小區間切換

移動通信系統的小區間切換是指移動終端在無線接入網的控制下完成從源小區到目標小區的無線鏈路連線的遷移，是保證無縫的移動通信服務的基木技術手段，在不同小區無線信道之間交換一個正在進行中的通話，而不使其中斷的操作。

中文名稱	小區間切換
英文名稱	intercell handover
定　　義	在不同小區無線信道之間交換一個正在進行中的通話，而不使其中斷的操作。
套用學科	通信科技（一級學科），移動通信（二級學科）

基本介紹

• 中文名：小區間切換
• 外文名：intercell handover
• 學科：通信科技，移動通信
• 切換類型：硬切換，軟切換等

概述

TD-LTE是無線蜂窩通信系統，當UE(User Experience，用戶體驗)處於業務連線狀態並保持業務服務時，從一個小區移動到另一個小區，原來的服務小區不可能再給UE繼續提供服務，為了不中斷業務，無線承載系統將尋找最合適的小區或網路為UE提供繼續服務，實現無線網路無縫覆蓋的移動性管理，這就是小區切換。切換是無線蜂窩通信系統移動性管理的重要組成部分，切換的成功率是無線蜂窩通信系統移動性管理性能的重要考量指標。當TD-LTE 網路與2G, 3G, WLAN等不同制式網路並存時，小區間發生的切換將更複雜、更頻繁，造成切換失敗的機率也更大，查找引發切換失敗的原因會更困難。

切換類型

硬切換

硬切換是發生在不同頻率小區間的一種切換模式，FDMA (Frequency Division Multiple Access,頻分多址)和TDMA (Time Division Multiple Access,時分多址)系統支持硬切換。硬切換過程是:當UE從源小區移動到目標小區時，因源小區與目標小區的載頻小同，UE進入目標小區後就與源小區信道斷開，經過同步過程，UE再自動向目標小區的新頻率調諧，與目標小區聯繫，建立新的信道，開始新頻率下的上下行數據通信，最後完成從源小區到目標小區的切換。顯然，硬切換在切換過程中存在一個暫停中斷期，硬切換是一個“釋放、建立”的過程，特點是“先斷開、後切換”。並且在任何時刻，UE只連線一個小區。

軟切換

軟切換是發生在相同頻率不同小區之間的一種切換模式，CDMA系統就支持軟切換。軟切換過程是:由於切換是在同頻小區間進行，當UE移動到多個小區覆蓋交界區域處於切換狀態時，因頻率相同，UE可同時和多個小區保持聯繫，接收這些小區的信道質量報告，並與系統指定門限比較，取最佳值對應的小區作為目標小區切換，這時UE才將與源小區的聯繫信道切斷，完成UE從源小區到目標小區的切換。因此，軟切換是一個“建立、比較、釋放”的過程，特點是“先切換、後斷開”。在切換狀態的任何時刻，UE可同時連線多個小區。

當UE處於軟切換狀態時，可與周邊所有鄰區保持聯繫，使之進入等待佇列的準切換狀態，小僅減少了系統的阻塞率，還起到了業務信道分集的作用，加強了抗衰落能力，從而解決切換中斷問題，實現了真正的“無縫”切換，極大地提高了通信質量。但因“比較”鄰區信道質量報告時需要BSC處理，也需要宏分集技術支持，所以必須在Node B上層添加RNC節點。這既小利於網路扁平化及運營商降低成本，也小利於降低端到端時延。

TD-SCDMA接力切換

接力切換是TD-SCDMA系統的核心技術和特有的切換類型。該切換過程是:源小區用智慧型天線的波束賦形技術和上行同步等技術來確定UE的方位角及距離，並以UE的方位角和距離信息為輔助信息，判斷目前UE是否已經移動到了可以進行切換的相鄰基站的鄰近區域。如果UE進入切換區，則RNC通知該目標小區做好切換準備，從而達到快速、可靠和高效切換的目的。接力切換通過與智慧型天線波束賦形和上行同步等技術的有機結合，巧妙地將軟切換的高成功率和硬切換的高信道利用率結合起來，是一種具有較好系統性能最佳化的切換方法。與軟切換相似，接力切換雖然也是與源小區聯繫的狀態下偵測目標小區的，但它並沒有連線多個小區，而是通過測量判決後只連線一個目標小區。

TD-LTE切換

在TD-LTE系統中，當UE處於連線狀態時，網路完全掌控UE,不僅了解UE與源小區和鄰區的信道質量，還了解整個網路的負載均衡情況。也就是說，信道條件的改變可能會觸發UE切換，網路負載均衡的原因也有可能產生UE切換，這說明TD-LTE切換已不是僅僅因為小區改變而產生UE切換，還有因整個網路負載均衡而使UE切換的情況，即TD-LTE切換是UE輔助網路的快速切換，所以TD-LTE切換涉及的網路實體有eNodeB, MME和S-GW。為了輔助網路做出切換判決，源小區可以為UE配置測量，使UE在切換前上報服務區及鄰區的信道質量或網路的負載情況，從而使網路側可以合理地判決UE是否需要切換。

小區間協作切換

通過源小區與切換候選相鄰小區(以下簡稱鄰區)之間的協商過程，為待切換終端分配鄰區的隨機接入信道資源，終端在保持與源小區之間無線連線的同時，利用分配的資源對鄰區進行無線鏈路質量測量，並選擇符合切換要求的鄰區，發起上行同步過程，以獲取與鄰區同步的配置信息並上報給服務小區。

緊耦合模式切換

對於獲取非競爭性隨機接入資源的終端，鄰區可以根據小區間協作程度，將隨機接入回響訊息傳送給服務小區，即終端無需再次同步至鄰區以接收該訊息，同時在其傳送給服務小區的鄰區測量報告中只需攜帶無線測量結果，定義這種小區間協作方式為緊耦合模式。

該方法對一般的小區間切換協商流程進行了增強，體現在:

1、在源小區發往目標小區的切換準備請求訊息中，除了終端上下文信息之外，還攜帶該終端在源小區的無線傳播時延，以及目標小區的上行同步配置信息，如時域同步偏置值、頻域同步偏置值、上行發射功率水平;

2、在目標小區應答給源小區的切換請求確認訊息中，除了終端移動性控制信息之外，目標小區不再需要為切換終端分配非競爭性隨機接入資源。目標小區根據該終端的同步配置信息，為終端分配上卜行信令與數據傳輸的無線資源，並計算允許終端啟動無線傳輸與接收的時間配置信息，這些信息將通過切換請求確認訊息返回給源小區;

3、在源小區傳送給終端的切換命令中，包含終端移動性控制信息、無線資源調度信息和無線傳輸與接收時間配置信息，終端成功接收切換命令後可立即斷開與源小區的無線連線，在達到與目標小區的卜行同步後，即可在指定時間點啟動無線傳輸與接收，無需觸發上行同步過程。