淺談WCDMA系統的切換技術(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系統的重要組成部分，而軟切換是該系統使用的最廣泛的方法。它在提高系統容量的同時(shí)，減少了切換過(guò)程的掉話(huà)率，消除了“乒乓效應”，“拐角效應”等?？捎行У乇ＷC系統的穩定性，可靠性和用戶(hù)通話(huà)的連續性。正確認識和理解切換技術(shù)，對日常網(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)臺在通話(huà)的過(guò)程中，從一個(gè)基站或信道轉移到另一個(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性和通話(huà)質(zhì)量。

2 切換分類(lèi)
在WCDMA系統中，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之間的信道切換。移動(dòng)用戶(hù)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(hù)從一個(gè)小區移動(dòng)到另一個(gè)小區時(shí)，可以同時(shí)與兩個(gè)或多個(gè)小區建立連接，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斷掉與原有基站的連接，沒(méi)有通信中斷的現象。這種切換發(fā)生在載波頻率相同的基站覆蓋小區之間的信道切換。
對于更軟切換，指在同一小區的不同扇區之間發(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：測量控制，測量報告，切換判決，切換執行；首先，終端通過(guò)接收網(wǎng)絡(luò )發(fā)送的測量控制信息，獲取需要進(jìn)行測量的參數；然后，終端發(fā)送測量報告信息給網(wǎng)絡(luò )；接著(zhù)，網(wǎng)絡(luò )做出切換的判斷；在執行階段，終端根據信令流程做出響應。

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利用其獨特的物理信道，例如一個(gè)與獨特的擾碼序列相結合的信道(或擴頻)碼。只要BS知道相關(guān)連接參數，比如UE采用的碼子，該信號能被多個(gè)BS接收到。進(jìn)入SHO后，這些用戶(hù)指定的信息和其他參數就被發(fā)送到新的BS上。
在軟切換中，信號由不同BS接收并處理。被檢測出的比特序列被傳送到當前SRNC中，然后由SRNC從所有相關(guān)BS中有選擇的結合接收數據包。
由于信號能被多個(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)獨立的從BS到UE的鏈路。由UTRAN下來(lái)的數據被SRNC復制并最終轉移到所有相關(guān)的BS中。因為BS使用不同的擾碼，所以UE根據不同的擾碼，能夠識別不同的信號。
4．2 功率控制
在下行鏈路有多個(gè)SHO鏈路活躍的情況下，必須對每條信號無(wú)線(xiàn)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。因此有的下行無(wú)線(xiàn)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SRNC監測到有功率漂移時(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指令被設定成TPCest=1(增加功率)或TPCest=0(降低功率)。因此當前下行鏈路功率P(k-1)隨著(zhù)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)表示內環(huán)功率控制過(guò)程中第k個(gè)功率調整量，Pbal(k)表示為了平衡無(wú)線(xiàn)鏈路的功率向一個(gè)共同的參考功率靠攏，根據下行功率控制過(guò)程得到的一個(gè)修正值。Pref表示下行鏈路參考功率，Pp-CPICH表示主公共導頻信道(CPICH)的發(fā)射功率，r是調整系數，介于0到1之間。Pinit是上—個(gè)調整周期內最后一個(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指令檢測錯誤出現功率漂移的問(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)控制對應的UE。只要當BS向UE發(fā)出降低或者提高功率的指令時(shí)，UE就會(huì )采取相應的措施來(lái)執行。但對于一些不可靠的功率控制指令，UE會(huì )屏蔽它。