6.6.8.3. Межсистемный хэндовер

При хэндовере UTRA – GSM по сути справедливы те же требования, что и для хэндовера GSM – GSM. Обычно терминал принимает Канал синхронизации GSM(GSMSCH) во время передачи сжатых фреймов вUTRAFDD, что позволяет получать данные измерений для других частот. ВGSM1800 установлены специальные требования к сжатому режиму, и требуется, чтобы сжатый режим также был определен для восходящего канала. Это было необходимо, чтобы производить измеренияTDD.

Другие системы будут рассматриваться в рабочей версии-2000 с упором на CDMAс множеством несущих (режимMC). Основная проблема для режимаFDDсостоит в измерении уровня принимаемого пилот-канала от нисходящего канала с режимомMC. Хэндовер междуUTRAFDD(также называемым режимомDS) и режимомMC– это всегда жесткий хэндовер, например, хэндовер наGSM. Необходимость в использовании сжатого режима зависит от возможностей терминала, а также от места расположения частотной полосы диапазона, используемой в режимеMC. Вообще говоря, эти же принципы справедливы как с позиций измерений, так и с позиций межчастотного хэндовераFDD-FDD, если терминалу черезUTRANобеспечивается достаточная информация о параметрах системы с режимомMC. Предполагается, что процедуры измерений, предусмотренные в рабочей версии-99, подобные измерениям в сжатом режиме, могут использоваться для обеспечения измерений также и от режимаMC.

6.6.9. Процедура измерений в сжатом режиме

Сжатый режим, часто называемый слотированным (тактированным) режимом, используется при измерениях от другой частоты в системе CDMAбез полного терминала с приемником с двойным режимом приема. Сжатый режим означает, что передача и прием на короткое время задерживаются (порядка несколько секунд), чтобы произвести измерения на других частотах. Цель состоит в том, чтобы не потерять данные, но сжать передачу данных во временной области. Сжатие фрейма может быть достигнуто с использованием трех разных методов:

• Снижение скорости передачи данных от высоких уровней, так как на высоких уровнях имеется знание плана распределения сжатого режима для терминала.

• Повышение скорости передачи данных путем изменения коэффициента расширения спектра. Например, использование коэффициента расширения спектра 64 вместо коэффициента расширения 128 удваивает число имеющихся символов и позволяет легко получить желаемый коэффициент сжатия на фрейм.

• Уменьшение скорости передачи символов путем прореживания на физическом уровне для операции мультиплексирования. На практике она ограничивается до довольно коротких длин интервалов передачи (TGL), так как это сокращение имеет некоторые практические ограничения. Преимущество состоит, очевидно, в сокращении имеющегося коэффициента расширения спектра и в невыставлении новых требований для использования кода передачи.

Сжатые фреймы обычно обеспечиваются в нисходящем канале, но в некоторых случаях также и в восходящем, как показано на рис. 6.28.

Рис. 6.28. Сжатые фреймы в восходящем и нисходящем каналах.

Определенные длины TGLсоставляют 3, 4, 7, 10 и 14 слотов. ДлиныTGL3, 4 и 7 могут быть получены методами с использованием одного и двух фреймов. Для длинTGL10 и 14 может применяться только метод двух фреймов. Пример метода с использованием двух фреймов показан на рис. 6.29, где незанятые слоты делятся между двумя фреймами. Это позволяет минимизировать воздействие на один фрейм и сохранить, например, необходимое приращение мощности передачи меньшее, чем для метода одного фрейма.

Рис. 6.29. Сжатый режим с использованием метода двух фреймов.

Случай, когда в UTRAвсегда необходимы сжатые фреймы в восходящем канале, связан с измерениями вGSM1800, где непосредственная близость полосы частот нисходящего каналаGSM1800 к полосе частот восходящего каналаUTRAFDD1920 МГц и выше, не позволяет вести одновременную передачу и прием.

Использование сжатого режима в восходящем канале при измерениях в GSM900 или при межчасотном хэндовере вUTRAзависит от возможностей терминала. Для поддержания непрерывной работы восходящего канала необходимо, чтобы терминал имел средства параллельного получения дополнительной частоты при сохранении имеющейся. На практике это означает использование дополнительных генераторов частоты, а также некоторых других дублирующих элементов, что ведет к потреблению терминалом дополнительной мощности.

Использование сжатого режима неизбежно влияет на работу линии, как показано в [10] для сжатого режима в восходящем канале и в [11] – для нисходящего канала. Рабочие характеристики канала существенно не ухудшаются, если терминал не находится на краю ячейки, так как имеется запас для компенсации кратковременного сбоя в работе при быстром управлении мощностью. Влияние более всего проявляется на краю ячейки; разница в работе [действии] восходящего канала между сжатым и несжатым режимами очень небольшая при запасе до 4 дБ. При запасе 0 дБ разница по сравнению с нормальной передачей составляет от 2 до 4 дБ в зависимости от интервала передачи с использованием сжатых фреймов. Запас в 0 дБ соответствует работе терминала при полной мощности на краю ячейки при отсутствии возможности осуществления (мягкого) хэндовера и при отсутствии резерва на осуществление быстрого управления мощностью. Использование мягкого хэндовера (или хэндовера вообще) позволяет улучшить ситуацию, поскольку низкие значения запаса по мощности менее вероятны, так как обычно при планировании задается некоторое перекрытие зоны обслуживания ячеек и запас в 0 дБ может иметь место только при выходе из зоны обслуживания.

Фактически время, имеющееся для производства выборок на другой частоте уменьшается по сравнению вышеприведенными значениями, что обусловлено временем, затрачиваемым оборудованием при переключении на другую частоту; таким образом, очень короткие временные интервалы, равные 1 или 2 слотам, были исключены, поскольку фактически для измерений не остается времени. Минимальное значение, используемое в спецификациях, составляет 3, что оставляет очень небольшое временное окно для проведения измерений и которое должно рассматриваться на предмет использования лишь в особых случаях.

6.6.10. Другие измерения

На базовой станции необходимо производить другие измерения, чтобы дать RNC достаточно информации о состоянии восходящего канала и использовании ресурсов мощности передачи базовой станции. Для базовой станции для поддержания сигнализации RNC определены:

•  RSSI для получения информации о нагрузке в восходящем канале.

• SIR в восходящем канале для DPCCH.

•  Общая мощность передачи на одной несущей в передатчике базовой станции, дающая информацию о имеющихся ресурсах мощности базовой станции.

•  Код передачи – один код на один терминал. Он используется, например, при уравновешивании радиоканалов при мягком хэндовере.

•  Оценка вероятности блочной ошибки (BLER) и вероятности битовой ошибки (BER) для различных физических каналов.

Измерение BLER также должно поддерживаться терминалами. Основное назначение измерение BLER терминалом состоит в обеспечении обратной связи при операции управления мощностью во внешнем контуре при установке заданного SIR при быстром управлении мощностью.

Поддержка функций определения местоположения требует проведения измерений на физическом уровне. Для этой цели был определен второй тип измерений синхронизации по времени, который дает разницу в синхронизации основных кодов скремблирования различных ячеек при разрешении с точностью до 1 /4 чипа для повышения точности определения местоположения. Теоретически возможная точность позиционирования может быть оценена на том основании, что один чип соответствует приблизительно 70 м по расстоянию. В сотовой сети, очевидно, имеются и другие факторы, влияющие на точность позиционирования. Чтобы уменьшить воздействие проблемы ближней-дальней зоны для терминала, находящегося вблизи базовой станции, в спецификации включен также метод введения периодов бездействия для передачи на базовой станции. Это позволяет производить измерение синхронизации с базовой станции, в противном случае эти сигналы были бы слишком слабыми из-за непосредственной близости к обслуживающей базовой станции.

Литература к главе 6:

[1] 3GPP Technical Specification 25.211, Physical Channels and Mapping of Transport Channels onto Physical Channels (FDD).

[2] 3GPP Technical Specification 25.212, Multiplexing and Channel Coding (FDD).

[3] 3GPP Technical Specification 25.213, Spreading and Modulation (FDD).

[4] 3GPP Technical Specification 25.214, Physical Layer Procedures (FDD).

[5] 3GPP Technical Specification 25.215, Physical Layer – Measurements (FDD).

[6] 3GPP Technical Specification 25.302, Services Provided by the Physical Layer.

[7] Adachi, F., Sawahashi, M. and Okawa, K., «Tree-structured Generation of Orthogonal Spreading Codes with Different Lengths for Forward Link of DS-CDMA Mobile», Electronics Letters 1997, Vol. 33, No. 1, pp. 27-28.

[8] 3GPP Technical Specification 25.101, UE Radio Transmission and Reception (FDD).

[9] 3GPP Technical Specification 25.104, UTRA (BS) FDD; Radio Transmission and Reception.

[10] Toskala, A., Lehtinen, O. and Kinnunen, P., «UTRA GSM Handover from Physical Layer Perspective», Proc. ACTS Summit 1999, Sorrento, Italy, June 1999.

[11] Gustafsson, M., Jamal, K. and Dahlman, E., «Compressed Mode Techniques for Inter-Frequency Measurements in a Wide-band DS-CDMA System», Proc. IEEE Int. Conf. on Personal Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC'97, Helsinki, Finland, 1-4 September 1997, Vol. 1 pp. 231-235.