移动通信系统中的切换技术研究

地铁移动通信系统切换设计解析一、引言地铁通信系统的切换设计是为了保证在地铁运行过程中乘客和工作人员能够稳定、高效地进行移动通信。

本文将从切换设计的需求背景、原则、切换类型、切换过程等方面进行详细分析和解析。

二、需求背景地铁是现代城市中重要的公共交通工具，其运行状况相对封闭、复杂，且地下环境对信号传输有一定影响。

为了保证通信的连贯性和可靠性，地铁通信系统需要具备切换功能。

切换功能可实现在用户移动过程中的基站切换，保证用户通话质量。

三、切换设计原则1.顺畅性原则：地铁通信系统切换过程应该尽量保持通话的连贯性，对用户来说无感知。

2.可靠性原则：切换过程应该稳定、可靠，避免因切换过程中的丢包或中断导致通话质量下降或中断。

3.快速性原则：切换过程应该迅速，尽量减少通话中断时间，提高切换效率。

4.安全性原则：切换过程中要确保用户信息的安全，避免信息泄露或被窃取。

四、切换类型1.同频切换：指在同一个频率上切换基站。

在地铁运行过程中，如果乘客离开一个基站的覆盖范围（如车辆行至下一个车站），则需要将通信切换到下一个基站上。

2.异频切换：指在不同频率上切换基站。

由于地铁运行过程中的信号干扰等因素，需要在不同频率的基站之间进行切换，以保证通信质量。

3.异系统切换：指在不同的通信系统之间进行切换。

地铁通信系统可能与其他移动通信系统（如LTE、5G等）进行互操作，需要在不同系统之间进行切换。

五、切换过程1.切换准备：当用户接近切换边界时，系统会进行切换准备工作，包括查询切换目标基站的状态、判断信号质量等。

2.切换决策：根据切换准备过程中的查询结果和切换规则，系统会决策是否需要进行切换，并确定切换目标基站。

3.切换请求：当决策完成后，源基站会向目标基站发送切换请求，请求目标基站为用户提供通信服务。

4.切换响应：目标基站收到切换请求后，会进行切换响应，例如发送确认信号或判断资源是否足够提供服务。

5.切换完成：当目标基站确认可以为用户提供通信服务后，系统将切换完毕，用户可以继续通话。

地铁移动通信系统切换设计思考随着城市化进程的加速，地铁作为城市重要的交通工具正在被广泛使用，因而一套高效可靠的地铁移动通信系统显得尤为必要。

在地铁中，由于高速移动所带来的信号衰减、多径传播等问题，通信质量容易受到影响，这就需要考虑无缝切换技术的实现。

以下就我对地铁移动通信系统切换设计的一些思考进行介绍。

一、基本原理移动终端在通信过程中，需要从一个基站的服务区域切换到另外一个基站的服务区域，以保证通信的持续性。

切换的时机一般是在移动终端与当前基站信号质量下降到一定程度时切入到下一个较优基站的服务区域，实现移动终端无缝切换。

地铁移动通信系统的无缝切换，需要考虑移动终端处于快速运动状态下决定是否做切换，并且需要考虑切换后信号接收端的时延。

一般地，无缝切换可以分为同频切换和异频切换两种。

同频切换是在同一频段中实现的，基站间通过连接进行协调，使移动终端在当前基站服务区域较差的信号情况下尽快进入下一个服务区域；异频切换是在不同频段中实现的，需要进行频率的切换，基站间需要进行信道资源分配，同时移动终端也需要进行相应的切换准备工作。

二、设计方案为了实现高效可靠的地铁移动通信系统无缝切换，可以从以下方面进行设计：1.基站布局优化在地铁隧道中，基站的布局非常重要，地铁车厢中移动终端在连接上一个基站时，会自动搜索可连接的基站。

因此，通过科学的基站布局来优化信号覆盖范围，可以减少基站之间的过渡区域和信号盲区。

而且，合理的基站加强信号可以大大增强信号质量和数据传输率。

2.功率控制在地铁运行时，由于车辆的快速运动，会对移动终端与基站之间的信号传播产生一定干扰，从而导致了传输信号的衰减。

因此，合理的功率控制对提高通信质量非常重要。

在移动终端靠近一个基站边缘区域时，可以通过控制基站天线的功率来加强信号，以达到稳定的连接。

3.优化切换算法根据不同的切换方式，在地铁环境下优化移动终端的无缝切换算法是非常必要的。

当前地铁通信系统的切换算法主要分为Hysterisis算法和Signal-based算法。

浅谈越区切换技术论⽂浅谈越区切换技术论⽂ 论⽂导读：1.引⾔在蜂窝移动通信⽹中，切换是保证移动⽤户在移动状态下实现不间断通信越区切换。

5.越区切换的应⽤越区切换作为通信系统的关键技术，它可⼴泛应⽤于各种场合。

关键词：3G，越区切换，应⽤ 1.引⾔在蜂窝移动通信⽹中，切换是保证移动⽤户在移动状态下实现不间断通信越区切换；切换也是为了在移动台与⽹络之间保持⼀个可以接受的通信质量，防⽌通信中断，这是适应移动衰落信道特性的必不可少的措施。

特别是由⽹络发起的切换，其⽬的是为了平衡服务区内各⼩区的业务量，降低⾼⽤户⼩区的呼损率的有⼒措施。

切换可以优化⽆线资源（频率、时隙、码）的使⽤；还可以及时减⼩移动台的功率消耗和对全局的⼲扰电平的限制。

2.越区切换的定义当移动台从⼀个⼩区（指基站或者基站的覆盖范围）移动到另⼀个⼩区时，为了保持移动⽤户的不中断通信需要进⾏的信道切换称为越区切换， 3.越区切换的分类从技术上分：当⼀次切换被触发后，⼀个新的信道将被建⽴，通信将转接到新的链路，同时，原来的信道被释放。

切换处理过程可以根据新链路的建⽴途径(旧链路的释放是发⽣在新链路的建⽴之前、之中或之后)来分类。

硬切换：新的连接建⽴前，先中断旧的连接；软切换：指既维持旧的连接，⼜同时建⽴新的连接。

硬切换：硬切换的特点是移动台在硬切换情况下，同⼀时刻只越区切换占⽤⼀个⽆线信道，它必须在⼀个指定时间内，先中断与原基站的联系，调谐到新的频率上，再与新基站取得联系，在切换过程中可能会发⽣通信短时中断。

硬切换主要是不同频率的基站和扇区之间的切换。

软切换：软切换的特点是在软切换过程中，两条链路及相对应的两个数据流在⼀个相对较长的时间内同时被激活，⼀直到进⼊新基站并测量到新基站的传输质量满⾜指标要求后，才断开与原基站的连接。

软切换是同⼀频率下不同基站之间的切换。

从⼩区的性质上分：同⼀交换中⼼基站之间的越区切换；同⼀BSC之间的切换；不同BSC之间的切换；不同交换中⼼之间基站的越区切换；微⼩区与宏⼩区之间的切换；同基站内不同扇区的切换；不同运营商之间的切换。

移动通信切换技术的初探作者：闫枫来源：《中国新通信》2014年第10期【摘要】移动通信具有具有鲜明的移动性，因此在在迎来4G应用的时代的同时，为了提高移动通信的稳定性，切换技术受到了更多的重视。

促进切换技术的发展对4G应用具有一定的现实意义。

【关键词】移动通信切换技术通信工程一、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。

移动通信中的切换设计的开题报告一、开题背景移动通信领域中，无论是2G、3G还是4G技术，都要涉及到切换技术的设计。

切换（或称漫游）是指在不同基站之间进行信号的无缝传递，使得用户在移动过程中可以保持网络连接的连续性和稳定性。

在移动通信的真实应用中，切换技术的优劣亦将直接关系到网络的质量和用户的感受，因此切换技术的设计成为了移动通信研究的重要方向之一。

本研究旨在对移动通信中的切换设计进行深入探究，并对已有的切换技术进行总结和分析，为未来的切换技术研究提供参考。

二、研究目的本研究的目的是通过调研移动通信中的切换设计，探究各种切换技术的优缺点，以期为未来的移动通信技术研究提供理论依据。

主要目标可概括为以下三个方面：1. 了解移动通信中切换技术的分类和原理；2. 探讨切换技术在不同场景下的优缺点；3. 通过对多种切换技术的对比分析，总结和提出未来移动通信中的切换技术发展方向。

三、研究内容和技术路线1. 移动通信中的切换技术分类及原理在本部分中，将重点探究移动通信切换技术的原理，了解各种切换类型的定义，分类，如手动切换、自动切换等，并比较不同切换技术的优缺点，为后续的研究提供动力。

2. 不同场景下的移动通信切换技术分析在本部分中，我们将主要针对切换技术在不同场景下的表现进行分析，如高速移动、弱信号区、大数据量传输等，针对不同场景下的特点，探究不同的切换技术对网络性能和用户体验的影响。

3. 移动通信中切换技术的总结和未来发展方向在本部分中，我们将综合前两个部分的研究结果，对目前移动通信领域中已有的切换技术进行总结，提出未来的切换技术研究发展方向。

四、预期研究成果1. 移动通信中的切换技术分类及原理明确不同切换方式的定义、分类、优缺点，并在此基础上，对移动通信中最常用的切换技术进行阐述。

2. 不同场景下的移动通信切换技术分析分析不同场景下用户的需求和网络的性能，比较不同的切换技术在这些场景下的表现和优劣，并对各种切换技术的性能进行综合比较。

摘要：
当今世界，电信技术飞速发展，移动通信正由2G系统向3G系统大步迈进，3G即第三代移动通信系统（IMT-2000）。

在3G系统中，CDMA作为其关键技术，它提供了多种机制来保证切换功能的健壮性，即当一个移动台从一个小区穿过边界来到另一小区时，还能保持原有的通信。

本文叙述了3G技术的发展、切换的概念、几种切换的定义与比较，主要阐明了软切换和更软切换在第三代移动通信系统中的运用。

关键词：
3G CDMA系统切换硬切换软切换更软切换
1 概述
第三代移动通信系统最早于1985年由国际电信联盟(ITU)提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)，1996年更名为IMT－2000(国际移动通信－2000)，即在 2000年后使用，从1997年开始，由于第二代移动通信系统的巨大成功，用户的高速增长与有限的系统容量和有限的业务之间的矛盾渐趋明显，第三代移动通信的标准化工作从1997年开始进入实质阶段。

该系统的主要特点是：
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地铁移动通信系统切换设计思考-关键词地铁移动通信切换基站1 切换的概念切换是指在蜂窝系统中,移动台从一个信道或基站切换到另一个信道或基站的过程。

这种切换操作过程不仅要识别新基站,还要将话音和信令信号分派到新基站的信道上。

在小区内分配空闲信道时,用户的切换请求优于用户初始呼叫请求。

切换是在不被用户察觉的情况下实现这个过程的,且一旦切换完成,移动台不应立即再切换。

切换发生的门限值是在系统安装时进行初调的,且初始参数设置取决于系统性能要求,不能随意改变。

切换的目的就是维持高质量的信号质量、平衡小区之间的业务量及恢复出现故障的控制信道,切换主要有以下三种形式。

1)信号质量切换当基站接收到的移动台信号电平低于预分配门限值时就开始进行切换过程,服务基站通知移动业务交换中心(MSC),请求邻近所有其他小区,以便确定可最佳接收移动台信号的某小区,然后就把新的信道号通知给服务基站,以便移动台进行切换。

2)业务量平衡切换本切换方式主要是为了平衡不同小区之间的负荷,以使每个小区不会出现过载现象。

当相邻小区间重叠范围很大时,负载平衡是最有效的,这种平衡的实现可用“引导切换”技术来完成。

3)控制信道出现故障切换在控制信道出现故障,此时可用一个话音信道作为备份控制信道。

该特性设计的系统在控制信道出现故障时,如果移动台正在使用原指定的备份控制信道通话,则此时要求移动台切换到另一个话音信道工作,由故障引起切换的主要目的就是将此信道释放话音业务而准备控制信道。

切换的种类主要有小区内切换、基站控制器(BSC)内切换、移动交换中心(MSC)内切换、移动交换中心(MSC)间切换、网络间切换等。

在数字蜂窝系统中,是否切换是由移动台来辅助完成的。

在移动台辅助切换中,每个移动台监测根据周围基站发出的信号进行无线测量,包括测量功率、距离和话音质量,这三个指标决定切换的门限。

无线测量结果通过信令信道报告给基站子系统中的基站收发信台,经过预处理后传送给基站控制器,基站控制器对综合功率、距离和话音质量进行计算且与切换门限值进行比较,然后再决定是否进行切换。

移动通信系统中的切换和切换算法随着移动通信技术的飞速发展，切换已经成为移动通信系统的关键性技术，是实现移动通信服务的基础。

切换技术的发展将直接影响移动通信系统的性能，如服务质量、传输效率等。

为了更好地满足移动通信数据传输需求，切换技术也在快速发展。

切换是指把来自用户的呼叫，或移动终端发出的数据，从一个信息传输通道转移到另一个信息传输通道过程。

切换过程有一系列活动，其中包括识别呼叫，调用设置，信令交换，路由选择和状态保持等。

这些活动的综合实现形式可以根据系统部署的不同分成节点切换和分布式切换两种形式。

节点切换是指在每个活动的实现上，涉及一个或多个切换节点，依次完成。

节点切换具有架构简单，控制对象容易，网络设备资源使用率高，功能集中优点。

然而，因为网络拓扑结构紧凑，因此，节点切换结构会产生网络负载不均衡、数据传输时延增加等问题。

分布式切换是指把所有切换活动，特别是识别呼叫，路由选择，信令交换等活动分布到网络终端设备上，由终端设备完成的一种切换方式。

分布式切换可以有效地实现负载均衡，缩短数据传输时延，提高系统吞吐量，抑制网络拥塞等优势。

然而，分布式切换架构复杂，数据传输消耗较大，设备占用资源相对较多，控制复杂度大，维护成本高等问题尚未完全解决。

切换的实现可以通过切换算法来实现。

切换算法包括识别呼叫算法、调用设置算法、路由选择算法等，它们是切换通道的关键组成部分，其工作结果将直接影响切换的质量和性能。

识别呼叫算法是确定用户呼叫到达的算法，它利用网络中可能存在的站点或终端，通过调用设置算法，识别切换单元，将呼叫传递给切换单元。

调用设置算法是实现用户请求服务的算法，它通过路由选择算法，根据系统容量、呼叫类型和负载状态，选择最优网络通道，并建立呼叫连接。

路由选择算法是确定呼叫的路由的算法，它根据呼叫的来源和目的地，综合考虑系统仿真参数和吞吐量，选择最优路由。

此外，还有一些切换算法，如负载均衡算法、可靠性算法和状态保持算法，它们是切换算法的关键组成部分，直接影响切换的质量和性能。