)化，如對微小區(qū)的重迭及陰影區(qū)域的處理等等。第二章切換技術(shù)2.1切換技術(shù)的發(fā)展自從移動通信領(lǐng)域中引入的蜂窩概念，切換技術(shù)就開始出現(xiàn)，并成為了移動通信系統(tǒng)中的重要技術(shù)之一。切換技術(shù)是蜂窩系統(tǒng)所獨有的功能，也是移動通信系統(tǒng)的一個關(guān)鍵特征，它直接影響整個系統(tǒng)的性能。蜂窩結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)很高的用戶密度，但同時也出產(chǎn)生了一個很復(fù)雜的問題，那就是怎么才能確保用戶在移動過程中保持通信不中斷。為了解決這一問題提出了切換技術(shù)。所謂的切換就是當(dāng)用戶在蜂窩的覆蓋區(qū)域中移動時，正在進(jìn)行的呼叫從一個蜂窩系統(tǒng)轉(zhuǎn)到另一個蜂窩的過程。在傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中最典型的切換技術(shù)就是硬切換。切換過程中，移動臺（MS）先中斷與原基站的聯(lián)系，再與新基站取得聯(lián)系，是一個先斷開再連接〃的過程。在硬切換過程中只有一個業(yè)務(wù)信道被激活。對實時載體信道而言。這意味著載體的短暫斷開;對于非實時載體來說，這是無損耗的。這種硬切換包括載波頻率和引導(dǎo)信道PN序列偏移的轉(zhuǎn)換。隨著第三代移動通信系統(tǒng)的出現(xiàn)，開始出現(xiàn)軟切換技術(shù)。軟切換是指信道的載波頻率相同時的信道切換。軟切換只是引導(dǎo)信道PN序列偏移的轉(zhuǎn)換，而載波頻率不發(fā)生變化。在切換過程中，MS與原基站和新基站都保持著通信鏈路，在切換結(jié)束時才斷開與原基站的鏈路，保持與新基站的通信鏈路。它是一個“先連接再斷開〃的過程。軟切換中還包含更軟切換，更軟切換是指在同一小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)之間的信道切換。因為這種切換只需要通過小區(qū)基站（NodeB）便可完成，不需要通過移動交換中心（MSC）的處理，故稱為更軟切換，更軟切換是在小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)與另一個小區(qū)或者是某個小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)之間進(jìn)行的信道切換。切換后用戶進(jìn)入更為理想的網(wǎng)絡(luò)享受更好的服務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)的角度來看這樣的切換還確保了帶寬的高效使用，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的平衡。2.2切換的定義及分類切換的定義：當(dāng)移動臺一個基站的覆蓋范圍移動到另一個基站的覆蓋范圍，通過切換移動臺保持與基站的通信。切換從本質(zhì)上說是為了實現(xiàn)移動環(huán)境中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的小區(qū)間連續(xù)覆蓋而存在的，從現(xiàn)象上來看是把接入點從一個區(qū)換到另一個區(qū)。切換的目的：保證移動用戶通話的連續(xù)性，恰當(dāng)?shù)那袚Q算法有利于降低系統(tǒng)掉話率，增加網(wǎng)絡(luò)容量。接入期間采用切換主要是為了減少主被叫接入失敗，提高接入信道工作的可靠性。切換的分類：空閑切換，硬切換，軟切換，更軟切換.2.3切換的原因為什么會產(chǎn)生切換？有很多原因產(chǎn)生切換，其最主要的原因是空中接口的連接不適合要求，為了能正常的保持移動用戶順利的進(jìn)行通話。就要進(jìn)行切換，觸發(fā)切換的原因有：由功率的預(yù)算造成的切換GSM通信系統(tǒng)中，為了讓用戶通話建立在接收電平最高的地方，在移動臺穿過兩小區(qū)的邊界是，如果BSC報告某個小區(qū)能接收到的電平滿足要求，這樣就要造成小區(qū)功率預(yù)算的切換，正常情況下，功率預(yù)算切換與切換總數(shù)的比是1:2。在CDMA系統(tǒng)中，因為系統(tǒng)干擾受到限制的，使得系統(tǒng)的容量與整個網(wǎng)絡(luò)的干擾情況緊緊地聯(lián)系在一起。為了減少整個PLMN中干擾電平的平均值，把鏈路切換到最小路徑損耗的信道上。由信號的強弱造成的切換在移動臺接收到的信號很弱時，并有移動臺到別的小區(qū)，或者同一小區(qū)但是不同的頻率有更好的鏈路情況，可能會產(chǎn)生切換。這種類型的切換，相鄰的小區(qū)的接收電平值要大于服務(wù)小區(qū)的電平值，該值被稱為教授性電平切換容限，采用這種算法的目的也是為了避免不必要的救援切換而產(chǎn)生乒乓效應(yīng)。由信號的質(zhì)量造成的切換信道遭受到干擾將引起信號質(zhì)量的衰減，使前向糾錯不能產(chǎn)生可接受的質(zhì)量水平有時候信道遭受到干擾可能引起信道質(zhì)量較大的衰減，使信道的糾錯功能不可以保證信號的質(zhì)量成為可以接受的水平，這時就需要切換到質(zhì)量較好的信道，就算原信道信號的電平足夠。比如在GSM系統(tǒng)中，當(dāng)BSC從移動臺和基站上（下）行檢測報告中發(fā)覺上（下）行誤碼率過高，超過質(zhì)量切換的門限值，就會觸發(fā)救援性質(zhì)量切換。移動臺到基站的距離引起的切換各服務(wù)小區(qū)里移動臺到基站的距離限制和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中規(guī)定的該小區(qū)半徑將被存入基站數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)將不斷地檢查比較移動臺至基站的距離和規(guī)定距離，超過規(guī)定距離就產(chǎn)生切換。話務(wù)切換如果一個小區(qū)的話務(wù)量將大于該小區(qū)容量的極限，而附近小區(qū)話務(wù)量非常下，這時可以將高話務(wù)小區(qū)的鏈路切換到低話務(wù)小區(qū)中，以此來平衡話務(wù)分布。這種由話務(wù)量引起的切換一般是由MSC或基站控制器來控制。另外一種基于話務(wù)量的切換是在微觀蜂窩和宏觀蜂窩的雙層網(wǎng)中，通過微觀蜂窩和宏觀蜂窩之間的切換來平衡的話務(wù)量。2.4切換的控制方式切換控制的三種主要方式移動節(jié)點控制的越區(qū)切換（MCHO）。MCHO是低層無線系統(tǒng)最流行的技術(shù)，歐洲D(zhuǎn)ECT和北美PACS都采用這種方式。在這種方式中，MS持續(xù)監(jiān)督來自所接入的BS和幾個切換候選BS的強度和質(zhì)量。當(dāng)滿足條件時，MS選擇一個最好的切換候選項并發(fā)起切換的請求。網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換（NCHO）。網(wǎng)絡(luò)控制決定了NCHO切換過程，而MS完全處于被動狀態(tài)。首先由BS檢測MS的主要參數(shù)，如標(biāo)志無線鏈路質(zhì)量的接收信號強度指標(biāo)RSSI，當(dāng)它小于某個給定的值時，則向MSC發(fā)出切換請求°MSC命令其周圍的BS將檢測到的該MS的參數(shù)的結(jié)果上報、匯總到MSC，MSC根據(jù)匯總結(jié)果，比較、分析并選擇被切換的目標(biāo)小區(qū)的BS，一切又MSC決定。移動節(jié)點輔助的越區(qū)切換（MAHO）。在MAHO切換中，檢測信號強度RSSI和誤碼率BER，即移動臺將鄰近基站的RSSI測量結(jié)果報告給當(dāng)前基站，被測參數(shù)由網(wǎng)絡(luò)交給BSC和MSC進(jìn)行評估。這類切換已廣泛應(yīng)用于第二代移動通信中，它既允許小區(qū)內(nèi)，也允許小區(qū)間進(jìn)行切換。在切換過程中移動臺和網(wǎng)絡(luò)同時參與切換，移動臺負(fù)責(zé)測量，網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)判決。目前的GSM和CDMA系統(tǒng)均采用這種切換控制方式。第三章移動通信系統(tǒng)中的切換GSM系統(tǒng)中的切換GSM系統(tǒng)概述GSM:是GlobalSystemforMobilecommunication（全球移動通信系統(tǒng)）的簡稱。它是由歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化委員會設(shè)計的。80年代到90年代初，TACS系統(tǒng)是歐洲最普遍的模擬蜂窩系統(tǒng)。數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由三部分組成：移動臺、基站系統(tǒng)、交換系統(tǒng)，如圖設(shè)瓣籍號移動"暨記器交換中心■公共數(shù)據(jù)網(wǎng)公用交換電話網(wǎng)無限按口基站」j移動業(yè)務(wù)交換中心移動業(yè)務(wù)設(shè)瓣籍號移動"暨記器交換中心■公共數(shù)據(jù)網(wǎng)公用交換電話網(wǎng)無限按口基站」j移動業(yè)務(wù)交換中心移動業(yè)務(wù)交換中心物理連接表明邏輯關(guān)系多址技術(shù)：在數(shù)字蜂窩移動通信中，采用的多址技術(shù)有兩種：頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)。在工作頻帶內(nèi)，它以載波間隔200KHz進(jìn)行頻分，這樣在收、發(fā)各為25MHz的頻帶內(nèi)，可得到124對信道。然后在每個信道(幀)中又進(jìn)行時分，分成8個時隙，每個時隙對應(yīng)的信道稱為物理信道。在每個時隙(物理信道)中傳輸不同的邏輯信道。調(diào)制技術(shù)：在選擇數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)時，要考慮到兩方面的因數(shù)：功率的有效性和頻譜的有效性。對于功率有效的技術(shù)，它要求在相對低的載噪比(8.4dB或12dB)的情況下具有低的差錯概率(對應(yīng)于10-4或10-8)。對于頻譜有效性，它應(yīng)能在單位頻帶內(nèi)具有高的比特率(2bit/sHz)。GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)采用了GMSK調(diào)制方式。編碼技術(shù)：根據(jù)目的不同，編碼可分為信源編碼和信道編碼兩大類：信源編碼信道編碼交織技術(shù)：交織技術(shù)就是把信息碼在發(fā)端加以排列組合，使信息碼相互穿插交織后再發(fā)送到信道中去。交織技術(shù)的目的就是使成片或突發(fā)差錯轉(zhuǎn)換成隨機差錯。跳幀技術(shù)：跳頻就是發(fā)射信號時載波頻率不是固定的，而是不停地跳變。在接收端，本地振蕩的頻率也必須同步地跳變才能正確接收和解調(diào)出有用信號。均衡技術(shù)：自適應(yīng)均衡技術(shù)也是一種有效的抗多徑干擾的方法。所謂均衡，指的是信道均衡，也就是在接收端的信道均衡器中產(chǎn)生與信道特性相反的特性，抵消信道產(chǎn)生的干擾，從而正確的判決和恢復(fù)有用信號。GSM切換為了能夠清楚的了解GSM的切換過程，我們將把切換分為三個部分：預(yù)切換過程、切換執(zhí)行過程和切換以后的過程。預(yù)切換過程在GSM中的切換過程是移動臺輔助的切換（MAHO）。在切換過程中移動臺起到主要的作用。為切換算法提供了信息，執(zhí)行切換的決定和新的最合適的基站收發(fā)機BTS的選取均建立在又MS和BTS完成的幾種不同的測量上。描述MS和BTS能力的參數(shù)同樣形成切換算法輸入的一部分。移動測量為了在切換過程中提供幫助，MS對當(dāng)前的服務(wù)小區(qū)進(jìn)行接收信號強度和質(zhì)量的測量，對相鄰小區(qū)進(jìn)行接收信號強度的測量，并將它們報告給BTS。質(zhì)量測量是將當(dāng)前下行信道的比特誤碼率轉(zhuǎn)換成0?7中的一個值，接收信號強度轉(zhuǎn)換成6bit的數(shù)值。對附近小區(qū)的接收信號強度測量可以使用同樣的做法，這種做法是在上行發(fā)送和下行接收時隙中完成。在這一時隙中，MS轉(zhuǎn)到相鄰的小區(qū)廣播控制信道BCCH信道測量下行接收信號的強度，這些包括BCCH頻率的詳細(xì)內(nèi)容的測量被送往服務(wù)BTS，一個MS可以報告多達(dá)6個相鄰小區(qū)的情況，一個MS必須報告的相鄰小區(qū)BCCH載波頻率包括在BCCH和慢相關(guān)控制信道SACCH的發(fā)射信息中。由MS完成的下行信道測量報告給BTS。SACCH被用來攜帶這一信息。一個SACCH幀，每120ms發(fā)送一次，但由于交織，在BTS收到的一個完整的幀要480ms延時。同樣為了克服短期影響，瞬時無線鏈路使測量的降級在MS、BTS和BSC被平均化。由服務(wù)BTS完成上行信道測量，它包括質(zhì)量和接收信號強度測量。服務(wù)BTS把以上測量值和接收到的MS結(jié)果一起送給BSC。切換執(zhí)行圖3.4給出7MSC之間的切換過程。當(dāng)切換啟動，最適合的新的小區(qū)應(yīng)該得到認(rèn)定，MS和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入切換執(zhí)行，與BTS中斷連接，在新小區(qū)與新的BTS建立新連接。新小區(qū)的選擇決定了切換執(zhí)行的過程，如果新小區(qū)還是以前的BSC控制，那么我們稱之為BSC內(nèi)部切換，信令限制在BSC內(nèi)部而不包含MSC。如果新的BTS屬于MSC內(nèi)不同的BSC。那么切換被我認(rèn)為是MSC內(nèi)部切換。如果兩個BSC由不同的MSC控制，我們稱為MSC之間切換。

執(zhí)行切換切換請求/I■-..J測試報告/I分配切換她碼■■■■1N_切換命令..無線個道——切換命令k1發(fā)送切換報告IK1/切換請求/IXI切換請求證實yi1(ISIP)ACM(ISUP)r1/切換完成"切換完成IX發(fā)送結(jié)束信號IX清除命令~1/VANS清除完成(ISUP)rNBSCMSCMSCVLR(MSC)MSC之間切換過程VLR(MSC)上述三種不同情況的切換對信令的要求是不同。MSC之前切換用MAP的消息來完成。切換階段的由BSC將其切換請求通知新BSC。新舊BTS由同一個BSC控制，并且請求信息均通過MSC到達(dá)新的BSC。切換后處理如果MS與新網(wǎng)絡(luò)一致。當(dāng)他送出一個切換完成的消息給新的BTS。BSC就會收到來至網(wǎng)絡(luò)的新消息，占有的無線資源將被BSC釋放以及所有在A和A-bit接口安排給MS的資源。第四章中國3G的切換3G的簡述第三代移動通信系統(tǒng)（3G）最早1985年由國際電信聯(lián)盟（ITU）提出，當(dāng)時稱為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)（FPLMTS），1996年更名為IMT-2000（國際移動通信-2000），MM到商用。從1997年開始，由于第二代移動通信系統(tǒng)的巨大成功，用戶的高速增長與有限的系統(tǒng)容量和有限的業(yè)務(wù)之間的矛盾漸趨明顯，第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化工作開始逐漸進(jìn)入實質(zhì)階段。目前，第三代移動通信系統(tǒng)的框架已確定，將以衛(wèi)星移動通信網(wǎng)與地面移動通信網(wǎng)結(jié)合，形成一個對全球無縫覆蓋的立體通信網(wǎng)絡(luò)，滿足城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)不同密度用戶的通信需求，支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，實現(xiàn)人類個人通信的理想。與前兩代系統(tǒng)相比，第三代移動通信系統(tǒng)的主要特征是可提供豐富多彩的移動多媒體業(yè)務(wù)，其傳輸速率在高速移動環(huán)境中支持144kb/s，步行慢速移動環(huán)境中支持384kb/s，靜止?fàn)顟B(tài)下支持2Mb/s。其設(shè)計目標(biāo)是為了提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量、更好的通信質(zhì)量，而且要能在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無縫漫游及為用戶提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性。[16]目前，ITU認(rèn)可的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)有三種：美國的CDMA2000，歐洲的WCDMA，我國的TD-SCDMA。一般來說，3G的主要特性有三個：其一就是可以使用同一部手機實現(xiàn)全球漫游，使任意時間、任意地點、任何人之間的交流成為可能；其二是具有高速傳輸速率，在靜止或步行情況下，數(shù)據(jù)傳輸速率能達(dá)到2Mbit/s，在車速情況下，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到384kbit/s；另外一點就是能提供各項標(biāo)準(zhǔn)的通信業(yè)務(wù)。4.2中國3G的發(fā)展驅(qū)動力中國3G發(fā)展的驅(qū)動力不外于業(yè)務(wù)、容量、競爭、產(chǎn)業(yè)等相關(guān)因素，下面我們將從以下幾方面分別進(jìn)行分析：業(yè)務(wù)需求分析傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)在GSM中得到了充分的發(fā)展，在今后的幾年中特別是在中國，它仍然是最為重要的業(yè)務(wù)。但用戶已不再滿足單純的話音業(yè)務(wù)，希望運營者提供更為豐富的業(yè)務(wù)。目前，中國的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)剛處于起步階段，讓用戶接受和使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還有一個漸進(jìn)的過程；另外從移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的具體應(yīng)用分析，由于其速率、終端的限制，近期其應(yīng)用范圍主要集中在信息量不大，實時性要求較高的業(yè)務(wù)，而這些業(yè)務(wù)對接入速率的要求并不高，現(xiàn)有的2代半技術(shù)就可以很好支撐。容量需求分析根據(jù)我們對全國典型大城市高話務(wù)密度區(qū)的分析和預(yù)測，除少數(shù)特大城市外，現(xiàn)有的蜂窩移動通信頻率資源基本可以滿足2005年的業(yè)務(wù)需求。電信改革分析目前，中國電信運營市場已經(jīng)形成以中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國網(wǎng)通四大運營商為主的格局，但移動運營商只有中國移動、中國聯(lián)通。從電信改革的趨勢來看，現(xiàn)有四大電信運營商將逐步形成未來的四大全業(yè)務(wù)運營商，也就是說，中國電信和中國網(wǎng)通也將獲得移動通信運營許可。從移動通信的頻率角度分析，僅靠第二代移動通信技術(shù)，很難增發(fā)新的牌照。發(fā)展第三代移動通信將為增發(fā)移動牌照、調(diào)整電信運營市場格局創(chuàng)造條件。產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析由于中國的移動通信制造業(yè)起步較晚，初期的第二代移動通信設(shè)備在性能、可靠性方面難以與國外廠家抗衡，造成非常被動的競爭局面。中國的手機制造業(yè)發(fā)展非常迅速，但真正依靠自主研發(fā)、擁有自主技術(shù)和核心專利的廠家還很少。與第二代移動通信相比，中國對第三代移動通信的研究相對早一些，加之全球3G技術(shù)、設(shè)備的成熟和商用化進(jìn)程的推遲，客觀上為中國制造業(yè)贏得了時間。目前，中國3G系統(tǒng)的研發(fā)基本與國際同步，但TD-SCDMA的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯落后于WCDMA和CDMA2000。另外，3G終端設(shè)備方面的研究還比較落后。運營市場分析未來幾年，中國移動通信運營市場極有可