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1、第5章 组网技术,5.1 概述 5.2 多址技术 5.3 区域覆盖和信道配置 5.4 网络结构5.5 信令 5.6 越区切换和位置管理,2,5.1 概述,1、移动通信空中接口分层协议模型无线物理层确定无线电参数，如频率、定时、功率、码片、比特、同步、调制解调、收发信技术等；将无线电频谱划分成若干个物理信道，划分信道的方式即多址方式；在介质接入控制层（MAC）的控制下，负责数据或数据分组的收发。介质接入控制层（MAC）：介质访问管理和数据封装。通过形成多种逻辑信道为高层提供不同的业务选择物理信道，在选择的信道上建立、释放连接；将控制信息、高层信息、差错控制信息复接成适合物理信道传输的数据分组。,
2、3,1、移动通信空中接口分层协议模型数据链路控制（DLC）层：为网络层提供可靠的数据链路网络层：信令层，主要功能是管理链路连接，控制呼叫过程，支持附加业务和短消息业务，以及进行移动管理和无线资源管理等。在每一层中，完成一个特定功能的单元称为一个功能实体。网络分层协议结构中，每一层利用低层提供的服务，通过适当逻辑控制步骤为高层提供更完善的服务。,4,2、原语 网络分层协议结构中不同层之间的对话称为原语；不同层之间通过原语来实现信息交换。请求型原语：用于高层向低层请求某种业务指示型原语：用于提供业务的层向高层报告一个与特定业务相关的动作。证实性原语：用于提供业务的层证实某个动作已完成响应型原语：用
3、于应答，表示来自高层的指示原语已收到。,5,3、话务量与呼损率话务量是指单位时间（1小时）内进行的平均电话交换量。是度量通信系统通话业务量或繁忙程度的指标。流入话务量：单位时间内平均发生的呼叫次数和每次呼叫平均占用信道的时间S的乘积。如果在一个小时内连续不断地占用一个信道，则其呼叫话务量为1Erl(爱尔兰)完成话务量：单位时间内全网成功呼叫次数0和每次呼叫平均占用信道的时间S的乘积。,完成话务量的性质与计算 设在观察时间T小时内，全网共完成C1次通话，则每小时完成的呼叫次数为,完成话务量即为,式中，C1S即为观察时间T小时内的实际通话时间。,若总的信道数为n，而在观察时间T内有i(in)个信道
4、同时被占用的时间为ti(tiT)，那么可以算出实际通话时间为,当观察时间T足够长时，ti/T就表示在总的n个信道中，有i个信道同时被占用的概率，可用Pi表示，上式就可改写为,例如，某通信网共有 8 个信道，从上午8时至10时共两个小时的观察时间内，统计出i个信道同时被占用的时间(小时数)如表 5-1 所示。,表 5-1,完成话务量为,(爱尔兰),这说明在总共8个信道中，在2小时的观察时间内平均有3.5个信道同时被占用。每信道每小时的平均被占用时间为3.5/8=0.4375小时。因为一个信道的最大可容纳的话务量是1爱尔兰，因此它的平均信道利用率就是43.75%。,信道利用率是指单位时间（1小时）
5、单位信道的完成话务量。其中n为共用信道数。,10,呼损：在信道共用的情况下，系统无法保证每个用户所有的呼叫都成功，少量的呼叫会失败，称之为呼损。呼损率：在一个通信系统中，呼叫失败的概率称为呼叫损失概率，简称呼损率,也称为系统的服务等级(或业务等级)呼损率的计算方法利用完成话务量Erlang B公式（爱尔兰呼损公式）,11,利用完成话务量的计算方法 流入话务量A与完成话务量A0之差即为损失话务量，损失话务量与流入话务量的比值即为呼损率 由 和 得,12,利用Erlang B公式的计算方法 对于多信道共用的移动通信网，如果呼叫有以下性质：（1）每次呼叫相互独立，互不相关（呼叫具有随机性）；（2）每
6、次呼叫在时间上都有相同的概率；并假定移动通信系统的共用信道数为n；则呼损率可用爱尔兰呼损公式计算,13,根据Erlang B公式，知道三个参数A、B和n中的任何两个，就可以从爱尔兰呼损表查出需要的第三个参数。例如可以从下表中找到B，A，n三者。,14,有一个系统共用信道数n=10（条线），流入的业务强度A=6爱尔兰，系统服务的用户很多，可计算这个系统的呼损率为：在不同呼损率B的条件下，信道利用率也是不同的,15,利用Erlang B公式计算每个信道容纳用户数m（1）定义繁忙小时集中系数（又称集中率）K：（2）计算每个用户最繁忙的那个小时的统计平均话务量，即每个用户的忙时话务量A：C：每一用户每
7、天平均呼叫次数；T：每次呼叫平均占用信道的时间（单位为秒）（3）根据给定的呼损率B和信道数n，查表得系统可提供的流入话务量A（4）则可求得m：,16,例题 某移动通信系统，每天每个用户平均呼叫10次，每次占用信道平均时间80秒，要求呼损率10%，忙时集中率K=0.125，问给定8个信道可容纳多少用户？解：1利用爱尔兰损失概率表，查表求得：A=5.597Erl 2求每个用户忙时话务量A：C=10,T=80，3每个信道能容纳的用户数m 4系统所容纳的用户数：,5.2 多址技术,问题描述：移动通信系统中基站的多路工作和移动台单路工作形成了移动通信的一大特点。基站以怎样的信号传输方式发送信号，使各移动
8、台能从中识别发送给本移动台的信号？（下行）基站如何识别来自各个不同移动台的信号？（上行）多址方式是移动通信网体制范畴，关系到系统容量，小区构成，频谱和信道利用效率以及系统复杂性。,分类,频分多址（FDMA）时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）空分多址（SDMA）随机多址,基本概念,实现不同地点、不同用户接入网络的技术,19,每个用户分配一个信道，即一对频谱较高的频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信道较低的频谱用作反向信道即移动台向基站方向的信道设置频道间隔，以免因系统的频率漂移造成频道间重叠前向信道与反向信道之间设有保护频带用户频道之间，设有保护频隙,FDMA系统频谱分割示意图,5.2.
9、1 频分多址(Frequency Division MultipleAccess-FDMA)：频道划分，频带独享，时间共享,思考：在FDMA中，两个用户之间要实现通话，需占用几个频道？,必须同时占用2个信道（2对频谱）才能实现双工 通信基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转,21,每信道占用一个载频，信道的相对带宽较窄，即通常应用于窄带系统；符号时间 平均延迟扩展（Ts），所以码间干扰较少，无需自适应均衡；基站复杂庞大，需要多个收发信道设施频率利用率低，容量小；越区切换复杂，必须瞬时中断传输，对于数据传输将带来数据的丢失。,FDMA系统的特点,
10、空闲信道的选取,空闲信道的选取方式主要可以分为两类：一类是专用呼叫信道方式(或称“共用信令信道”方式)；另一类是标明空闲信道方式。(1)专用呼叫信道方式。这种方式是在网中设置专门的呼叫信道，专用于处理用户的呼叫。移动用户只要不在通话时就停在这呼叫信道上守候。(2)标明空闲信道方式。标明空闲信道方式可分为“循环定位”、“循环不定位”.,5.2.2 时分多址(Time Division Multiple Access-TDMA)：时隙划分，时隙独享，频率共享,TDMA示意图,在一个宽带的无线载波上，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙，无论帧或时隙都是互不重叠的。每个时隙就是一个通信信道，
11、分配给一个用户。基站按时隙排列顺序发收信号，各移动台在指定的时隙内收发信号。,在TDMA系统中，每帧中的时隙结构(或称为突发结构)的设计通常要考虑三个主要问题：一是控制和信令信息的传输；二是信道多径的影响；三是系统的同步。,图 5 3 典型的时隙结构,26,TDMA系统必须有精确的定时和同步功能，保证各移动台发送的信号不会在基站发生重叠或混淆。发射信号速率随时隙数的增大而提高，引起码间串扰加大，所以必须采用自适应均衡。基站复杂度低，互调干扰小。抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量大。越区切换简单，可在无信息传输时进行，不会丢失数据。,TDMA系统的特点,5.2.3 码分多址(Code Divi
12、sion Multiple Access CDMA)：码型划分，时隙、频率共享,跳频-码分多址 FH-CDMA,直扩码分多址 DS-CDMA,28,多用户共享同一频率通信容量大容量的软特性 多增加一个用户只会使通信质量略有下降，不会出现硬阻塞现象由于信号被扩展在一较宽频谱上，可以减小多径衰落信道数据速率很高，但无需自适应均衡平滑的软切换和有效的宏分集，不会引起通信中断,CDMA系统的特点,29,CDMA系统存在的问题,多址干扰原因 不同用户的扩频序列不完全正交，扩频码集的非零互相关系数会引起用户间的相互干扰“远-近”效应原因 移动用户所在的位置的变化以及深衰落的存在，会使基站接收到的各用户信号
13、功率相差很大，强信号对弱信号有着明显的抑制作用解决方法：使用功率控制,3.混合码分多址 混合码分多址的形式有多种多样，如FDMA和DS-CDMA混合，TDMA与DS-CDMA混合(TD/CDMA)，TDMA与跳频混合(TDMA/FH),FHCD*2CDMA与DS-CDMA混合(DS/FH-CDMA)等等。,5.2.4 空分多址(SDMA),图 5 6 空分多址示意图,5.2.5 随机多址,1.ALOHA协议和时隙ALOHA,ALOHA协议ALOHA协议是一种最简单的数据分组传输协议。任何一个用户可以随时接入信道发送数据分组；发送结束后，在相同的信道上或一个单独的反馈信道上等待应答；若在给定的时
14、间区间内没有收到认可应答，则重发数据分组。要使当前分组传输成功，必须在当前分组到达时刻的前后各一个分组长度内没有其它用户的分组到达，即易损区间为2倍的分组长度。,5.2.5 随机多址,1.ALOHA协议和时隙ALOHA,ALOHA协议的性能指标通过量：单位时间内平均成功传输的分组数；每个分组的平均时延。时隙ALOHA 为了改进ALOHA的性能，将时间轴分成时隙，时隙大小大于一个分组的长度，所有用户都同步在时隙开始时刻发送，称之为时隙ALOHA协议。时隙ALOHA协议的易损区间减少为一个分组长度。,图 5 7 ALOHA和时隙ALOHA协议示意图(a)ALOHA协议；(b)时隙ALOHA协议,2
15、.载波侦听多址(CSMA),CSMA协议 ALOHA协议中各节点的发射相互独立；CSMA协议中，每个节点在发送之前，先侦听信道是否有分组在传输，若信道空闲，才进行发送；若信道忙，则按照设定的准则推迟发送。CSMA协议的性能指标检测时延，指接收机判断信道空闲与否所需时间;传播时延。,当检测到信道忙时，有几种处理办法：随机时延一段时间，然后重新检测信道，直至检测到空闲信道，该协议称为非坚持CSMA；继续检测信道直至信道空闲，一旦信道空闲则以概率1发送分组，该协议称为1-坚持CSMA；继续检测信道直至信道空闲，此时以概率p发送分组，以1-p推迟发送，该协议称为p-坚持CSMA。,3.预约随机多址 预
16、约随机多址通常基于时分复用：时间轴分为时间帧，时间帧分为若干时隙，当用户需发送分组时，可采用ALOHA的方式在空闲时隙上进行预约。若预约成功，就将无碰撞地占用每帧所预约的时隙，直至所有分组传输完毕。分组预约多址（PRMA）分组预约多址是对TDMA的改进：在TDMA的帧结构基础上，为每一个语音突发在TDMA帧中预约一个时隙（TDMA中一路话音固定占用一个时隙）。,38,目前应用的多址方式 频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)及其混合方式等,信道2,f,t,c,FDMA、TDMA、CDMA的示意图,FDMA,TDMA,CDMA,5.3 区域覆盖和信道配置,根据服务对象、
17、地形的分布及干扰等因素，可以将小区制移动通信网划分为：带状网和蜂窝网(面状网)。,1、带状网,带状网主要覆盖公路、铁路、海岸等，其服务区的用户分布呈带状。,基站天线若为定向(有向)天线辐射，服务覆盖区为扁圆形。基站天线若为全向天线辐射，服务覆盖区为圆形。,带状网可进行频率复用。如果采用两个小区组成一个区群称为双频制，如果采用三个小区组成一个区群称为三频制。,从成本和资源利用率而言，双频群最好；但从抗频干扰而言，双频群最差，还应考虑多频制。,图 5 10 带状网的同频道干扰,表 5 4 带状网的同频干扰,2、蜂窝网,(1)小区的形状,假设整个服务区的地形平坦、地物相同，且基站采用全向天线使基站辐
18、射区域大体是一个圆形。在这些正多边形中，能够全面无空隙、重叠的覆盖整个区域的就只有：,三种小区形状的比较,(2)区群的组成。,蜂窝式移动通信网通常是由若干邻接的无线小区组成一个无线区群，再由若干无线区群构成整个服务区。,防止同频干扰，同一区群的小区不得使用同一频率。只有在不同的区群中，才可以使用相同的频率。,构成单元无线区群的基本条件是：,区群之间彼此邻接，且无空隙无重叠地覆盖；邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离 相等，且为最大。,区群内的小区数N应满足下式：,N=i2+ij+j2,式中，i,j为非负整数，（i=0,j=0,i+j 0）。N越大，则意味着同频小区间距离越远，同频干
19、扰越小。N越小，则意味着一个系统中可有更多的区群，频谱利用率高，有更多的容量,表 5 6 群区小区数N的取值,正六边形区群的构成,A,(3)同频(信道)小区的距离。,(4)中心激励与顶点激励。,图 5 14 两种激励方式,(5)小区的分裂。,图 5 15 用户密度不等时的小区结构,图 5 16 小区分裂,5.3.2 信道(频率)配置,在CDMA系统中，用户使用相同的频率因而无需进行频率配置。频率配置主要针对的是FDMA和TDMA系统。,信道(频率)配置解决的是将给定的信道(频率)如何分配给一个区群的各个小区。每个小区分配的几个信道称为一个信道组。,信道(频率)配置方式有两种：分区分组配置法和等
20、频距分配法。,1.分区分组配置法,分区分组配置法所遵循的原则是：国家规定选择双工通信方式，载频、频道间隔以及收发间隔要协调，尽量占用较小带宽，提高频带利用率；同一区群内不能使用相同的信道，以避免同频干扰；小区内采用无三阶互调的相容信道组，以避免互调干扰。,设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明各信道的号码为：1，2，3，。,下列哪一信道组属于无三阶互调干扰组？（）A、1，2，4，7 B、1，4，6，12 C、1，3，6，11 D、1，2，7，12,补充：无三阶互调干扰,三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产
21、生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生了寄生信号2F1-F2=F3。即对F3形成了干扰。,例子：若每个区群有7个小区，每个小区需6个信道，按上述原则进行分配，可得到：,第一组 1、5、14、20、34、36第二组 2、9、13、18、21、31第三组 3、8、19、25、33、40第四组 4、12、16、22、37、39第五组 6、10、27、30、32、41第六组 7、11、24、26、29、35第七组 15、17、23、28、38、42,2.等频距配置法,等距离配置法是按等频率间隔来配置信道的，只要频率选得足够大，就可以有效的避免邻道干扰。这样的频率配置可能正好满足产生互调
22、的频率关系，但正因为频距大，干扰易于被接收机输入滤波器滤除而不易作用到非线性器件，这也就避免了互调的产生。,例如，区群内共有N个小区，可以把一个区群分成N个组，每组内拥有的信道：第一组用(1，1+N,1+2N,1+3N,)，第二组用(2,2+N,2+2N,2+3N,)，.第N组用(N,N+N,N+2N,N+3N,)。,例如N=7，则信道的配置为：第一组 1、8、15、22、29、第二组 2、9、16、23、30、第三组 3、10、17、24、31、第四组 4、11、18、25、32、第五组 5、12、19、26、33、第六组 6、13、20、27、34、第七组 7、14、21、28、35、,这
23、样同一信道组内的信道最小频率间隔为7个信道间隔。若信道间隔为25 kHz，则其最小频率间隔可达175 kHz。这样接收机的输入滤波器便可有效地抑制邻道干扰和互调干扰。,如果是定向天线进行顶点激励的小区制，每个基站应配置三组信道，向三个方向辐射。例如N=7，每个区群就需有21个信道组。整个区群内各基站信道组的分布如图 5-17。,图 5 17 三顶点激励的信道配置,为了进一步提高频谱利用率，使信道的配置能随意动通信业务量地理分布的变化而变化，通常采取两种措施：,动态配置法：随业务量的变化重新配置全部信道。如果这种理想的方法能够实现，频谱利用率可提高20%-50%，但要及时算出新的配置方案，且能避
24、免各类干扰，这是十分困难的。柔性配置法：准备若干个信道，需要时提供给某一个小区使用。这种控制较简单，只要预留若干个信道使各个基站都能够使用，可应付局部业务量变化的情况，是一种较适用的方法。,5.4 网络结构,空中网络,基站与固定网络,服务区内各基站的相互连接,多 址 接 入,频率配置和蜂窝小区,地面网络,移动用户基站交换机固定网络固定用户移动用户基站交换机基站移动用户,5.4.1 基本网络结构,基站与交换机之间、交换机与网络之间可采用有线链路（如光纤、同轴电缆、双绞线等），也可采用无线链路（如微波链路）。这些链路上传输的数字信号形式通常为PCM数字多路复用信号。通常每个基站要同时支持50路语音
25、呼叫，每个交换机可以支持近100个基站，交换机到固定网络之间需要5000个话路的传输容量。,交换机的组成和基本原理(a)交换机的组成；(b)交换机的基本原理,多个服务区的网络结构,1.网络结构,OMC:操作和维护中心,数字蜂窝通信系统的网络结构,MSC为移动业务交换中心，它是无线电系统与公众电话交换网之间的接口设备，成全部必须的信令功能以建立与移动台的往来呼叫。其主要责任是：路由选择管理；计费和费率管理；业务量管理；向原籍位置登记器(HLR)发送有关业务量信息和计费信息。,HLR为原籍位置登记器，负责移动台数据库管理。其主要责任是：对在HLR中登记的移动台(MS)的所有用户参数的管理、修改等；
26、计费管理；VLR的更新。,VLR为访问者位置登记器，是动态数据库。其主要责任是：移动台漫游号管理；临时移动台标识管理；访问的移动台用户管理；HLR的更新；管理MSC区，位置区及基台区；管理无线信道(如信道分配表、动态信道分配管理、信道阻塞状态)。,2.网络接口,图 1-17 蜂窝系统所用的接口,信令的导出,信令到底是什么？,你摘机之后，会听到“嘟-”的声音，这种声音从何而来？难道会是专门有人在那里发出这种声音吗？,当你拨号的时候，交换机内部会发生什么事情？,当你挂掉电话的时候，你会不会认为计费系统依然还在给你计费，你有过这种担心吗？,当你对着电话按键乱按一气的时候，你会听到什么声音？这又是谁在
27、作怪？,78,1 信令的作用和构成,信令是与通信有关的一系列控制信号。作用 信令是用户以及通信网中各个节点相互交换信息的共同语言，是整个通信网的神经系统。基本功能建立呼叫监控呼叫清除呼叫操作过程（右图）构成 信令由一系列信令消息集组成消息类型单元一些强制或可选择的消息单元,信令的操作过程,5.5 信 令,79,2 信令的分类（1）按发展过程分类,随路信令（模拟电话网或早期的数字电话网中）信令与话音在同一链路内传送信令传送速度低，信息容量及处理能力有限只适应于基本的呼叫处理公共信道信令（CCS）信令与语音分离链路的利用率高实际速度低于理论速度,80,按对象接入信令：用户到网络节点间的信令，在移动
28、通信中是指移动台到基站之间的信令；网络信令：网络节点之间的信令，在移动通信中网络信令称7号信令(SS7)。按信号形式 信令按信号形式可分为数字信令和音频信令(模拟信令)。,2 信令的分类（2）按对象和信号形式分类,81,典型的数字信令格式,2 信令的分类：（3）数字信令,P：前置码，提供同步信息。SW：字同步码，提供位同步信息。A或D：地址或数据码，包括控制、选呼、拨号等信令 SP：纠错码，又称监督码,82,音频信令是由不同音频信号组成的。分单音频信令、双音频信令和多音频信令。带内单音频信令 带内单音频信令：用0.33kHz范围内不同的单音作为信令。,2 信令的分类：（4）音频信令,83,带外
29、亚音频信令 采用低于0.3kHz的单音作为信令。拨号信令 拨号信令是移动台主叫时发往基站的信令。单音频脉冲方式：用拨号盘使2.3kHz的单音按脉冲方式发送。双音频脉冲方式：采用两个不同频率范围的单音频脉冲组合。,2 信令的分类：（4）音频信令,84,拨号信令十取一：用话带内的10个单音，每一个单一音代表一个十进制的数。五取二：用话带内的5个单音，每次同时选播两个单音。共有C52=10种组合，每一组合代表一个十进制数。43方式(双音多频DTMF方式)：用话带内的7个单音，把它们分为高音群和低音群，用高音群的一个单音和低音群的一个单音来代表一个十进制数，进行发送。,2 信令的分类：（4）音频信令,
30、表 5 8 43方式的频率组成,86,数字蜂窝移动通信系统链路层信息帧格式,3 信令传输协议：（1）帧格式,87,3 信令传输协议：（2）GSM链路层信息帧控制字段构成,5.5.2 网络信令,图 5 24 7号信令系统的协议结构,89,1.七号信令系统的协议结构目前,七号信令按功能可划分成六部分：MTP、SCCP、TCAP、OMAP、ISUP和MAP。MTP(Message Transfer Part)：消息传递部分 第一层SDL的功能对应于OSI模型的物理层。第二级SLF的功能对应于OSI模型的数据链路层,它规定了信令数据链路上传送信令消息的功能及相应程序。第三层SNF的主要功能是消息的识别
31、和分配，消息的路由，信令网的业务量管理、路由管理以及链路管理。,90,1.七号信令系统的协议结构 SCCP(Signaling Connection Control Part)：信令连接控制部分目的：实现网络节点直接传送控制消息，无需经过呼叫链路SCCP的协议功能分为四等：Class0、Class1、Class2、Class3。Class0和Class1执行无连接的网络服务，Class2和Class3执行有连接的网络服务。除连接控制外,SCCP还执行全称地址的翻译和端一端路由。TCAP(Transaction Capabilities Application Part)：事务处理能力应用部分
32、提供使与电路无关的信令应用之间交换信息的能力。它对应于OSI模型的应用层。,91,1.七号信令系统的协议结构OMAP(Operation Maintenance and Administration Part)：操作维护应用部份 主要功能是网络管理和维护。MAP(Mobile Applecation Part)：移动应用部份 主要功能是应用于移动通信系统各接口的通信。其功能是：支持用户的位置登记与删除；用户业务管理；用户参数管理；漫游于越区切换；鉴权与保密数据传输等。ISUP(ISDN User Part)：ISDN用户部分 是七号信令中最复杂的一部分，它的主要功能是在两个程控交换机(ISDN
33、交换机)之间为主叫用户和被叫用户建立语音通路(呼叫建立)、话音通路的释放(呼叫释放)、线路监视、补充业务处理等。,92,NO.7信令系统被划分为一个公共的消息传递部分（Message Transfer Part MTP）功能：负责消息的传递若干用户部分（User Part UP）功能：负责信令消息的生成、分析和过程控制,7号信令系统功能划分原理,93,SCP:数据库STP:电话交换机与SCP之间中转SS7消息的交换机SSP(MSC):电话交换机,2.七号信令系统的网络结构,94,信令应用举例(呼叫控制）,95,5.6 越区切换和位置管理,5.6.1 越区切换概念 越区(过区)切换(Handov
34、er或Handoff)是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基过程，也称为自动链路转移。目的 实现蜂窝移动通信的“无缝隙”覆盖，即当移动台从一个小区进入另一个小区时，保证通信的连续性。,越区切换分为两大类：一类是硬切换。指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。另一类是软切换。指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。,越区切换包括三个方面的问题：越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换 越区切换如何控制；越区切换时信道分配。,相对信号强度准则(准则1)：具有门限规定的相对信号强度准则(准则
35、2)：具有滞后余量的相对信号强度准则(准则3)：具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则(准则4)：,1.越区切换的准则,2.越区切换的控制策略 包括：越区切换的参数控制、越区切换的过程控制。在移动通信系统中，过程控制的方式主要有三种：移动台控制的越区切换。移动台连续监测当前基站和几个越区时的候选基站的信号强度和质量，当满足某种越区切换准则后，移动台选择具有可用业务信道的最佳候选基站，并发送越区切换请求。,(2)网络控制的越区切换。基站监测来自移动台的信号强度和质量，当信号低于某个门限后，网络开始安排向另一个基站的越区切换。(3)移动台辅助的越区切换。网络要求移动台测量其周围基站的信号并把结果
36、报告给旧基站，网络根据测试结果决定何时进行越区切换以及切换到哪一个基站。,3.越区切换时的信道分配越区切换时的信道分配是解决当呼叫要转换到新小区时，新小区如何分配信道，使得越区失败的概率尽量小。常用的做法是在每个小区预留部分信道专门用于越区切换。这种做法的特点是：因新呼叫使可用信道数的减少，要增加呼损率，但减少了通话被中断的概率，从而符合人们的使用习惯。,5.6.2 位置管理,目的：把一个呼叫传送到随机移动的用户 主要任务位置登记 已知移动台的实时位置信息时，更新位置数据库和认证移动台呼叫传递 在对移动台进行呼叫的情况下，根据HLR（Home Location Register 原籍寄存器）和
37、VLR（Visitor Location Register访问寄存器）中可用的位置信息来定位移动台涉及问题位置更新（Location Update）解决移动台如何发现位置变化以及何时报告当前位置的问题位置寻呼（Location Paging）解决如何有效地确定移动台当前处于哪一个小区的问题,5.6.2 位置管理,1.位置登记和呼叫传递,图 5 28 移动台位置登记过程,主叫MT通过基站向其MSC发出呼叫初始化信号；MSC通过地址翻译过程确定被呼MT的HLR地址，并向该HLR发送位置请求消息；HLR确定出为被叫MT服务的VLR，并向该VLR发送路由请求消息；该VLR将该消息中转给为被叫MT服务的
38、MSC；被叫MSC给被叫的MT分配一个称为临时本地号码TLDN(Temporary Local DirectoryNumber)的临时标识，并向HLR发送一个含有TLDN的应答消息；HLR将上述消息中转给为主呼MT服务的MSC；主叫MSC根据上述信息便可通过SS7网络向被叫MSC请求呼叫建立。,图 5 29 呼叫传递过程,2.位置更新和寻呼,当用户进入新的登记区（RA）时，将进行位置更新。位置更新和寻呼信息均在无线接口中的控制信道中传输；动态位置更新策略：基于时间的位置更新策略：每个用户每隔T秒周期性地更新其位置；基于运动的位置更新策略：移动台跨越一定数量的小区边界后，就进行一次位置更新；基于距离的位置更新策略：移动台离开上次位置更新后所在小区的距离超过一定值时，就进行一次位置更新。,
