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GSM系​​统之讯息交递功能概述
 

【作者: Rudolf Schindlmeier】2004年07月01日 星期四

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时下的行动通讯系统均已具有所谓的讯息交递(handover)功能,其作用可将行动通讯手机从UMTS系统转到GSM系统,在实际的应用中以此基础所建构的需求对UMTS更为有利,而这也是所有在UMTS的客户能够完全涵盖到最初数位行动通讯细胞网路的唯一保证。


同网蜂巢细胞内讯息交递(Intra Cell Handover)

讯息交递中最简易的模式是在同网蜂巢细胞内的讯息交递(Intracell handover),其不外乎就是通讯频道(physical channel)或是组合的时槽(timeslot)被切换。当手机通话连线的通讯频道讯号逐渐减弱或有损失时,讯息交递的功能将变的相形重要。手机必须不断地监测其蜂巢细胞基地台信号的接收强度RXLev(receive level measured by the telephone)和接收品质RXQual(bit error ratio determined)来评估连线的品质。


如果蜂巢细胞基地台欲将手机交递到另一个通讯频道,基地台只须通知手机新的频道号码及时槽的架构即可。而手机将直接切换到新的频道做连线与通讯,并且会维持在前一次设定的时序及基地台的各项参数。


同网蜂巢细胞内讯息交递也可发生于不同GSM频段之间,因此在900MHz频段的GSM蜂巢细胞将可完全利用1800MHz频段的语音频道(Voice channel),此时手机在通讯传输上将会产生大量的资料压缩(stress factor),因此必须不断地切换GSM频段。而为了将语音信号通讯停留在1800MHz频段,必须周期性地分析900MHz频段的BCCH讯息。手机的压缩(Stress)与高运转速度使得讯息交递变化量的“有利测试方法”(favoured test method)得以产生。


《图一 可由用户来编辑的GSM邻近蜂巢细胞》
《图一 可由用户来编辑的GSM邻近蜂巢细胞》

同网蜂巢细胞外讯息交递(Inter Cell Handover)

当手机在一通话连线中由一个蜂巢细胞转换到另一个蜂巢细胞时,手机必须交递到另一个新的蜂巢细胞,此时的邻近蜂巢细胞若同步现在的蜂巢细胞,则基地台将可完成一个finely synchronized的Intercell Handover。在这个动作中,手机则已转换其通讯频道(physical channel)在邻近的蜂巢细胞中。此外,此手机亦被通知了这个新的蜂巢细胞的相关资讯与参数。


《图二 以接收强度位准决定射频频道的排列》
《图二 以接收强度位准决定射频频道的排列》

此手机随后发出四组进入封包讯号(access burst)在其新的频道上,比起那些一般的封包讯号,这些较短的进入封包讯号(access burst)不会影响到其他的通话,甚至有些细小的错误时差发生。必要时,这个时差会在下一个程序被修正,但通话是持续进行的。


如果两个有时差(timing offset)的蜂巢细胞是同步的,基地台将产生pseudo-synchronized或presynchronized的Intercell Handover。这种讯息交递相似于finely synchronized的Intercell handover,不同在于这时是手机在提供这些时差(timing offset)的相关资讯。通常,类似的非同步Intercell Handover是会发生的。在这种情况下,手机发出64组的进入封包讯号(access burst)在其新的频道上,并且藉由该新的基地台所决定的时序(timing)并将其交递到手机上。手机随后使用正确的时序来恢复通话连线。


基地台需要手机帮助告知其新的蜂巢细胞单元以便将其做讯息交递。依据手机传来的邻近蜂巢细胞清单,基地台通知手机这些邻近蜂巢细胞所使用的BCCH的频道(RF channel)。之后手机则马上去量测这些频道的射频讯号强度并将结果再回传给基地台。根据这些资料,基地台则可及时决定哪些手机要交递到哪些蜂巢细胞单元。切换通讯频道(physical channel)给连线通话与给​​BCCH的资讯是Intercell Handover的关键所在。


他网蜂巢细胞讯息交递(Intersystem Handover)

当手机离开一个蜂巢细胞单元并且在该系统内找不到任何新的蜂巢细胞单元,基地台可以交递到另一个系统内的蜂巢细胞。此Intersystem Handover是非常复杂的,因为这二个不同的技术体系必须互相结合。基本上,从WCDMA到GSM就有二种讯息交递的方式可供选择。


  • ●blind handover:基地台简单的发射所有相关的参数讯息到新的蜂巢细胞单元,手机便“blindly”切换到GSM的蜂巢细胞单元,也就是手机并没有收到任何的有关时序的资料。手机将先接触发射动作的BCCH频道,并试着在800ms内去执行频率与时间的同步,然后再切换到handed-over语音频道(physical voice channel),在那里去完成相同于Intercell Handover的非同步程序。


  • ●Compressed mode:是在WCDMA的蜂巢细胞单元内使用的。在手机与基地台的传输中,会在发射与接收间产生一个间格,WCDMA手机可以在这些的间隔时间内量测及分析邻近的GSM蜂巢细胞。在这个动作中,相同于GSM系统的基地台会提供邻近的蜂巢细胞清单,且WCDMA手机也会传送其所量测到的邻近蜂巢细胞的讯号强度结果回GSM基地台。 Compressed mode实际的讯息交递,基本上与blind handover相似。


  • 当然在GSM系统handover到WCDMA系统时,会产生一个WCDMA网路上特别的邻近蜂巢细胞清单以提供手机讯息交递参考。


  • (作者任职于罗德史瓦兹)


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