IV. Cơng nghệ CDMA2000
7. Chuyển giao ( Handoff)
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 cĩ 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 cĩ 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.
7.2 Soft handoff (Chuyển giao mềm)
Soft handoff là quá trình mà mobile trực tiếp tác động lên sự chuyển đổi kênh thơng 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 thơng tin giữa hai hay nhiều trạm .
Hình 40: mối quan hệ giữa các bộ trong việc điều khiển soft handoff .
7.2.1 Active set (bộ tích cực)
Active set chứa các pilot(hoa tiêu ) của những vùng (sector) tác động trực tiếp vào việc chuyển
đổi kênh thơng tin với mobile . Active set cĩ nhiều nhất 6 pilot . Nếu active set chỉ cĩ một pilot thì nĩ sẽ khơng cĩ chếđộ soft handoff .
Xĩa pilot(hoa tiêu ) từ active set : Mỗi pilot trong active set cĩ 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 .
7.2.2 Candidate set
Candidate set chứa pilot của những sector cĩ tỉ số Ec/Io làm cho những sector đĩ trở thành handoff candidate , Candidate set chứa tối đa 10 pilot .
Xĩa pilot(hoa tiêu ) từ candidate set : Một pilot sẽ tựđộng bị xĩa khỏi candidate set khi Ec/Io của pilot đĩ 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 khơng tiến tới được T_TDROP.
• Handoff drop timer của pilot tiến tới được T_TDROP, nhưng cường độ của pilot lớn hơn T_DROP.
7.2.3 Neighbor set (bộ kế cận)
Chứa những pilot được gửi từ mobile mỗi Neighbor set chứa tối đa 40 pilot .
Xĩa 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 đĩ cĩ 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 đĩ tiến tới T_TDROP , và cường độ của pilot đĩ nhỏ hơn T_DROP.
7.2.4 Remaining set (bộ duy trì )
Chứa tất cả các pilot cĩ thể trong thệ thống cho tần số mang CDMA hiện thời , nĩ khơng 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 cĩ thể truyền pilot với offset : 0,4,8,12,….
Xĩa pilot từ remaining set : Khi cường độ pilot của remaining set vượt quá T_ADD , mobile sẽ
tựđộng chuyển pilot từ remaining set đến candidate set .
Thêm pilot vào remaining set: Khi bộđếm 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 cĩ
Hình 41: Sự chuyển đổi giữa các bộ trong soft hadoff.
7.3 Idle 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 bộđộc quyền :active set , neighbor set, private neighbor set (bộ kế
cận riêng), remaining set , và nội dung của các bộ này khơng bao giờ trùng lặp hay chồng chất lên nhau .
7.3.1 Active set (bộ tích cực)
Bộ phân chia mobile chỉ là F-PCH hoặc F-CCCH của những bộ tích cực trên trạm cơ sở . Khơng giống như bộ tích cực dùng trong soft hardoff , bộ tích cực chỉ cĩ một pilot .
7.3.2 Neighbor set (Bộ kế cận)
Chứa những pilot cĩ tiềm năng nhất cho idle handoff đã được chỉđịnh bởi danh sách thơng báo kế tiếp chung (universal neighbor list mesage) , danh sách thơng báo kế tiếp mở rộng (extended neighbor list message) hoặc những danh sách thơng báo kế tiếp (neighbor list message). Giống như
neighbor set trong soft handoff nĩ cũng cĩ tối đa là 40 pilot .
Chứa những pilot cĩ khả năng cao của handoff trong hệ thống riêng , nội dung của bộ kế tiếp riêng (private neighbor set) được chỉđịnh bởi danh sách kế tiếp riêng (private neighbor list message). Private neighbor set chứa tối đa là 40 pilot .
7.3.4 Remaining set (Bộ duy trì )
Chứa tất cả các pilot cĩ 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:
7.3.5 Idle 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 xĩa những pilot yếu hơn khỏi active set và lấy những pilot mạnh hơn cho vào active set .
7.4 Access 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 ) .Tĩm 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 nĩ cần phải đáp ứng lại ,tuy nhiên nĩ cịn tùy thuộc vào mobile cĩ thể hiện access entry handoff hay khơng . Một mobile xác định sẽ biểu diễn access entry handoff khi nĩ 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
Hình 43:
7.5 Access 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 thơng tin trong các bộ độc quyền : active set , neighbor set ,remaining set .
7.5.1 Active set (bộ tích cực)
Do bộ tích cực chỉ chứa cĩ 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.
7.5.2 Neighbor set (bộ kế cận)
Chứa những pilot cĩ khả năng cao nhất , tiềm năng nhất cho quá trình chuyển giao truy xuất hoặc chuyển giao thăm dị truy xuất (access probe handoff).Những pilot đĩ được chỉ định bởi danh sách kế tiếp chung (universal neighbor list message), danh sách kế tiếp mở rộng (extended neighbor list message ) …
7.5.3 Remaining set (Bộ duy trì )
Chứa tất cả những pilot cĩ thể trong hệ thống cho tần số mang của CDMA hiện thời , những pilot này khơng cĩ 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 cĩ thể truyền pilot với offset : 0,4,8,12,…
7.5.4 Access handoff process( quá trình chuyển giao truy xuất )
Mobile chỉ thể hiện chuyển giao truy xuất khi nĩ ở trong trạng thái truy xuất .
Hình 44:
7.6 Access probe handoff (Chuyển giao thăm dị truy xuất)
Access Probe handoff tồn tại trong quá trình mobile truy xuất : ngừng gửi truy xuất thăm dị tới trạm cơ sở hiện tại , bắt đầu gửi truy xuất thăm dị tới một trạm cơ sở mới . Mobile cĩ 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 .