Predea

Predarea sau handoff este un mecanism fundamental în celulare comunicații mobile ( GSM , CDMA , UMTS sau LTE , de exemplu).

Predarea desemnează toate operațiunile puse în aplicare pentru a permite un telefon mobil sau un smartphone (numit stația mobilă - MS în GSM, sau echipament de utilizator în 3G și rețelele 4G ) pot schimba celula de radio , fără a întrerupe conversația de transfer de date sau..

Acest mecanism poate fi completat de un serviciu de roaming , care se manifestă în cazul în care stația mobilă părăsește o celulă administrată de un operator pentru altul aparținând unui alt operator, indiferent dacă există sau nu o conversație.

Procesul de predare permite unui terminal mobil să mențină comunicarea în curs, în timpul unei mișcări care face ca telefonul mobil să schimbe celula . Într-adevăr, atunci când semnalul de transmisie între un telefon și o stație de bază (BTS) slăbește, software-ul telefonului mobil caută o altă stație de bază disponibilă într-o altă celulă, care este capabilă să asigure din nou continuitatea comunicării neîntrerupte.

Predarea poate avea loc și între canalele radio sau celule gestionate de un singur BTS sau un nod B (vom vorbi apoi de intracelular de transfer ), de exemplu , atunci când stația mobilă trece de la un canal de radio la altul, din cauza o deteriorare a radioului legătură (prea multă interferență în banda de frecvență a canalului original) sau schimbarea sectorului (antenele sunt adesea grupate în trei pe un pilon unde fiecare emite la un unghi de 120 °, adică 360 ° în total, aceste 3 sectoare sunt gestionate de un singur BTS sau de un singur nod B).

Utilitatea predării

Există trei cazuri în care este necesară o predare pentru a asigura continuitatea unui apel telefonic:

• Rescue Handover  :stația mobilăpărăsește zona acoperită de o celulă pentru alta. Calitatea transmisiei determină necesitateatransferului, calitatea măsurată prin rata de eroare, intensitatea semnalului primit (măsurareaRSSI), nivelul de interferență și întârzierea propagării.
• Izolarea predării  : stația mobilă ar suferi mai puține interferențe dacă ar schimba celulele (interferența se datorează parțial altor stații mobile active în celulă). Stația mobilă ascultă în mod constant alteantenepentru a măsura calitatea unei conexiuni la acestea. În plus, fiecare stație mobilă este sincronizată cu mai multeBTS(2G) sauNode B(3G) pentru a fi gata în cazul uneipredări.
• Transmiterea traficului  : numărul de stații mobile este prea mare pentru celulă, iar celulele învecinate pot găzdui noi stații mobile. Această decizie necesită cunoașterea încărcăturii altorBTS.

Predarea ia în considerare direcția de deplasare .

În GSM , în toate cazurile, predarea este responsabilitatea MSC ( Mobile Services Switching Center sau Mobile Switching Center ). În UMTS (3G), este decis de RNC . În rețelele 4G LTE , este negociat direct între eNode B care gestionează celulele radio în cauză.

Tipuri de predări

Transmisii dure și moi

• Transmiterea dură are loc atunci când canalul radio al celulei sursă este eliberat și canalul din celula țintă este angajat. Astfel, conexiunea cu celula sursă este întreruptă înainte (sau la momentul) stabilirii legăturii cu celula țintă. Această metodă se numește break-before-make (care înseamnă „pauză înainte de a face”). În acest caz, este important să minimizați durata întreruperii comunicării. Acest tip de transfer este utilizat în rețelele mobile GSM și în rețelele 4G LTE cu o durată de întrerupere de câteva zeci de milisecunde.
• Transmiterea ușoară are loc atunci când canalul celulei sursă este menținut pentru o anumită perioadă de timp în timp ce legarea cu celula țintă este angajată. În acest caz, conexiunea cu celula țintă este stabilită înainte ca legătura cu celula sursă să fie întreruptă. Această metodă se numește make-before-break (care înseamnă „face înainte de rupere”). Acest tip de transfer este utilizat în rețelele 3G UMTS datorită codului de codare („C” în W-CDMA ) care face posibilă identificarea și primirea simultană de la mai multe celule radio.

Transmiterea sistemelor intra și inter

Prin GSM

În GSM, stația mobilă MS având deja un canal radio într-o celulă dată (administrată de un BSC și MSC dat), migrează către un nou canal. Există patru tipuri de predare  :

• Handover Intra- BSC (Control de stație de bază)  : noul canal este atribuitMSîn aceeași celulă sau într-o altă celulă administrată de acelașiBSC.
• Handover Intra- MSC  : noul canal este alocatMS,dar într-o celulă administrată de un altBSC, el însuși fiind gestionat de acelașiMSC.
• Handover Inter- MSC  : noul canal este alocat într-o celulă care este gestionată de un altMSC.
• Handover Inter-System  : un nou canal este alocat într-orețea mobilădiferităde cea responsabilă pentruMS(exemplu între o rețea GSM și o rețea UMTS).

În GPRS

• Transmisie intra- SGSN  : în modul pachet, noul canal este alocatMS,dar într-o celulă administrată de un altBSC, el însuși fiind gestionat de acelașiSGSN.
• ' Handover Inter SGSN  : pachet, noul canal este alocat într-o celulă care este gestionată de un alt SGSN .

În UMTS

O stație mobilă (MS) are deja un canal radio într-o celulă (administrat de un nod B și RNC dat ); când semnalul primit slăbește, acesta migrează către un nou canal. Există apoi șase tipuri de predare  :

• Handover Intra- RNC (Radio Network Controller)  : noul canal „voce” este atribuitMS-uluidin aceeași celulă sau altei celule administrate de același RNC.
• Handover Intra- MSC / VLR  : noul canal este alocatMS,dar într-o celulă administrată de un altRNC, el însuși fiind gestionat de acelașiMSC / VLR.
• Transmiterea intra- SGSN  : în modul pachet (transfer de date), noul canal este alocatMS,dar într-o celulă administrată de un altRNC, el însuși fiind gestionat de acelașiSGSN.
• Handover Inter-MSC / VLR  : noul canal este alocat într-o celulă radio care este gestionată de un altMSC / VLR.
• Transmiterea inter-SGSN  : în modul pachet, noul canal este alocat într-o celulă administrată de un altSGSN.
• Handover Inter-System  : un nou canal radio este alocat într-orețea mobilăcu o tehnică diferită de rețeaua la careMS afost conectat (de exemplu, transferul între o rețea GSM și o rețea UMTS).

În LTE

Rețeaua 4G LTE este mai simplă decât o rețea UMTS: voce ( VoLTE ) și datele folosesc aceleași căi ( IP ) și nu mai există un RNC (funcțiile sale sunt integrate în eNode B ). Un echipament de utilizator (de obicei un smartphone ) are deja resurse radio într-o celulă radio (administrată de un eNode B ); atunci când se mișcă și semnalul primit slăbește, migrează către o celulă nouă; decizia este luată de eNode B. Există doar două tipuri principale de predare  :

• Înmanarea intra eNode B  : noiresurseradio( blocuri de resurse ) sunt alocate dispozitivul mobil întraltă celulăradio (altă bandăfrecvență) sau un alt „sector“administrat de aceeașieNode B.
• Inter-eNode B de predare  : noi resurse radio ( blocuri de resurse ) sunt alocate terminalul întro celulă gestionată de un alteNode B. dialogul între cele 2  eNode B se face prin legăturileX2ale rețeleiEUTRANa operatorului de telefonie mobilă.

Când predarea are loc între rețeaua operatorului original și cea a unui alt operator de telefonie mobilă, vorbim de roaming .

Note și referințe

1. Termen recomandat în Franța de DGLFLF (Jurnalul Oficial din 22.09.2000) și în Canada de OQLF (vezi Dicționarul terminologic mare).
2. (în) LTE Handovers - Intra E-UTRAN Handover lteworld.org, accesat în ianuarie 2014.
3. (în) UMTS Handover Umtsworld.com, accesat în decembrie 2013.
4. (în) De ce nu există o predare ușoară în LTE 3glteinfo.com, 23 mai 2014.
5. (ro) Prezentare generală a sistemului GSM , rev. Volum Nu. 100. APIS Technical Training AB, Suedia, ediția de training și seminarii apis , 1998.

Vezi și tu

Bibliografie

• (ro) C. Brunner, A. Garavaglia, M. Mittal, M. Narang și J. Vargas Bautista: Inter-System Handover Parameter Optimization. În: Proceedings of IEEE Vehicular Technology Conf. (VTC toamna '06) , Montreal, Canada,Septembrie 2006
• (ro) Prezentare generală a sistemului GSM , rev. volum Nu. 100. APIS Technical Training AB, Suedia, ediția și seminariile apis , 1998. Go East, Young Man: The Early Years; Autobiografia lui William O. Douglas ( ISBN  0-394-71165-3 )
• Curs online Telecom Bretagne privind rețelele celulare, Introducere în rețelele celulare

Articole similare

• Rețea de telefonie mobilă
• Roaming
• IEEE 802.11r  : schimbarea punctului de acces în contextul Wi-Fi
• Radio terestru cu trunchi  : descrierea „reselecției celulare”