TDLTE與TDSDMA切換策略研究

1、西 安 郵 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目： TD-LTE與TD-SCDMA切換策略研究 學(xué) 院： 通信與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 班 級(jí)： 通工1001班 學(xué)生姓名： 張洪文 導(dǎo)師姓名： 張曉燕 職稱：副教授 起止時(shí)間： 2014年3月3日至2014年6月15日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信聲明書本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文TD-LTE與TD-SCDMA切換策略研究是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注；對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。論文

2、作者： （簽字）時(shí)間：2014年6月10日指導(dǎo)教師已閱： （簽字） 時(shí)間：2014年6月10日西 安 郵 電 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 學(xué)生姓名張洪文指導(dǎo)教師張曉燕職稱副教授學(xué)院 通信與信息工程學(xué)院專業(yè)通信工程題目TD-LTE與TD-SCDMA切換策略研究 任務(wù)與要求1. 學(xué)習(xí)TD-LTE和TD-SCDMA系統(tǒng)的基本架構(gòu)及系統(tǒng)內(nèi)切換策略2. 分析異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換的工作原理及切換流程3. 重點(diǎn)研究TD-LTE和TD-SCDMA系統(tǒng)間小區(qū)切換技術(shù)和切換流程4. 得出結(jié)論，給出建議開始日期2014年3月3日完成日期2014年6月15日院 長(簽字)2014年3月 7日西 安 郵 電 大 學(xué)畢 業(yè)

3、設(shè) 計(jì) (論文) 工 作 計(jì) 劃 2014年 3 月 10 日 學(xué)生姓名 張洪文 指導(dǎo)教師 張曉燕 職稱 副教授 學(xué)院 通信與信息工程學(xué)院 專業(yè) 通信工程 題目 TD-LTE與TD-SCDMA切換策略研究 工作進(jìn)程起 止 時(shí) 間工 作 內(nèi) 容3月3日至3月20日 導(dǎo)致知道查找論文所需資料 3月20日至3月27日 查找資料3月27日至4月5日 完成開題報(bào)告4月5日至4月19日 完成論文第一、二、三章內(nèi)容4月19日至4月29日 完成中期報(bào)告4月29日至5月20日 完善并修改畢業(yè)論文。5月20日至6月15日 準(zhǔn)備答辯。主要參考書目(資料)主要參考書目(資料) (1)郎為民.下一代移動(dòng)系統(tǒng)3G/B3G

4、M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2008(2)郎為民.UMTS中的LTE：基于OFDMA和SC- FDMA的無線接入M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2009月4952(3)賀昕，李斌. 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換技術(shù)M. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2009.06(4)文志成,張建明,劉強(qiáng)等.UMTS 系統(tǒng)無線協(xié)議與信令流程M.北京:電子工業(yè)出版社.2008.主要儀器設(shè)備及材料1.計(jì)算機(jī)一臺(tái)論文(設(shè)計(jì))過程中教師的指導(dǎo)安排每周指導(dǎo)一次，主要解答學(xué)生問題，指導(dǎo)研究進(jìn)度，并檢查閱讀資料筆記。對(duì)計(jì)劃的說明本計(jì)劃為開題之初所定，后續(xù)會(huì)根據(jù)具體情況隨時(shí)調(diào)整，最終一定按畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定結(jié)束日期完成。西安郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開

5、題報(bào)告通信與信息工程 學(xué)院 通信工程 專業(yè) 10 級(jí) 01 班課題名稱： TD-LTE與TD-SCDMA切換策略研究 學(xué)生姓名： 張洪文 學(xué)號(hào)：03101001指導(dǎo)教師： 張曉燕 報(bào)告日期： 2014年3月18日 1本課述題所涉及的問題及應(yīng)用現(xiàn)狀綜述隨著移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，人們對(duì)高帶寬、高頻譜效率、高速率網(wǎng)絡(luò)的要求越來越迫切，第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)TD-LTE 應(yīng)運(yùn)而生。自從2004年11月3GPP啟動(dòng)了長期演進(jìn)計(jì)劃（LTE，Long Term Evolution）項(xiàng)目后，LTE各項(xiàng)規(guī)范在逐步的探討并完成，LTE關(guān)鍵技術(shù)特性在逐漸引起人們的關(guān)注。LTE的協(xié)議滿足了開始定義跨4G技術(shù)的需求，

6、目前，物理層和層二、層三協(xié)議也已經(jīng)初步完成。LTE分為支持FDD和TDD兩種雙工方式，在基本多址接入技術(shù)上引入OFDM來代替CDMA，并在智能天線基礎(chǔ)上引入MIMO技術(shù)，形成SA+MIMO的先進(jìn)多天線技術(shù)，同時(shí)保持了特殊時(shí)隙和同步等原有技術(shù)和特點(diǎn)。在性能上獲得較大提升的同時(shí)，還盡量保證了TD及TD增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)向TD-LET網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。TD-LTE是基于TDD的接入方式考慮基于TD-SCDMA現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，TD-LTE是TD-SCDMA系統(tǒng)最終演進(jìn)的方向。TD-SCDMA與TD-LTE分別作為3G和4G的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用3G網(wǎng)絡(luò)為用戶提供語音業(yè)務(wù)和流量較少的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用4G網(wǎng)絡(luò)為用戶提供高速上

7、網(wǎng)等數(shù)據(jù)交互業(yè)務(wù)。實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)與4G網(wǎng)絡(luò)之間的平穩(wěn)切換，無縫連接，為用戶提供最佳服務(wù)是我們需要研究的問題。所以TD-SCDMA與TD-LTE的切換策略研究具有十分重要的意義。2本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題、解決的思路及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析TD-LTE與TD-SCDMA切換策略研究的關(guān)鍵問題是制定出兩系統(tǒng)間切換的策略，保證TD-LTE與TD-SCDMA能夠?qū)崿F(xiàn)高速切換。并且在終端與網(wǎng)絡(luò)之間始終保持一個(gè)可以接受的通信質(zhì)量水平，以防通信中斷。然而，不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間的切換判決除了傳統(tǒng)的接收信號(hào)強(qiáng)度、鏈路質(zhì)量以外，還有服務(wù)資費(fèi)、用戶偏好等。在不同接入技術(shù)的系統(tǒng)間的切換判決是多屬性多目標(biāo)判決，因此需要把

8、眾多影響判決的因素進(jìn)行統(tǒng)一、綜合決策和判斷。為解決這一關(guān)鍵性問題，解決思路如下： 1學(xué)習(xí)TD-LTE和TD-SCDMA系統(tǒng)的基本架構(gòu)及系統(tǒng)內(nèi)切換策略。TD-SCDMA的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，系統(tǒng)的基本架構(gòu)和系統(tǒng)內(nèi)切換策略都能在學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)查閱。通過查閱最新學(xué)術(shù)期刊文、獻(xiàn)可以了解TD-LTE系統(tǒng)的基本架構(gòu)和系統(tǒng)內(nèi)切換策略。2分析異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換的工作原理及切換流程。目前，已經(jīng)有數(shù)十種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)投入商用，為人們提供無線通信服務(wù)。這些無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)面向不同的應(yīng)用場景和目標(biāo)用戶，在全球不同地區(qū)和國家有著廣泛的市場應(yīng)用，這也為學(xué)習(xí)了解異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換的工作原理及切換流程提供了可行性。3研究TD-LTE和TD-S

9、CDMA系統(tǒng)間小區(qū)切換技術(shù)和切換流程。早在2004年11月份3GPP魁北京的會(huì)議上，3GPP決定開始3G系統(tǒng)的長期演進(jìn)（Long Term Evolution）的研究項(xiàng)目。經(jīng)過多年的發(fā)展，TD-LTE現(xiàn)已投入商用。相應(yīng)的切換策略技術(shù)也得到迅速發(fā)展。在3G/4G并存的今天，TD-LTE和TD-SCDMA系統(tǒng)間切換的技術(shù)研究正在不斷深入?？赏ㄟ^查閱搜集最新期刊文獻(xiàn)學(xué)習(xí)了解。3完成本課題的工作方案（1）查閱資料，增進(jìn)對(duì)TD-SCDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)，用一周的時(shí)間學(xué)習(xí)，最終做到對(duì)TD-SCDMA的全面了解與掌握。 （2）查閱資料，增進(jìn)對(duì)TD-LTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)，深入學(xué)習(xí)TD-LTE的關(guān)鍵技術(shù)，用一周

10、的時(shí)間最終做到對(duì)TD-LTE的全面了解與掌握。（3）搜索文獻(xiàn)、期刊，深入研究2G/3G并存時(shí)期所運(yùn)用的切換策略方案，作為3G/4G切換策略研究的預(yù)備知識(shí)。通過對(duì)2G/3G切換策略的學(xué)習(xí)，在更加熟悉切換常用方法策略外，還可以作為對(duì)3G/4G切換方案的借鑒，為進(jìn)一步研究TD-SCDMA與TD-LTE的切換策略打下基礎(chǔ)。（4）然后用一個(gè)月的時(shí)間搜集整合相關(guān)資料，分析TD-SCDMA與TD-LTE的切換策略，最終對(duì)3G/4G的切換策略有個(gè)深刻全面的認(rèn)識(shí)。（5）撰寫論文，完成論文初稿；最后完善并修改畢業(yè)論文。4指導(dǎo)教師審閱意見指導(dǎo)教師(簽字)： 2014 年 3 月 24 日說明：本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論

11、文(設(shè)計(jì))課題任務(wù)的學(xué)生在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 正式開始的第1周周五之前獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。西安郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)成績?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名張洪文性別男學(xué)號(hào)03101001專 業(yè)班 級(jí)通工1001班課題名稱TD-LTE與TD-SCDMA切換策略研究課題類型軟件設(shè)計(jì)類難度較難畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間2014 年3 月3 日6 月15 日指導(dǎo)教師張曉燕(職稱副教授 )課題任務(wù)完成情況論文 13 (千字)； 設(shè)計(jì)、計(jì)算說明書 xx (千字)； 圖紙 16 (張)；其它(含附件)指導(dǎo)教師意見分項(xiàng)得分：開題調(diào)研論證 分； 課題質(zhì)量（論文內(nèi)容） 分； 創(chuàng)新 分；論文撰寫（規(guī)范） 分； 學(xué)習(xí)態(tài)度 分；

12、外文翻譯 分指導(dǎo)教師審閱成績：指導(dǎo)教師(簽字)： 2014年 月 日評(píng)閱教師意見分項(xiàng)得分：選題 分； 開題調(diào)研論證 分； 課題質(zhì)量（論文內(nèi)容） 分； 創(chuàng)新 分；論文撰寫（規(guī)范） 分； 外文翻譯 分評(píng)閱成績： 評(píng)閱教師(簽字)： 2014 年 月 日驗(yàn)收小組意見分項(xiàng)得分：準(zhǔn)備情況 分； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量 分； （操作）回答問題 分驗(yàn)收成績：驗(yàn)收教師(組長)(簽字)： 2014 年 月 日II答辯小組意見分項(xiàng)得分：準(zhǔn)備情況 分； 陳述情況 分； 回答問題 分； 儀表 分答辯成績： 答辯小組組長(簽字)： 2014 年 月 日成績計(jì)算方法(填寫本系實(shí)用比例)指導(dǎo)教師成績 20 () 評(píng)閱成績 3

13、0 () 驗(yàn)收成績 30 () 答辯成績 20 ()學(xué)生實(shí)得成績(百分制)指導(dǎo)教師成績 評(píng)閱成績 驗(yàn)收成績 答辯成績 總評(píng) 答辯委員會(huì)意見畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))總評(píng)成績(等級(jí))： 學(xué)院答辯委員會(huì)主任(簽字)： 學(xué)院 (簽章) 2014 年 月 日備注西安郵電大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))成績?cè)u(píng)定表(續(xù)表)目錄摘要IABSTRACTII引言11 緒論21.1 移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀21.2 蜂窩組網(wǎng)理論的提出21.3 課題研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)32 蜂窩系統(tǒng)下的切換技術(shù)42.1 蜂窩通信系統(tǒng)概述42.1.1 第一代蜂窩移動(dòng)通信42.1.2 第二代蜂窩移動(dòng)通信42.1.3 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)52.1.4第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)6

14、2.2 蜂窩系統(tǒng)下的切換技術(shù)72.2.1切換概述72.2.2切換的分類72.2.3 切換的步驟83 TD-SCDMA及TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)部的切換技術(shù)93.1 TD-SCDMA系統(tǒng)切換技術(shù)93.1.1TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)概述93.1.2接力切換103.2 TD-LTE的切換技術(shù)163.2.1 TD-LTE系統(tǒng)概述163.2.2 LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)描述173.2.3TD-LTE的切換技術(shù)204 TD-SCDMA與TD-LTE間切換技術(shù)研究244.1TD-SCDMA與TD-LTE間切換概述244.1.1 數(shù)學(xué)加權(quán)法244.1.2層次分析法244.2 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換案例254.2.1 WCDMA與

15、GSM系統(tǒng)間切換過程254.3 TD-LTE與TD-SCDMA間切換技術(shù)27結(jié)論28致謝29摘要2013年12月，工信部向中國移動(dòng)、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)布4G牌照，從此TD-LTE與TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)共存已成為事實(shí)。在這種情況下，必須提供一種行之有效的切換策略以保證用戶在兩種類型的網(wǎng)絡(luò)間切換時(shí)仍然保持較好的連接性。在保證用戶能夠在TD-LTE與TD-SCDMA間自由切換的同時(shí)，還要確保網(wǎng)絡(luò)管理簡單易行。本文首先分析了蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中常見的切換技術(shù)，研究了TD-LTE和TD-SCDMA系統(tǒng)內(nèi)部各自采用的切換技術(shù)。在分析異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間常用的切換技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)、歸納總結(jié)最新相關(guān)文獻(xiàn)中提到的有

16、關(guān)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的切換判決和切換算法，得到了適合于TD-LTE和TD-SCDMA系統(tǒng)間行之有效的切換策略，并研究了相應(yīng)的越區(qū)判決算法和越區(qū)流程。關(guān)鍵詞 TD-LTE； TD-SCDMA；異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)； 切換AbstractDecember 2013, China MIIT ministerial 4G licenses from TD-LTE and TD-SCDMA network coexistence has become a reality and will remain in this condition for a long period of time. In this case, th

17、e switch must provide an effective strategy to ensure good connectivity remains the user to switch between the two types of networks. Ensuring the user can freely switch between TD-LTE and TD-SCDMA, we must also ensure that the network management simple. This paper studies the common switching techn

18、ology, and analyzes the TD-LTE and TD-SCDMA internal switching technology, and then study the handover between heterogeneous network technologies, through the relevant handover decision, the latest switching algorithm to summarize the relevant literature and research are summarized learning, and ult

19、imately get the specific decision algorithm and handover process between TD-LTE and TD-SCDMA each switch is proposed between TD-LTE and TD-SCDMA effective switching strategy.Keywords TD-LTE; TD-SCDMA; heterogeneous networks; switchII編號(hào)：時(shí)間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟頁碼：第31頁 共44頁引言上世紀(jì)70年代，移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)生了很大變化，人

20、們的生活方式也隨之發(fā)生巨大改變。21世紀(jì)初，已經(jīng)步入信息化時(shí)代的人們快節(jié)奏的工作、生活離不開信息的交流傳遞。為了提高工作效率、經(jīng)濟(jì)效益，人們渴望及時(shí)可靠、隨時(shí)隨地的信息交互。同時(shí)伴隨著寬帶無線接入及移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們逐漸意識(shí)到未來移動(dòng)通信的發(fā)展將是各種無線接入技術(shù)并存、相互補(bǔ)充，提供多種類型方式的接入技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的無縫接入，而非某種單一技術(shù)獨(dú)大的局面。TD-SCDMA（時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)）是中國提出的第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)， 2001 年被寫進(jìn)3GPP R4 標(biāo)準(zhǔn)。信息產(chǎn)業(yè)部為TD產(chǎn)業(yè)鏈的形成和TD技術(shù)的發(fā)展提供了很多支持，2009年，3G牌照發(fā)布，TD-SCDMA正式投入商

21、用。僅僅一年時(shí)間，用戶數(shù)量就突破500萬，并保持高速增長趨勢。為迎合人們對(duì)高帶寬、高效率、高速率需求， 2004年11月，3GPP啟動(dòng)了“LTE”項(xiàng)目，并于2009年9月完成了技術(shù)可行性研究。隨著中國工信部于2013年12月4日向中國三大電信運(yùn)營商頒發(fā)4G牌照，TD-LTE 與TD-SCDMA的共存已成為事實(shí)，并將長期維持這一狀況。如何做到異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的自由快速切換，成為各大通信運(yùn)營商及研究機(jī)構(gòu)競相研究的熱點(diǎn)課題。 隨著4G牌照發(fā)放，LTE步入商用，TD-LTE 與TD-SCDMA 間的相互切換也顯得尤為重要,也因此備受矚目。1 緒論1.1 移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀21世紀(jì)人們已經(jīng)步入信息化時(shí)代，快節(jié)奏

22、的工作、生活離不開信息的交流傳遞。為了提高工作效率、經(jīng)濟(jì)效益，人們渴望及時(shí)可靠隨時(shí)隨地的信息交互。隨著用戶業(yè)務(wù)需求的持續(xù)提高，全球標(biāo)準(zhǔn)化組織推出了新的演進(jìn)分組系統(tǒng)：無線接口長期演進(jìn)（LTE）和系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)（SAE）。無論是頻譜效率、傳輸速率還是時(shí)延性能，LTE系統(tǒng)都有很大提高。LTE作為現(xiàn)有3G向4G演進(jìn)的路線和方向，又分為兩個(gè)版本：FDD和TDD。TD-LTE是TDD版本的LTE技術(shù)，是TD-SCDMA的長期演進(jìn)方向。 LTE并非完整意義上的4G，相比之下，最大帶寬和上行峰值速率未能達(dá)到要求，其他指標(biāo)均合乎要求。LTE的后續(xù)演進(jìn)技術(shù)是LTE-Advanced，整體技術(shù)設(shè)計(jì)早已滿足了4G需求。

23、2008年6月，3GPP完成了LTE-Advanced的技術(shù)需求報(bào)告。2010年10月20日，ITU-R第5研究組（國際移動(dòng)同性能工作組，WP5D）在我國重慶的第9次會(huì)議上，最終確定LTE-Advanced和802.16m為4G標(biāo)準(zhǔn)。如今隨著13年中國工信部對(duì)中國三大電信運(yùn)營商4G牌照的頒布，TD-SCDMA與TD-LTE共存已成為事實(shí)。因此，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間迅速準(zhǔn)確的連接，成為各大運(yùn)營商及研究機(jī)構(gòu)競相研究的熱點(diǎn)。隨著LTE步入商用，TD-LTE 與TD-SCDMA 間的相互切換技術(shù)也越來越受到人們的關(guān)注。1.2 蜂窩組網(wǎng)理論的提出無線電通信起源于二戰(zhàn)時(shí)期，貝爾實(shí)驗(yàn)室首先提出蜂窩移動(dòng)通信的概念，

24、蜂窩組網(wǎng)和頻率復(fù)用是其基本理論和技術(shù)，見圖1-1所示。EBBEAFCDGFGDAG再用距離B相同字母小區(qū)使用相同頻率組圖1-1 蜂窩系統(tǒng)的頻率再用根據(jù)蜂窩組網(wǎng)理論，對(duì)于不同制式系統(tǒng)的工作載波頻率和不同用戶密度選擇不同的蜂窩小區(qū)。由于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)工作在2GHZ頻段，根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）的討論結(jié)果，蜂窩小區(qū)可以劃分為以下幾種類型（按照小區(qū)半徑R劃分）：宏小區(qū)（R0.5km）用于覆蓋室外、交通道路沿線及農(nóng)村、郊區(qū)等地區(qū)；微小區(qū)（R=0.050.5km）用于覆蓋城市繁華區(qū)等用戶密集地區(qū)；微微小區(qū)（R0.05km）用于覆蓋室內(nèi)移動(dòng)通信環(huán)境。當(dāng)頻道數(shù)不足以滿足用戶要求時(shí)，可采用小區(qū)分裂方法，將

25、原蜂窩小區(qū)分裂成若干個(gè)更小的微蜂窩小區(qū)和微微蜂窩小區(qū)，這樣，就能夠有效地?cái)U(kuò)大系統(tǒng)容量和降低發(fā)射功率。在蜂窩組網(wǎng)理論中，頻率復(fù)用占有重要的地位。因?yàn)殡姴▊鬏敁p耗能夠提供足夠的隔離度，所以某一基站的工作頻率可以讓相隔一定距離的另一個(gè)基站重復(fù)使用。但在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于同頻小區(qū)之間存在干擾，小區(qū)分裂是有一定限度的，即頻率資源是有限的。1.3 課題研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)論文介紹了移動(dòng)通信的發(fā)展史、分析了當(dāng)前移動(dòng)通信發(fā)展?fàn)顩r、闡述了未來移動(dòng)通信發(fā)展趨勢。對(duì)其中的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行了具體討論，對(duì)蜂窩系統(tǒng)下的切換進(jìn)行了概括總結(jié)。深入研究了TD-SCDMA系統(tǒng)及其特有的快速切換技術(shù)，重點(diǎn)闡述了TD-LTE系統(tǒng)

26、及其系統(tǒng)內(nèi)部的切換技術(shù)。論文對(duì)無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的切換策略進(jìn)行了探究，提出了在3G/4G共存環(huán)境下TD-SCDMA與TD-LTE間的切換策略。論文的結(jié)構(gòu)如下：第一章，總體介紹，對(duì)移動(dòng)通信發(fā)展?fàn)顩r，蜂窩網(wǎng)理論進(jìn)行總體介紹。第二章，蜂窩系統(tǒng)下切換技術(shù)介紹，首先對(duì)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展史進(jìn)行了回顧，進(jìn)而引出切換概念，進(jìn)而具體闡述切換發(fā)起原因，切換分類及切換的常見具體步驟。第三章，TD-LTE與TD-CSDMA內(nèi)部切換技術(shù)。首先對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)進(jìn)行概述，詳盡介紹TD-SCDMA系統(tǒng)，然后具體闡述其特有的接力切換技術(shù)，并用做出了接力切換示流程示意圖，一目了然。然后介紹TD-LTE系統(tǒng)背景，最后具體闡述

27、其內(nèi)部切換策略。第四章，TD-SCDMA與TD-LTE切換策略研究。本章是論文核心內(nèi)容，首先綜述3G/4G共存現(xiàn)狀，然后詳細(xì)闡述無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的切換技術(shù)，最后提出具體可行的TD-SCDMA與TD-LTE切換策略。2 蜂窩系統(tǒng)下的切換技術(shù)切換是移動(dòng)通信系統(tǒng)中最重要的無線資源管理功能之一，同時(shí)也是蜂窩系統(tǒng)中最重要和最復(fù)雜的工程之一。切換技術(shù)伴隨著蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)而生，隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展而逐步改進(jìn)。2.1 蜂窩通信系統(tǒng)概述21世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人們的生活發(fā)生了巨大變化。在物質(zhì)生活得到改善的同時(shí)，人們渴望更加便利的信息交互。人們的這一愿望也隨著移動(dòng)通信的發(fā)展而逐漸得以實(shí)現(xiàn)。

28、2.1.1 第一代蜂窩移動(dòng)通信上世紀(jì)70年代，微處理器的應(yīng)用及大規(guī)模集成電路的發(fā)展使蜂窩系統(tǒng)正式投入商用（1G）。模擬信號(hào)處理技術(shù)被第一代移動(dòng)通信所采用，因此又被稱作“模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)”。作為移動(dòng)通信起點(diǎn)，第一代蜂窩移動(dòng)通信的首先提出并使用蜂窩小區(qū)概念，并采用頻分多址（FDMA）和頻分雙工（FDD）技術(shù)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是相對(duì)落后的系統(tǒng)，除研究對(duì)象為模擬信號(hào)外，高昂的價(jià)格、復(fù)雜的設(shè)備、較大的干擾都是其面臨的問題，而且由于所用技術(shù)和頻段的不同，使得在國際間漫游成為奢望。由于第一代移動(dòng)通信發(fā)展時(shí)期美國電信體制改革的原因，美國均采用這一體制，因此，美國所有的運(yùn)營商都采用此標(biāo)準(zhǔn)。隨著移動(dòng)通信市場

29、的增大，價(jià)格的降低，應(yīng)用規(guī)模到上世紀(jì)末已經(jīng)十分壯大，即便到第二代移動(dòng)通信出現(xiàn)，仍然存在相當(dāng)大的市場份額。我國引入蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是在上世紀(jì)80年代，中國緊跟國際電聯(lián)步伐，引入英國的900MHz 全入網(wǎng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)中國電信行業(yè)由中國電信壟斷經(jīng)營，發(fā)展速度驚人，經(jīng)過短短十年的發(fā)展，人數(shù)就從最初的幾百戶增加了近五百萬！2.1.2 第二代蜂窩移動(dòng)通信上世紀(jì)80年代起，移動(dòng)通信開始朝著數(shù)字化的方向演進(jìn)。由于采用了國際電聯(lián)的制定規(guī)則，GSM在國際上取得了史無前例的成功，世界上的諸多主要國家紛紛選擇GSM標(biāo)準(zhǔn)。 甚至北美、南美（AMPS大本營）的許多國家和地區(qū)（如美國、加拿大和巴西）。我國也采用了這一

30、標(biāo)準(zhǔn)。世界范圍內(nèi)的漫游因GSM的廣泛采用而成為可能，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示百分之七十以上的用戶使用的是GSM系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)隨著使用數(shù)量的急劇增加，GSM系統(tǒng)也出現(xiàn)了一些問題。主要包括以下幾個(gè)方面：抗干擾能力不強(qiáng)、系統(tǒng)容量較小、頻譜利用率較低等。因此，國家標(biāo)準(zhǔn)化組織及世界各大主要運(yùn)營商又都紛紛開始研發(fā)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。碼分多址（CDMA）技術(shù)最早由美國科學(xué)家提出，這一方法使得頻譜利用率得到很大幅度的提升，并與1993年形成了美國IS-95標(biāo)準(zhǔn)。將頻譜利用率定義為一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)，每小區(qū)、每兆赫帶寬所支持的信道數(shù)。FDMA、TDMA、CDMA的頻譜利用率分別如下：FDMA：每對(duì)話音信道占用頻譜寬度2×30

31、kHz(AMPS),由于相鄰兩小區(qū)不能使用相同頻率，故頻率復(fù)用系數(shù)為11，頻譜利用率為1/（2×0.03×11）=（1.5/MHz）/小區(qū)。TDMA：每8對(duì)話音信道占用頻譜寬度為2×200MHz（GSM），頻率復(fù)用系數(shù)為7，鄰近小區(qū)使用不同頻率，頻譜利用率為8/(2×0.2×7)=(2.86MHz)/小區(qū)。CDMA：每20對(duì)話音信道占用頻譜寬度2×1250KHz（IS-95），鄰近小區(qū)頻率相同，頻率復(fù)用系數(shù)為1，頻譜利用率為20/(2×1.25×1)=(8/MHz)/小區(qū)?？梢姡瑪U(kuò)頻技術(shù)使得系統(tǒng)抗干擾能力得到很大提

32、升，同時(shí)頻譜效率也得到了改善，因此，IS-95CDMA技術(shù)可以說是移動(dòng)通信技術(shù)的重大突破。由于出現(xiàn)較晚，加上國家間利益沖突等諸多因素是，CDMA市場份額較低，但為第三代移動(dòng)通信技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.1.3 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)上世紀(jì)80年代，人們開始考慮個(gè)人通信（PCN），即“5W”任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)以任何方式進(jìn)行任何類型的信息交互，并要求有效降低網(wǎng)絡(luò)成本。通過近10年的討論思考，于上世紀(jì)末由國際電信聯(lián)盟確定未來公共陸地移動(dòng)電話更名為國際移動(dòng)通信系統(tǒng)，預(yù)備21世紀(jì)開始使用，最高傳輸速率達(dá)2kbit/s，基本實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信的要求。第三代通信系統(tǒng)主要特點(diǎn)列舉如下：a. 具有高的業(yè)務(wù)質(zhì)量話音和

33、數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量有待提高，要求做到網(wǎng)絡(luò)無縫連接。b. 傳輸時(shí)延問題得到解決c. 提高系統(tǒng)容量，增加頻譜利用效率d. 提供新興業(yè)務(wù)，例如，帶寬數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)等e. 要求系統(tǒng)靈活性較高，能夠?qū)崿F(xiàn)接口的統(tǒng)一，方便無繩電話、陸地蜂窩等的規(guī)范、3G必須實(shí)現(xiàn)多種形式廣域網(wǎng)件的互聯(lián)互通和網(wǎng)絡(luò)集成f. 實(shí)現(xiàn)兩代通信系統(tǒng)的兼容和過渡cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA是目前國際上三種主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其中，cdma2000和WCDMA屬于FDD方式；TD-SCDMA屬于TDD方式。系統(tǒng)的上、下行工作于同一頻率，具體技術(shù)分類如圖2-1所示。其中WCDMA是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本無線

34、工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會(huì)提出的寬帶CDMA技術(shù)基本一致，兩者相結(jié)合后形成WCDMA。作為一種異步傳輸系統(tǒng)，其碼片速率為3.84Mcps。WCDMA支持多種切換方式，可以提供多種服務(wù)。Cdma2000由美國電信行業(yè)協(xié)會(huì)提出，直接序列擴(kuò)頻或多載波方式，碼片速率可以是1.2288Mpcs的1倍或3倍。分別對(duì)應(yīng)于cdma20001x或cdma20003x系統(tǒng)。cdma2000系統(tǒng)與IS-95系統(tǒng)后向兼容，采用GPS授時(shí)同時(shí)，增加了前向快速功率控制高速分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。TD-SCDMA由我國自主研制，碼片速率1.28Mpsc。智能天線、接力切換、聯(lián)合檢測是其關(guān)鍵技術(shù)。IMT TCTD-CDMA/TD-SCDM

35、AIMT MCCdma 2000IMT SCUWC-136EDGEIMT MCDECTIMT DSWCDMA3GPPTDMA3GPP22圖2-1 3GPP傳輸技術(shù)分類由此可以看出，第一代和第二代移動(dòng)通信主要以話音業(yè)務(wù)為主，人們?cè)谌魏蔚胤?，處于移?dòng)狀態(tài)下進(jìn)行廣泛的通信聯(lián)系已經(jīng)成為事實(shí)。第二代移動(dòng)通信相對(duì)第一代有了很大的進(jìn)步，主要表現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)信息速率的要求，移動(dòng)通信未來的發(fā)展必然與多媒體業(yè)務(wù)相結(jié)合，這也是移動(dòng)通信發(fā)展的必然趨勢。2.1.4 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng) 2004年下半年,隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的前景逐漸明朗和競爭性新技術(shù)（全球微波互連接入）的出現(xiàn)，移動(dòng)通信運(yùn)營商和設(shè)

36、備商開始就3G之后的全新技術(shù)演進(jìn)展開討論，2004年11月，3GPP在加拿大舉辦研討會(huì)，各大運(yùn)營商共同討論移動(dòng)通信未來發(fā)展，并積極提出建議看法， 最終達(dá)成了迅速進(jìn)行下一代網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的重要共識(shí)，同時(shí)將其命名為“LTE”。2005年3GPP發(fā)布的LTE技術(shù)需求文件（3GPP TR 25.913）中明確指出：在20MHz 系統(tǒng)帶寬的條件下，LTE系統(tǒng)下行峰值速率需要達(dá)到50Mbit/s（頻譜效率為2.55bit(s·Hz)）;同時(shí)要求系統(tǒng)的用戶面?zhèn)鬏敃r(shí)延低于5ms，控制面時(shí)延低于100ms。與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)WCDMA/TD SCDMA相比，LTE系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)有了質(zhì)的飛躍。與之相應(yīng)，其核

37、心技術(shù)也發(fā)生了本質(zhì)的變化，正交頻分復(fù)用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、新型多天線、鏈路自適應(yīng)等新技術(shù)在LTE系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。OFDM作為LTE系統(tǒng)主要技術(shù)之一，不僅可以與高階的正交幅度調(diào)制（QAM,Quadrature Amplitude Modulation）以及多天線技術(shù)很好的結(jié)合、提高通信系統(tǒng)的頻譜效率，克服時(shí)延所帶來的嚴(yán)重的碼間干擾問題，還可以省略大量復(fù)雜的計(jì)算處理。以正交頻分復(fù)用為基礎(chǔ)的多址接入方式為新一代移動(dòng)通信提供了新的接入技術(shù)。MIMO（Multiple Input Multiple Output）是L

38、TE系統(tǒng)核心技術(shù)之一，在不同的信道條件下，包含波束賦形、空間分集等多種工作模式。當(dāng)信噪比較低時(shí)，可顯著改善鏈路的傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)頻譜效率；當(dāng)存在多個(gè)獨(dú)立空間信道且SINR值較高時(shí)，系統(tǒng)容量更多受限于傳輸帶寬，此時(shí)可通過空間復(fù)用技術(shù)提高通信鏈路的信道容量和頻譜效率。鏈路自適應(yīng)技術(shù)作為第四代移動(dòng)通信的核心技術(shù)之一，能夠有效提高系統(tǒng)對(duì)頻譜資源的利用率，它能夠根據(jù)當(dāng)前發(fā)射功率和傳輸速率等信道狀態(tài)結(jié)合信道反饋技術(shù)有效傳輸數(shù)據(jù)。正如其最初的名字“長期演進(jìn)”所蘊(yùn)含的意義，LTE繼承了傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)“全程全網(wǎng)”高質(zhì)量通信服務(wù)，同時(shí)針對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有高度革新性而又不斷演進(jìn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，贏得

39、了通信行業(yè)的廣泛關(guān)注。2.2 蜂窩系統(tǒng)下的切換技術(shù)切換是蜂窩通信系統(tǒng)中最重要的無線資源管理技術(shù)之一，每一代蜂窩通信系統(tǒng)的誕生都伴隨著切換技術(shù)的改進(jìn)。2.2.1 切換概述當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)基站到另一個(gè)基站附近時(shí)，移動(dòng)交換中心自動(dòng)將呼叫轉(zhuǎn)移到新基站的信道上的現(xiàn)象稱為切換。切換是蜂窩系統(tǒng)所特有的，一個(gè)十分重要的移動(dòng)性管理功能。作為移動(dòng)通信系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵特征，他直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，尤其對(duì)支持個(gè)人通信業(yè)務(wù)的全球漫游至關(guān)重要。2.2.2 切換的分類分類準(zhǔn)則不同時(shí)，切換分類方式也不盡相同，主要分類方式如下：以切換期間同時(shí)連接的基站數(shù)量作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，將切換分為硬切換、軟切換以及TD-SCDMA系統(tǒng)中特有的接力

40、切換。硬切換，即“先斷后通”，在建立與目標(biāo)基站的連接之前就完全中斷與原基站的連接。這種切換的缺點(diǎn)是掉話率比較高；軟切換則相反，“先通后斷”，先與目標(biāo)基站建立連接，再中斷與原基站的連接。軟切換使得掉話率顯著下降，通話質(zhì)量得到了明顯改善，但是由于同時(shí)保持與多個(gè)基站的連接，占用了較多的信道資源，信道利用率較低；接力切換介于兩者之間，得益于智能天線技術(shù)，可以在切換之前就獲得UE準(zhǔn)確的位置信息以及到達(dá)方向。與原基站斷開連接后迅速與目標(biāo)基站建立連接，完成切換。a. 按照涉及網(wǎng)元范圍的不同，切換可分為小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)切換。用戶信道切換后，仍在當(dāng)前小區(qū)接受服務(wù)，則為小區(qū)內(nèi)切換。當(dāng)相鄰小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度強(qiáng)于當(dāng)前小區(qū)信號(hào)

41、強(qiáng)度而發(fā)生小區(qū)更替時(shí)，稱為小區(qū)間切換b. 根據(jù)用于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備間進(jìn)行切換需要交互的信息資源，將切換分為前向切換和后向切換。前向切換指移動(dòng)設(shè)備將相關(guān)信息直接發(fā)送到新基站。后向切換則指相關(guān)信息通過舊連路交換。c. 根據(jù)切換所涉及的接入網(wǎng)絡(luò)相同與否，又可將切換分為水平切換和垂直切換兩種。若兩網(wǎng)絡(luò)相同則為水平切換，反之為垂直切換。2.2.3 切換的步驟無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，切換通常包括發(fā)起、決策和執(zhí)行三個(gè)階段。切換的發(fā)起移動(dòng)臺(tái)不斷測量測量本基站及周圍基站的廣播信號(hào)強(qiáng)度，若當(dāng)前基站接收信號(hào)較弱達(dá)不到要求并且發(fā)現(xiàn)周圍基站有較強(qiáng)接收信號(hào)時(shí)即發(fā)出請(qǐng)求，由此啟動(dòng)切換處理過程。切換決策切換判決階段是以測量為基礎(chǔ)的。用

42、戶根據(jù)得到的測量結(jié)果，將自身網(wǎng)絡(luò)特性和個(gè)人喜好進(jìn)行綜合考慮，然后做出判決、完成資源的申請(qǐng)分配。切換執(zhí)行切換執(zhí)行階段是判決之后的信令執(zhí)行過程。根據(jù)建立途徑分為以下三種：軟切換、硬切換和接力切換?？梢灾С智袚Q失敗回退。3 TD-SCDMA及TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)部的切換技術(shù)隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)隨時(shí)隨地的多媒體接入的要求，第三代通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。其中TD-SCDMA是具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國際標(biāo)準(zhǔn)，在世界范圍內(nèi)得到廣泛接受與認(rèn)可。TD-LTE被稱為TD-SCDMA的長期演進(jìn)，以O(shè)FDM和MIMO為核心技術(shù)。采用扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及混合自動(dòng)傳輸編碼（HARC）和自適應(yīng)編碼調(diào)制（ACM）等先進(jìn)技術(shù)。

43、3.1 TD-SCDMA系統(tǒng)切換技術(shù)3.1.1 TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)概述TD-SCDMA是擁有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到3G標(biāo)準(zhǔn)，滿足用戶室內(nèi)外語音及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的要求。TD-SCDMA采用時(shí)分雙工工作模式，直接序列擴(kuò)頻碼分多址的接入方案擁有時(shí)分多址方式的特點(diǎn)，也正因?yàn)檫@個(gè)原因，有時(shí)被表示為TDMA/CDMA。TD-SCDMA曾得到國家信息產(chǎn)業(yè)部的大力支持，由大唐電信集團(tuán)主要負(fù)責(zé)研發(fā)，具有自主特色。標(biāo)準(zhǔn)文件經(jīng)過修改后得到郵電部的一次性批準(zhǔn)通過，于1998年交由相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織審批。1999年3月，國際電信聯(lián)盟將第3G標(biāo)準(zhǔn)被分為CDMA和TDMA兩種。其中，CDMA按照雙

44、工方式可分為：FDD直接序列、FDD多載波和TDD。由此可見，3G將是多標(biāo)準(zhǔn)的，與此同時(shí)也確定了不同標(biāo)準(zhǔn)在一定范圍內(nèi)是可以相互融合的。1999年11月國際電信聯(lián)盟在赫爾辛基舉行的會(huì)議通過了“3G系統(tǒng)（IMT-2000）無線技術(shù)規(guī)范”建議IMT.PSPC（IMT-2000 Radio Interface Secitication）,為今后全球3G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向，3G系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用由此開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段。TD-SCDMA被列入3G主流標(biāo)準(zhǔn)之一。在ITU-R M1457文件中確認(rèn)了如下5中3G RTT技術(shù)：兩種TDMA標(biāo)準(zhǔn)：SC-TDMA和MC-TDMA，前者承認(rèn)和保持當(dāng)前所擁有的技術(shù)，在受限

45、場合下應(yīng)用，并非IMT-2000主流；三種CDMA標(biāo)準(zhǔn)：MC-CDMA（即美國的CDMA2000,包括1X、3X并可擴(kuò)展至6X、6X、12X），DS-CDMA（即歐洲、日本的WCDMA），以及TDD-CDMA（中國的TD-SCDMA和歐洲的UTRA TDD）。TD-SCDMA為ITU正式接納后，1999年12月在3GPP RAN會(huì)議上確定了TD-SCDMA與歐洲的UTRAN TDD標(biāo)準(zhǔn)融合的原則，并被列為3G標(biāo)準(zhǔn)之一。這也是TD-SCDMA的完全可商用版本的標(biāo)準(zhǔn)。從此，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入了穩(wěn)定發(fā)展階段，圖3-1回顧了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程。圖3-1 TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程3

46、.1.2 接力切換a.接力切換的基本概念切換是蜂窩系統(tǒng)所特有的功能和關(guān)鍵特征，也是通信系統(tǒng)中最重要的無線資源管理功能之一。智能天線、聯(lián)合檢測等空時(shí)處理技術(shù)作為TD-SCDMA的主要技術(shù)改進(jìn)了系統(tǒng)的切換控制方法及其過程，也使得系統(tǒng)的整體性能得到顯著改善。接力切換作為TD-SCDMA系統(tǒng)所特有的一種全新技術(shù)，綜合利用了各種技術(shù)特點(diǎn)。在切換前就已經(jīng)獲得UE的距離和方位信息，并將這些信息作為輔助，用來做為UE是否進(jìn)入了相鄰基站的判決條件，一旦進(jìn)入，首先通知基站準(zhǔn)備切換，因此可以實(shí)現(xiàn)高效可靠切換，這個(gè)過程稱為接力切換 接力切換過程接力切換一般包括測量、判決和執(zhí)行三個(gè)典型過程，如下圖3-2所示。完成切換并

47、且開始新一輪的測量以及同步是否滿足切換標(biāo)準(zhǔn)測量本小區(qū)以及鄰小區(qū)切換所需信息同時(shí)進(jìn)行開環(huán)預(yù)同步測量階段判決階段執(zhí)行階段圖3-2 接力切換流程圖（1） 接力切換的測量過程接力切換與硬切換一樣，無需增加新的測量參數(shù)，所以也不會(huì)給終端帶來新的負(fù)擔(dān)。 UE需要計(jì)算和保存的參數(shù)為：本小區(qū)基本公共控制物理信道與鄰居小區(qū)基本公共控制物理信道的功率差值P；本小區(qū)與相鄰小區(qū)基站信號(hào)之間的時(shí)延差t。（2） 接力切換的判決過程接力切換的判決過程由RNC完成。與傳統(tǒng)按判決過程類似，接力切換判決過程可以利用現(xiàn)有切換技術(shù)準(zhǔn)則，根據(jù)RNC收到的UE的測量報(bào)告列出目標(biāo)小區(qū)，然后按照判決算法得到最終切換小區(qū)并執(zhí)行切換。（3） 接

48、力切換的執(zhí)行過程確定目標(biāo)小區(qū)后，RNC向其發(fā)送無線鏈路建立請(qǐng)求，隨后向原小區(qū)發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，在切換命令中必須附帶以下基本參數(shù)：載波頻率；每個(gè)碼道的發(fā)送功率和業(yè)務(wù)需要的接收電平；接收和發(fā)射的訓(xùn)練序列及偏移。UE收到切換命令后，接收下行鏈路數(shù)據(jù)及信令的同時(shí)根據(jù)已知的與相鄰小區(qū)間的時(shí)延差值及功率差值在目標(biāo)基站發(fā)射上行承載業(yè)務(wù)及信令，隨后繼續(xù)接收目標(biāo)基站的下行數(shù)據(jù)，并且中斷與原小區(qū)聯(lián)系，接力切換完成。若RNC在接力切換命令發(fā)出后收到成功切換消息，則中斷與原小區(qū)鏈路，若收不到消息，則回收配置資源。b.三種切換技術(shù)的比較UE主要有硬切換、軟切換及接力切換三種方式。圖3-3、圖3-4、圖3-5分別展示了硬切換

49、、軟切換及接力切換的完整過程。其中BS1、 BS2分別表示原基站與目標(biāo)基站。硬切換，是典型的“先斷后通”模式，即先中斷與原小區(qū)的聯(lián)系，然后再與新的目標(biāo)小區(qū)建立鏈路，掉話率較高，通話質(zhì)量較低。切換過程如圖3-3 (a)、(b)、(c)所示。BS1BS2 (a)UE 收到硬切換命令前的場景BS1BS2UEUEBS1BS2UE(b)UE收到切換命令后執(zhí)行硬切換的場景(c)UE執(zhí)行硬切換后的場景圖3-3 硬切換方式軟切換，與硬切換向?qū)?yīng)，是典型的“先通后斷”模式，即先建立與新的目標(biāo)小區(qū)的鏈路，然后再中斷與原小區(qū)的聯(lián)系，明顯改善通話質(zhì)量，掉話率較低。但是同時(shí)占用了較多的通信鏈路，頻譜利用率較低。切換過程

50、如圖3-4(a)(b)(c)所示。BS1BS2 (a)UE 收到切換命令前的場景BS1BS2UEUEBS1BS2UE(b)UE收到切換命令后執(zhí)行軟切換的場景(c)UE執(zhí)行軟切換后的場景圖3-4 軟切換方式接力切換，介于兩者之間。運(yùn)用智能天線和開環(huán)預(yù)同步技術(shù)，與目標(biāo)小區(qū)建立上行鏈路的同時(shí)與原小區(qū)保持下行鏈路。經(jīng)過一段時(shí)間的收發(fā)后，下行鏈路移到目標(biāo)小區(qū)。接力切換既保持了軟切換掉話率低、切換成功率高的優(yōu)點(diǎn)，又克服了軟切換資源占用過多導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷過大的缺點(diǎn)。與硬切換相比，同樣切換簡單便捷，而且掉話率很低，通話質(zhì)量有顯著提高。切換過程如圖3-5(a)(b)(c)(d)(e)所示。BS1BS2 （a）UE

51、與原基站正常通信BS1BS2UEUE(b)UE與目標(biāo)基站建立信令連接（e）接力切換完成BS1UEBS2 UEBS1BS1UEBS2 業(yè)務(wù)連接信令連接(c)UE刪除與原基站的信令連接(d)UE建立與目標(biāo)基站的業(yè)務(wù)鏈接業(yè)務(wù)連接信令連接信令連接信令連接業(yè)務(wù)連接信令連接信令連接信令連接信令連接信令連接業(yè)務(wù)連接業(yè)務(wù)連接BS2 業(yè)務(wù)連接業(yè)務(wù)連接圖3-5 接力切換方式第1步：UE與原基站保持正常通信，如果（a）所示。第2步：UE準(zhǔn)備切換，先通過測量發(fā)現(xiàn)并確定目標(biāo)基站，然后發(fā)出切換命令，與其建立上行同步的同時(shí)與原基站保持信令和業(yè)務(wù)連接，如圖（b）所示。第3步： UE與目標(biāo)基站建立信令連接后，刪除與原基站的業(yè)務(wù)

52、連接，如圖（c）所示。第4步：UE嘗試與目標(biāo)基站建立業(yè)務(wù)連接，如圖（d）所示。第5步：UE刪除與原基站的信令連接，此時(shí)只與目標(biāo)基站保持信令和業(yè)務(wù)的連接，接力切換過程結(jié)束，如圖（e）所示。接力切換得益于智能天線技術(shù)，可以事先獲得UE的精確位置信息及其移動(dòng)方向。因此，無需對(duì)周圍鄰近小區(qū)都進(jìn)行測量，而只需要對(duì)UE移動(dòng)方向上的目標(biāo)小區(qū)進(jìn)行測量即可，測量工作量大大減小，因此切換時(shí)延也大大降低，掉話率下降，通話質(zhì)量得到很大提高，同時(shí)因?yàn)樾枰O(jiān)測的目標(biāo)小區(qū)數(shù)量減少，使得UE、RNC之間信令交互也大大縮小，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提升了系統(tǒng)性能。接力切換的信令流程TD-SCDMA接力切換的信令流程與傳統(tǒng)的硬切換和軟切換的信令流程并沒有很大的區(qū)別，只是由于接力切換要事先得到UE的精確位置信息，因此對(duì)同步要求很高。圖3-6展示了接力切換成功情況下的完整流程。UENode B1RNCNode B2切換成功切換命令測量判決條件建立無線鏈路UE與Node B2上行同步UE與Node B2之間信令連接成功建立UE刪除信令連接UE與Node B2之間業(yè)務(wù)連接成功建立刪除信令連接成功建立刪除無線連接圖3-6 接力切換成功情況下的完整流程3.2 TD-LTE的切換技術(shù)與2G、3G技術(shù)不同，TD-LTE由我國主導(dǎo)提出，是國際廣泛接受認(rèn)可的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。從標(biāo)準(zhǔn)融合、技術(shù)試驗(yàn)、規(guī)模試驗(yàn)到最終投入商用，其中凝聚了我國通信領(lǐng)域