淺談WCDMA系統的切換技術

摘要：首先描述了切換的定義，切換的分類和切換的過程；接下來重點介紹了WCDMA軟切換技術，包括：上下行鏈路的分析，功率控制，切換算法等；最后，通過具體的案例來加深對切換技術的理解。
關鍵詞：切換；軟切換；切換算法

0 引言
切換技術是WCDMA系統的重要組成部分，而軟切換是該系統使用的最廣泛的方法。它在提高系統容量的同時，減少了切換過程的掉話率，消除了“乒乓效應”，“拐角效應”等。可有效地保證系統的穩定性，可靠性和用戶通話的連續性。正確認識和理解切換技術，對日常網絡的優化起到了非常重要的作用。

1 切換的定義
切換是指移動臺在通話的過程中，從一個基站或信道轉移到另一個基站或信道的過程。通過切換，可以有效地保證通信的連續性和通話質量。

2 切換分類
在WCDMA系統中，按照切換方式劃分，切換主要可以分為以下三種類型：硬切換，軟切換，更軟切換。
硬切換指不同的基站覆蓋小區之間的信道切換。移動用戶在與新的基站建立連接前必須斷掉與原有基站的連接。
軟切換是指移動用戶從一個小區移動到另一個小區時，可以同時與兩個或多個小區建立連接，進行通信。在切換過程中，終端在與新的基站建立連接前不必斷掉與原有基站的連接，沒有通信中斷的現象。這種切換發生在載波頻率相同的基站覆蓋小區之間的信道切換。
對于更軟切換，指在同一小區的不同扇區之間發生的切換。

3 切換過程
切換過程一般大致分為以下幾個步驟：測量控制，測量報告，切換判決，切換執行；首先，終端通過接收網絡發送的測量控制信息，獲取需要進行測量的參數；然后，終端發送測量報告信息給網絡；接著，網絡做出切換的判斷；在執行階段，終端根據信令流程做出響應。

4 軟切換的特征
4．1 上下行鏈路
在上行鏈路方向，每個UE利用其獨特的物理信道，例如一個與獨特的擾碼序列相結合的信道(或擴頻)碼。只要BS知道相關連接參數，比如UE采用的碼子，該信號能被多個BS接收到。進入SHO后，這些用戶指定的信息和其他參數就被發送到新的BS上。
在軟切換中，信號由不同BS接收并處理。被檢測出的比特序列被傳送到當前SRNC中，然后由SRNC從所有相關BS中有選擇的結合接收數據包。
由于信號能被多個BS接收、合成，UE的發射功率可以被降低，進而減少干擾。
同理，在下行鏈路中每個激活集通道表示一個獨立的從BS到UE的鏈路。由UTRAN下來的數據被SRNC復制并最終轉移到所有相關的BS中。因為BS使用不同的擾碼，所以UE根據不同的擾碼，能夠識別不同的信號。
4．2 功率控制
在下行鏈路有多個SHO鏈路活躍的情況下，必須對每條信號無線鏈路進行功率控制。由UE發射到UTRAN的TPC指令只有一條，該指令卻被多個不同的BS接收。然而。TPC指令在空中傳送的過程中，由于某些原因，可能會發生差錯。因此有的下行無線鏈路可能增加功率，而其他的下行鏈路可能減少功率。這就產生了所謂的功率漂移。當SRNC監測到有功率漂移時，則通過Iub接口信令發起下行功率平衡過程。
這些TPC指令被設定成TPCest=1(增加功率)或TPCest=0(降低功率)。因此當前下行鏈路功率P(k-1)隨著更新的下行鏈路功率變化而變化作為新的發射功率P(k)。

其中PTPC(k)表示內環功率控制過程中第k個功率調整量，Pbal(k)表示為了平衡無線鏈路的功率向一個共同的參考功率靠攏，根據下行功率控制過程得到的一個修正值。Pref表示下行鏈路參考功率，Pp-CPICH表示主公共導頻信道(CPICH)的發射功率，r是調整系數，介于0到1之間。Pinit是上—個調整周期內最后一個時隙的碼域功率。通過采用這個算法可以解決由于下行鏈路TPC指令檢測錯誤出現功率漂移的問題。
在激活集中的每個BS都與UE之間有一個功率控制環。BS依靠不同的下行鏈路TPC指令來控制對應的UE。只要當BS向UE發出降低或者提高功率的指令時，UE就會采取相應的措施來執行。但對于一些不可靠的功率控制指令，UE會屏蔽它。