切換(handover)是指在移動通信的過程中,在保證通信不間斷的前提下,把通信的信道從一個無線信道轉換到另一個無線信道的這種功能。這是移動通信系統(tǒng)不可缺少的重要功能。
用戶在通話過程中,從一個基站覆蓋區(qū)移動到另一個基站覆蓋區(qū)時,或由于受到外界的干擾或其他原因使通信質量下降時,使用中的話音信道就會自動發(fā)出一個請求轉換信道的信號,通知移動通信業(yè)務交換中心,請求轉換到另一個覆蓋區(qū)基站的信道上去,或是轉換到另一條接收質量較好的信道上,以保證正常的通信。
信道切換硬切換和軟切換兩種。
硬切換是在不同頻率的基站或覆蓋小區(qū)之間的切換。這種切換的過程是移動臺(手機)先暫時斷開通話,在與原基站聯(lián)系的信道上,傳送切換的信令,移動臺自動向新的頻率調諧,與新的基站接上聯(lián)系,建立新的信道,從而完成切換的過程。簡單來說就是“先斷開、后切換”,切換的過程中約有1/5秒時間的短暫中斷。這是硬切換的特點。在FDMA和TDMA系統(tǒng)中，所有的切換都是硬切換都是硬切換。當切換發(fā)生時，手機總是先釋放原基站的信道，然后才能獲得新基站分配的信道，是一個"釋放-建立"的過程，切換過程發(fā)生在兩個基站過度區(qū)域或扇區(qū)之間，兩個基站或扇區(qū)是一種競爭的關系。如果在一定區(qū)域里兩基站信號強度劇烈變化，手機就會在兩個基站間來回切換，產生所謂的"乒乓效應"。這樣一方面給交換系統(tǒng)增加了負擔，另一方面也增加了掉話的可能性。
現(xiàn)在我們廣泛使用的“全球通(GSM)”系統(tǒng)就是采用這種硬切換的方式。因為原基站和移動到的新基站的電波頻率不同,移動臺在與原基站的聯(lián)系信道切斷后,往往不能馬上建立新基站的新信道,這時就出現(xiàn)一個短暫的通話中斷時間。在“全球通”系統(tǒng),這個時間大約是200毫秒。它對通話質量有點影響。
軟切換是發(fā)生在同一頻率的兩個不同基站之間的切換。在碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)中,采用的就是這種軟切換方式。當一部手機處于切換狀態(tài)下同時將會有兩個甚至更多的基站對它進行監(jiān)測，系統(tǒng)中的基站控制器將逐幀比較來自各個基站的有關這部手機的信號質量報告，并選用最好的一幀。可見CDMA的切換是一個"建立-比較-釋放"的過程，我們稱這種切換為軟切換，以區(qū)別與FDMA、TDMA中的切換。軟切換可以是同一基站控制器下的不同基站或不同基站控制器下不同基站之間發(fā)生的切換。所謂軟切換,就是在移動臺進入切換過程時,與原基站和新基站都有信道保持著聯(lián)系,一直到移動臺進入新基站覆蓋區(qū)并測出與新基站之間的傳輸質量已經達到指標要求時,才把與原基站之間的聯(lián)系信道切斷。簡單地說,軟切換的特點是“先切換、后斷開”。這種切換方式是在與新基站建立聯(lián)系信道后,才斷開與原基站的聯(lián)系信道,因此在切換過程中沒有中斷的問題,對通信質量沒有影響。
由于軟切換是在頻率相同的基站之間進行的,因此當移動臺移動到多個基站覆蓋區(qū)交界處時,移動臺將同時和多個基站保持聯(lián)系,起了業(yè)務信道分集的作用,加強了抗衰落的能力,因而不可能產生“掉話”。即使當移動臺進入了切換區(qū)而一時不能得到新基站的鏈路,也進入了等待切換的隊列,從而減少了系統(tǒng)的阻塞率。因此也可以說,軟切換是實現(xiàn)了“無縫”的切換。
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