移動(dòng)通信切換技術(shù)探討

宋曉慶

【摘要】本文主要對(duì)我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)以及切換技術(shù)的發(fā)展、切換技術(shù)的原理等內(nèi)容進(jìn)行了深入的探討，重點(diǎn)是對(duì)市場(chǎng)中出現(xiàn)的切換新技術(shù)加以詳細(xì)闡述，并且對(duì)GSM切換過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)分析。希望可以對(duì)今后移動(dòng)通信系統(tǒng)的切換技術(shù)的研究產(chǎn)生一些積極影響。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信 切換技術(shù) 系統(tǒng)

一、移動(dòng)通信技術(shù)和切換技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)如今，我國(guó)發(fā)展最快的一項(xiàng)技術(shù)為移動(dòng)通信技術(shù)，并且相繼出現(xiàn)了多種類型的系統(tǒng)，與此同時(shí)，給居民的生活帶來(lái)了極大的便利，人們已經(jīng)完全擺脫了有線通信的約束，使其亨受更加優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。

從上世紀(jì)80年代，便開(kāi)始出現(xiàn)了第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，大多數(shù)都應(yīng)用在商用化，系統(tǒng)主要采用模擬技術(shù)，而接入技術(shù)主要采用的是頻分多址FDMA，因此，提供的通信帶寬是非常小的，僅為9.6kbit/s。在進(jìn)入90年代后，便出現(xiàn)了數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。在此階段，我國(guó)移動(dòng)通信的商業(yè)化取得了巨大的進(jìn)步。和第一代移動(dòng)通信相比，第二代通信系統(tǒng)有較強(qiáng)的保密性，業(yè)務(wù)種類較多，系統(tǒng)設(shè)置更加標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)勢(shì)，與此同時(shí)，還為用戶提供了國(guó)家漫游活動(dòng)。接入技術(shù)主要有兩種，即時(shí)分多址技術(shù)與碼分多址技術(shù)，傳輸速率最高可達(dá)到28.8kbit/s。不斷是哪一代的移動(dòng)通信系統(tǒng)，所設(shè)置的業(yè)務(wù)功能都主要在話音業(yè)務(wù)上。但是，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展以及用戶對(duì)無(wú)線需求的變化，從而使得移動(dòng)通信傳輸速率以及業(yè)務(wù)功能都發(fā)生了巨大的變化?，F(xiàn)如今，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展成為其研究的重點(diǎn)話題?？梢哉f(shuō)，此代系統(tǒng)不僅包含全球漫游功能，又具有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，甚至傳輸速率更快，容量會(huì)更大。盡管第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的出現(xiàn)是通信系統(tǒng)的一次重要改革，但是，第三代通信系統(tǒng)因其標(biāo)準(zhǔn)要求的不同使得網(wǎng)絡(luò)融合、容量訪問(wèn)受限等諸多問(wèn)題始終存在。仍然需要我們進(jìn)一步的研究解決存在的問(wèn)題。

現(xiàn)如今，隨著蜂窩概念的引入，使得切換技術(shù)成為當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)非常重要的一項(xiàng)技術(shù)，影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能的發(fā)揮。蜂窩概率指的是把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)劃分成為多個(gè)小區(qū)，在每一個(gè)小區(qū)中設(shè)立一個(gè)基站，主要負(fù)責(zé)該小區(qū)移動(dòng)通信聯(lián)網(wǎng)與控制等各種功能。所以，我們可以把移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的區(qū)域看作是由多個(gè)正六邊形無(wú)線區(qū)域相連形成的一個(gè)大服務(wù)區(qū)。因服務(wù)區(qū)形狀和蜂窩十分相似，因此，把系統(tǒng)定義為蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)，其所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)便為蜂窩網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)大量實(shí)踐表面，蜂窩結(jié)構(gòu)雖然能夠適應(yīng)高密度的用戶群中，但是，又會(huì)引出一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，即如何真正確保移動(dòng)始終保持通信而不會(huì)出現(xiàn)中斷。想要解決此問(wèn)題，必須借助切換技術(shù)。事實(shí)上，切換技術(shù)主要指的是如果用戶在蜂窩區(qū)域中不斷移動(dòng)時(shí)，將此時(shí)的呼叫由一個(gè)蜂窩而轉(zhuǎn)換到其他的蜂窩的過(guò)程。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，又出現(xiàn)了更為復(fù)雜的切換技術(shù)，主要是在子網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行切換，此技術(shù)既包含傳統(tǒng)切換技術(shù)所具有的功能，又可以確保用戶不管在什么時(shí)間、什么地點(diǎn)都可以得到最優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。在進(jìn)行切換以后，用戶便會(huì)享受更好的服務(wù)，獲得高校的帶寬，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載趨于平衡狀態(tài)。

二、切換技術(shù)原理分析

（一）切換原理

切換技術(shù)的原理主要是用戶在由一個(gè)很小的覆蓋范圍轉(zhuǎn)移到其它小區(qū)域覆蓋范圍時(shí)，應(yīng)該使用戶與新小區(qū)建立新的鏈路，與此同時(shí)，還要將原有的鏈路及時(shí)刪除與釋放，只有這樣，才可以確保用戶通話可以持續(xù)進(jìn)行。

（二）切換原因

進(jìn)行切換的原因主要包含以下兩方面：一方面，如果移動(dòng)臺(tái)接收到很弱的信號(hào)時(shí)，同時(shí)使移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入到其它的移動(dòng)小區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，便有可能會(huì)進(jìn)行切換。這時(shí)，總系統(tǒng)可以控制移動(dòng)臺(tái)增加信號(hào)發(fā)射的功率，但是，如果信號(hào)電平始終在門限范圍以下，那么就會(huì)立即起動(dòng)切換。另一方面，因信號(hào)質(zhì)量較差所引起的切換。在某些情況下，因信道受到干擾而降低信號(hào)質(zhì)量，其信道的糾錯(cuò)功能難以保證信號(hào)質(zhì)量達(dá)到一個(gè)能夠接受的水平上，這樣一來(lái)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到一個(gè)通信較好的信道。

（三）切換方式

切換方式主要有三種：第一種，移動(dòng)臺(tái)控制切換。移動(dòng)臺(tái)時(shí)刻對(duì)通信端口的信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量等進(jìn)行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)滿足切換條件的情況，移動(dòng)臺(tái)會(huì)立即選用一個(gè)更好的切換候選項(xiàng)發(fā)出切換的請(qǐng)求。第二種，網(wǎng)絡(luò)控制切換。此切換方式是利用通信端口對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量實(shí)施監(jiān)控，如果信號(hào)惡化到某一固定值時(shí)，那么網(wǎng)絡(luò)會(huì)立即自動(dòng)切換到其它的通信端口上。在網(wǎng)絡(luò)選用最好的端口之后，會(huì)立即通知新舊端口進(jìn)行切換。第三種，為移動(dòng)臺(tái)的輔助切換。由移動(dòng)臺(tái)對(duì)四周各個(gè)端口的信號(hào)強(qiáng)度與質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)同時(shí)將其結(jié)果立即發(fā)送給原有端口，由網(wǎng)絡(luò)判斷是否需要進(jìn)行端口切換，以及會(huì)切換到哪個(gè)端口。

三、切換新技術(shù)

（一）移動(dòng)IP切換技術(shù) 由于傳統(tǒng)IP協(xié)議不能更好的支持移動(dòng)性，然而，對(duì)于當(dāng)前的IP路由機(jī)制盡管能夠使主機(jī)在互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行移動(dòng)，但是，IP地址唯一標(biāo)識(shí)了網(wǎng)絡(luò)所接入的位置。自移動(dòng)IP切換技術(shù)的出現(xiàn)之后，即使是用戶進(jìn)入到其它的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中，依然可以具有相同的IP地址，這樣一來(lái)，可以保證漫游用戶的持續(xù)通話。

（二）異構(gòu)網(wǎng)切換技術(shù)

由于當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)不夠統(tǒng)一，因此對(duì)于不同標(biāo)準(zhǔn)使用的用戶來(lái)說(shuō)，帶來(lái)了極大的影響。然而，由于人們要求在與網(wǎng)絡(luò)相接后，應(yīng)該高質(zhì)量的完成定位、收集數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)，但在某些特定區(qū)域使用某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為用戶提供高質(zhì)量的通信服務(wù)是非常困難的。因此，我們便可以引入異構(gòu)網(wǎng)切換技術(shù)，由于此技術(shù)的研究剛開(kāi)始起步，因此，此項(xiàng)新切換技術(shù)還不夠成熟。

四、GSM切換過(guò)程中存在的問(wèn)題

（一）基站沒(méi)有設(shè)置切換信道

當(dāng)前，在某些小區(qū)中，因相鄰小區(qū)通信業(yè)務(wù)過(guò)于繁忙，因此，導(dǎo)致基站沒(méi)有足夠的切換通道，這樣一來(lái)，用戶在切換時(shí)不能占用相鄰小區(qū)閑置信道，導(dǎo)致呼叫受到限制。

（二）信號(hào)較弱

在基站進(jìn)行話務(wù)量切換時(shí)，有且請(qǐng)求會(huì)由于信號(hào)較弱而切換失敗，有些盡管已經(jīng)切換成功，但是，也會(huì)因信號(hào)強(qiáng)度問(wèn)題而中斷通話。

（三）網(wǎng)絡(luò)存在盲區(qū)

當(dāng)用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)之后，因信號(hào)強(qiáng)度較弱，進(jìn)而發(fā)出切換請(qǐng)求，如果未能切換成功，那么必然會(huì)中斷通話。

五、小結(jié)

總體來(lái)說(shuō)，盡管我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，但是仍然存在很多的問(wèn)題，必須采取有效的措施加以解決。