TD切换详解

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接力切换技术原理
1. 硬切换的基本概念 – Hard Handover:
1.先断开
2.再连接
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1. 硬切换的基本概念 – Hard Handover: 硬切换的最根本的物理限制条件就是目标信道和源信 道之间物理结构的不同和限制 例如: 模拟系统和GSM系统的目标信道和源信道需要工作在 不同的频率上,而手机只能同一时间工作在一个频率上 – 硬切换具有实现简单,控制简单,占用资源少的的特点, 但切换过程中会出现短暂中断,同时切换的可靠性稍差
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接力切换技术原理
2. 软切换的基本概念 – TD-SCDMA系统虽然也属于CDMA系统,但由于其物 理信道的特殊结构,决定了TD-SCDMA不可能采用软 切换技术 – 请你根据前面讲述的TD-SCDMA物理信道的结构,解 TD-SCDMA , 释上述观点是否正确? 答案:
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接力切换技术原理
2. 软切换的基本概念 – UE的Rake Receiver中的每一个 Finger负责接收一路信号. – UE的Rake Receiver中的Searcher 负责搜索多径信号和Neighbor.
Node-B Soft HO
Node-B
Softer HO
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2. 软切换的基本概念 – 软切换可以保持源信道和目标信道同时工作的能力,具 有切换可靠的显著特点 – 软切换还可以有效的降低手机和系统的发射功率,改善 背景噪声,提高系统容量 , – 软切换相应的会占用比较多的硬件和信道资源,特别是 在多路软切换的情况下,对硬件容量要求比较高
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接力切换技术原理
2. 软切换的基本概念 – Soft Handover: 所谓Soft Handover是指UE在连接到新的信道之前,无 论任何原因,都始终保持与原有信道的联接. 因而使通 信无任何中断. (Handover发生在不同的Node-B之间, 但必须是相同载频) – Softer Handover: 所谓Softer Handover是指切换发生在同一个Node-B 的不同的扇区之间. 基本概念与Soft Handover相同
接力切换技术原理
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接力切换技术原理
• 切换Handover是移动通信系统区别于固定通信系统的最 显著标志之一 • 切换可以按照实现方式和控制方式分为若干种类 • 最常用到的就是所谓的 – 硬切换 – 软切换 • TD-SCDMA系统中所采用的切换技术严格的讲是和上面 两种切换方式有所不同 • 这里这种介绍TD-SCDMA系统采用的接力切换技术的基 本原理
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接力切换技术原理
2. 软切换的基本概念 • Rake Receiver是实 现Soft Handover的 关键设备 • 通常要求Rake Receiver有多路接 收(Finger),用于对 不同路径的信号做 解调,每一个Finger 可以接收一个扇区 或一路多径信号. 1个搜索(Searcher),对不同路径信号做搜索
Байду номын сангаас
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3. 接力切换的基本概念 – 接力切换的基本原理:
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Target Cell Source Cell 5). 当接收到Target Cell的下行信号以后,UE在Target Cell发送切换完成信息.系统收到后关闭Source Cell资源,完成切换
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3. 接力切换的基本概念 正常通信状态 开始接力切换
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2. 软切换的基本概念
1.保持原有通信
2.加入新的连接
UE同时与两个扇区保持连接
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2. 软切换的基本概念 – 严格意义上讲,只有基于CDMA技术的移动通信系统具 备软切换的能力 – 由于CDMA系统的相邻扇区工作在相同的频率,不同扇 区的不同信道仅仅是所采用和分配的码不相同,因此采 用Rake接收机的CDMA手机都具备完成软切换的能力. 特别重要的一点是CDMA手机的上行信道是不以扇区 的变化而变化的 (你可以解释为什么吗?) – CDMA2000和UMTS系统实现软切换的原理是一样的 完成软切换的核心设备是Rake Receiver
3. 接力切换的基本概念 接力切换(Baton Handover)是TD-SCDMA移动通信系统 的核心技术之一 – 接力切换的基本原理: 1). 利用智能天线和上行同步等技术,源扇区Source Cell对UE 的距离和方位进行判断, 确定UE 是否移 动到了可进行切换的区域,并确定目标扇区Target Cell 2). 满足切换条件时,UE根据系统参数的要求,对目标扇 区信号做测量,并上报测量报告.UE的测量报告可 以是周期的,也可以由特定条件来触发,也可以由 RNC指定.系统根据UE的测量报告,确定最终的目 标扇区Target Cell
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接力切换技术原理
3. 接力切换的基本概念 – 接力切换小结 • 接力切换的采用,可以有效的降低TD-SCDMA手机 的硬件复杂程度 • 提高了相对于硬切换而言的切换成功率 • 提高了相对于软切换而言的设备和资源利用率 • TD-SCDMA系统不可以使用软切换 • 不能主观的下结论评价软切换好还是接力切换好, 客观的了解其特点最重要.我们这里介绍的是接力 切换的特点,以利于在实际工作中的扬长避短
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3. 接力切换的基本概念 – 从前面的接力切换过程可以看到,接力切换结合了硬切 换Hard Handover节省资源和和软切换Soft Handover 可靠性的的部分特点, 从而达到降低资源占用,减少切 换时间,提高切换成功率,降低切换掉话率的目的(相对 而言)
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1. 硬切换的基本概念 – Hard Handover: • 所谓Hard Handover是指UE在连接到新的信道之 前,无论任何原因,都必须先断开与原有信道的联接. 因而使通信有短暂的中断 • 早期的ANALOG和GSM所采用的切换,WCDMA不 同载频之间的切换. (不同载频,不同系统,不同信号 格式之间), 2G到3G, 3G到2G, FDD到TDD以及不 同载频之间的CDMA(CDMA2000,WCDMA,TDSCDMA)切换, 均为Hard Handover
3. 接力切换的基本概念 – 需要明确的是,由于TD-SCDMA在物理层结构的特点, 决定了TD-SCDMA不可以采用软切换技术,这里一些 基本的的原因有: • TD-SCDMA的UE在发射上行信号时,对不同的扇 区必须采用不同的Midamble,UE不具备同时向不 同的扇区发送不同的Midamble的物理能力 • 同理, UE对不同的扇区不能同时发送不同的扰码 • UE不能同时对不同的扇区做到上行同步 ……
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3. 接力切换的基本概念
Source Cell
Target Cell
4). UE向Target Cell 发射上行信号,此时的下行信号仍然 保持在Source Cell (不需要FPACH)
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3. 接力切换的基本概念 – 接力切换的基本原理: 5). 当接收到Target Cell的下行信号以后,UE在Target Cell发送切换完成信息.系统收到后关闭Source Cell资源,完成切换 • 从接力切换的过程可以看到,由于向目标扇区是直 接发送业务数据,因此通信中断时间很短,这是接力 切换最主要的优点 但由于上行信号的时间提前量和功率等参数都由 UE自行计算,精度难免初夏误差,从而可能降低切 换成功的可靠性
完成切换 – 这里仅限于基本概念理解,不涉及具体实现和控制过程, 如与实际有矛盾,以实际为准
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接力切换技术原理
3. 接力切换的基本概念 – *TD硬切换的基本原理: • 所有TD硬切换的过程和前面接力切换的过程基本 都是一致的 • 最主要的区别在于UE向目标扇区发送初始信号的 过程和UE初始打电话的过程一样,需要发送上行同 UE , 步码,然后等待目标扇区的FPACH的回答信息 • 优点是接入到DPCH信道的时间提前量和功率大小 很准确 • 缺点是需要等待FPACH的回答,从而使通信中断的 时间相对较长
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3. 接力切换的基本概念 – 接力切换的基本原理: 3). 系统通知目标扇区Target Cell完成信道分配,当 Target Cell做好切换的准备后,通过RNC将相关信 息通知Source Cell,再由Source Cell通知UE做切 换 4). UE接收切换指令后,利用前面对Target Cell测量时 获得的时间提前量偏差(TSource-TTarget),功率偏差 (PSource-PTarget),自行计算并向Target Cell 发射上行 信号,此时的下行信号仍然保持在Source Cell (*需要强调的是,此时上行信号是直接发送数据信 号,而不是上行同步码,因此不需要等待FPACH的 回答信息)
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3. 接力切换的基本概念
Source Cell
Target Cell
1). 源扇区Source Cell对UE 的距离和方位进行判断, 确定 UE 是否移动到了可进行切换的区域
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3. 接力切换的基本概念
Source Cell
Target Cell
2). UE对Target Cell做测量,并完成时间偏差和功率偏差的 计算,也称为预同步