7.1Giới thiệu
Trong một mạng điện thoại tế bào, hand-off là sự chuyển tiếp đảm bảo cho việc truyền tín hiệu từ một trạm cơ sở (Base Station) đến một trạm cơ sở kế tiếp theo địa lý khi người dùng di chuyển . Sự chuyển giao có thể thực hiện theo hai cách : chuyển giao cứng (hard handofff) và chuyển giao mềm (soft handoff) . Chuyển giao cứng là quá trình chuyển giao mà chỉ có một trạm cơ sở(base station) được kết nối với mobile . Chuyển giao mềm cho phép kết nối đồng thời hai trạm cơ sở cùng một lúc với mobile trong quá trình chuyển giao .
Hình 39: Sự khác nhau giữa chuyển giao mềm và chuyển giao cứng .
Trong chuẩn CDMA2000 các quá trình ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống trong sự chuyển giao là : soft handoff , idle handoff , access entry handoff , access handoff , access probe handoff.
7.2Soft handoff (Chuyển giao mềm)
Soft handoff là quá trình mà mobile trực tiếp tác động lên sự chuyển đổi kênh thông tin giữa hai hay nhiều trạm (mobile station ). Soft handoff chỉ tồn tại khi mobile ở trong trạm mobile điều khiển việc truyền trạng thái kênh (traffic channel state). Để quản lý quá trình soft handoff , người ta dùng các bộ (sets): active set , candidate set , neighbor set remaining set .
Thuận lợi của soft handoff là tính đa dạng trong sự kết hợp việc truyền thông tin giữa hai hay nhiều trạm .
Hình 40: mối quan hệ giữa các bộ trong việc điều khiển soft handoff .
7.2.1Active set (bộ tích cực)
Active set chứa các pilot(hoa tiêu ) của những vùng (sector) tác động trực tiếp vào việc chuyển đổi kênh thông tin với mobile . Active set có nhiều nhất 6 pilot . Nếu active set chỉ có một pilot thì nó sẽ không có chế độ soft handoff .
Xóa pilot(hoa tiêu ) từ active set : Mỗi pilot trong active set có một handoff drop timer và pilot sẽ chuyển từ active set sang neighbor set khi tỉ số Ec/Io của pilot nhỏ hơn T_DROP và handoff drop timer kết thúc .
Thêm pilot vào active set : Pilot được thêm vào active set luôn luôn đến từ candidate set.
7.2.2Candidate set
Candidate set chứa pilot của những sector có tỉ số Ec/Io làm cho những sector đó trở thành handoff candidate , Candidate set chứa tối đa 10 pilot .
Xóa pilot(hoa tiêu ) từ candidate set : Một pilot sẽ tự động bị xóa khỏi candidate set khi Ec/Io của pilot đó nhỏ hơn T_DROP và handoff drop timer kết thúc (tiến đến T_TDROP).
Thêm pilot vào candidate set : Mobile chuyển một pilot từ active set đến candidate set khi:
•Handoff drop timer của pilot không tiến tới được T_TDROP.
•Handoff drop timer của pilot tiến tới được T_TDROP, nhưng cường độ của pilot lớn hơn T_DROP.
7.2.3Neighbor set (bộ kế cận)
Chứa những pilot được gửi từ mobile mỗi Neighbor set chứa tối đa 40 pilot . Xóa pilot từ neighbor set: Mobile sẽ tự động chuyển pilot từ neighbor set sang remaining set khi bộ đếm của pilot vượt quá NGHBR_MAX_AGE ,hoặc cường độ của pilot trong neighbor set lớn hơn T_ADD.
Thêm pilot vào neighbor set : Pilot chuyển từ candidate set đến neighbor set khi handoff drop timer của pilot tiến tới T_TDROP hoăc do pilot đó có sự ưu tiên trong ít rong candidate set hoặc Mobile sẽ chuyển pilot từ active set đến neighbor set khi handoff drop timer của pilot đó tiến tới T_TDROP , và cường độ của pilot đó nhỏ hơn T_DROP.
7.2.4Remaining set (bộ duy trì )
Chứa tất cả các pilot có thể trong thệ thống cho tần số mang CDMA hiện thời , nó không chứa các pilot của active set , candidate set , neighbor set . Pilot PN offsets trong bộ remaining được định nghĩa như sự tăng đại lượng pilot (PILOT_INC).
Ví Dụ :Nếu PILOT_INC =4, thì mỗi sector trong hệ thống chỉ có thể truyền pilot với offset : 0,4,8,12,….
Xóa pilot từ remaining set : Khi cường độ pilot của remaining set vượt quá T_ADD , mobile sẽ tự động chuyển pilot từ remaining set đến candidate set .
Thêm pilot vào remaining set: Khi bộ đếm của pilot vượt quá NGHBR_MAX_AGE, mobile sẽ chuyển một pilot từ neighbor set đến remaining set . Hoặc nếu xảy ra sự tràn từ neighbor set , pilot có ưu tiên ít nhất trong neighbor set sẽ bị chuyển xuống remaining set .
Hình 41: Sự chuyển đổi giữa các bộ trong soft hadoff.
7.3Idle handoff (chuyển giao nhàn rỗi)
Idle handoff chỉ tồn tại khi trạm mobile ở trạng thái nhàn rỗi. Trong chế độ Idle handoff mobile dữ liệu được chứa trong bốn bộ độc quyền :active set , neighbor set, private neighbor set (bộ kế cận riêng), remaining set , và nội dung của các bộ này không bao giờ trùng lặp hay chồng chất lên nhau .
Bộ phân chia mobile chỉ là F-PCH hoặc F-CCCH của những bộ tích cực trên trạm cơ sở . Không giống như bộ tích cực dùng trong soft hardoff , bộ tích cực chỉ có một pilot .
7.3.2Neighbor set (Bộ kế cận)
Chứa những pilot có tiềm năng nhất cho idle handoff đã được chỉ định bởi danh sách thông báo kế tiếp chung (universal neighbor list mesage) , danh sách thông báo kế tiếp mở rộng (extended neighbor list message) hoặc những danh sách thông báo kế tiếp (neighbor list message). Giống như neighbor set trong soft handoff nó cũng có tối đa là 40 pilot .
7.3.3Private neighbor set (bộ kế cận riêng )
Chứa những pilot có khả năng cao của handoff trong hệ thống riêng , nội dung của bộ kế tiếp riêng (private neighbor set) được chỉ định bởi danh sách kế tiếp riêng (private neighbor list message). Private neighbor set chứa tối đa là 40 pilot .
7.3.4Remaining set (Bộ duy trì )
Chứa tất cả các pilot có thể trong hệ thống cho tần số mang CDMA hiện thời . Nội dung của bộ remaining set trong Idle handoff thì cũng tương tự như nội dung của bộ remaining set trong Soft handoff .
Hình 42:
7.3.5Idle handoff process(truy xuất chuyển giao nhàn rỗi)
Khi trạm mobile ở trạnh thái nhàn rỗi , mobile sẽ đo cường độ của pilot trong Active set ,neighbor set , private neighbor set và remaining neighbor set . Nếu tỉ số Ec/Io của pilot trong neighbor set , private neighbor set và remaining neighbor set lớn hơn tỉ số Ec/Io của pilot trong active set 3db , thì mobile sẽ xóa những pilot yếu hơn khỏi active set và lấy những pilot mạnh hơn cho vào active set .
7.4Access Entry Handoff (Chuyển giao truy xuất và nhập vào )
Access Entry Handoff tồn tại khi mobile ngừng phân chia F-PCH hoặc F- CCCH/F-BCCH của một trạm cơ sở và bắt đầu kiểm tra kênh tương đương của những tram cơ sở khác (base station ) .Tóm lại Access Entry Handoff tồn tại khi trạm mobile ở trạng thái nhàn rỗi ( mobile station idle state ) sang trạng thái truy xuất hệ thống (system access state) .
Access entry handoff chỉ xuất hiện trong mobile khi mobile nhận được tin nhắn hay lệnh mà nó cần phải đáp ứng lại ,tuy nhiên nó còn tùy thuộc vào mobile có thể hiện access entry handoff hay không . Một mobile xác định sẽ biểu diễn access entry handoff khi nó thực sự tuân theo quy luật của idle handoff chuyển sự phân chia F- PCH hoặc F-CCCH/F-BCCH từ trạm cơ sở hiện tại sang trạm cơ sở mới .
Hình 43:
7.5Access Handoff ( chuyển giao truy xuất )
Access handoff bắt đầu khi mobile chia những kênh tương ứng cho các trạm khác nhau . Giống như idle handoff và soft handoff , access handoff cũng lưu trữ thông tin trong các bộ độc quyền : active set , neighbor set ,remaining set .
Do bộ tích cực chỉ chứa có duy nhất một pilot nên trong trạng thái truy xuất hệ thống , màn hình mobile chỉ là F-PCH hoặc F-CCCH của bộ tích cực trong trạm cơ sở.
7.5.2Neighbor set (bộ kế cận)
Chứa những pilot có khả năng cao nhất , tiềm năng nhất cho quá trình chuyển giao truy xuất hoặc chuyển giao thăm dò truy xuất (access probe handoff).Những pilot đó được chỉ định bởi danh sách kế tiếp chung (universal neighbor list message), danh sách kế tiếp mở rộng (extended neighbor list message ) …
7.5.3Remaining set (Bộ duy trì )
Chứa tất cả những pilot có thể trong hệ thống cho tần số mang của CDMA hiện thời , những pilot này không có trong bộ tích cực và bộ kế cận (neighbor set). Pilot PN offsets trong bộ remaining được định nghĩa như sự tăng đại lượng pilot (PILOT_INC).
Ví Dụ :Nếu PILOT_INC =4, thì mỗi sector trong hệ thống chỉ có thể truyền pilot với offset : 0,4,8,12,…
7.5.4Access handoff process( quá trình chuyển giao truy xuất )
Mobile chỉ thể hiện chuyển giao truy xuất khi nó ở trong trạng thái truy xuất .
Hình 44:
Access Probe handoff tồn tại trong quá trình mobile truy xuất : ngừng gửi truy xuất thăm dò tới trạm cơ sở hiện tại , bắt đầu gửi truy xuất thăm dò tới một trạm cơ sở mới . Mobile có thể biểu diễn quá trình truy xuất hệ thống trong trang đáp ứng trạng thái phụ hoặc trong trạm mobile phát sinh trạng thái phụ .
Hình 45: