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Transferencia UMTS WCDMA: duro, blando, más blando, entre RAT

Transferencia UMTS WCDMA: duro, blando, más blando, entre RAT

Uno de los aspectos clave de cualquier sistema de telecomunicaciones celulares es el traspaso de una celda o sector a otro.

Dentro de 3G UMTS hay varias formas de traspaso, incluido el traspaso duro, el traspaso suave, una forma de traspaso denominada traspaso más suave y un traspaso de una tecnología de acceso por radio a otra denominada traspaso entre RAT.

Es clave que todos estos traspasos funcionen a la perfección porque cualquier problema provocará llamadas interrumpidas y esta es una fuente importante de molestias para el usuario.

Cabe señalar que los dos términos traspaso y traspaso tienen el mismo significado. El traspaso UMTS tiende a ser la terminología que se suele utilizar en Europa, mientras que el traspaso UMTS es más probable que se utilice en América del Norte.

Tipos de traspaso UMTS

Dentro de UMTS es posible definir varios tipos diferentes de traspaso o traspaso de UMTS. Con el advenimiento de la tecnología CDMA genérica, se hicieron posibles nuevas posibilidades para efectuar formas de traspaso más fiables y, como resultado, una de una variedad de formas diferentes de traspaso está disponible dependiendo de las diferentes circunstancias.

Para la tecnología puramente entre W-CDMA, existen tres tipos básicos de traspaso:

  • Entrega dura: Esta forma de traspaso es esencialmente la misma que se usa para las redes 2G donde un enlace está roto y otro establecido.
  • Entrega suave: Esta forma de traspaso es más gradual y el UE se comunica simultáneamente con más de un Nodo B o estación base durante el proceso de traspaso.
  • Entrega más suave: No es una forma completa de traspaso de UMTS, pero el UE se comunica con más de un sector gestionado por el mismo NodoB.
  • Traspaso UMTS entre RAT: Esta forma de traspaso ocurre cuando los móviles tienen que cambiar entre tecnologías de acceso por radio, p. Ej. UMTS a / desde GSM o UMTS a / desde 4G LTE, etc.

Cada uno de los diferentes tipos de traspaso se utiliza en diferentes ocasiones dependiendo de las condiciones. En las secciones individuales a continuación se proporcionan más detalles de cada tipo de traspaso UMTS.

Traspaso duro UMTS

El nombre de traspaso forzado indica que hay un cambio "duro" durante el proceso de traspaso. Para un traspaso forzado, los enlaces de radio se rompen y luego se restablecen. Aunque el traspaso forzado debería parecer sencillo para el usuario, siempre existe la posibilidad de que el usuario advierta una breve interrupción en la conexión.

La metodología básica detrás de un traspaso duro es relativamente sencilla. Hay una serie de etapas básicas de un traspaso difícil:

  1. La red decide que se requiere un traspaso dependiendo de la intensidad de la señal del enlace existente y la intensidad de los canales de transmisión de las células adyacentes.
  2. El vínculo entre el NodoB existente y el UE está roto.
  3. Se establece un nuevo enlace entre el nuevo NodoB y el UE.

Aunque se trata de una simplificación del proceso, es básicamente lo que sucede. El principal problema es que cualquier dificultad para restablecer el enlace provocará que el traspaso falle y la llamada o conexión se interrumpa.

Los traspasos físicos UMTS se pueden utilizar en varios casos:

  • Al pasar de una celda a una celda adyacente que puede estar en una frecuencia diferente.
  • Al implementar un cambio de modo, p. Ej. del modo FDD al TDD, por ejemplo.
  • Al pasar de una celda a otra donde no hay capacidad en el canal existente y se requiere un cambio a una nueva frecuencia.

Uno de los problemas a los que se enfrentan las transferencias difíciles de UMTS también se experimentó en GSM. Cuando los niveles de uso son altos, la capacidad de una celda particular en la que un UE está intentando ingresar puede ser insuficiente para admitir un nuevo usuario. Para superar esto, puede ser necesario reservar algo de capacidad para nuevos usuarios. Esto se puede lograr extendiendo la carga siempre que sea posible; por ejemplo, los UE que pueden recibir una señal suficientemente fuerte de una celda vecina pueden transferirse cuando la celda original se acerca a su nivel de capacidad.

Transferencia suave 3G UMTS

El traspaso suave es una forma de traspaso que fue posible gracias a la introducción de CDMA. El traspaso suave ocurre cuando un UE está en el área de cobertura superpuesta de dos celdas. Los enlaces a las dos estaciones base se pueden establecer simultáneamente y de esta manera el UE puede comunicarse con dos estaciones base. Al tener más de un enlace activo durante el proceso de transferencia, esto proporciona una forma más confiable y sin problemas de realizar la transferencia.

En vista del hecho de que el traspaso suave usa varios enlaces simultáneos, significa que las celdas adyacentes deben estar operando en la misma frecuencia o canal ya que los UE no tienen múltiples transmisores y receptores que serían necesarios si estuvieran en diferentes frecuencias.

Cuando el UE y el NodoB realizan un traspaso suave, el UE recibe señales de los dos NodoB y las combina usando la capacidad del receptor RAKE disponible en el procesamiento de señales del UE.

En el enlace ascendente, la situación es más complicada ya que la combinación de señales no se puede lograr en el NodoB ya que está involucrado más de un NodoB. En cambio, la combinación se logra cuadro por cuadro. Las mejores tramas se seleccionan después de cada período de entrelazado. La selección se realiza mediante el uso del algoritmo de control de potencia del bucle exterior que mide la relación señal / ruido (SNR) de las señales de enlace ascendente recibidas. Esta información se utiliza luego para seleccionar el marco de mejor calidad.

Una vez que se ha completado el traspaso suave, los enlaces al antiguo NodoB se eliminan y el UE continúa comunicándose con el nuevo NodoB.

Como se puede imaginar, el traspaso suave utiliza un mayor grado de recursos de red que un enlace normal, o incluso un traspaso duro. Sin embargo, esto se compensa con la fiabilidad y el rendimiento mejorados del proceso de transferencia. Sin embargo, dado que entre el 5 y el 10% de los traspasos pertenecen a esta categoría, los operadores de red deben tenerlo en cuenta.

Transferencia más suave 3G UMTS

Una forma de traspaso conocida como traspaso más suave es en realidad una forma especial de traspaso suave. Es una forma de traspaso suave que se produce cuando los nuevos enlaces de radio que se agregan son del mismo NodoB. Esto ocurre cuando varios sectores pueden ser atendidos desde el mismo NodoB, simplificando así la combinación, ya que se puede lograr dentro del NodoB y no requiere vincularse más hacia atrás en la red.

El traspaso más suave de UMTS solo es posible cuando un UE puede escuchar las señales de dos sectores atendidos por el mismo NodoB. Esto puede ocurrir como resultado de la superposición de los sectores o, más comúnmente, como resultado de la propagación por trayectos múltiples resultante de reflejos de edificios, etc.

En el enlace ascendente, las señales recibidas por el NodoB, las señales de los dos sectores pueden enrutarse al mismo receptor RAKE y luego combinarse para proporcionar una señal mejorada.

En el enlace descendente, es un poco más complicado porque los diferentes sectores del NodoB usan diferentes códigos de codificación. Para superar esto, diferentes dedos del receptor RAKE aplican los códigos de des-ensanchamiento o descodificación apropiados a las señales recibidas. Una vez hecho esto, se pueden combinar como antes.

En vista del hecho de que se usa un solo transmisor dentro del UE, solo un bucle de control de potencia está activo. Puede que esto no sea óptimo para todas las instancias, pero simplifica el hardware y el funcionamiento general.

Traspaso entre RAT / Intersystem o iRAT

En muchos casos, es necesario que la red de acceso por radio UMTS se traspase a la red GSM 2G. Estos traspasos reciben una variedad de nombres, incluido el traspaso Inter-RAT a medida que se traspasan entre diferentes formas de tecnología de acceso por radio, traspaso entre sistemas y traspaso UMTS / GSM. Estos traspasos pueden ser necesarios por una variedad de razones que incluyen:

  • Cobertura UMTS limitada
  • La red UMTS está ocupada mientras que la capacidad de reserva está disponible en la red GSM

La forma más común de traspaso entre sistemas o entre RAT es entre UMTS y GSM. Hay dos tipos diferentes de traspaso entre RAT o traspaso iRAT:

  • Transferencia de UMTS a GSM: Hay dos divisiones más de esta categoría de traspaso:
    • Traspaso del modo comprimido: Al utilizar el traspaso en modo comprimido, el UE utiliza los huecos en la transmisión que se producen para analizar la recepción de las estaciones base GSM locales. El UE usa la lista de vecinos proporcionada por la red UMTS para monitorear y seleccionar una estación base candidata adecuada. Una vez seleccionada una estación base adecuada, tiene lugar el traspaso, pero sin que se haya producido ninguna sincronización horaria.
    • Entrega a ciegas: Esta forma de traspaso ocurre cuando la estación base transfiere el UE pasándole los detalles de la nueva celda al UE sin vincularlo y establecer el tiempo, etc. del móvil para la nueva celda. En este modo, la red selecciona lo que cree que es la estación óptima basada en GSM. El UE localiza primero el canal de difusión de la nueva celda, obtiene la sincronización de tiempo y luego lleva a cabo un traspaso entre celdas no sincronizado.
  • Traspaso de GSM a UMTS: Esta forma de traspaso es compatible con GSM y se estableció una "lista de vecinos" para permitir que esto ocurra fácilmente. Como la red GSM / 2G es normalmente más extensa que la red 3G, este tipo de traspaso normalmente no ocurre cuando el UE abandona un área de cobertura y debe encontrar rápidamente una nueva estación base para mantener el contacto. El traspaso de GSM a UMTS se produce para proporcionar una mejora en el rendimiento y normalmente solo puede tener lugar cuando las condiciones son adecuadas. La lista de vecinos informará al UE cuando esto pueda suceder.

Uno de los beneficios de usar un esquema como CDMA es que el traspaso se puede efectuar más fácilmente que con sistemas como GSM, donde siempre se necesita un traspaso estricto. Utilizando una forma de traspaso suave o más suave, es más fácil efectuar un traspaso exitoso. Obviamente, el traspaso de Inter-RAT es el más difícil de lograr, pero sin embargo se realiza con éxito.

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