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切换流程
切换过程是移动通讯区别于固定通讯的一个显著特征之一, 当UE使用的小区或制式(FDD ,TDD) 发生变化时, 我们就说UE发生了切换。 WCDMA支持的切换包括软切换, 硬切换,前向切换和系统间切换。软切换和硬切换主要是由网络侧发起,前向切换主要是UE发起,而系统间切换既有网络侧发起的情况,又有UE发起的情况。发生切换的原因包括UE的移动、资源的优化配置、人为干预等。
软切换
在WCDMA中,由于相邻小区存在同频的情况,UE 可以通过多条无线链路与网络进行通讯,在多条无线链路进行合并的时候,通过比较,选取信号较好的一条,从而达到优化通讯质量的目的,只有FDD制式才能进行软切换。根据小区之间位置的不同,软切换可以分为以下几种情况。
(1) NODEB内不同小区之间
NODEB内部的软切换
这种情况, 无线链路可以在NODEB内,也可以到SRNC再进行合并,如果在NODEB内部就完成了合并, 我们称之为更软切换。
(2) 不同NODEB之间
不同NODEB之间的软切换
(3) 不同RNC之间
不同RNC之间的软切换
软切换中一个重要问题就是多条无线链路的合并,WCDMA中使用宏分集(MACRO DIVERSITY) 技术对无线链路进行合并,就是根据一定的标准(如误码率)对来自不同无线链路的数据进行比较,选取质量较好的数据发给上层。
在软切换中,关于邻近小区有几个重要的概念:
1 )活动集, 指的是UE当前正在使用的小区的集合,软切换的执行结果就表现在活动集中小区增加或减少。
2 )观察集, UE根据UTRAN给的邻近小区信息,正在观察但不在活动集中的小区,UE对观察集中的小区进行测量,当测量结果符合一定的条件时,这些小区可能被加入活动集,所以有时也称为候选集;
3 )已检测集,UE已检测到,但既不属于活动集也不属于观察集的小区,UTRAN可以要求UE报告已检测集的测量结果;由于它们不属于邻近小区列表,所以有时也称之为未列出集。
软切换的过程可以分为以下几个步骤:
1 )UE根据RNC给的测量控制信息, 对同频的邻近小区进行测量,测量结果经过处理后,上报给RNC;
2 )RNC对上报的测量结果和设定的阀值进行比较,确定哪些小区应该增加,哪些应该删除;
3 )如果有小区需要增加,先通知NODEB准备好;
4 )RNC通过活动集更新消息,通知UE增加和/或删除小区;
5 )在UE成功进行了活动集更新后,如果删除了小区,则通知NODEB释放相应的资源。
在进行软切换的过程中,原来的通讯不受影响,所以能够完成从一个小区到另一个小区的平滑切换。
硬切换
当邻近小区属于异频小区时,不能进行软切换,这时可以进行硬切换,硬切换过程就是先中断跟原来小区的通讯,然后再从新的小区接进来,因此它的性能不如软切换,所以一般在不能进行软切换的时候,才会考虑硬切换。
硬切换的目标小区可以没有经过测量,适合于紧急情况下的硬切换,失败率较高;更常见的硬切换同样也要对目标小区先进行测量,但一般UE只配一个解码器,不能同时对两个频点的信号进行解码,所以为了UE能进行异频测量,在WCDMA中引入了压缩模式技术。
跟软切换类似,硬切换根据原小区和目标小区的位置关系,分为以下几种:
1)同一个小区内,FDD和TDD方式之间的硬切换;
2 ) NODEB内的小区之间;
3 )不同NODEB的小区之间;
4 )不同RNC的小区之间。
通常不同RNC之间发生硬切换时,两个RNC之间都存在IUR接口,否则就需要通过伴随迁移( RELOCATION ) 来完成硬切换。
UU接口有5个信令过程都能够完成硬切换:
1 )物理信道重配置(PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION );
2 )传输信道重配置(TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION);
3 )RB建立过程(RADIO BEAR SETUP );
4 )RB释放过程(RADIO BEAR RELEASE);
5 )RB重配置过程(RADIO BEAR RECONFIGURATION)。
下图以物理信道重配置为例给出不同NODEB之间小区硬切换的信令过程:
硬切换流程图
信令流程描述:
1)SRNC向目标小区所在的NODEB发送消息Radio Link Setup Request,要求其建立一条无线链路;
2)目标小区所在的NODEB向SRNC应答消息Radio Link Setup Response,表明无线链路建立成功;
3)SRNC采用ALCAP协议建立SRNC和目标NODEB的IUB接口传输承载,并且进行FP同步;
4)H信道向UE发送消息Physical Channel