閆楓

【摘要】 移動(dòng)通信具有具有鮮明的移動(dòng)性，因此在在迎來(lái)4G應(yīng)用的時(shí)代的同時(shí)，為了提高移動(dòng)通信的穩(wěn)定性，切換技術(shù)受到了更多的重視。促進(jìn)切換技術(shù)的發(fā)展對(duì)4G應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】 移動(dòng)通信 切換技術(shù) 通信工程

一、前言

移動(dòng)通信的出現(xiàn)及發(fā)展為生活及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的變革。移動(dòng)通信的主要特征就是移動(dòng)性，因此當(dāng)移動(dòng)終端在一個(gè)信號(hào)覆蓋區(qū)中移動(dòng)直至到相鄰的信號(hào)覆蓋區(qū)時(shí)，需要對(duì)通信進(jìn)行鏈路的重新偵測(cè)、斷開(kāi)與建立等。只有提高移動(dòng)終端在在移動(dòng)過(guò)程中鏈接的穩(wěn)定性和無(wú)縫鏈接才能促進(jìn)4G更加廣泛的應(yīng)用。本文從切換原因和切換技術(shù)方面進(jìn)行總結(jié)分析。

二、切換原因

導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行切換的原因不僅僅針對(duì)于移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)距離，而且包括以下幾個(gè)具體的方面：（1）信道質(zhì)量不足以提供通話(huà)服務(wù)。當(dāng)移動(dòng)通信終端所在的信道中有較為強(qiáng)的信道干擾時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)通話(huà)質(zhì)量大打折扣的現(xiàn)象，因此無(wú)論所在信道的信號(hào)多么的強(qiáng)，仍然無(wú)法提供優(yōu)秀的通話(huà)質(zhì)量，因此需要將通話(huà)信道切換到無(wú)干擾的質(zhì)量較好的通話(huà)信道。（2）移動(dòng)臺(tái)與基站距離超過(guò)基站所涵蓋的范圍。根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，規(guī)劃和測(cè)量基站和移動(dòng)臺(tái)的覆蓋范圍，并且將范圍存儲(chǔ)到基站的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在移動(dòng)終端進(jìn)行通信時(shí)，需要時(shí)時(shí)更新基站與移動(dòng)臺(tái)的距離，以便當(dāng)移動(dòng)范圍超出計(jì)劃的涵蓋范圍，則切換到新的基站進(jìn)行通話(huà)服務(wù)。（3）信號(hào)強(qiáng)度不足以進(jìn)行通話(huà)服務(wù)?；竞鸵苿?dòng)臺(tái)難免在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度較弱的情況，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，信號(hào)臺(tái)需要將通信服務(wù)切換到另一個(gè)小區(qū)服務(wù)，或者在小區(qū)內(nèi)部多個(gè)扇區(qū)之間尋找信號(hào)強(qiáng)度更佳的鏈路進(jìn)行切換。（4）小區(qū)呼吸。CMDA的通信網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)性，當(dāng)某小區(qū)內(nèi)的話(huà)務(wù)量較高時(shí)，意味著彼此之間干擾增強(qiáng)，影響通話(huà)質(zhì)量。而相比之下，相鄰小區(qū)具有較低的話(huà)務(wù)量時(shí)，負(fù)載較高校區(qū)的發(fā)射功率降低，縮小小區(qū)面積，從而達(dá)到小區(qū)邊緣的通話(huà)量進(jìn)入到相鄰小區(qū)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。

三、切換技術(shù)

針對(duì)切換具有的特性和需求，有三種切換技術(shù)。分別是硬切換、軟切換和接力切換。

（1）硬切換。頻率不同的小區(qū)間進(jìn)行信道切換時(shí)，被稱(chēng)硬切換。切換過(guò)程主要由斷開(kāi)、調(diào)頻和連接三個(gè)部分組成。主要是指先斷開(kāi)與原小區(qū)的通信連接，然后調(diào)頻到另一的小區(qū)頻率，然后與另一基地進(jìn)行連接。移動(dòng)臺(tái)在斷開(kāi)與之前基地的通信連接后，要經(jīng)過(guò)調(diào)頻的過(guò)程才能與另一基地進(jìn)行連接，因此通話(huà)時(shí)會(huì)有短暫的通信暫停，短暫的通信暫停會(huì)影響用戶(hù)的通話(huà)質(zhì)量。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)沒(méi)有及時(shí)的與新的基站進(jìn)行連接或者新基地話(huà)務(wù)量負(fù)載已過(guò)重，信道繁忙沒(méi)有連接成功時(shí)，會(huì)造成移動(dòng)臺(tái)的通信中斷。硬切換的優(yōu)點(diǎn)是，在切換算法中較為簡(jiǎn)單，使得負(fù)載較低。（2）軟切換。相比于硬切換而言，軟切換最大的不同在于是切換的兩個(gè)小區(qū)具有相同導(dǎo)頻信道的載波頻率。因此在移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行軟切換時(shí)，只需進(jìn)行兩個(gè)步驟，連接和斷開(kāi)。即在移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)的切換過(guò)程中，移動(dòng)臺(tái)與另一小區(qū)先建立連接，當(dāng)通信穩(wěn)定性與通信質(zhì)量都已達(dá)到通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再斷開(kāi)與之前小區(qū)的信道連接。相比之下，軟切換具有不會(huì)暫停通信和中斷通信的特點(diǎn)。軟切換的切換特點(diǎn)決定了軟切換具有高的切換成功率。（3）接力切換。當(dāng)硬切換與軟切換無(wú)法滿(mǎn)足通信需求時(shí)，產(chǎn)生了接力切換技術(shù)。將信道的上行信道與下行信道進(jìn)行分開(kāi)切換，所以被稱(chēng)作接力切換。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在需要進(jìn)行基站的切換時(shí)，首先與另一基站聯(lián)系，并且進(jìn)行測(cè)量。將上行信道與另一基站的進(jìn)行預(yù)同步，不單單解決了在通信的過(guò)程中可能造成的短暫暫停甚至是通信中斷的問(wèn)題，還能夠減少切換所需時(shí)間。當(dāng)上行信道與另一基站進(jìn)行穩(wěn)定連接后，下行信道由之前基站切換到與上行信道所在的同一基站，完成整個(gè)切換過(guò)程。接力切換相比于硬切換具有高的切換成功率，減少了通信中斷的概率。相比于軟切換減少了對(duì)于信道資源占用，并且解決了下行信道具有高的干擾性的問(wèn)題。主流的切換機(jī)制分為兩種，第一種是移動(dòng)終端進(jìn)行主動(dòng)的通信質(zhì)量和信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量，移動(dòng)終端進(jìn)行主動(dòng)切換。第二種是移動(dòng)終端所在的基站進(jìn)行信道的檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果決定是否切換。在兩種切換機(jī)制中，軟切換起到主要作用，其它切換技術(shù)扶助作用。而無(wú)論是哪種切換技術(shù)，都是缺一不可的。

四、總結(jié)

切換技術(shù)的成熟與否穩(wěn)定與否決定著4G可靠漫游是否能實(shí)現(xiàn)，因此切換技術(shù)在4G技術(shù)的發(fā)展歷程中始終占據(jù)著重要地位。切換技術(shù)同樣是移動(dòng)通信所具有的特點(diǎn)，只有當(dāng)切換技術(shù)完美的結(jié)合與快速發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)4G通信技術(shù)的不斷發(fā)展和移動(dòng)通信質(zhì)量逐步提高。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 陳永，胡曉輝. 基于 GSM-R 鐵路無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的越區(qū)切換分析研究[J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2009（18）：4342-4345

[2] 唐宏，于曉，陳前斌. TD-SCDMA 集群通信系統(tǒng)切換算法研究[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2011，28（003）：1059-1061