Teslim et - Handover

Diğer kullanımlar için bkz Devir (anlam ayrım) .
"Handoff" Burada yönlendirir. Başlığın diğer anlamları için bkz. Handoff (anlam ayrım) .

Olarak hücresel telekomünikasyon , teslim veya elden çıkmada , bağlı bir kanaldan devam eden bir arama veya veri oturumunu aktarma süreci çekirdek ağa bir kanala. Gelen uydu iletişimi o bir uydu kontrol sorumluluğunu aktarılması sürecidir yer istasyonu kaybı veya hizmetin kesintisiz diğerine.

terminoloji

Amerikan İngilizcesi devir teslim terimini kullanır ve bu en yaygın olarak 3GPP2 gibi bazı Amerikan organizasyonlarında ve CDMA2000 gibi Amerikan kökenli teknolojilerde kullanılır . In İngiliz İngilizcesi süreli devir teslim daha yaygındır ve bu nedenle uluslararası ve Avrupa kuruluşlar içinde kullanılır ITU-T , IETF , ETSI ve 3GPP ve Avrupa içinde standardize gibi standartlar kökenli GSM ve UMTS . Devir teslim terimi, akademik araştırma yayınlarında ve literatürde daha yaygındır, devir teslim ise IEEE ve ANSI organizasyonlarında biraz daha yaygındır .

Amaç

Telekomünikasyonda devir teslimin yapılmasının farklı nedenleri olabilir:

  • telefon bir hücrenin kapsadığı alandan uzaklaşıp başka bir hücrenin kapsadığı alana girdiğinde, telefon birinci hücrenin kapsama alanı dışına çıktığında çağrının sonlandırılmasını önlemek için çağrı ikinci hücreye aktarılır;
  • belirli bir hücrenin yeni aramalarını bağlama kapasitesinin tüketilmesi ve başka bir hücrenin üst üste geldiği bir alanda bulunan bir telefondan yapılan mevcut veya yeni bir aramanın, hücredeki kapasitenin bir kısmını boşaltmak için o hücreye aktarılması. sadece o hücreye bağlanabilen diğer kullanıcılar için ilk hücre;
  • CDMA olmayan şebekelerde, telefonun kullandığı kanal, farklı bir hücrede aynı kanalı kullanan başka bir telefon tarafından engellendiğinde, aramayı önlemek için aynı hücrede farklı bir kanala veya başka bir hücrede farklı bir kanala aktarılır. müdahale;
  • yine CDMA olmayan ağlarda, kullanıcı davranışı değiştiğinde, örneğin büyük, şemsiye tipi bir hücreye bağlı hızlı seyahat eden bir kullanıcı durduğunda, çağrı daha küçük bir makro hücreye veya hatta bir mikro hücreye aktarılabilir. diğer hızlı seyahat eden kullanıcılar için şemsiye hücredeki kapasiteyi boşaltmak ve diğer hücrelere veya kullanıcılara olası paraziti azaltmak için (bu, bir kullanıcının belirli bir eşikten daha hızlı hareket ettiği algılandığında, ters yönde de çalışır, arama yapılabilir). bu hareketten kaynaklanan el değiştirme sıklığını en aza indirmek için daha büyük bir şemsiye tipi hücreye aktarılır);
  • CDMA ağlarında , telefonun mevcut hücresiyle mükemmel bir bağlantısı olsa bile " yakın-uzak " etkisinden dolayı daha küçük bir komşu hücreye paraziti azaltmak için bir geçiş (aşağıya bakınız) başlatılabilir .

Aktarmanın en temel biçimi, devam eden bir telefon görüşmesinin mevcut hücresinden ( kaynak adı verilir ) yeni bir hücreye ( hedef adı verilir) yeniden yönlendirilmesidir . Karasal ağlarda, kaynak ve hedef hücrelere iki farklı hücre bölgesinden veya bir ve aynı hücre bölgesinden hizmet verilebilir (ikinci durumda iki hücreye genellikle o hücre sitesinde iki sektör olarak atıfta bulunulur ). Kaynak ve hedefin farklı hücreler olduğu (aynı hücre sahasında olsalar bile) böyle bir geçişe hücreler arası geçiş denir . Hücreler arası geçişin amacı, abone kaynak hücrenin kapsadığı alandan çıkıp hedef hücrenin alanına girerken aramayı sürdürmektir.

Kaynak ve hedefin bir ve aynı hücre olduğu ve aktarım sırasında yalnızca kullanılan kanalın değiştirildiği özel bir durum mümkündür. Hücrenin değiştirilmediği böyle bir geçişe hücre içi geçiş denir . Hücre içi geçişin amacı, müdahale edilebilecek veya sönümlenebilecek bir kanalı daha temiz veya daha az sönümlü yeni bir kanalla değiştirmektir.

Türler

Yukarıdaki hücreler arası ve hücre içi aktarım sınıflandırmasına ek olarak , bunlar aynı zamanda sert ve yumuşak aktarımlar olarak da ayrılabilir:

zor devir
Kaynak hücredeki kanalın serbest bırakıldığı ve ancak o zaman hedef hücredeki kanalın devreye girdiği kanaldır. Bu nedenle kaynakla bağlantı, hedefle bağlantı kurulmadan önce veya 'olduğu gibi' kesilir - bu nedenle bu tür aktarmalar, kesmeden önce yapma olarak da bilinir . Kesin teslimlerin, aramadaki kesintiyi en aza indirmek için anlık olması amaçlanmıştır. Kesin bir devir, ağ mühendisleri tarafından arama sırasında bir olay olarak algılanır. Hizmet sağlayan ağ tarafından en az işlem gerektirir. Mobil baz istasyonları arasında olduğunda, mobil baz istasyonlarından herhangi biri ile geçiş yapabilir, böylece baz istasyonları mobil ile bağlantıyı ileri geri zıplar. Buna 'ping-pong' denir.
yumuşak devir
Kaynak hücredeki kanalın hedef hücredeki kanala paralel olarak bir süre tutulduğu ve kullanıldığı kanaldır. Bu durumda hedefe bağlantı, kaynağa bağlantı kesilmeden önce kurulur, bu nedenle bu geçişe kesmeden önce yap denir . İki bağlantının paralel olarak kullanıldığı aralık kısa veya önemli olabilir. Bu nedenle, yumuşak geçiş, ağ mühendisleri tarafından kısa bir olaydan ziyade bir çağrı durumu olarak algılanır. Yumuşak geçişler, ikiden fazla hücreye bağlantı kullanmayı içerebilir: aynı anda bir telefonla üç, dört veya daha fazla hücreye bağlantılar sağlanabilir. Bir arama yumuşak devir durumundayken, belirli bir anda arama için kullanılan tüm kanalların en iyisinin sinyali kullanılabilir veya sinyalin daha net bir kopyasını üretmek için tüm sinyaller birleştirilebilir. İkincisi daha avantajlıdır ve bu tür birleştirme hem aşağı bağlantıda ( ileri bağlantı ) hem de yukarı bağlantıda ( ters bağlantı ) gerçekleştirildiğinde, geçiş daha yumuşak olarak adlandırılır . Geçişlere dahil olan hücreler tek bir hücre alanına sahip olduğunda daha yumuşak geçişler mümkündür.

Devir teslim, kullanılan devir tekniklerine göre de sınıflandırılabilir. Genel olarak üç türe ayrılabilirler:

  1. Ağ kontrollü devir
  2. Cep telefonu destekli devir
  3. Mobil kontrollü devir

karşılaştırma

Kesin teslimin bir avantajı, herhangi bir zamanda bir aramanın yalnızca bir kanal kullanmasıdır. Kesin teslim olayı gerçekten çok kısadır ve genellikle kullanıcı tarafından algılanamaz. Eski analog sistemlerde klik veya çok kısa bip sesi olarak duyulabiliyordu; dijital sistemlerde fark edilmez. Sabit devir işleminin bir başka avantajı, telefonun donanımının iki veya daha fazla kanalı paralel olarak alabilmesi gerekmemesidir, bu da onu daha ucuz ve daha basit hale getirir. Dezavantajı, bir devir teslim başarısız olursa, aramanın geçici olarak kesintiye uğraması ve hatta anormal bir şekilde sonlandırılabilmesidir. Sabit devirleri kullanan teknolojiler, genellikle, hedef hücreye bağlantı kurulamazsa, kaynak hücreyle bağlantıyı yeniden kurabilen prosedürlere sahiptir. Ancak bu bağlantının yeniden kurulması her zaman mümkün olmayabilir (bu durumda arama sonlandırılır) ve mümkün olduğunda bile prosedür aramanın geçici olarak kesilmesine neden olabilir.

Yumuşak geçişlerin bir avantajı, kaynak hücreyle olan bağlantının, yalnızca hedef hücreyle güvenilir bir bağlantı kurulduğunda kesilmesi ve bu nedenle, başarısız geçişler nedeniyle aramanın anormal şekilde sonlandırılma şansının daha düşük olmasıdır. Bununla birlikte, çok daha büyük bir avantaj, aynı anda birden fazla hücredeki kanalların korunması ve çağrının ancak tüm kanallara aynı anda müdahale edilmesi veya zayıflaması durumunda başarısız olabilmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Farklı kanallardaki sönümleme ve parazit birbiriyle ilgisizdir ve bu nedenle bunların tüm kanallarda aynı anda meydana gelme olasılığı çok düşüktür. Böylece, çağrı yumuşak bir devirdeyken bağlantının güvenilirliği artar. Hücresel bir ağda aktarmaların çoğu, kanalları bozulduğunda veya zayıfladığında aramaların sıklıkla güvenilmez hale geldiği, kapsama alanının zayıf olduğu yerlerde gerçekleştiğinden, yumuşak aktarmalar, paraziti yaparak bu yerlerdeki aramaların güvenilirliğinde önemli bir gelişme sağlar. veya tek bir kanaldaki solma kritik değildir. Bu avantaj, telefonda birkaç kanalı paralel olarak işleyebilmesi gereken daha karmaşık donanım pahasına gelir. Yumuşak geçişler için ödenecek başka bir bedel, yalnızca tek bir aramayı desteklemek için ağdaki birkaç kanalın kullanılmasıdır. Bu, kalan boş kanalların sayısını azaltır ve böylece ağın kapasitesini azaltır. Şebeke mühendisleri, yumuşak geçişlerin süresini ve meydana geldikleri alanların boyutunu ayarlayarak, ekstra çağrı güvenilirliğinin faydasını azaltılmış kapasite fiyatına karşı dengeleyebilir.

olasılık

Teorik olarak, analog veya dijital herhangi bir teknolojide yumuşak geçişler mümkün olsa da, bunları analog teknolojiler için uygulamanın maliyeti aşırı derecede yüksektir ve geçmişte ticari olarak başarılı olan teknolojilerin hiçbiri (örneğin AMPS , TACS , NMT , vb.) bu özellik. Dijital teknolojilerden FDMA'ya dayalı olanlar ayrıca telefonlar için daha yüksek bir maliyetle karşı karşıyadır (birden fazla paralel radyo frekansı modülüne sahip olma ihtiyacı nedeniyle) ve TDMA'ya veya TDMA/FDMA'nın bir kombinasyonuna dayananlar, prensipte buna izin vermez. yumuşak geçişlerin pahalı bir şekilde uygulanması. Ancak 2G (ikinci nesil) teknolojilerinin hiçbiri bu özelliğe sahip değildir (örn. GSM, D-AMPS / IS-136 , vb.). Öte yandan, tüm CDMA tabanlı teknolojiler, 2G ve 3G (üçüncü nesil), yumuşak geçişlere sahiptir. Bir yandan, bu, CDMA için yumuşak geçişleri destekleyen çok pahalı olmayan telefon donanımı tasarlama olasılığı ile kolaylaştırılırken, diğer yandan bu, yumuşak geçişler olmadan CDMA ağlarının bu nedenle ortaya çıkan önemli parazitlerden zarar görebileceği gerçeğiyle zorunlu kılınır. -yakın -uzak etkisi denir .

FDMA'ya veya TDMA/FDMA'nın bir kombinasyonuna (örn. GSM, AMPS, IS-136/DAMPS, vb.) dayalı tüm mevcut ticari teknolojilerde, bir donanım geçişi sırasında kanalın değiştirilmesi, kullanılan gönderme/alma frekansı çiftinin değiştirilmesiyle gerçekleştirilir. .

Uygulamalar

Bir hücresel ağda aktarımların pratik olarak gerçekleştirilmesi için, her hücreye, bu kaynak hücreden gelen çağrıları onlara iletmek için kullanılabilecek bir potansiyel hedef hücreler listesi atanır. Bu potansiyel hedef hücrelere komşular ve listeye de komşu listesi denir . Belirli bir hücre için böyle bir liste oluşturmak önemsiz değildir ve özel bilgisayar araçları kullanılır. Farklı algoritmalar uygularlar ve hücrelerin kapsadığı alanlardaki radyo dalgası yayılımının alan ölçümlerinden veya bilgisayar tahminlerinden gelen girdi verileri için kullanabilirler.

Bir arama sırasında, bir geçişin ne zaman gerekli olabileceğine karar vermek için kaynak hücredeki kanaldaki sinyalin bir veya daha fazla parametresi izlenir ve değerlendirilir. Aşağı bağlantı (ileri bağlantı) ve/veya yukarı bağlantı (ters bağlantı) yönleri izlenebilir. Aktarma, telefon veya kaynak hücresinin baz istasyonu (BTS) tarafından ve bazı sistemlerde komşu hücrenin bir BTS'si tarafından talep edilebilir. Komşu hücrelerin telefonu ve BTS'leri birbirlerinin sinyallerini izler ve komşu hücreler arasından en iyi hedef adayları seçilir. Bazı sistemlerde, özellikle CDMA'ya dayalı olarak, komşu listede olmayan hücreler arasından bir hedef aday seçilebilir. Bu, yukarıda bahsedilen yakın-uzak etkisi nedeniyle parazit olasılığını azaltmak amacıyla yapılır.

Analog sistemlerde, kesin bir geçiş talep etmek için kriter olarak kullanılan parametreler, genellikle alınan sinyal gücü ve alınan sinyal-gürültü oranıdır (ikincisi, frekanslar yakalanan sesin hemen dışında ek tonlar eklenerek bir analog sistemde tahmin edilebilir. - vericideki frekans bandı ve bu tonların alıcıdaki formunun değerlendirilmesi). CDMA olmayan 2G dijital sistemlerde donanım aktarımı talep etme kriterleri, alınan sinyal gücü, bit hata oranı (BER) ve blok hatası/silme oranı (BLER), alınan konuşma kalitesi ( RxQual ), arasındaki mesafenin tahminlerine dayanabilir. telefon ve BTS (radyo sinyali yayılım gecikmesinden tahmin edilen) ve diğerleri. CDMA sistemlerinde, 2G ve 3G'de, devir talep etmek için en yaygın kriter , pilot kanalda ( CPICH ) ve/veya RSCP'de ölçülen Ec/Io oranıdır .

CDMA sistemlerinde, yumuşak veya daha yumuşak geçişteki telefon aynı anda birkaç hücreye bağlandığında, alınan sinyalleri bir komisyon alıcısı kullanarak paralel olarak işler . Her sinyal, tırmık parmağı adı verilen bir modül tarafından işlenir . Cep telefonlarında bir tırmık alıcısının olağan bir tasarımı, çok sayıda hücreden gelen sinyalleri işlemek için yumuşak geçiş durumunda kullanılan üç veya daha fazla tırmık parmağını ve diğer hücrelerden gelen sinyalleri aramak için kullanılan bir ek parmağı içerir. Yumuşak geçiş sırasında sinyalleri kullanılan hücre kümesi , aktif küme olarak adlandırılır . Arama parmağı yeni bir hücreden yeterince güçlü bir sinyal (yüksek Ec/Io veya RSCP açısından) bulursa, bu hücre aktif kümeye eklenir. Komşu listesindeki hücreler (CDMA komşu kümesi olarak adlandırılır ) diğerlerinden daha sık kontrol edilir ve bu nedenle komşu hücreyle bir geçiş daha olasıdır, ancak komşu listesinin dışındaki diğer hücrelerle bir geçişe de izin verilir (GSM'den farklı olarak, IS-136/DAMPS, AMPS, NMT, vb.).

Başarısızlık nedenleri

Bir transferin başarısız olduğu durumlar vardır. Bu soruna çok sayıda araştırma yapılmıştır. Sorunun kaynağı 1980'lerin sonlarında keşfedildi. Bitişik hücrelerde frekanslar yeniden kullanılamadığından, bir kullanıcı bir hücreden diğerine geçtiğinde, çağrı için yeni bir frekans tahsis edilmelidir. Bir kullanıcı, mevcut tüm kanallar kullanımdayken bir hücreye taşınırsa, kullanıcının araması sonlandırılmalıdır. Ayrıca, bitişik hücrelerin birbirinin üzerine güç verdiği ve alıcının duyarsızlaşmasına neden olan sinyal paraziti sorunu vardır.

Dikey devir

Ana madde: Dikey devir

Bir aramanın bağlantısının bir erişim teknolojisinden diğerine aktarıldığı teknolojiler arası geçişler de vardır, örneğin bir aramanın GSM'den UMTS'ye veya CDMA IS-95'ten cdma2000'e aktarılması .

3GPP UMA/GAN standardı, GSM/UMTS'nin Wi-Fi'ye aktarımını ve bunun tersini sağlar.

Devir Önceliklendirme

Farklı sistemler, aktarma talebini işlemek ve yönetmek için farklı yöntemlere sahiptir. Bazı sistemler, aktarmayı, yeni kaynak aramayı ele aldıkları şekilde ele alır. Böyle bir sistemde, aktarmanın sunulmama olasılığı, yeni gelen çağrının bloke edilme olasılığına eşittir. Ancak, görüşmenin ortasında arama aniden sonlandırılırsa, yeni gelen aramanın engellenmesinden daha can sıkıcıdır. Bu nedenle, devam eden çağrı aktarma talebinin bu ani sonlandırılmasını önlemek için yeni çağrıya öncelik verilmelidir, buna aktarma önceliği denir.

Bunun için iki teknik var:

Koruma Kanalı Konsepti
Bu teknikte, bir hücredeki toplam kullanılabilir kanalların bir kısmı, yalnızca, hücreye iletilebilecek devam eden aramalardan elden çıkarma talebi için ayrılmıştır.
Kuyruk
Atlatmaların sıraya konması, alınan sinyal seviyesinin el değiştirme eşiğinin altına düştüğü zaman ile yetersiz sinyal seviyesi nedeniyle çağrının sonlandırıldığı zaman arasında sonlu bir zaman aralığı olması nedeniyle mümkündür. Gecikme boyutu, belirli bir hizmet alanının trafik düzeninden belirlenir.

Inter ve Intra System Handoff

Sistemler Arası Aktarma
  • Devam eden çağrı sırasında mobil birim bir hücresel sistemden farklı MTSO tarafından kontrol edilen farklı bir hücresel sisteme geçerse, çağrının kesilmesini önlemek için kullanılan bir aktarma prosedürü Sistemler Arası Aktarma olarak adlandırılır.
  • Bir MTSO bu devretme sistemine dahil olur. Belirli bir hücrede bir mobil sinyal zayıfladığında ve MTSO, sistemi içinde çağrıyı aktarabileceği başka bir hücre bulamadığında, Sistemler arası geçişi kullanır.
  • Inter System Handoff'un uygulanmasından önce MTSO uyumluluğu kontrol edilmelidir ve Inter System Handoff'ta yerel arama uzun mesafeli aramaya dönüşebilir.
Sistem İçi Aktarma
  • Devam eden çağrı sırasında mobil birim bir hücresel sistemden aynı MTSO tarafından kontrol edilen bitişik hücresel sisteme hareket ederse, çağrının kesilmesini önlemek için kullanılan bir aktarma prosedürü Sistem İçi Aktarma olarak adlandırılır.
  • Bir MTSO bu devretme sistemine dahil olur. Belirli bir hücrede bir mobil sinyal zayıfladığında ve MTSO, sistemi içinde çağrıyı aktarabileceği başka bir hücre bulduğunda, sistem içi geçişi kullanır.
  • Sistem İçi Aktarma'da yerel çağrılar her zaman yerel çağrı olarak kalır, çünkü aktarımdan sonra çağrı da aynı MTSO tarafından işlenir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c Guowang Miao , Jens Zander, Ki Won Sung ve Ben Slimane, Fundamentals of Mobile Data Networks, Cambridge University Press, ISBN  1107143217 , 2016.

Dış bağlantılar