发布时间：2023-10-12 17:41:39
绪论：一篇引人入胜的移动通信技术基础，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
蜂窝移动通信系统中，越区切换作为其关键技术之一，是系统利用多小区实现大面积覆盖的必要条件。只能在相邻小区之间进行切换。所以如果两个小区在地理上相邻，不管是哪个小区的MSC控制，都应该定义为相邻小区，否则通话将会因为不能在小区间切换而中断。从链路的建立释放的具体形式来开，可以硬切换和软切换两大类。切换主要的性能指标如下：由于切换而通信中断的概率、切换失败的概率、切换英气通信中断的时间间隔、切换的速率以及切换发生的延迟等。准则：信噪比、平均信号强度、误比特率等参数。这些参数可以由MS决定，也可由BS决定。
二、越区切换的原因
主要原因：空中接口的链接无法满足要求，具体体现如下：
1．信号强度不能满足要求。当基站（BS）或移动台（MS）收到的信号过于弱、移动台从一个小区跨越到另外一个小区以及在同一个小区的扇区有更优化的链路的时候，就产生切换。在以下情况出现时，必须启动切换：服务基站通过增加发射功率来提高接收信号的电平（此时基站收到的信号强度低）或者移动台的发射功率提高（此时移动台收到的信号低）而信号的电平仍然比门限值低。特别是在3G移动通信中遇到这种情况时，因为对于自干扰的CDMA系统来说，增加发射功率在提高信号质量的同时也降低了系统的覆盖能力。
2．信道质量不能满足要求。当因为信道中存在较大的干扰而使信道质量出现了较大的衰减，而前向纠错已经不能解决问题时，即使此时原信道本身的信号足够强，我们也必须切换到信道质量更好的信道上来。
3．移动台与基站之间的距离过远。先通过网络规划，确定好小区中BS和MS之间的最大距离以及小区半径并将其存入基站数据库，系统通过不断检测来比较MS和BS之间的距离与确定的最大距离，只要大于最大距离就进行切换。
4．话务量饱和。移动交换中心（MSC）在发现部分小区的话务量即将到达饱和值并且相邻小区话务量较小的情况下，可通过降低话务量高的小区的导频信道的发射功率从而使本小区的边缘用户提前切换到相邻小区，进而均衡个小区的负荷量，又称为小区呼吸。
三、切换策略
当一个MS在通话的过程中从一个基站移动到另一个基站时，MSC自动地将呼叫转移到新基站的信道上。这种切换操作不仅要识别一个新基站，而且要求将话音和控制信号分配到新基站的相关信道上。
切换处理在任何蜂窝无线系统中都是一项极其重要的任务。在小区内分配空闲信道时，许多切换策略都使切换请求的优先级高于呼叫初始请求。切换必须要成功完成，并且尽量少出现，同时不要被用户察觉到。为了满足这些要求，设计系统的人需要指定一个启动切换的最佳信号强度。一旦将某个特定的信号强度确定为基站接收机里面可接受话音质量的最小的可用信号，稍微强一点的信号就可以作为切换的启动门限，其中的间隔表示为，要取得适中。如果太大，就可能过于敏感而会有不需要的切换来增加的MSC的负担；如果过小，就可能会因为信号太弱而掉话，而在此之前没有来得及完成切换。所以必须的慎重选择以适应这些相互冲突的要求。
在决定任何切换前，要保证所检测到的信号电平的下降不是由瞬间的衰减引起的，而是移动台正在远离当前服务的基站。为了保证这一点，基站在准备切换之前需要先对信号进行监测一段时间。必须对这种信号能量连续的平均测量进行优化，以避免不必要的切换，同时保证在由于信号太弱而中断通话之前完成必要的切换。决定切换进行的时间长短取决于移动台的运动速度。如果在某一固定时间间隔内接收到短期平均信号的坡度很陡，则要进行快速切换。移动台速度的信息对于决定是否切换时有用的，可以根据基站接收到的短期衰减信号的数据来算。
呼叫在一个小区内没有经过切换的通话时间称为驻留时间。某个特定用户的驻留时间收到一系列参数的影响，包括传播、干扰、用户与基站之间的距离，以及其他随时间变化的因素。即使移动用户时静止的，基站BS和移动台MS附近也会产生衰减，因此即使是静止的用户也可能有一个随机的、有限的驻留时间。有关驻留时间的数据变化很大，它取决于用户的移动速度和无线覆盖的类型。例如，在为高速公路上的车辆用户提供覆盖的小区中，大多数用户都是沿着固定的、定义好的路线以一个相对比较稳定的速度行驶，并且该公路具有非常好的无线覆盖。在这种情况下，任意一个用户的驻留时间都是一个随机数，它是平均驻留时间很集中的一种分布。另一方面，对密集的、混乱的微小区用户来说，平均驻留时间的变化很大，并且驻留时间会小于其他小区的驻留
时间。
四、切换的分类
从链路的具体形式可以看出，切换分为硬切换和软切换。硬切换为移动台在切换前后始终只和一个基站建立数据链路，在切换过程中是“先断开后连接”的准则。软切换为移动台在切换过程中能够与多个移动台建立链路。当一个移动台在同一个小区的不同扇区之间运动时，不用进行基站和基站控制器间的事务处理，可以进行更软切换。
（一）硬切换
硬切换是指不同频率的基站或小区间的切换。在切换状态时，执行先断开通话，调谐到新频率，然后联系上新的目标基站，最后完成整个切换过程。由于原基站和新基站的频率不相同，MS在切断与原基站切断后，会延迟一段时间才能建立新的信道，这就会有一个短暂的中断通话的时间。这将会影响通话质量。这种切换技术常常用于GSM系统和CDMA系统的不同频率之间的CDMA信道间切换。硬切换的缺点是：当移动台进入屏蔽区又或者是信道忙从而没有取得新基站的联系时，就会出现掉话的现象。
（二）软切换
与硬切换不同的是，软切换时指发生在同一频率上的两个基站间的切换。软切换其实是指在切换过程中始终和原基站和新基站两个基站之间都通过信道在保持联系，一直等到移动台已经进入到新基站并且与新基站之间的传输质量已经满足指标要求时，才断开与原基站之间的信道联系。说简单点，软切换的特点就是：先切换，后断开。所以在切换过程中不会产生中断，也就不会影响通信质量，这也是软切换最大的优点。
（三）接力切换
在软切换和硬切换之间还有一种新切换技术――接力切换。其基本的工作原理如下：在进行切换的测量的同时使用上行预同步技术，这样通过预同步就能提前取得在切换以后时的功率信息和上行信道发送时间，这样就减少了切换时间，提高了切换成功率，还降低了切换掉话率。在进行切换的过程中，移动终端接收来自于源小区的下行数据，发送上行数据到目标小区，换句话说，上行链路先转移到目标小区，下行链路后转移到目标小区，就好像接力赛似的，于是称这个过程为“接力切换”。接力切换是由测量、判决和执行三个过程组成的。
（四）对三种切换技术进行比较
1．硬切换优点：具有较高利用率，算法比较简单、信令负荷轻。
2．软切换优点：切换成功率高，掉话
率低。
3．接力切换除了有硬切换和软切换都有的优点之外，与硬切换相比，避免了后者切换成功率低、掉话率高的劣势。与软切换相比，克服了后者需要占用的信道资源多、信令过于复杂、下行链路干扰高的劣势。
一、前言
移动通信的出现及发展为生活及经济的发展带来了巨大的变革。移动通信的主要特征就是移动性，因此当移动终端在一个信号覆盖区中移动直至到相邻的信号覆盖区时，需要对通信进行链路的重新侦测、断开与建立等。只有提高移动终端在在移动过程中链接的稳定性和无缝链接才能促进4G更加广泛的应用。本文从切换原因和切换技术方面进行总结分析。
二、切换原因
导致移动台进行切换的原因不仅仅针对于移动台移动距离，而且包括以下几个具体的方面：（1）信道质量不足以提供通话服务。当移动通信终端所在的信道中有较为强的信道干扰时，就会出现通话质量大打折扣的现象，因此无论所在信道的信号多么的强，仍然无法提供优秀的通话质量，因此需要将通话信道切换到无干扰的质量较好的通话信道。（2）移动台与基站距离超过基站所涵盖的范围。根据通信网络的设计，规划和测量基站和移动台的覆盖范围，并且将范围存储到基站的网络数据库中，在移动终端进行通信时，需要时时更新基站与移动台的距离，以便当移动范围超出计划的涵盖范围，则切换到新的基站进行通话服务。（3）信号强度不足以进行通话服务。基站和移动台难免在移动过程中会出现信号强度较弱的情况，当出现这种情况时，信号台需要将通信服务切换到另一个小区服务，或者在小区内部多个扇区之间寻找信号强度更佳的链路进行切换。（4）小区呼吸。CMDA的通信网络具有动态性，当某小区内的话务量较高时，意味着彼此之间干扰增强，影响通话质量。而相比之下，相邻小区具有较低的话务量时，负载较高校区的发射功率降低，缩小小区面积，从而达到小区边缘的通话量进入到相邻小区，实现负载平衡。
三、切换技术
针对切换具有的特性和需求，有三种切换技术。分别是硬切换、软切换和接力切换。
（1）硬切换。频率不同的小区间进行信道切换时，被称硬切换。切换过程主要由断开、调频和连接三个部分组成。主要是指先断开与原小区的通信连接，然后调频到另一的小区频率，然后与另一基地进行连接。移动台在断开与之前基地的通信连接后，要经过调频的过程才能与另一基地进行连接，因此通话时会有短暂的通信暂停，短暂的通信暂停会影响用户的通话质量。当移动台没有及时的与新的基站进行连接或者新基地话务量负载已过重，信道繁忙没有连接成功时，会造成移动台的通信中断。硬切换的优点是，在切换算法中较为简单，使得负载较低。（2）软切换。相比于硬切换而言，软切换最大的不同在于是切换的两个小区具有相同导频信道的载波频率。因此在移动台进行软切换时，只需进行两个步骤，连接和断开。即在移动台在小区的切换过程中，移动台与另一小区先建立连接，当通信稳定性与通信质量都已达到通信标准时，再断开与之前小区的信道连接。相比之下，软切换具有不会暂停通信和中断通信的特点。软切换的切换特点决定了软切换具有高的切换成功率。（3）接力切换。当硬切换与软切换无法满足通信需求时，产生了接力切换技术。将信道的上行信道与下行信道进行分开切换，所以被称作接力切换。当移动台在需要进行基站的切换时，首先与另一基站联系，并且进行测量。将上行信道与另一基站的进行预同步，不单单解决了在通信的过程中可能造成的短暂暂停甚至是通信中断的问题，还能够减少切换所需时间。当上行信道与另一基站进行稳定连接后，下行信道由之前基站切换到与上行信道所在的同一基站，完成整个切换过程。接力切换相比于硬切换具有高的切换成功率，减少了通信中断的概率。相比于软切换减少了对于信道资源占用，并且解决了下行信道具有高的干扰性的问题。主流的切换机制分为两种，第一种是移动终端进行主动的通信质量和信号强度的测量，移动终端进行主动切换。第二种是移动终端所在的基站进行信道的检测，根据检测结果决定是否切换。在两种切换机制中，软切换起到主要作用，其它切换技术扶助作用。而无论是哪种切换技术，都是缺一不可的。
四、总结
切换技术的成熟与否稳定与否决定着4G可靠漫游是否能实现，因此切换技术在4G技术的发展历程中始终占据着重要地位。切换技术同样是移动通信所具有的特点，只有当切换技术完美的结合与快速发展，才能实现4G通信技术的不断发展和移动通信质量逐步提高。
一、语音编码技术的类别
在现代数字移动通信系统中，传输的信号都是数字信号，而我们通信的主要业务――语音是模拟信号，其带宽为300~3400KHz。要想在数字通信的网络中传输，必须进行信号的模数转换，将模拟信号转换为数字信号（即1和0的组合）。语音编码技术主要包括：波形编码、参量编码以及混合编码这些种类。
1、波形编码
波形编码主要就模拟语音信号的波形进行取样及其量化，还要实施编码，然后产生数字话语信号。波形编码的实质是以尽最大能力重构话音为目的进行相关的数据压缩。为了保证解码后的话音质量，波形编码的编码速率较高（一般在16~64kbps）。波形编码的优点在于它具有很宽范围的语音特性、抗干扰能力强、实现所需的技术复杂度低而费用、话音质量高，适用于高清高真音乐和语音。但其所占用的频带较宽，多用于有线通信，而对于无线通信就不合适了。
主要波形编码技术通常包括：脉冲编码调制-简称PCM，增量调制-简称M，还有许多改进型，一般有：差分脉冲编码调制（DPCM）以及自适应差分脉冲编码调制（ADPCM），还有自适应变换编码（ATC）以及连续可变斜率增量调制（CVSDM），也有子带编码（SBC）以及自适应预测编码（APC）这些。
2、参量编码
对于参量编码，其主要在人类语言，包括喉咙、嘴或者舌组合这些发声机理的前提之下，按照人们的发声机理，寻求出来表征语音的特征参量（语音信号），就特征参量实施编码（就是变为数字信号）的一类方法。接收端要针对收到的语音特征参量信息，将原先的语音恢复出。参量编码因为仅仅传输语音特征参数，语音质量要求较低，所以低速的语音编码能实现，往往处于1.2~4.8kbps。多用于窄带信道，常用于移动、卫星、军事通信中。常见的参量编码为线性预测编码（LPC）及其它各种改进型。
3、混合编码
所谓混合编码，即同时使用两种或两种以上的编码方法有机结合的过程。把波形编码和参量编码结合在一起，则可得到两者编码的优势的。即保持了参数编码的低速率，又有波形编码的高质量，从而取得了比较好的效果。混合编码的比特率一般在4 -16Kbit/s之间。
二、语音处理技术的应用
1、LPC_LTP_RPE编码器的应用
声码器编码具有非常低的速率（有时比5kb／s还低），对语音的可懂性没有影响，然而语音存在非常大的失真，谁在讲话较难分辨出来。波形编码器具有比较高的语音质量，而要求比较高的比特速率。所以GSM系统语音编码器使用声码器以及波形编码器色混合物，也就是混合编码器，全称就是线性预测编码――长期预测编码――规则脉冲激励编码器（LPC_LTP_RPE编码器），如图所示：
LPC+LTP属于声码器，RPE属于波形编码器，然后利用复用器混合将模拟话音信号的数字编码顺利完成。LTP把当前段和前一段实施对比，对应的差值经过低通滤波之后，实施波形编码。所以LPC十LTP参数以及RPE参数分别是3.6 kbit/s、9.4kbit/s；所以话音编码器具有13kbit/s的输出比特速率。
2、AMR语音编码技术的应用
WCDMA和TD-SCDMA的信源编码采用AMR语音编码技术，具有多速率（8种编码速率）、自动调整语音速率减少切换和掉话、调整部分功率，容纳更多用户等特点。它遵循的原则为以较低的编码速率获得较好的话语质量。其AMR的作用是在不同的无线条件下获得较恒定上网语音质量。
3、EVRC和QCELP应用
EVRC为增强型变速率编解码，是一种对话音进行分析和合成的编、译码器。它对语音信号进行变速率编码，在保证语音通话质量的前提下节约带宽。EVRC的编码速率有三种：全速率，1/2速率，1/8速率。噪声用1/8速率，语音用全速率或1/2速率。采用EVRC技术，可以在同等通信质量的前提下大大提高通信容量。常用于CDMA移动通信系统。
QCELP 称为码激励线性预测，是Qualcomm公司提出的可变速率CELP，话音压缩编码算法有8 kbps和13 kbps两种。QCELP主要特点是可变数率及话音激活检测技术，它能根据信号的大小和背景噪声的动态来调整编码速率，在话音间隙期，可根据不同的背景噪声分别选择全速率、1/2速率、1/4速率或1/8速率传输，能有效地降低数据的平均速率。在CDMA移动通信系统也常被采用。
另外，CDMA系统了其它一些技术。这些技术能更好的确保语音通话质量，同时可使语音容量有效地提高。如声码器速率的自适应门限， 3GPP2选用的可变模式的声码器。
总之，语音编码技术是移动通信中节约频率资源的一种方法。不同的电信运营商和不同的移动发展阶段采用的语音编码技术各有不同。语音编码技术随着新技术的发展不断更新。
参考文献：
