GSM接續(xù)和移動性管理課件

GSM的接續(xù)和移動性管理

切換功能切換的基本概念

一個正在通信的移動臺因某種原因而被迫從當(dāng)前使用的無線信道上轉(zhuǎn)換到另一個無線信道上的過程,稱為切換(Handover或Handoff)。最常見的切換是越區(qū)切換,它指的是當(dāng)一個正在通信的移動臺由一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時,為了保證通信上的連續(xù)性,而被系統(tǒng)要求從正在通信的小區(qū)的某一個信道上轉(zhuǎn)換到所進(jìn)入小區(qū)的另一個信道上的過程。在大、中容量的移動通信系統(tǒng)中,高頻率的越區(qū)切換已成為不可避免的事實。因而,必須采用好的切換技術(shù),以保證通信的連續(xù)性,否則,很容易產(chǎn)生“掉話”現(xiàn)象。3切換的基本概念在GSM移動通信系統(tǒng)中,為了實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的切換,移動臺會主動參與切換過程。即在發(fā)生切換之前,MS會主動為MSC和BS提供大量的實時參考數(shù)據(jù),這就大大縮短了切換前期的準(zhǔn)備時間,能夠達(dá)到快速切換的目的。這是GSM與原有的模擬移動通信系統(tǒng)的一大區(qū)別,也是技術(shù)上的一大進(jìn)步。在通信過程中,MS不斷向MSC和BS周期性地提供大量的參考數(shù)據(jù)是系統(tǒng)判斷是否需要發(fā)起切換過程的重要依據(jù)。以這些參考數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),不同的系統(tǒng)可能會采取不同的判斷切換準(zhǔn)則,這些準(zhǔn)則包括:

(1)按接收信號載波電平的測量值進(jìn)行判斷;

(2)按MS的載干比(即載波功率與干擾噪聲的功率比,記為C/I)進(jìn)行判斷;

(3)按MS到BS的距離進(jìn)行判斷。

4小區(qū)內(nèi)部的切換小區(qū)內(nèi)部切換指的是在同一小區(qū)(同一基站收發(fā)信臺BTS)內(nèi)部不同物理信道之間的切換,包括在同一載頻或不同載頻的時隙之間的切換。發(fā)生此類切換,可能有如下幾種情形:

·

當(dāng)移動臺處于小區(qū)邊緣而信號強(qiáng)度低于某一門限值(如-100dB)時;

·

當(dāng)正在通信的物理信道受到干擾(如陰影區(qū)的屏蔽作用),通話無法進(jìn)行下去時;

·

當(dāng)因需要維護(hù)等原因,正在通信的物理信道或載頻單元必須退出服務(wù)時。5小區(qū)之間的切換

小區(qū)之間的切換指的是在同一基站控制器(BSC)控制的不同小區(qū)之間的不同信道的切換。發(fā)生此類切換,可能有如下幾種情形:

·

當(dāng)正在通信的移動臺要由當(dāng)前所處的小區(qū)移動到相鄰的另一個小區(qū)時;

·

當(dāng)移動臺所處的小區(qū)內(nèi)部發(fā)生了大量的呼叫,需要均衡話務(wù)時。顯然,前一種情形有利于移動臺獲得更高的信號場強(qiáng)和更好的通信質(zhì)量;后一種情形有利于話務(wù)管理,能夠?qū)崿F(xiàn)密集區(qū)域中大多數(shù)移動臺的正常通信。6小區(qū)之間的切換

BSC內(nèi)部的不同小區(qū)之間的切換7

該類切換的過程如下:MS不斷將其所處小區(qū)周圍的小區(qū)的相關(guān)信息報告給歸屬BTS,歸屬BTS再把這些信息傳送給BSC,BSC以判斷切換準(zhǔn)則為基礎(chǔ),根據(jù)這些信息對周圍小區(qū)進(jìn)行比較排隊,然后由BSC做出決定，是否要進(jìn)行切換、在什么時候進(jìn)行切換和切換到哪個小區(qū)中(BTS上)。BSC先與該小區(qū)的BTS建立鏈路連接,在新小區(qū)內(nèi)選擇并保留出空閑的業(yè)務(wù)信道(TCH),最后,BSC命令MS切換到該小區(qū)內(nèi)保留的空閑業(yè)務(wù)信道上。小區(qū)之間的切換8BSC之間的切換(MSC內(nèi)部)

9MSC之間的切換(PLMN內(nèi)部)

MSC之間的切換指的是在同一個公用陸地移動網(wǎng)(PLMN)覆蓋的不同移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)之間的不同信道的切換。這是一種非常復(fù)雜的情況,切換前需要進(jìn)行大量的信息傳遞。為了區(qū)別兩個不同的MSC,我們稱切換前MS所處的MSC為服務(wù)交換中心(MSCA),切換后MS所處的MSC為目標(biāo)交換中心(MSCB)。MSC之間切換的示意圖如圖所示。此類切換可分為兩種:(1)基本切換過程。呼叫從起始建立的那個MSCA切換到另一個MSCB。

(2)后續(xù)切換過程。呼叫從起始建立的那個MSCA切換到另一個MSCB后,再從MSCB切換到第三個MSCC或切換回MSCA。10MSC之間的切換(PLMN內(nèi)部)MSC之間的切換流程要經(jīng)歷若干的步驟。簡單來說,這些步驟包括:

(1)穩(wěn)定的呼叫連接狀態(tài)。

(2)移動臺對鄰近基站發(fā)出的信號進(jìn)行無線測量。測量的內(nèi)容包括功率、距離和話音質(zhì)量,這三個指標(biāo)決定了切換的門限值。無線測量結(jié)果通過信令信道傳輸給基站子系統(tǒng)(BSS)中的基站收發(fā)信臺(BTS)。

(3)無線測量結(jié)果經(jīng)過BTS預(yù)處理后再傳輸給基站控制器(BSC),BSC根據(jù)功率、距離和話音質(zhì)量進(jìn)行計算,并與切換門限值進(jìn)行比較,決定是否要進(jìn)行切換,如果需要切換,再向MSCA發(fā)出切換請求。

11MSC之間的切換(PLMN內(nèi)部)(4)MSCA決定進(jìn)行MSCA與MSCB之間的切換。

(5)MSCA請求在MSCB區(qū)域內(nèi)建立無線信道,然后在MSCA與MSCB之間建立鏈路。

(6)MSCA向移動臺發(fā)出切換命令后,移動臺切換到已經(jīng)準(zhǔn)備好連接的新信道上。

(7)移動臺發(fā)出切換成功確認(rèn)消息,傳送給MSCA,以釋放原來占用的信息資源。

12MSC之間的切換(PLMN內(nèi)部)

PLMN內(nèi)部不同MSC之間的切換13MSC之間的切換(PLMN內(nèi)部)

MSC間切換流程圖14PLMN之間的切換

PLMN之間的切換指的是不同的公用陸地移動網(wǎng)(PLMN)之間的不同信道的切換。從技術(shù)角度考慮,這種切換雖然復(fù)雜度最高,卻是可行的;但從運(yùn)營部門的管理角度考慮,當(dāng)這種切換涉及到在不同國家之間進(jìn)行時,就會不可避免地受到限制15漫游功能漫游功能

1.位置更新位置更新是漫游過程中一個很重要而且也很難實現(xiàn)的環(huán)節(jié)。有關(guān)位置更新,請參閱上一講的內(nèi)容。

2.呼叫轉(zhuǎn)移所謂呼叫轉(zhuǎn)移就是入口交換局(GMSC)根據(jù)主叫用戶的撥號,通過7號信令向HLR查詢