移动通信中的切换技术研究

摘要

自从移动通信领域中引入的蜂窝概念，切换技术就开始出现，并成为了移动通信系统中的重要技术之一。切换技术是蜂窝系统所独有的功能，也是移动通信系统的一个关键特征，它直接影响整个系统的性能。当移动台的一个基站的覆盖范围移动到另一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保持与基站的通信。切换从本质上说是为了实现移动环境中数据业务的小区间连续覆盖而存在的，从现象上来看是把接入点从一个区换到另一个区。

本文研究的重点是移动通信系统中的切换技术，主要分析了CDMA、GSM、WCDMA系统中的切换算法，切换基本可以分为硬切换、软切换、更软切换。由于第二代移动通信系统的巨大成功，用户的高速增长与有限的系统容量和有限的业务之间的矛盾渐趋明显，第三代移动通信的标准化工作开始逐渐进入实质阶段。3G通信技术已经在慢慢成熟，新的4G技术也在不断的演变，要做到通信技术的完善和更前的发展，切换技术作为移动通信中的关键技术，起着重要的作用。因此，我们研究切换技术是为了更好的发展未来通信技术，提高网络的服务能力和运行质量。

关键词:切换,硬切换,软切换,切换算法

目录

摘要............................................................................................................ 错误！未定义书签。目录...................................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract第一章绪论.. (4)

1.1移动通信系统 (4)

............................................................ 错误！未定义书签。

1.1.1移动通信特点 (4)

1.1.2移动通信工作方式 (4)

1.2移动通信的发展 (5)

1.2.1全球移动通信发展历程 (5)

1.2.2我国移动通信的发展历程 (6)

1.3切换技术的发展 (7)

第二章切换技术 ........................ 错误！未定义书签。

2.1切换的定义及分类 (9)

2.2切换的原因 (9)

2.3切换的控制方式 (11)

第三章移动通信系统中的切换 (11)

3.1CDMA系统中的切换 (11)

3.1.1 CDMA系统概述 (11)

3.1.2 CDMA系统中的软切换 (12)

3.1.3 CDMA系统中的硬切换 (16)

3.2 GSM系统中的切换 (18)

3.2.1 GSM系统概述 (18)

3.2.2 GSM数字移动通信的主要技术 (19)

3.2.3 GSM切换 (19)

3.3 WCDMA系统中的切换 (21)

3.3.1 WCDMA系统概述 (21)

3.3.2 WCDMA中的切换 (22)

3.3.3 WCDMA中的软切换 (25)

第四章中国3G的切换 (28)

4.13G的简述 (28)

4.2中国3G的发展驱动力 (28)

4.3我国TD-SCDMA的切换过程 (30)

4.4我国TD-SCDMA系统接力切换性能简要分析 (34)

第五章结论与展望 (35)

参考文献 (37)

致谢 (38)

第一章绪论

1.1 移动通信系统

移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间进行的通信。随着社会的发展，科学技术的进步，人们希望能随时随地、迅速可靠地与通信的另一方进行信息交流。这就是我们要介绍的移动通信。这里所说的“信息交流”，不仅指双方的通话，还包括数据、传真和图像等通信业务。

1.1.1 移动通信特点

1.移动通信的传输信道必须使用无线电波，电波的传播条件恶劣。在陆地上，移动体往来于建筑和障碍物之间。

2.干扰严重。由于移动通信网络是无线电台、多波道通信系统，通信设备除受城市噪声影响干扰外，无线电台同屏干扰、互调干扰较为突出。因此，抗干扰措施在移动通信系统设计中显得尤为重要。

3.所用的无线电频率有限，接收戒备动态范围大。由于移动台的位置不断的变化，接收机和基站之间的距离也在不断的变化，导致接收信号不断的变化。

4.移动通信综合了各种通信技术。移动通信综合了交换技术，计算机技术和传输技术等。

5.对设备要求苛刻。移动用户常在野外，环境条件相对较差，因此对其设备要求相当的苛刻。

1.1.2 移动通信工作方式

移动通信按照用户的通话状态和频率使用的方法分，有三种工作方式：单工制、半双工制和双工制。

1.单工通信

（1）单工通信概念：所谓单工通信是指通信双方的电台交替地进行收信和发信，某一方收发信不能同时进行。

（2）单工通信分类

根据发射频率的异同又可以分为同频单工和异频单工不同的两类。

（3）单工通信的特点

优点：设备简单、省电、成本低。

缺点：由于使用PTT按讲开关使用不方便。

2.双工通信

（1）双工通信概念：所谓双工通信是指通信双方同时进行信息传输进行收信和发信，某一方收发信机能同时的工作方式，区别于后面的半双工通信，这种方式也称为全双工通信。

（2）双工通信分类：双工通信可分为频分双工和时分双工两类。

（3）双工通信的特点

优点：使用方便。

缺点：设备较复杂、耗电大。

3.半双工通信

（1）半双工通信的概念：半双工通信是指通信一端采用双工制，而移动台采用单工制。

（2）半双工通信的特点

优点：①移动台设备简单，价格低，耗电少。②收发采用不同频率，提高了频谱利用率。③移动台受临近电台干扰小。

缺点：移动台仍需按键发话，松键受话，使用不方便。

1.2 移动通信的发展

1.2.1 全球移动通信发展历程

全球移动通信的发展大致经历了以下几个阶段：

20世纪20～30年代：警车无线电调度电话（AM调幅），使用频率为2MHz。

20世纪40～50年代：人工接续的移动电话（FM调频）。单工工作方式，使用频段为150MHz及450MHz。

20世纪60年代：自动拨号移动电话。全双工工作方式，使用频段为150MHz 及450MHz。1964年美国开始研究更新的移动电话系统。

20世纪70～80年代：AMPS、TACS分别在美国、英国投入使用。

20世纪90年代：GSM数字移动通信系统和窄带CDMA数字移动通信系统及卫星移动通信。

21世纪初：基于窄带IS-95 CDMA技术的宽带CDMA技术的cdma2000、基于日本无线工业广播协会支持的纯WCDMA和欧洲电信标准协会定制的