越区切换和位置管理完整版

1、8/3/2021信息与通信工程系2越区切换和位置管理越区切换和位置管理 5.6.1 越区切换越区切换5.6.2 位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系3越区切换包括三方面的问题越区切换包括三方面的问题: 越区切换的准则越区切换的准则; 越区切换如何控制越区切换如何控制; 越区切换时信道分配。越区切换时信道分配。越区切换越区切换 指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。该过程也称自动链路从当前基站转移到另一个基站的过程。该过程也称自动链路转移路转移ALT(Automatic Link Transfer)。越

2、区切换通常发生在移动台从一个基站覆盖的小区进入另一越区切换通常发生在移动台从一个基站覆盖的小区进入另一基站覆盖小区的情况下基站覆盖小区的情况下,为保持通信的连续性为保持通信的连续性,将移动台与当将移动台与当前基站之间的链路转移到移动台与新基站之间的链路。前基站之间的链路转移到移动台与新基站之间的链路。越区切换越区切换 8/3/2021信息与通信工程系4越区切换越区切换8/3/2021信息与通信工程系5越区切换分类越区切换分类: 硬切换、软切换、更软切换。硬切换、软切换、更软切换。硬切换硬切换 在新的连接建立以前在新的连接建立以前,先中断旧的连接。先中断旧的连接。软切换软切换 既维持旧的连接既维

3、持旧的连接,又同时建立新的连接又同时建立新的连接,并利并利用新旧链路的分集合并来用新旧链路的分集合并来 改善通信质量，当与新基改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。（站建立可靠连接之后再中断旧链路。（CDMA可实可实现现BTS之间、之间、BSC 之间和之间和MSC之间的软切换。）之间的软切换。）更软切换更软切换 同一基站不同扇区之间的软切换称为更软同一基站不同扇区之间的软切换称为更软切换切换 。 越区切换越区切换 8/3/2021信息与通信工程系6越区切换越区切换8/3/2021信息与通信工程系7越区切换越区切换8/3/2021信息与通信工程系8越区切换的准则越区切换的准则 相

4、对信号强度准则相对信号强度准则 具有门限规定的相对信号强度准则具有门限规定的相对信号强度准则 具有滞后余量的相对信号强度准则具有滞后余量的相对信号强度准则 具有滞后余量和门限规定的相对信号强具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则度准则 点击查看动画越区切换越区切换 8/3/2021信息与通信工程系9越区切换的控制策略越区切换的控制策略包括：越区切换的参数控制、越区切换的过程控制。包括：越区切换的参数控制、越区切换的过程控制。在移动通信系统中在移动通信系统中,过程控制的方式主要有三种过程控制的方式主要有三种: 移动台控制的越区切换（移动台控制的越区切换（PACS、DECT） 网络控制的越区切换

5、（网络控制的越区切换（TACS） 移动台辅助的越区切换（移动台辅助的越区切换（GSM）越区切换越区切换 8/3/2021信息与通信工程系10越区切换时的信道分配越区切换时的信道分配它解决当呼叫要转换到新小区时它解决当呼叫要转换到新小区时,新小区如何分配信道新小区如何分配信道,使使得越区失败的概率尽量小的问题。常用的做法是在每个小得越区失败的概率尽量小的问题。常用的做法是在每个小区预留部分信道专门用于越区切换。区预留部分信道专门用于越区切换。越区切换越区切换 8/3/2021信息与通信工程系11 为什么需要位置管理？为什么需要位置管理？移动系统中，用户在系统覆盖范围内任意移动。为能把一移动系统中

6、，用户在系统覆盖范围内任意移动。为能把一个呼叫传送给移动的用户，必须有一个高效的位置管理系个呼叫传送给移动的用户，必须有一个高效的位置管理系统来跟踪用户的位置变化。统来跟踪用户的位置变化。现有的第二代移动系统中，位置管理采用两层数据库，即现有的第二代移动系统中，位置管理采用两层数据库，即原籍位置寄存器（原籍位置寄存器（HLR）和访问位置寄存器（）和访问位置寄存器（VLR）。通）。通常一个常一个PLMN网络由一个网络由一个HLR（它存储在其网络注册的所（它存储在其网络注册的所有用户信息，包括用户预定业务、记帐信息、位置信息等）有用户信息，包括用户预定业务、记帐信息、位置信息等）和若干个和若干个V

7、LR（一个位置区由一定数量的蜂窝小区组成，（一个位置区由一定数量的蜂窝小区组成，VLR管理该网络中若干位置区内的移动用户）组成。管理该网络中若干位置区内的移动用户）组成。 位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系12位置管理涉及到网络处理能力和网络通信能力。网位置管理涉及到网络处理能力和网络通信能力。网络处理能力涉及到数据库的大小、查询的频度和响络处理能力涉及到数据库的大小、查询的频度和响应速度等；网络通信能力涉及到传输位置更新和查应速度等；网络通信能力涉及到传输位置更新和查询信息所增加的业务量和时延等。询信息所增加的业务量和时延等。位置管理追求目标：以尽可能小的处理能力和附加位置管理

8、追求目标：以尽可能小的处理能力和附加的业务量，最快地确定用户位置，以容纳尽可能多的业务量，最快地确定用户位置，以容纳尽可能多的用户。的用户。位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系13位置管理任务：位置管理任务： 位置登记（位置登记（LocationRegistration） 呼叫传递（呼叫传递（Call Delivery）位置登记步骤：位置登记步骤：在移动台实时位置信息已知情况下，在移动台实时位置信息已知情况下，更新位置数据库（更新位置数据库（HLR和和VLR）和认证移动台。）和认证移动台。呼叫传递步骤：呼叫传递步骤：在有呼叫给移动台情况下，根据在有呼叫给移动台情况下，根据HLR和和

9、VLR中可用位置信息来定位移动台。中可用位置信息来定位移动台。位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系14与上述两个问题紧密相关两个问题是：与上述两个问题紧密相关两个问题是：位置更新位置更新（Location Update）和寻呼）和寻呼(Paging)。当用户进入一个新的当用户进入一个新的RA，将进行位置更新，位置更新解决的，将进行位置更新，位置更新解决的问题是移动台如何发现位置变化及何时报告它的当前位置。问题是移动台如何发现位置变化及何时报告它的当前位置。当有呼叫要到达该用户时，将在该当有呼叫要到达该用户时，将在该RA内进行寻呼，以确定出内进行寻呼，以确定出移动用户在哪一个小区内。

10、移动用户在哪一个小区内。实际系统中，位置登记区越大，位置更新的频率越低，每次实际系统中，位置登记区越大，位置更新的频率越低，每次呼叫寻呼的基站数目就越多，用于寻呼的开销就非常大。反呼叫寻呼的基站数目就越多，用于寻呼的开销就非常大。反之，如果移动台每进入一个小区就发送一次位置更新信息，之，如果移动台每进入一个小区就发送一次位置更新信息，则这时用户位置更新的开销非常大，但寻呼的开销就很小则这时用户位置更新的开销非常大，但寻呼的开销就很小 。 位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系15图528移动台位置登记过程位置登记过程位置登记过程位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系16图5

11、2呼叫传递过程呼叫传递过程呼叫传递过程位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系17位置更新策略位置更新策略基于时间的位置更新策略基于时间的位置更新策略用户每隔用户每隔T秒周期性地更新其位置。秒周期性地更新其位置。T的确定可由系统根据的确定可由系统根据呼叫到达间隔的概率分布动态确定。呼叫到达间隔的概率分布动态确定。基于运动的位置更新策略基于运动的位置更新策略当移动台跨越一定数量的小区边界（运动门限）以后，移动当移动台跨越一定数量的小区边界（运动门限）以后，移动台就进行一次位置更新。台就进行一次位置更新。基于距离的位置更新策略基于距离的位置更新策略当移动台离开上次位置更新时所在小区的距离超过一定的值当移动台离开上次位置更新时所在小区的距离超过一定的值（距离门限）时，移动台进行一次位置更新。最佳距离门限（距离门限）时，移动台进行一次位置更新。最佳距离门限的确定取决于各个移动台的运动方式和呼叫到达参数。的确定取决于各个移动台的运动方式和呼叫到达参数。 位置管理位置管理8/3/2021信息与通信工程系18 基于距离的位置更新策略具有最好的性能，但实基于距离的位置更新策略具有最好的性能，但实现它的开销最大。它要求移动台能有不同小区之间现它的开销最大