Хэндовер

Процедуры установления соединений

В GSM рассматривают следующие варианты установления соединения:

ü Mobile Originating Call (MOC) – исходящий с MS вызов;

ü Mobile Terminating Call (MTC) – входящий на MS вызов;

ü Mobile Mobile Call (MMC) – вызов между двумя MS;

ü Mobile Internal Call (MIC) – аналогично MMC, но обе MS находятся в зоне облужи -

вания одного MSC.

Рассмотрим вызов мобильного оконечного устройства (М S). Основные этапы соеди - нения вызывающей станции с мобильным пользователем показаны на рисунке 7.5.

Абонент PSTN набира - ет телефонный номер або - нента GSM. Стационарная станция (PSTN) устанавли - вает с помощью кода адре - сата, что номер относится к пользователю сети GSM и

переадресовывает запрос соединения на шлюз GMSC

(1). Шлюз GMSC иниции -

рует выше изложенную процедуру посылки запро - са на MSC посредством временного номера MSRN(2-5). MSC запрашивает в

VLR информацию о местоположении (LAI) вызываемой MS (6,7) и далее посылает вы - зывной сигнал (пейджинг) на все BTS в нужной LA. После получения ответа от MS (9), инициируется процедура аутентификации, назначения TMSI и шифрования (10). На за - ключительном этапе MS выделяется трафик - канал и устанавливается соединение (11).

Вызов с MS совершается намного проще (рисунок 7.6).

MS посылает запрос на установку нового соедине - ния (1). Подсистема BSS переадресовывает этот за - прос центру MSC и VLR

(2). Далее выполняются процедуры аутентифика - ции и присвоения TMSI(3,4). Затем идет передача номерной информа - ции (5,6). Центр MSC выде - ляет трафик - канал MS (7,8)

и подключает вызываемого абонента (9).

При установке соеди -

Рисунок 7.6 – Вызов мобильного оконечного устройства _{нения , кроме описанных} выше шагов, происходит обмен некоторыми сообщениями между MS и BTS (в обоих на - правлениях). С этой целью используется канал случайного доступа (RACH). После выде -

ления канала информационного обмена (ТСН) используется более медленный канал управления SDCCH.

Отдельные ячейки не покрывают всей области действия службы. Поэтому в сотовых системах необходимо переключение (хэндовер). Чем меньше размер ячейки и быстрее движение мобильной станции, тем больше требуется переключений текущих соединений. Однако, переключение не должно вызывать обрыва соединения, также называемого выпа-

дением вызовов.

Есть две главных причины переключения (в стандарте их определено около 40).

ü Мобильная станция «выходит из зоны действия» станции BTS или некоторой ан - тенны станции BTS. Тогда принимаемый уровень сигнала непрерывно уменьшается до тех пор, пока не упадет ниже минимальных требований. В другом случае может увеличиться количество ошибок, обусловленных помехами. Все эти эффекты ухудшают качество ра - диоканала, и радиопередача вскоре становится невозможной.

ü Проводная инфраструктура (центр MSC, контроллер BSC) может решить, что ин - формационный обмен в одной из ячеек является слишком интенсивным, и переместить мобильную станцию в другую ячейку с более слабой загрузкой. Таким образом, переклю - чение может быть обусловлено балансированием нагрузки.

В системе GSM возможны следующие типы хэндовера:

v Intra-Cell Handover – переключение внутри ячейки. Внутри ячейки передача на некото - рой частоте может стать невозможной из - за узкополосных помех. В этом случае кон - троллер BSC может изменить несущую частоту;

v Intra-BSS Handover – переключение ячеек одного контроллера BSC. Это наиболее рас - пространенное переключение. Мобильная станция переходит из одной ячейки в дру - гую, но находится в зоне управления одного и того же контроллера BSC. Он осущест - вляет переключение, выделяет новый радиоканал в новой ячейке и освобождает ста - рый канал.

v Intra-MSC Handover – переключение контроллеров BSC одного центра MSC. Посколь - ку контроллер BSC управляет ограниченным числом ячеек, в системе GSM иногда не - обходимо осуществлять переключение между ячейками, управляемыми различными контроллерами BSC. Такое переключение производится центром MSC.

v Inter-MSC Handover – переключение центров MSC. Наконец, может потребоваться пе - реключение двух ячеек, относящихся к разным центрам MSC. Такой вариант хэндове - ра может быть разбит на два подтипа. Если в процессе установленного соединения требуется переключение только с MSC-A на MSC-B, то это Basic Handover. Если в процессе установленного соединения требуется последовательное переключение меж - ду несколькими MSC (MSC-A на MSC-B на MSC-C), то это Subsequent Handover.

Станции BTS и MS периодически измеряют качество восходящего и нисходящего ка - налов соответственно. Качественные параметры: уровень сигнала и количество ошибок. Результаты измерений передаются MS каждые полсекунды. Они содержат информацию не только о качестве текущего канала передачи, но и о качестве некоторых каналов в со - седних ячейках (каналы ВССН).

Регулирование переключения зависит не от текущего уровня принимаемого сигнала, а от его среднего значения. Поэтому контроллер BSC получает со станций MS и BTS все значения и усредняет их. Затем результаты сравниваются с пороговыми значениями, т. е. с границей переключения (HO_MARGIN). Эта граница включает определенное запаздыва - ние во избежание эффекта пинг - понга. Без запаздывания переключение могут активиро - вать даже краткосрочные помехи, в частности, экранирование сигнала зданиями. Однако даже при использовании границы HO_MARGIN технология GSM не защищена от эффекта пинг - понга. Слишком большое значение может вызвать обрыв соединения, а слишком низкое – привести к большому числу переключений.

Дата добавления: 2014-01-15