Процедура эстафетной передачи (хэндовер) – ЧАСТЬ 1

Эстафетной передачей (хэндовером) называют автоматическую смену кана­ла в процессе соединения в момент перемещения абонента из одной соты в дру­гую [19]. Процедура эстафетной передачи осуществляется с учетом иерархии данной сети, включая соты, микросоты и пикосогы с соответствующей структу­рой их секторов. В UTRAN определены три варианта эстафетной передачи.

1. Межсотовый (intracell) хэндовер: передача обслуживания МС между дву­мя БС, работающими в режиме частотного дуплекса FDD. Различают хэндовер без смены частот, где связь осуществляется на одной несущей в пределах соты, и хэндовер со сменой частоты, при котором происходит переключение на сосед­нюю БС, работающую на другой частоте (т.н. «жесткий» хэндовер).

В свою очередь, различают «мягкий» (soft) хэндовер без смены частоты, при котором МС входит в контакт с несколькими конкурирующими БС, и «наи­более мягкий» (softer) хэндовер без смены частоты – между секторами одной соты (он же intercell, intrasector handover или hand off).

Принцип мягкого хэндовера заключается в обмене служебной информацией между МС и несколькими соседними БС одновременно, а также в слежении за уровнями их сигналов. «Активный» список БС, уровни сигналов которых пре­вышают заданный порог, регулярно отсылается на «свою» базовую станцию. Эти пороговые значения, заданные в приемнике МС, определяют размеры окна эстафетной передачи – зону, в которой БС «конкурируют за право обслужива­ния» МС в своих сотах (рис. 6.22).

Рис. 6.22. Окно эстафетной передачи

Размер окна выбирается оптимальным для конкретных условий планиро­вания сети. Так, при слишком малом «окне» приближающаяся к границам соты МС «не увидит» альтернативных БС из соседних сот, а при слишком большом количество конкурирующих БС окажется излишним, что отразится на объемах передаваемого служебного трафика и приведет к уменьшению ресурса сети.

В системе UMTS, помимо сказанного, поддерживается межмодовый и меж­системный хэндовер.

2. Межмодовый (inter-mode) хэндовер предусмотрен для ситуаций, когда из зоны обслуживания БС, функционирующей в режиме FDD, МС переходит в зону БС, работающей в режиме временного дуплекса (TDD).

Для обоих режимов длина кадра (фрейма) определена одинаковой (равной Ю мс), что позволяет осуществить процедуру автоматического переключения вызова на другой канал при наличии двухрежимного терминала UTRA/FDD-

TDD. Так, свободные интервалы в кадре FDD могут использоваться для одновре­менного приема сигнала на другой частоте. Аналогично, в TDD передаваемые данные мультиплексируются по времени, что позволяет осуществлять прием на несущей частоте режима TDD, не разрывая FDD-соединение, и наоборот. На практике реализация межрежимного хэндовера предполагает использование сведений о режимах работы TDD/FDD тех или иных сот и их скремблинг-кодах путем передачи этих сведений по широковещательным каналам соответствую­щих БС.

3. Межсистемный (inter-system) хэндовер предусматривается для ситуаций, возникающих при взаимодействии UMTS с сотовыми сетями других систем’ Межсистемный хэндовер в UMTS призван обеспечить «бесшовное» (seamless) переключение и роуминг при взаимодействии с сетями GSM и сетями системы третьего поколения cdma2000. В частности, хэндовер UMTS/FDD – сеть GSM реализуется без использования параллельного частотного канала. Для этого в структуре сообщения предусмотрен «мультикадр» с периодом, равным 12 кадрам (фреймам), содержащий свободные интервалы для измерения уровня сигнала на частоте системы GSM.

6.4.4. Управление мощностью передатчика

Мощности сигналов на входе приемника БС от ближних и дальних МС могут отлмчаться более чем на сто децибел [15}, вследствие чего малейшая нелиней­ность характеристики приемника БС приводит к подавлению слабых сигналов сильными. Поэтому контроль мощности с целью выравнивания уровней сигна­лов от разных МС на входе БС принципиален для всех радиоинтерфейсов на базе CDMA. Управление мощностью передатчика позволяет не только снизить уро­вень взаимных помех, но и приводит к уменьшению энергопотребления МС.

6.4.4.1. Управление мощностью передатчика в режиме FDD. В стандарте UMTS описаны две разные схемы управления мощностью [19]: управление по схеме открытой петли (Open Loop Power Control) и управление по схеме зам­кнутой петли (Closed Loop Power Control).

При управлении мощностью по схеме открытой петли МС самостоятель­но – не по команде БС, а в зависимости от уровня принятого от нее сигнала, при­нимает решение об изменении мощности передачи. Если этот уровень велик, МС «считает», что расстояние до БС мало и излучаемая мощность избыточна. Как правило, точность измерения в приемнике МС невысока, а условия рас­пространения сигнала в «uplink» и «downlink» существенно неодинаковы из-за большой разницы частот. Поэтому регулировка мощности по схеме «открытой петли» является весьма грубой (с шагом ±9 дБ). Ее основная задача – выравни­вание уровней мощности сигналов, принимаемых от отдельных МС.

Управление по схеме открытой петли в UMTS осуществляется до момен­та инициирования МС канала случайного доступа RACH, а затем передается менее инерционной схеме, работающей по принципу быстрой замкнутой пет­ли. Данная схема обеспечивает более высокую точность управления, поскольку может быстрее реагировать на флюктуации условий распространения сигнала вследствие затенений и многолучевых замираний. Здесь базовая станция сама посылает МС команды на увеличение или уменьшение мощности передачи та­ким образом, чтобы обеспечить заданное отношение сигнал/помеха SIR0 на вхо­де своего приемника. Отношение это устанавливается в зависимости от теку­щих условий приема в соте и определяется на уровне контроллеров управления сетью RNC.

Отношение сигнал/помеха оценивается базовой станцией на выходе RAKE- приемника путем измерения мощности тестового сигнала в канале DPCCH и одновременно – общего уровня помех на данной частоте. Сгенерировав оценку SIR отношения сигнал/помеха (Signal-to-Interference Ratio), БС формирует ко­манду ТРС согласно правилу:

DTPC= +1 (увеличить мощность на 1 дБ), если SIR.< SIR0;

DTPC= -1 (уменьшить мощность на 1 дБ), если SIR> SIR0.

В отдельных случаях также предусмотрен шаг изменения мощности на иную величину, например, 2 дБ. Команда управления мощностью содержится в каждом передаваемом слоте. При потребности в изменении мощности менее чем на 1 дБ, команда ТРС в текущем слоте пропускается.

Различные режимы работы сети имеют свои особенности функционирова­ния схемы управления мощностью передатчика. К примеру, при передаче об­служивания без смены частот («мягком» хэндовере) МС увеличивает мощность только в случае, если на необходимость этого указывают команды, принятые от всех без исключения конкурирующих БС. Если же хотя бы одна из команд ука­зывает на необходимость уменьшения мощности (одна из БС находится в бла­гоприятных условиях приема), то МС может продолжать уменьшать мощность своего передатчика. Наконец, если на необходимость снижения мощности МС указывают команды сразу нескольких БС, шаг изменения мощности может быть увеличен для более быстрого разрешения ситуации с конкурирующими БС.

6.4.4.2. Особенности функционирования схемы управления мощно­стью в нисходящем канале. Основываясь на данных об относительной ча­стоте ошибок, передаваемых каждой МС в обратном канале, БС может рас­пределять излучаемую мощность между обслуживаемыми МС с тем, чтобы обеспечить заданное качество предоставляемой услуги. Вместе с тем, канал от базовой станции к мобильной менее подвержен воздействию системных помех. Поэтому здесь на схему управления мощностью возложена дополни­тельная функция – выравнивание (оптимизация) нагрузки на различные соты сети. Чем более загружена БС данной соты, тем меньше уровень мощности сигналов, адресуемых обслуживаемым ей МС. Соответственно, сокращается радиус соты и уменьшается помеховое воздействие ее абонентов на соседние соты. Одновременно соседние БС, которые на текущий момент загружены меньше, «выигрывают» в конкурсе за обслуживание МС, находящихся на гра­ницах рассматриваемой соты, и забирают на себя часть ее нагрузки. Рабочее отношение сигнал/шум Eh/N0 на входе приемника зависит от скорости переда­чи в выделенных физических каналах, поэтому последняя также существенно влияет на размеры зоны обслуживания.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100