移动通信中切换技术的分析研究(附件)【字数：13019】
指导教师 尹亚兰 摘 要随着移动通信大规模商用使得用户数量快速增加，为适应高密度的用户群体发展了蜂窝结构的移动通信网络。越区切换是其中一项关键技术。越区切换的性能优劣直接影响整个移动通信系统中移动台的通信质量。本文主要研究了GSM、CDMA、TD—SCDMA系统中的越区切换算法。分析比较了不同的切换技术在移动通信系统中的性能和影响，并且研究了这些越区切换方法在移动通信系统中的优势和劣势。对GSM系统硬切换算法的研究，发现硬切换存在参数设置缺陷，忙时无法找到目标基站，信号强度不够等问题；对这些问题深入研究后提出优化现有GSM数据，减少缺陷；通过MSC告警系统异常，察觉网络存在的异常问题。对CDMA系统中切换技术的研究，发现软切换可以带来切换增益，扩大小区的覆盖范围，改善语音质量，但同时占用大量系统资源，产生额外的负担等。TD—SCDMA系统中接力切换过程和算法的研究，发现其切换过程较硬切换相比时间更短，意味着能更快速的完成切换。以上切换技术的研究具有十分重要的意义。优化后的切换技术减少了切换时延；降低了掉话率；提高移动通信系统利用率；提高通话稳定性。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究的意义 1
1.3论文结构 1
第二章 越区切换技术基本原理 3
2.1移动通信中越区切换技术的发展 3
2.2移动通信系统中的越区切换 3
2.3越区切换的过程 5
2.3.1 GSM的越区切换过程 5
2.3.2CDMA的越区切换过程 5
2.3.3 TD—SCDMA的越区切换过程 5
第三章 GSM系统的越区切换算法研究 7
3.1 GSM越区切换的准备 7
3.2 GSM的越区切换 7
3.3 GSM中越区切换对通信质量影响的分析研究 12
第四章 CDMA系统的越区切换算法研究 14
4.1 CDMA中的硬切换 14
4.2 CDMA中的软切换 14
4.3 CDMA系统越区切换过程 15
4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
4 CDMA中越区切换对通信质量的分析研究 16
第五章TD—SCDMA系统中的越区切换算法研究 17
5.1搜索小区 17
5.2接力切换算法 17
5.3接力切换过程 19
5.4 TD—SCDMA中越区切换对通信质量的分析研究 21
第六章 不同类型的移动通信系统之间的比较 23
6.1GSM系统和TD一SCDMA系统的比较 23
6.2CDMA系统和TD一SCDMA系统的比较 23
总结与展望 25
致 谢 26
参考文献 27
第一章 绪论
1.1研究背景
通信技术诞生于二十世纪，到今天已经发展到第四代，即将迎来5G时代。移动通信在80年代最初开始探索商业领域的使用，发展到今时今日的大量商用，手机用户的规模有着每年大概2亿的快速增长。快速增长的移动用户与相对较少的频谱资源存在的冲突日趋显著。GSM移动通信逐渐呈现在宏小区 微小区的形式的小区制。蜂窝移动通信成为无线移动通信的方式之一。
1.2研究的意义
对于移动通信的各类情景来说，越区切换作为保障移动台可以持续通信的基础条件。移动期间，因为实际呼叫质量与信号强度所产生的变化，移动台或许将自身的业务转移到新基站。该情形中，越区切换尤为重要。移动台在移动过程中，能否提高无线资源利用率至关重要。如果无线资源无法满足移动台越区切换时的要求，移动台在越区切换时会产生两个问题：（1）对于移动台，越区切换将产生通信延迟，因为当执行越区切换时需要信令交换，这将不可避免地产生延迟。对于语音呼叫服务，延迟可以影响用户的满意度。（2）对网络来说，移动台的各项业务要求通过新基站来处理。然而，该方法可能导致切换服务由于繁忙的网络而失败。因此，有必要改进算法以提高切换效率并减少延迟。
1.3论文结构
越区切换技术是移动通信系统中的一项关键技术。本文研究分析了三种主流的越区切换技术。对GSM、CDMA、TD—SCDMA系统中的越区切换技术进行具体分析。共分为六章。
第一章为绪论。详细介绍了越区切换技术的研究背景和研究越区切换技术的意义。
第二章介绍了越区切换技术的基本原理。越区切换技术发展的历程，越区切换的过程等。
第四章、第五章为本文主要内容。具体分析了GSM系统中的越区切换算法，CDMA系统中的越区切换算法和TD—SCDMA系统中的越区切换算法。以及三种移动通信系统中越区切换对通信质量的影响。
第六章为分析比较。比较三种不同系统之间不同的越区切换算法的相同特性和不同特性。
第二章 越区切换技术基本原理
2.1移动通信中越区切换技术的发展
在移动通信采用蜂窝的定义后，越区切换就正式的产生同时发展为移动通信体系的重点技术。
蜂窝结构能够解决大规模用户的各项需求，但是在不断发展中也形成了新的问题，即怎样保障移动台在实际的移动环节中并未产生中断的问题？越区切换技术的提出有效解决了这个问题。
在传统通信系统中最典型的越区切换技术就是硬切换，该技术即通话过程中，系统保持相应的监测程序，在测定获得的SAT（监测音信噪比）小于SNH(请求切换信噪比)，或者是测定获得的强度参数小于SSH(切换强度)的情况下，相应的话音信道即对MSC（交换中心）传递有关的请求[1]。
第三代移动通信系统中提出了软切换技术，该技术针对切换形成了一定的条件限制。参考两个或多个基站获取的信号强度的变动信息，最终确认和相应的基站间构建基本的通信连接。过渡的时间中，移动台和全体候选基站之间均维持相应的信道。因为软切换的方案仅仅可以支持同频的CDMA信道间，因此该方案仅仅调整基本的地址码，并未影响实际的频率。其可以在两大基站覆盖区的边界位置实现一定的分集效果。可以控制因为切换导致的掉话率，保证通信的可靠性[2]。
在我国自己研制的3G标准中采用了接力切换技术。接力切换的重要前提：前述的基站可以得到移动台的各项位置数据。也就是，移动台的方向DOA 到Node B（基站）与相互间的距离数据。在TD—SCDMA系统运用智能天线等方式来解决基本的定位需求。通过上行链路同步的方案，从而令这一系统可以判断信号传输的时间偏移。通过信号的往返延迟，获取移动台到Node B的距离信息。而智能天线技术允许基站确定移动台的信号的到达方向，以此来得到需求的方位数据。
2.2移动通信系统中的越区切换
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究的意义 1
1.3论文结构 1
第二章 越区切换技术基本原理 3
2.1移动通信中越区切换技术的发展 3
2.2移动通信系统中的越区切换 3
2.3越区切换的过程 5
2.3.1 GSM的越区切换过程 5
2.3.2CDMA的越区切换过程 5
2.3.3 TD—SCDMA的越区切换过程 5
第三章 GSM系统的越区切换算法研究 7
3.1 GSM越区切换的准备 7
3.2 GSM的越区切换 7
3.3 GSM中越区切换对通信质量影响的分析研究 12
第四章 CDMA系统的越区切换算法研究 14
4.1 CDMA中的硬切换 14
4.2 CDMA中的软切换 14
4.3 CDMA系统越区切换过程 15
4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
4 CDMA中越区切换对通信质量的分析研究 16
第五章TD—SCDMA系统中的越区切换算法研究 17
5.1搜索小区 17
5.2接力切换算法 17
5.3接力切换过程 19
5.4 TD—SCDMA中越区切换对通信质量的分析研究 21
第六章 不同类型的移动通信系统之间的比较 23
6.1GSM系统和TD一SCDMA系统的比较 23
6.2CDMA系统和TD一SCDMA系统的比较 23
总结与展望 25
致 谢 26
参考文献 27
第一章 绪论
1.1研究背景
通信技术诞生于二十世纪，到今天已经发展到第四代，即将迎来5G时代。移动通信在80年代最初开始探索商业领域的使用，发展到今时今日的大量商用，手机用户的规模有着每年大概2亿的快速增长。快速增长的移动用户与相对较少的频谱资源存在的冲突日趋显著。GSM移动通信逐渐呈现在宏小区 微小区的形式的小区制。蜂窝移动通信成为无线移动通信的方式之一。
1.2研究的意义
对于移动通信的各类情景来说，越区切换作为保障移动台可以持续通信的基础条件。移动期间，因为实际呼叫质量与信号强度所产生的变化，移动台或许将自身的业务转移到新基站。该情形中，越区切换尤为重要。移动台在移动过程中，能否提高无线资源利用率至关重要。如果无线资源无法满足移动台越区切换时的要求，移动台在越区切换时会产生两个问题：（1）对于移动台，越区切换将产生通信延迟，因为当执行越区切换时需要信令交换，这将不可避免地产生延迟。对于语音呼叫服务，延迟可以影响用户的满意度。（2）对网络来说，移动台的各项业务要求通过新基站来处理。然而，该方法可能导致切换服务由于繁忙的网络而失败。因此，有必要改进算法以提高切换效率并减少延迟。
1.3论文结构
越区切换技术是移动通信系统中的一项关键技术。本文研究分析了三种主流的越区切换技术。对GSM、CDMA、TD—SCDMA系统中的越区切换技术进行具体分析。共分为六章。
第一章为绪论。详细介绍了越区切换技术的研究背景和研究越区切换技术的意义。
第二章介绍了越区切换技术的基本原理。越区切换技术发展的历程，越区切换的过程等。
第四章、第五章为本文主要内容。具体分析了GSM系统中的越区切换算法，CDMA系统中的越区切换算法和TD—SCDMA系统中的越区切换算法。以及三种移动通信系统中越区切换对通信质量的影响。
第六章为分析比较。比较三种不同系统之间不同的越区切换算法的相同特性和不同特性。
第二章 越区切换技术基本原理
2.1移动通信中越区切换技术的发展
在移动通信采用蜂窝的定义后，越区切换就正式的产生同时发展为移动通信体系的重点技术。
蜂窝结构能够解决大规模用户的各项需求，但是在不断发展中也形成了新的问题，即怎样保障移动台在实际的移动环节中并未产生中断的问题？越区切换技术的提出有效解决了这个问题。
在传统通信系统中最典型的越区切换技术就是硬切换，该技术即通话过程中，系统保持相应的监测程序，在测定获得的SAT（监测音信噪比）小于SNH(请求切换信噪比)，或者是测定获得的强度参数小于SSH(切换强度)的情况下，相应的话音信道即对MSC（交换中心）传递有关的请求[1]。
第三代移动通信系统中提出了软切换技术，该技术针对切换形成了一定的条件限制。参考两个或多个基站获取的信号强度的变动信息，最终确认和相应的基站间构建基本的通信连接。过渡的时间中，移动台和全体候选基站之间均维持相应的信道。因为软切换的方案仅仅可以支持同频的CDMA信道间，因此该方案仅仅调整基本的地址码，并未影响实际的频率。其可以在两大基站覆盖区的边界位置实现一定的分集效果。可以控制因为切换导致的掉话率，保证通信的可靠性[2]。
在我国自己研制的3G标准中采用了接力切换技术。接力切换的重要前提：前述的基站可以得到移动台的各项位置数据。也就是，移动台的方向DOA 到Node B（基站）与相互间的距离数据。在TD—SCDMA系统运用智能天线等方式来解决基本的定位需求。通过上行链路同步的方案，从而令这一系统可以判断信号传输的时间偏移。通过信号的往返延迟，获取移动台到Node B的距离信息。而智能天线技术允许基站确定移动台的信号的到达方向，以此来得到需求的方位数据。
2.2移动通信系统中的越区切换
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