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小灵通3S技术
hc360慧聪网通信行业频道 2004-07-20 13:47:52

    一个基站的信号覆盖是有一定范围的,为了能让无线电话在一个很大区域内(如一个市)都能打电话,就需要很多基站,使信号能覆盖这片区域。这样,当用户在移动过程中通话,就会发生切换。这种切换常规情况下会有1~2秒,有时有短暂停顿的感觉。越区切换是所有无线电话都会发生的现象,只不过由于小灵通网络采用的是微蜂窝技术,基站辐射半径小,覆盖相同区域需要更多的基站,切换的频次可能会高一些。如何使切换不停顿,保证通话流畅,成了小灵通业研究的重要课题。

  经过通讯专家的共同努力,发现只要在发生切换以前,能够预先搜索到其它更强信号基站,并能在断掉原链接时迅速抢占到这个信道,就可以保证通话流畅,用户基本感觉不到停顿的现象,这项技术称为无缝切换技术。从技术上分析,首先切换是个系统的概念,包括扇区切换,小区切换等多级别的切换,需要整个通讯系统的支持,不同级别的切换需要交换系统有复杂程度不同的信令控制流程,反映在时间上就有不同量级的延时,另外还有硬件电路的延时。目前商用的PHS通信系统无线链路结构使PHS无法采用软切换,所以能否实现无缝切换的焦点就集中在能在多大程度上减小延时。从信令的角度看,无缝切换与非无缝切换的区别在与非无缝切换方式在找到新信道之前就断开与现有信道的连接,而无缝切换方式是在明确信道之后再进行切换操作。但由于PHS的切换是频率上的切换,要做到无缝,除了软件上需要一套相应的检测和判定机制外,硬件实现方法也很重要。

  一般说来无缝切换硬件上实现起来有如下三种方式,如表1所示。



  目前的这3种方法或者采用双收发机制,或者采用快跳频方案。双接收机可化解对延时的高要求,但电路成本将大大增加。如果采用快速跳频,唯一的希望就寄托于收发电路新频率的建立时间上了。切换过程简述如下:PHS手机在通讯的同时使用CCH与CS进行信令收发。在确定了新的频率之后,当前的通讯在已占用的时隙上正常进行,在另一时隙快速跳频到新的频率上,试图建立链接。如果在这个时隙内新的链接建立成功,则当前的通信转移到新的信道上。如果新的链接建立失败,则在下个时隙再跳回原有频率,当前的通讯仍在原有的信道上进行,网络再进行新的搜寻与判定。从RF上来说,为跳频的需要,在通话情况下,二本振一直加电,而一本振并不一直加电只在接收发射稍早加电即可,这时需要一本振快速锁定,在几十µs以内,越快越好,所以可能需要采用小数分频技术来实现快速跳频,如图1所示。



  在通常的切换即“非无缝切换”的情况下,PS进入communicate状态后,如果信道需要切换,PS先将源信道释放,然后进行找网,建立新信道,如果新信道不能够建立,那么就尝试回切;在切换过程中,会造成通话停顿几秒,给用户造成掉话的感觉。

  在“无缝切换”的情况下,PS进入communicate状态后,如果信道需要切换,PS将保留与源信道的通信,同时进行找网,建立新信道,如果新信道能够建立,那么就切断与源信道的联系,如果新信道不能够建立,那么就回切;在切换过程中,没有通话的停顿,用户对切换无感觉。

  “无缝切换”是为新型PHS手机做宣传时作为一个功能卖点而提出的市场概念。目前相关的芯片开发商、手机制造商和运营商都未公开对此概念做技术方面的定义。仅从用户使用的角度看,相对于以往的PHS手机在越区切换时有明显的1~2s的通讯中断,现在的手机如果在切换过程中无明显的中断感受,通话人也即可认为切换是无缝的。

  我们这里所说的小灵通3S(SynchronousSeamlessSwitch)技术也就是同步无缝切换技术的英文简称。继国内第一款采用“3S”技术的小灵通手机中兴V81成功通过测试,小灵通也将步入一个全新的“3S”时代。V81的“3S”技术采用的是单锁相环路实现的无缝切换方案,在“同步无缝切换”的情况下,能够同时保持2个话音时隙的共同存在,即:PS利用源信道继续话音通信,同时,还可以与新的CCH进行信令收发,建立新信道。直至新信道建立后才拆除源(旧)信道。其原因是PHS系统为时分系统,每个时隙625ms,中兴V81采用的PLL芯片支持每625ms在不同频点上进行收发,因此即使一套收发也可以支持不同频点的2个时隙进行收发工作。为什么要强调“同步”呢,由于硬件限制,单PLL电路不能在非同步的基站网络中实现无缝切换,在基站同步偏差+/-5bit范围内能够实现无缝切换,具体请参见图2。同时,到目前为止,小灵通网络覆盖的全国400多个城市,绝大多数基站网络为同步网络,各基站间通过GPS进行同步,少数的非同步老网络也正在逐步进行系统更新。



  在相同网络情况下,具有同步无缝切换技术的小灵通的通话更流畅,不再断断续续,相比传统无缝切换技术,性价比更高,普通大众都能用得起。随着“3S”技术逐步在小灵通中的应用,小灵通的通话效果将可以全面改善。“3S”技术将能提升消费者的信心,增强小灵通的竞争力,保证小灵通产业持续、健康地发展。

信息来源:《通信世界》 
 

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