当移动台从一个小区(指基站或基站的覆盖区域)移动到另一个小区时,保持移动用户通信不中断所需的信道切换称为切换。
基本介绍
Handoff(也称为handoff、hand off;切换(handover,handoff)是指移动台在通话过程中从一个基站覆盖区域移动到另一个基站覆盖区域,或者由于外部干扰而切换到另一个语音信道的过程。
在蜂窝移动通信网络中,切换是为了保证移动用户在移动状态下能够实现不间断的通信;切换也是为了在移动站和网络之间保持可接受的通信质量,并防止通信中断,这是适应移动衰落信道特性的不可或缺的措施。尤其是网络发起的切换,是平衡服务区内各小区业务量,降低高用户小区呼损率的有力措施。切换可以优化无线资源(频率、时隙、码)的使用;它还可以降低移动站的功耗,并及时限制全局干扰水平。
判断条件
在移动通信系统中,一般可以根据射频信号强度、载波干扰比、移动台与基站的相对位置以及数字系统中的误码率来判断是否切换。在实践中,可以选择其中的一个或几个作为参数。有几种切换方式:
1.相对信号强度
切换决定基于从基站接收的信号的平均值。移动站连续监视每个小区的信号强度,并且当相邻小区中基站的信号强度超过当前基站的信号强度时,它启动切换。这种方法的缺点是,当服务基站仍能提供所需的服务质量时,会发生许多不必要的切换。
2.具有阈值的相对信号强度
移动站连续监视每个小区的信号强度,并且当某个相邻小区基站的信号强度超过当前小区基站的信号强度,并且当前小区基站的信号强度低于某个阈值时,它发起切换。在这种方法中,需要适当地选择阈值。如果选择的阈值高于两个基站相等的信号强度,会有类似于相对信号强度的效果。如果选定的阈值低于该信号强度,移动站将延迟切换,直到服务基站的信号强度超过该阈值。如果所选择的阈值远低于该信号强度,将会导致过度的时间延迟。这将降低通信链路的质量,甚至导致呼叫中断。
3.有滞后的相对信号强度
类似地,移动站连续监视每个小区的信号强度,并且当相邻小区基站的信号强度超过当前小区基站的信号强度超过滞后范围时,它启动切换。这种方案可以有效避免信号波动带来的“乒乓效应”,但当服务基站的信号强度足够强时,也会造成不必要的切换。
4.具有滞后和阈值的相对信号强度
这样,当某个相邻小区基站的信号强度超过当前小区基站超过滞后范围,并且当前小区基站的信号强度低于某个阈值时,切换被启动。当当前基站的信号强度能够满足所需的质量要求时,这种方法可以进一步减少不必要的切换。
5.具有滞后时间的相对信号强度
这样,当某个相邻小区基站的信号强度高于当前小区基站的信号强度,并且将在一段时间内保持高于当前小区基站的信号强度时,切换将在此时开始。这种方法减少了频繁的切换次数。
如果基于切换次数和切换延迟来设计切换方案,则理想的切换方案要求:尽可能少的切换次数,以减少信令负担;尽可能短,以避免切换缓慢。显然,切换次数和切换延迟不能同时最小化,所以要考虑一个折中方案。