所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时,并不先中断与原基站的联系。而以往的系统
所进行的都是硬切换,即先中断与原基站的联系,再在一指定时间内与新基站取得联系。软切换只
能在相同频率的CDMA信道间进行。它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。
这样可大大减少由于切换造成的掉话。因为据以往对模拟系统TDMA的测试统计,无线信道上9
0%的掉话是在切换过程中发生的。实现软切换以后,切换引起掉话的概率大大降低,保证了通信
的可靠性。
CDMA系统中移动台在进行业务信道通信中,会发生以下几种切换:
(1)软切换,在这种切换中,当移动台开始与一个新的基站联系时,并不立即中断与原来基站之
间的通信。软切换仅仅能用于具有相同频率的 CDMA信道之间,软切换可提供在基站边界处的
前向业务信道和反向业务信道的路径分集。
(2)更软切换,这种切换发生在同一基站具有相同频率的不同扇区之间。
(3)硬切换,在这一切换里,移动台先中断与原基站的联系,再与新基站取得联系。硬切换一般
发生在不同频率的CDMA信道间。
(4)CDMA到模拟切换,在这一切换里,移动台从CDMA业务信道转到模拟话音信道。
下面具体分析移动台是怎样进行软切换的。
在进行软切换时,移动台首先搜索所有导频并测量它们的强度。移动台合并计算导频的所有多径分
量(最多K个)的Ec/Io(一个比特的能量Ec与接收总频谱密度——噪声加信号——Io的
比值)来作为该导频的强度,K是移动台所能提供的解调单元数。当该导频强度Ec/Io大于一
个特定值T_ADD时,移动台认为此导频的强度已经足够大,能够对其进行正确解调,但尚未与
该导频对应的基站相联系时,它就向原基站发送一条导频强度测量消息,以通知原基站这种情况,
原基站再将移动的报告送往移动交换中心,移动交换中心则让新的基站安排一个前向业务信道给移
动台,并且原基站发送一条消息指示移动台开始切换。可见CDMA软切换是移动台辅助的切
换。
当收到来自基站的切换指示消息后,移动台将新基站的导频纳入有效导频集,开始对新基站和原基
站的前向业务信道同时进行解调。之后,移动台会向基站发送一条切换完成消息,通知基站自己已
经根据命令开始对两个基站同时解调了。
接下来,随着移动台的移动,可能两个基站中某一方的导频强度已经低于某一特定值T_DRO
P,这时移动台启动切换去掉计时器(移动台对在有效导频集和候选导频集里的每一个导频都有一
个切换去掉计时器,当与之相对应的导频强度比特定值D小时,计时器启动)。当该切换去掉计时
器T期满时(在此期间,其导频强度应始终低于D),移动台发送导频强度测量消息。两个基站接
收到导频强度测量消息后,将此信息送至MSC(移动交换中心),MSC再返回相应切换指示消
息,然后基站发切换指示消息给移动台,移动台将切换去掉计时器到期的导频将其从有效导频集中
去掉,此时移动台只与目前有效导频集内的导频所代表的基站保持通信,同时会发一条切换完成消
息告诉基站,表示切换已经完成。
更软切换是由基站完成的,并不通知MSC。对于同一移动台,不同扇区天线的接收信号对基站来
说就相当于不同的多径分量,并被合成一个话音帧送至选择器(Selector),作为此基站
的语音帧。而软切换是由MSC完成的,将来自不同基站的信号都送至选择器,由选择器选择最好
的一路,再进行话音编解码。
上面主要介绍了切换的类型以及软切换实现过程和更软切换的概念,在实现系统运行时,这些切换
是组合出现的,可能同时既有软切换,又有更软切换和硬切换。比如,一个移动台处于一个基站的
两个扇区和另一个基站交界的区域内,这时将发生软切换和更软切换。若处于三个基站交界处,又
会发生三方软切换。上面两种软切换都是基于具有相同载频的各方容量有余的条件下,若其中某一
相邻基站的相同载频已经达到满负荷,MSC就会让基站指示移动台切换到相邻基站的另一载频
上,这就是硬切换。在三方切换时,只要另两方中有一方的容量有余,都优先进行软切换。也就是
说,只有在无法进行软切换时才考虑使用硬切换。当然,若相邻基站恰巧处于不同MSC,这时即
使是同一载频,在目前也只能是进行硬切换,因为此时要更换声码器。如果以后BSC间使用了I
PI接口和ATM,才能实现MSC间的软切换。
整个软切换过程包括以下几步:
(1) 当导频强度达到T_ADD,移动台发送一个导频强度测量消息,并将该导频转到候选导
频集。
(2) 基站发送一个切换指示消息。
(3) 移动台将此导频转到有效导频集并发送一个切换完成消息。
(4) 导频强度掉到T_DROP以下,移动台启动切换去掉计时器。
(5) 切换去掉计时器到期,移动台发送一个导频强度测量消息。
(6) 基站发送一个切换指示消息。
(7) 移动台把导频从有效导频移到相邻导频集并发送切换完成消息。