TD-SCDMA支持的切换.doc

TD-SCDMA支持的切换TD-SCDMA支持的切换类型包括硬切换，接力切换两种。1.1.1 切换流程切换过程是移动通信区别于固定通信的一个显著特征之一，在如今的蜂窝结构的无线移动通信系统中，当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另外一个小区的过程中，为了保证通信的连续性，用户与原小区的通信链路要转移到新的小区或因为一些别的原因（网络负载和操作维护等）也会触发切换流程。1.1.1.1 硬切换与别的系统中的硬切换流程相比，TD-SCDMA系统中的硬切换同样采用了“先断后接”的流程。“断”指断开与原基站的专用信道的连接；“接”指建立与目标基站的专用信道的连接。在TD-SCDMA系统中，由于UE能够预先同目标小区建立同步，切换过程所用的时间将会大大减少，从而能够降低由切换引起的掉话率。硬切换有两种算法：采用基于相对导频强度判决准则的切换流程；采用基于导频强度和信号质量相结合的判决准则的切换流程。 总的来说，硬切换主要分为三个过程：测量过程、决策过程和执行过程。测量过程的主要功能是对于TD-SCDMA系统中切换要求的参数进行测量，并且对于测量报告的结果进行过滤。测量的过程主要分为同频测量和异频测量。这个过程主要涉及到测量报告的周期，格式等参数。决策过程的主要功能是根据网络和业务等各方面要求配置相应的参数，并参考相应的门限值和测量结果给出切换判决结果，最终决定用户终端是否切换以及切换的目标小区。决策过程的设计具体体现了切换算法中的各种切换准则，同时也是对TD-SCDMA系统特点的具体反映。执行过程的主要功能是当决策过程已经判决了用户终端需要进行相应的切换的时候，通过RNC与用户终端的信令交互使用户终端与目标小区建立连接，并为用户终端分配相应的无线资源，从而完成切换流程。 Inter-cell/Intra-Node B切换情况(1) 网络配置UE在同一Node B的不同小区间进行切换。(2) 流程图图3.30(3) 流程说明TD-SCDMA引入了N频点的概念，切换的实现与Node B的配置有关：若同一NB内配置三扇，则RNC向目标小区发送RADIO LINK ADDITION请求。当RNC收到目标小区的RADIO LINK ADDITION完成消息之后，向源小区发送业务数据（激活时间点到后只向目标小区发送下行数据）。同时RNC以AM模式向UE发送切换命令（PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息）。若RNC收到PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息，则切换成功，RNC释放源小区的链路资源。同时切换命令中IE的设置为：如果切换到目标小区的主频点，则IE“Frequency info”只携带一个频点信息；如果切换到目标小区的辅频点，则IE“Frequency info”包含两个频点信息（分别为目标小区的主频点和辅频点）。UE接到切换命令（PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息）后，首先判断切换类型：若切换命令中携带IE“Synchronization Parameters”，则判断为硬切换；若没有携带IE“Synchronization Parameters”，则判断为接力切换。若UE判断为硬切换，则重新在目标小区做接入。若同一NB内配置单扇，则不会触发同一NB内的切换过程，而是执行其他算法过程（如FDCA等）。同一NB内不同小区间切换的执行过程：n RNC判决进行切换后向NB发送无线链路增加请求，为目标小区建立无线链路；n 目标小区收到无线链路增加请求后，配置相应链路资源，配置完成后组织无线链路n 增加响应消息发往RNC；n RNC收到目标小区的响应消息后，为目标小区建立Iub传输承载；n RNC通过源小区的信道向UE发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消n 息，通知UE进行切换；n UE收到PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息后，做相应处理（如上n 所述）；n UE通过目标小区向RNC发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION n COMPLETE消息；n RNC收到该消息后删除源小区的无线链路和Iub传输承载，切换完成。 Inter-NB /Intra-RNC切换(1) 网络配置UE在同一RNC下的不同Node B间进行切换。(2) 流程图图3.31(3) 信令流程说明若源小区和目标小区属于同一RNC下的不同NB，则RNC的切换判决完成后，系统的处理基本同Inter-cell/Intra-Node B切换情况，不同的是RNC在目标小区建立无线链路时用RADIO LINK SETUP消息。1.1.1.2 接力切换接力切换(Baton Handover)是TD-SCDMA移动通信系统的核心技术之一。其设计思想是利用TDD系统特点和上行同步技术，在切换测量期间，利用开环技术进行并保持上行预同步，即UE可提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息；在切换期间，可以不中断业务数据的传输，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。 预同步过程接力切换的预同步过程属于开环预同步，在UE和网络通信过程中，UE需要对本小区基站和相邻小区基站的导频信号强度（P-CCPCH RSCP或者是DwPTS的信号强度）进行测量。在此过程中同时记录来自各邻近小区基站的信号与来自本小区基站信号的时延差，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步。开环预同步中移动台只是通过接收到的原小区和目标小区的信息计算上下行同步时间。例如：目标小区的SFN号和当前服务小区时间上有同步的SFN号，在连接模式 下，UE在t=TRxSFNi和t=TRxSFNk分别接收并检测出当前服务小区和目标小区上第一条路径到达的P-CCPCH信道承载的SFN信息，二者时间上的差值即为SFN-SFN 观测时间差，具体可采用公式计算：SFN-SFN OTD TRxTSk -TRxTSi其中：TRxTSi ：UE接收到的第i个当前服务小区的P-CCPCH信道的时间（以检测到的时间上第一条路径到达的信号为准）。TRxTSk ：UE接收到的第k个目标小区的P-CCPCH信道的最接近TRxTSi的时间（以检测到的时间上第一条路径到达的信号为准）。若目标小区的SFN号和当前服务小区时间上有非同步的SFN号，但其差值固定，则由于RNC可以知道其定时偏差，同样可以计算SFN_SFN OTD。切换时，如果采用开环预同步，则上行突发的时间提前量如下式所示： tu = tu0 +式中：= SFN-SFN OTD为UE测量到两个小区间的观测时差；tu0为UE在原小区上行发射定时提前量；tu为利用开环计算得到的在即将切换过去的小区上的上行发射定时提前量。 Inter-cell/Intra-Node B切换情况(1) 网络配置同硬切换。(2) 流程图图3.32(3) 信令流程说明RNC判决要向目标小区进行切换后，首先查询目标小区属性，若目标小区支持接力切换则执行接力切换过程。若目标小区和源小区属于同一个NB，则RNC向目标小区发送RADIO LINK ADDITION请求。当RNC收到目标小区的RADIO LINK ADDITION完成消息之后则向源小区和目标小区同时发送业务数据。同时RNC以AM模式向UE发送切换命令（PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息）。UE接到切换命令（PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息）后，首先判断切换类型：若没有携带IE“Synchronization Parameters”，则判断为接力切换。UE判断为接力切换，则UE将按此目标小区的数据，重新进行测量，获得终端至此目标小区的链路损耗及到达时间t（即开环功率和同步控制）。然后，UE首先将上行链路转移到目标小区，即向目标小区发送上行数据，同时从源小区（用开环同步和功率控制）接收下行数据。此分别收发的过程持续一段时间（该定时器由UE内部设置，并可以在测试过程中进行修改，实现时注意要保证同一TTI内数据包应在一个小区内传送）后，UE将下行链路也转移到目标小区，即开始在目标小区接收下行数据，中断和源小区的通信，完成切换过程。同一NB内不同小区间切换的执行过程：n RNC判决进行切换后向NB发送无线链路增加请求，为目标小区建立无线链路；n 目标小区收到无线链路增加请求后，配置相应链路资源，配置完成后组织无线链路n 增加响应消息发往RNC；n RNC收到目标小区的响应消息后，为目标小区建立Iub传输承载；n RNC通过源小区的信道向UE发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消n 息，通知UE进行切换；n UE收到PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息后，做相应处理（如上n 所述）；n UE通过目标小区向RNC发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION n COMPLETE消息；n RNC收到该消息后删除源小区的无线链路和Iub传输承载，切换完成。 Inter-NB /Intra-RNC切换(1) 网络配置同硬切换。(2) 流程图图3.33(3) 信令流程说明若源小区和目标小区属于同一RNC下的不同NB，则RNC的切换判决完成后，系统的处理基本同Inter-cell/Intra-Node B接力切换情况，不同的是RNC在目标小区建立无线链路时用RADIO LINK SETUP消息。1.1.1.3 重定位若源小区和目标小区分属于不同RNC，则切换过程实际上是一SRNS重定位过程，切换的信令流程将涉及CN。TD-SCDMA RAN系统实现时将这种情况的切换以硬切换方式处理。(1) 网络配置UE在属于不同RNC的小区间进行切换。(2) 流程图图3.34(3) 信令流程说明SRNC判决目标小区属于另一个RNC，则向CN发起RELOCATION REQUIRED，发起重定位过程。在该消息中，SRNC应指示重定位类型为“UE involved”或“UE not involved”。在没有Iur接口的情况下（TD-SCDMA系统实现中暂时不考虑Iur接口的实现），系统所做的重定位过程都是“UE involved”。TRNC收到CN发送的RELOCATION REQUEST消息后，向目标基站发起RL SETUP过程，为目标小区建立无线链路。然后，TRNC分别在Iub口和Iu口建立ALCAP数据承载（目标小区侧）并向CN响应RELOCATION REQUEST ACK消息。SRNC在收到CN发送的RELOCATION COMMAND消息后，通过源小区的信道以AM模式向UE发送PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION消息。TD-SCDMA RAN系统实现中，不同RNC间的切换执行硬切换过程，所以UE的处理按照硬切换进行。n SRNC判决进行切换（目标小区属于另一个RNC）后向CN发送RELOCATION n REQUIRED；n CN在TRNC侧建立SCCP连接，并向TRNC发送RELOCATION REQUEST；n TRNC收到该消息后向目标基站发送无线链路建立请求，为目标小区建立无线链路；n 目标小区收到无线链路建立请求后，配置相应链路资源；n TRNC收到目标小区的响应消息后，在目标小区侧分别建立Iub口和Iu口的ALCAPn 传输承载；n 建完传输承载后，TRNC向CN响应RELOCATION REQUEST ACK，表明目标RNCn 侧已准备好；n CN向SRNC发送RELOCATION COMMAND，指示SRNC开始进行重定位；n SRNC通过源小区的信道向UE发送PHYSICAL CHA