WCDMA软切换与TDSCDMA接力切换的比较研究与分析.doc

摘 要随着通信技术的迅速发展，以及大众对通信的需求也逐渐庞大起来，越来越多的先进技术不断涌出水面，为大众的需求源源不断的给予满足。随即我国的3G时代也开辟了新的界面。其中WCDMA与TD-SCDMA都是首当其冲的技术。并且二者之间都存在许多的关联。切换技术就是其中的关键。所谓切换是指当移动台处于移动状态中通讯从一个基站或信道转移到另一个基站或信道的过程。在WCDMA中，主要研究软切换；在TD-SCDMA中主要探讨的是接力切换。而软切换和接力切换就分别是其中的一项新的核心技术。基于软切换、接力切换的概念，阐述软切换、接力切换关键技术的原理及特点。并对软切换在WCDMA上和接力切换在TD-SCDMA上所应用的意义。With the rapid development of communication technology, as well as the needs of the public to communication grows up gradually, more and more advanced technology continually pouring water, continuously to meet the demand for the masses.Then Chinas 3G era has also opened up new interface. Where WCDMA and TD-SCDMA are the be the first to bear the brunt of the technology. There are many links between and two. Key switching technology is one of the. The switching is defined when the mobile station is in communication mobile state transfer from a base station or channel to another base station or channel. In WCDMA, soft switch main research; in TD-SCDMA is focused on the relay switch. While the soft switch and relay switch which is a new one of the core technology. The concept of soft switch, relay switching based on, this paper describes the principle and characteristics of soft switching technology, relay switching. And the soft handoff in the WCDMA and relay switching the TD-SCDMA on the application of significance.关键词：软切换 接力切换 过程 比较 特点目 录摘 要II第一章 绪论11.1WCDMA的起源及发展状况11.1.1WCDMA的演变11.2TD-SCDMA的起源和发展21.2.1TD-SCDMA的由来及演变2第二章 WCDMA与TD-SCDMA技术的基本原理42.1分析WCDMA的主要技术42.1.1WCDMA的主要技术42.1.2主要技术特点42.2TD-SCDMA的主要技术5 2.2.1TD-SCDMA主要技术分类5第三章 WCDMA的软切换和TD-SCDMA的接力切换73.1软切换概念73.1.1软切换的过程73.2接力切换83.2.1接力切换的实现83.2.2接力切换技术在TD-SCDMA中的应用9第四章 软切换与接力切换的比较104.1软切换与接力切换的关联104.1.1硬切换、软切换与接力切换利用率方面的比较104.2软切换接力切换的相异处10第五章 归纳优点125.1软切换的特点125.1.1优缺点比较125.2接力切换的特点12第六章 总结与展望13致 谢14参考文献15附录1 XXXXXX16附录2 BBBBB17第一章 绪论1.1WCDMA的起源及发展状况 WCDMA是3G技术中应用最为广泛的无线接入技术，拥有完善的产业链，同时技术演进和快速发展的终端市场也促进了WCDMA产业的发展。从3G标准进展看，WCDMA仍处于领先地位，截止目前全球用户数已经突破数亿。从发展区域看，WCDMA发展热点正由亚太地区向欧洲转移，欧洲用户数已超过亚太地区。作为WCDMA技术发展的代表性国家，日本和韩国在WCDMA的发展和应用上起到了先锋作用。1.1.1WCDMA的演变WCDMA标准是由第三代合作伙伴计划组织(3GPP)制订，其标准继承了第二代GSM标准化程度高和开放性好的特点，实现了核心网络基于 GSM/GPRS网络的演进，并保持与GSM/GPRS网络的兼容性。同时，WCDMA支持软切换和更软切换，包括扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换。成立于1998年的3GPP一直致力于技术规范的制定和完善，目前WCDMA有R99、R4、R5、R6等版本，如图1-1所示。R6/R7/R8R5 R4R99 2000年 2001年 2002年 2004年规范完成时间图4-1 WCDMA协议版本的演进R99版本在2000年3月完成功能架构的冻结，其核心网继承了GSM/GPRS的网络结构（分电路交换域分组交换域），在无线接入网部分引入了WCDMA RAN，核心网和接入网之间的Iu接口基于ATM。R99主要考虑了GSM网络向WCDMA网络的平滑过渡。R4版本在2001年3月完成功能架构的冻结，保留了WCDMA R99 RAN，主要在无线技术方面进行了改进来提高系统性能，同时在核心网部分引入了软交换概念，核心网电路交换域采用NGN架构，以IP承载语音业务。R5版本的目标是构建全IP移动网络，核心网增加IM(IP多媒体），增强IP QoS能力，接入网增加HSDPA功能，单载波下载速率高达14.4Mbit/s,接入网向IP RAN方向发展。R6/R7/R8主要是增加新的功能，如引入HSUPA Phase （单载波上载速率高达5.76Mbit/s)、LTE(以OFDMA和MIMO为核心的技术）等。在移动通信高速发展的今天，传统的话音业务已经无法满足人们日益变化的多样性互动需求，多媒体数据业务将成为未来电信行业增长的新兴力量。WCDMA的 R99和R4核心网能够提供的最高上下行速率分别为64kbit/s和384kbit/s，为了提高数据传输速率并能与CDMA2000的1xEV-DO 技术抗衡，HSUPA和HSDPA技术标准分别作为上下行高速分组接入技术被引进WCDMA, 作为WCDMA标准的升级技术。HSUPA的引入是通过自动混合重传和快速调度等技术来提高上行链路的数据速率和小区吞吐量。HSDPA的引入能够进一步提升3G网络的数据业务能力，使用户在移动环境中享受更高的业务质量。HSDPA标准提出的R5版本是对R4无线网络的平滑演进，并不影响R4核心网和已有的业务定义。目前，前全球已经投入使用及正在筹建的HSDPA网络数高达108个，已经投入运营的HSDPA网络有34个。在2008上半年全球部署的211 张 WCDMA商用网络中，其中HSDPA商用网络204张和HSUPA 商用网络44张。预计，未来一年内，全球将部署约50个WCDMA商用网络、50个HSDPA商用网络和120个HSUPA商用网络。HSUPA商用网络的部署数量将远远超出WCDMA和HSDPA。未来，3GPP将成立专门的研究小组从事WCDMA标准长期演进的项目，包括在接入网侧使用单独下行载波增加下行数据速率的可能、使用新的无线通信技术如MIMO、MUD等。1.2TD-SCDMA的起源和发展TD-SCDMA中文含义为时分同步码分多址接入，TD-SCDMA是针对无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD-SCDMA传输方向的时域自适应资源分配，可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，TD-SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8kbit/s到2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。1.2.1TD-SCDMA的由来及演变TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制最高只能支持240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达30km，所以TD-SCDMA更适合在城市和城郊使用。这两点不足均不影响实际使用，因为在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，而且城市和城郊人口密度高、小区半径一般都在15km以内。TD-SCDMA从2008年4月起正式开始试商用，到目前用户数量已经超过30万户，而且中国移动已经把一期建设的十个城市的TD网络升级至HSDPA。在二期的TD建设中，中国移动将首先在沿海发达及重要城市直接部署HSDPA网络，并吸取TD一期建网的经验教训，改进网络覆盖和终端较少的问题；充分利用TD-HSDPA的突出优势及产品改进，合理利用中国移动2G现有资源来节约建网投资，加快建网速度，将所有设备可通过软、硬件升级向3.5G及以上的HSDPA、LTE（长期演进）平滑演进。同时，TD-SCDMA网络建设也面临着诸多挑战，主要表现在站址的选择、时隙的不对称性、频率复用及终端使用等方面。当前，新的一轮电信标准和技术发展浪潮已经涌来，以3G增强技术（HSPA）、长期演进技术（LTE）以及4G/B3G技术（IMT-Advanced）为代表的新的竞争态势已经形成。因此，对TD-SCDMA而言，能否在3G增强技术、LTE长期演进技术以及4G继续有创新、有突破，是关系到TD-SCDMA能否在国际电信新格局中继续占有一席之地、保持可持续发展能力的大问题，并且对巩固TD-SCDMA已经建立起来的地位和成果，进一步提高我国移动通信领域内自主创新与核心竞争力，具有十分重要的战略意义。到2020年前，TD-SCDMA技术与标准的发展和未来演进可以大致分为三个阶段和两大类别技术。三个阶段分别是：TD-SCDMA及TD-SCDMA增强型技术标准阶段，TD-SCDMA长期演进（TD-LTE）技术阶段，4G（IMT-Advanced）技术阶段；两大类别技术分别是：第一阶段TD-SCDMA及TD-SCDMA增强型技术是基于CDMA的技术，第二阶段的LTE和第三阶段4G是基于OFDM的技术。TD-SCDMA技术与标准的第一阶段又可以分为TD-SCDMA基本版本阶段及TD-SCDMA增强型版本阶段。TD-SCDMA基本版本即3GPPR4版本，主要是实现话音和中低速数据业务，TD-SCDMA增强型版本是指TD-SCDMA的3GPPR5/R6/R7版本。TD-SCDMA增强技术是在TD-SCDMA现有技术的基础上，通过引入局部的先进技术如HARQ、AMC、高阶调制、快速调度机制、MIMO等技术，取得明显的性能提升，来满足TD-SCDMA现有网络的快速升级和部署。采用的基本技术以CDMA技术为基础，没有技术体制上的更新换代。TD-SCDMA增强技术以HSDPA、HSUPA、MBMS（包括优化的MBMS）、HSPA+为代表。TD-SCDMA标准第二阶段可以称为TD-LTE长期演进阶段，TD-LTE在基本多址接入技术上引入OFDM以替代CDMA，在智能天线（SA）基础上进一步引入MIMO技术，形成SA+MIMO的先进多天线技术，同时保持了特殊时隙和同步以及联合检测等原有技术优势和技术特点，在性能上获得巨大提升（56倍于3GPPR6版本）的同时，还尽量保证TD-SCDMA及TD-SCDMA增强网络向TD-LTE网络的平滑演进。目前，TD-LTE在3GPP的标准化工作和TD-LTE的标准化工作同步进行。TD-SCDMA标准第三阶段称为4G或ITM-Advanced阶段。ITM-Advanced是ITU为满足未来1015年全球移动通信需求而启动的。在技术上，ITM-Advanced将基于OFDM，在LTE（或相当）技术的基础上，作进一步增强。目前在国家有关主管部门的统一领导和组织下，TD-SCDMA 4G标准研究也在有条不紊地进行中。第二章 WCDMA与TD-SCDMA技术的基本原理2.1分析WCDMA的主要技术在第三代移动通信规范提案的概念评估过程中，宽带码分多址（WCDMA）技术以其自身的技术优势成为3G的主流技术之一。2.1.1WCDMA的主要技术1998年12月成立的3GPP（第三代伙伴项目）极大地推动了WCDMA技术的发展，加快了WCDMA的标准化进程，并最终使WCDMA技术成为ITU批准的国际通信标准。第三代的主要技术体制，其中WCDMA-FDD/TDD（现称高码片速率TDD）和TD-SCDMA（融和后现称低码片速率TDD）都是由3GPP开发和维护的规范，这些技术都是以CDMA技术为核心的。值得指出的是，TD-SCDMA技术规范是我国第一份自己提出，被ITU全套采纳的无线通信标准，最近已经通过了3GPP的规范化进程，推出了完整的技术规范协议。目前看来，将要采用的第三代标准中选取WCDMA-FDD模式的国家是最多的，比如欧洲、日本、韩国都决定WCDMA-FDD模式为自己的主流制式。去年底，美国的AT&T移动业务分公司也宣布选取WCDMA-FDD为自己的第三代业务平台。WCDMA的三套技术实际上采用的是同一套核心网络规范，不同的无线接入技术。其核心网络的主要特点就是重视从GSM网络向WCDMA网络的演进，这是由于GSM的巨大商业成功造成的，这种演进是以GPRS技术作为中间承接的。除了制定TD-SCDMA标准以外，中国也积极参与了ITU和3GPP的WCDMA另外两种技术的跟踪、评估和研发工作，这些工作在90年代中期就已经开始了。1998年成立的中国无线通信标准研究组（CWTS）是3GPP的正式组织成员，华为公司、大唐集团等国内企业还加入3GPP，成为独立成员。目前这些企业都在加紧研发自己的WCDMA-FDD系统，力争和国外主要通信设备制造商同期加入我国移动通信的实验网建设工程中。在3GPP成员和专家的努力下，WCDMA已经推出了成熟的可供商用的版本Release99和包括TD-SCDMA全套规范的Release4版本。但是，由于无线通信技术和IP技术的迅速发展，WCDMA标准也在不断发展中，新的兼容的无线技术和核心网络技术也在不断被提出和采纳，从现在的情况看，WCDMA还是一个“活”的标准，在后面会介绍WCDMA还有许多需要研究的课题，需要学术界和产业界的共同开发。2.1.2主要技术特点1.基站同步方式：支持异步和同步的基站运行方式，灵活组网2. 信号带宽：5MHz；码片速率：3.84Mcps3. 发射分集方式：TSTD（时间切换发射分集）、STTD（时空编码发射分集）、FBTD（反馈发射分集）4. 信道编码：卷积码和Turbo码，支持2M速率的数据业务5. 调制方式：上行：BPSK；下行：QPSK6. 功率控制：上下行闭环功率控制，外环功率控制7. 解调方式：导频辅助的相干解调8. 语音编码：AMR，与GSM兼容9. 核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，并保持与GSM/GPRS网络的兼容性10. MAP技术和GPRS隧道技术是WCDMA体制的移动性管理机制的核心，保持与GPRS网络的兼容性11. 支持软切换和更软切换12. 基站无需严格同步，组网方便WCDMA-FDD的优势在于，码片速率高，有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集，可以解决多径问题和衰落问题，采用Turbo信道编解码，提供较高的数据传输速率，FDD制式能够提供广域的全覆盖，下行基站区分采用独有的小区搜索方法，无需基站间严格同步。采用连续导频技术，能够支持高速移动终端。相比第二代的移动通信制式，WCDMA具有：更大的系统容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达500km/h的移动终端的技术优势，而且能够从GSM系统进行平滑过渡，保证运营商的投资，为3G运营提供了良好的技术基础。2.2TD-SCDMA的主要技术TD-SCDMA系统全面满足IMT-2000的基本要求。它采用不需配对频率的TDD双工模式，以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式，同时使用1.28Mc/s的低码片率，扩频带宽为1.6MHz（表1）。表2-1TD-SCDMA主要参数载波带宽 1.6MHz 最小频谱 1.6MHz 双工型式 TDD 多址方式 TDMA，CDMA，FDMA 码块速率 1.28Mc/s 调制 QPSK8-PSK 最大蜂窝范围 40km 最大音频容量(Erl.) EFR：55 数据流量 6Mb/s 理论最大数据率用户 325kb/s/MHz/cell 系统对称性(DL:UP) 1:6-6:1 2.2.1TD-SCDMA主要技术分类3G移动系统的主要挑战之一是既要控制诸如谈话和视频等对称线路交换业务，又要控制移动因特网接入的非对称分组交换业务。面对这一挑战，TD-SCDMA集成了两项先进技术：一种是先进的TDMA/TDD系统，另一种是自适应CDMA组成的对称模式的运作。TD-SCDMA技术所基于的基本技术标准如下：（1）TDD（时分双工），允许上行和下行在同一频段上，而不需要成对的频段。在TDD中，上行和下行在同一频率信道中的不同时间里传输。这可能改变双工交换点和从上行移动容量至下行，反之亦然，这样就优化了频谱的使用。它允许对称和非对称数据业务。（2）TDMA（时分多址），是一种数字技术，它将每个频率信道分割为许多时隙，从而允许传输信道在同一时间由数个用户使用。（3）CDMA（码分多址），在每个蜂窝区使多个用户同时接入同一无线信道成为可能，提高了通信息的密度。但每个用户会干扰其他人，从而导致多接入干扰（MAI）。（4）联合检测（JD），允许接收机为所有信号同时估计无线信道和工作。通过单个通信流量的并行处理，JD消除了多接入干扰（MAI），降低了蜂窝区内干扰，因此提高了传输容量。（5）动态信道分配（DCA），先进的TD-SCDMA空中接口充分利用了所有可提供的多址技术，充分地使用了这些技术。TD-SCDMA依据干扰方案提供了无线资源的自适应分配，降低了蜂窝区之间的干扰。（6）终端互同步，通过精确的对每个终端传输时隙的调谐，TD-SCDMA改善了手机的跟踪，降低了定位的计算时间，以及交付寻找的寻找时间。由于同步，TD-SCDMA不需要软交付，这样可更有利于蜂窝覆盖区降低蜂窝间的干扰，并降低设施和运行成本。（7）智能天线，是在蜂窝区域通过蜂窝和分配功率跟踪移动用户的使用的波形控制天线。没有智能天线，功率将分配至所有的蜂窝区域内。智能天线降低了多用户干扰，通过降低蜂窝间的干扰而提高了系统容量，提高了接收的灵敏度，并在增加蜂窝范围的同时降低了传输功率。第三章 WCDMA的软切换和TD-SCDMA的接力切换3.1软切换概念目前的CDMA系统支持多种类型的切换，主要类型有硬切换、软切换和更软切换。WCDMA系统中沿用了大部分原IS-95和CDMA2000中的软切换技术。 软切换（Soft Hand-Off）是指在导频信道的载波频率相同时的小区之间的信道切换。在切换过程中，移动用户与原基站和新基站都保持通信，只有当移动台在与目标基站的小区建立稳定通信后，才断开与原基站的联系。图3-1软切换歹念概念示意图软切换是一种常态，WCDMA系统中UE几乎一直处在软切换状态下，这样可以保证用户通话的连续性和稳定性，而硬切换过程则不会经常发生，硬切换将影响用户通话的主观感受，并容易造成掉话，网络设计时应尽量避免硬切换的发生。 3.1.1软切换的过程信息产业部有关部分2004年联合设备厂商和规划设计单位对3G无线网络性能进行了测试。WCDMA部分共对软切换进行9项测试：包括语音（AMR）、可视电话（CS64）、数据业务（PS64）三类业务的更软切换、软切换及跨RNC的软切换的成功率。并对触发事件类型1a、1b、1c进行了测试。因为建网初期，用户数量不会快速增长，容量不是主要问题，因此对频率间硬切换及系统间切换未进行测试。 测试过程中采用前端手机进行不同业务的拨叫，记录UE状态是否发生掉话，后台记录相关信令用来判断切换成功的次数。当RNC判决进行软切换，并向UE发送“Active Set Update”消息后，作为一次软切换。当UE成功地更新激活集后，向系统发送“Active Set Update Complete”消息，宣布新加入了无线链路，作为切换event 1a成功的标志。当Node B向系统发送“Radio Link Deletion”消息，宣布无线链路已经从UE的激活集中删除，作为切换event 1b成功的标志。根据以上信令消息对WCDMA的软切换过程和成功率进行判断。 测试过程中因为UE与系统切换频繁，信令数量大，分析时应注意信令的发送时间，以避免混淆不同次切换的消息。通常认为2ms内到达UE的切换消息，为RNC下发给不同Node B的同一消息。对于RNC下发的消息可从信令中的Message Authentication Message进行区分。 所以总结一下，整个软切换过程包括以下几步：（1）当导频强度达到一个定值，移动台发送一个导频强度测量消息，并将该导频转到候选导频集。（2）基站发送一个切换指示消息。（3）移动台将此导频转到有效导频集并发送一个切换完成消息。（4）导频强度掉到标准值以下，移动台启动切换去掉计时器。（5）切换去掉计时器到期，移动台发送一个导频强度测量消息。（6）基站发送一个切换指示消息。（7）移动台把导频从有效导频移到相邻导频集并发送切换完成消息。3.2接力切换接力切换（Baton Hand-Over）是TD-SCDMA系统的一项特色技术，也是核心技术之一。所谓接力切换就是同时和多个基站相连，从而实现“无缝切换”的技术。接力切换的设计思想是：利用终端上行预同步技术，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步，一旦网络判决切换，终端可迅速由原小区切换到目标小区，在切换过程中，终端从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息提高了切换成功率，缩短了切换时延。3.2.1接力切换的实现 接力切换分为四个步骤，即测量过程、预同步过程、判决过程和执行过程。图3-2接力切换流程图 在UE和基站通信过程中，UE 需要对本小区基站和相邻小区基站的导频信号强度进行测量。UE的测量是由RNC指定的，可以是周期性的进行，也可以由事件触发进行。接力切换的预同步过程属于开环预同步，在UE对本小区基站和相邻小区基站的导频信号强度进行测量的同时记录来自各邻近小区基站的信号与来自本小区基站信号的时延差，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步。接力切换的判决过程是根据各种测量信息并综合系统信息，依据一定的准则和算法来判断UE是否应当切换和如何进行切换。RNC在收到UE的测量报告后，首先对P_CCPCH RSCP最大的候选目标小区进行判断，如果大于设定的门限值RSCP_DL_ADD（简称ADD），则在此小区中进行接纳判决，反之进入下一个候选目标小区，直至最后一个候选目标小区。如果所有目标小区都不满足，则UE停留在原小区。目标小区确定后，RNC根据目标小区的与原小区的关系判决是硬切换（归属不同的RNC）或者接力切换（归属同一个RNC）。仿真中假设所有小区都归属于同一RNC，即判决UE进行接力切换。在接纳判决成功后，RNC通知目标小区为UE分配无线资源并且将相关信息通知UE。RNC的切换判决完成后，将执行接力切换。首先对目标小区发送无线链路建立请求。当RNC收到目标小区的无线链路建立完成之后，将向原小区和目标小区同时发送业务数据承载（此时目标小区并不向UE发送下行数据），同时RNC向UE发送物理信道重配置消息命令。终端应根据是否携带FPACH（快速物理接入信道）信息来判断是否为接力切换。即接到切换命令后，首先判断切换类型，如果携带FPACH信息，则判断为硬切换，重新在目标小区做接入；如果没有携带FPACH信息，则判断为接力切换。本文仿真实现为接力切换。然后，UE由原小区接收下行承载业务及信令而由目标小区发射上行的承载业务和信令。此分别收发的过程持续非常短的一段时间后，将接收来自目标小区的智能天线下行波束赋形数据，实现闭环功率和同步控制，中断和原基站的通信，完成切换过程。3.2.2接力切换技术在TD-SCDMA中的应用接力切换技术应用于TD-SCDMA系统中，是利用了TD-SCDMA中TDD方式的特点和上行同步技术。在切换测量期间，利用开环技术并保持上行预同步，即UE可提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息。在切换期间，可以不中断业务数据的传输，从而达到减少切换时间，实现无损切换的目的。TD-SCDMA系统中还应用了智能天线技术，如果系统提供UE位置信息，则接力切换也能够根据UE的距离和方位信息辅助切换。由于需要检测的相邻小区数目减少，因而也相应地减少了网络信令交互的负荷。UE所需要的切换测量时间减少，测量量减少，切换时间减少，使系统切换性能得到优化。第四章 软切换与接力切换的比较4.1软切换与接力切换的关联硬切换，软切换，接力切换三种切换方式比较越区切换在蜂窝移动通信系统中占有重要的地位。在早期的频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）移动通信系统中，采用的是“硬切换技术”，该技术使系统在切换过程中大约丢失300ms的信息，同时占用信道资源较多。 无线通信系统使用了“软切换技术”，软切换过程不丢失信息、不中断通信，还可增加CDMA系统的容量。但是，软切换技术只解决了终端在使用相同载波频率的小区或扇区间切换的问题，对于不同载波的基站之间，FDDCDMA系统仍然只能使用硬切换方式。而且，处于切换过程中的每一个终端要同时接收来自两个或三个基站的信息，并在反向链路中向这些基站发送相应信息，这占用了较多的通信设备和信道，造成系统资源的浪费。 而在TDSCDMA系统中，采用了一种新的越区切换方法，即“接力切换”。TDSCDMA的独特之处是使用了智能天线获得用户终端的方位（DOA），采用同步CDMA技术获得用户终端与基站间的距离。若将这两个信息予以综和，基站就可以确定用户终端的具体位置，从而为接力切换奠定了基础。接力切换不丢失信息、不中断通信，节约了信道资源。 正是由于TDSCDMA系统采用了智能天线以及使用两个基站对终端进行定位，具有对终端精确定位的功能，所以能够实现更有效的越区切换，即所谓的“接力切换”。在接力切换的过程中，同频小区之间的两个小区的基站都将接收同一个终端的信号，并对其定位，将确定可能切换区域的定位结果向基站控制器报告，完成向目标基站的切换，克服了“软切换”浪费信道资源的缺点。接力切换不仅具有上述的“软切换”功能，而且可以使用在不同载波频率的TDSCDMA基站之间，甚至能够在TDSCDMA系统与其它移动通信系统（如GSM、CDMAIS95等）的基站之间，实现不丢失信息、不中断通信。4.1.1硬切换、软切换与接力切换利用率方面的比较表4-1硬切换、软切换与接力切换利用率方面的比较硬切换接力切换软切换成功率低高高资源占用少少多切换延时短短长对容量影响低低高掉话率高低低4.2软切换接力切换的相异处1.共同点：切换过程中原有链路保持，对业务质量影响很小。2.不同点： 接力切换是先加后去，软切换是先加后去甚至只加不去，软切换占用资源多。 接力切换通过物理信道重配/传输信道重配/RB重配消息完成，软切换通过激活集更新完成。接力切换可以在同频小区或异频小区之间进行，而软切换一般在同频小区之间进行。第五章 归纳优点5.1软切换的特点当软切换发生时，移动台在取得了与新基站的链接之后，再中断与原基站的联系，大大降低了通信中的掉话率。在软切换进行过程中，软切换提供在基站边界处的前向业务信道和反向业务信道的路径分集。采用分集接收的方式，提高了抵抗衰落的能力，降低了移动台的发射功率，减少了移动台对系统的干扰，增加了系统容量。进入软切换区域的移动台即使不能立即得到与新基站的链路，也可以进入切换等待的排队队列，从而减少了系统的阻塞率。5.1.1优缺点比较优点：软切换过程不丢失信息，不中断通信，还可以增加系统的容量。缺点：其一解决了终端在相同频率的小区或扇区切换的问题；其二软切换的基础是宏分集，但在IS-95中宏分集占用了50%的下行容量，因此软切换实现的增加系统容量被它本身所占用的系统容量所抵消。5.2接力切换的特点与通常的硬切换相比，接力切换除了要进行硬切换所进行的测量外，还要对符合切换条件的相邻小区的同步时间参数进行测量、计算和保持。接力切换使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接受下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。上行预同步的技术在移动台与原小区通信保持不变的情况下与目标小区建立起开环同步关系，提前获取切换后的上行信道发送时间，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法。与软切换相比，都具有较高的切换成功率、较低的掉话率以及较小的上行干扰等优点。不同之处在于接力切换不需要同时有多个基站为一个移动台提供服务，因而客克服了软切换需要占用的信道资源多、信道复杂、增加下行链路路干扰等缺点。与硬切换相比，两者具有较高的资源利用率，简单的算法、以及较轻的信令负荷等优点。不同之处在于接力切换断开原基站和目标基站建立通信链路几乎是同时进行的。因而客服了传统硬切换掉话率高、切换成功率低的缺点。传统的软切换、硬切换都是在不知道UE的准确位置下进行的，因而需要对所有邻小区进行测量，而接力切换只对UE移动方向的少数小区进行测量。第六章 总结与展望在3G技术日渐发展的今天，越来越多人认识到了WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。尽管不能很快走出GSM时代，但是3G的飞速发展也是一个非常良好的开端，为今后的发展奠定了基础。介绍了WCDMA与TD-SCDMA技术的相关知识。其中包括了WCDMA与TD-SCDMA的起源与发展情况，WCDMA与TD-SCDMA技术的基本原理。还有WCDMA的软切换与TD-SCDMA的接力切换这一关键技术。对于软切换和接力切换技术，分别介绍了它们的基本概念、切换发生的流程以及切换算法。并且结合硬切换、软切换和接力切换技术进行了比较概括出了它们的特点。通过比较得知，接力切换集软切换的高成功率和硬切换的高信道利用率的技术优势于一身，这也是我国3G标准在全球范围内得到广泛支持的一个重要因素。但是，接力切换是基于智能天线和上行同步等技术对用户实行精确定位的，在实际环境中，特别是在城市环境中，存在众多的障碍物和反射体，信道环境复杂多变，目前的智能天线算法在定位精度上还有一定误差，基于这种情况，实现真正意义上的接力切换还需要一定时间。致 谢 参考文献1常永宏 第三代移动通信系统与技术.20022李世鹤 TD-SCDMA 第三代移动通信系统.20033WCDMA系统软切换仿真研究.2005 4浅谈TD-SCDMA技术及应用 金陵科技学院报.2005 5白玉钰 WCDMA软切换的规划.2005（02） 6李世鹤 TD-SCDMA第三代移动通信标准.2003 7颜晓莉 李方伟 TD-SCDMA系统中的接力切换研究.2003 （01）8软切换对WCDMA系统下行链路容量影响的研究.2003 9WCDMA系统中软切换研究和基站侧无线资源控制信令的实现.200610 陈泽强 周华 付景兴 张蕾 秦贤菊 马敏 WCDMA技术与系统设计.2005附录1 xxxxxx附录2 bbbbb