36CDMA网络优化介绍

CDMA网络优化介绍CDMA基础知识说明CDMA网络优化介绍CDMA网络优化实例CDMA基础知识说明CDMA是CodeDivisionMultipleAccess（码分多址）的缩写，该技术所有用户占用相同的频段，通过使用不同相位的长短码加密来区分用户和基站。CDMA技术和FDMA频分复用及TDMA时分复用技术有所区别，其中FDMA技术通过不同用户使用不同频率来区分，而TDMA技术通过给不同用户分配不同时隙来区分。CDMA、FDMA、TDMA复用方式tfc信道1信道3信道2信道N……FDMAtfc信道1TDMA信道3信道2信道N……tfcCDMA信道1信道3信道2信道N……CDMA、FDMA、TDMA多址方式扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所必需的最小带宽；频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的，并与所传信息数据无关；在接收端则用相同扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。扩频通信技术信息调制信息调制扩频调制扩频调制射频调制射频调制扩频码发生器扩频码发生器射频发生器射频发生器变频变频本地射频发生器本地射频发生器扩频解调扩频解调信息解调信息解调本地扩频码发生器本地扩频码发生器信息信息图2-2扩频系统原理扩频和解扩原理示意fS（f）f0扩频前的信号频谱信号S（f）ff0扩频后的信号频谱信号S（f）ff0解扩频后的信号频谱信号干扰噪声fS（f）f0解扩频前的信号频谱信号干扰噪声功率控制CDMA的功率控制包括前向功率控制、反向功率控制。前向功率控制包括两部分：IS-95功率控制和1X快速功率控制。反向功率控制包括三部分：开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。在CDMA系统的前向链路中引入了功率控制，通过调整业务信道的基站发射机功率，使前向业务信道的发射功率在满足移动台解调最小需求信噪比的情况下尽可能小。通过调整，既能维持基站同位于小区边缘的移动台之间的通信，又能在较好的通信传输特性时最大限度地降低前向发射功率，减少对相邻小区的干扰，增加前向链路的相对容量。在1X系统的前向链路对RC1和RC2采用与IS-95系统相同的功率控制；而对RC3~RC5采用IS-2000快速功率控制。当移动台接收到从基站来的信号很强时，可降低它的发送功率，而基站依然可以正常接收；相反，当移动台接收到的信号很弱时，它就增加发送功率，以抵消衰耗，这就是开环功率控制。为了克服前向和反向链路上不相关的瑞利衰落，可以由基站检测来自移动台信号的信噪比，并把它与一个门限值比较，根据比较结果在下行信道上向移动台发送功率上升或功率下降的指令，移动台根据收到的指令来调节其发射功率，这就是闭环功率控制。外环功率控制实际上是一种发生在基站内或基站与移动交换中心之间的一种功率控制过程，它以直接影响话音质量的误帧率作为判决依据，及时地作出上调或下调信噪比门限的指令。分集接收分集接收是充分利用传输中的多径信号能量，以改善传输的可靠性。它是减少衰落的好方法，可以通过空域、时域、频域的不同角度、不同方法与措施来实现。其中最基本的分集接收有三种类型：时间分集、空间分集、频率分集。时间分集与空间分集相比，其优点是减少了接收天线数目，缺点是要占用更多的时隙资源，从而降低了传输效率。频率分集与空间分集相比，其优点是减少了接收天线与相应设备数目，缺点是占用更多的频谱资源，并且在发送端有可能需要采用多部发射机。空间分集中，若接收端N副天线尺寸、增益相同，则空间分集除了可获得抗衰落的分集增益以外，还可以获得每副天线3dB的设备增益。CDMA切换技术空闲状态空闲切换CDMA-to-CDMA切换更软切换呼叫期间软切换CDMA-to-Analog切换切换的类型软切换：发生在同一BTS内不同扇区相同载频之间（又称更软切换）；同一BSC内不同BTS相同载频之间；同一MSC内，不同BSC相同载频之间。软切换发生时，除了载频相同之外，声码器、帧偏置也保持不变。半软切换：实际上是同一一BSC内的硬切换。原则上同一BSC内的切换应当是软切换/更软切换，但是由于资源的占用情况，无充足的无线资源如载频和帧偏置，只有声码器保持不变，因而称为半软切换。硬切换：在不同载频之间的切换都是硬切换。另外，不同厂商设备之间，暂时也都是硬切换。软切换软切换是CDMA移动通信系统所特有的，就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，移动台在维持与源BTS无线连接同时，又与目标BTS建立无线连接，之后再释放与源BTS的无线连接。实现软切换以后，切换引起掉话的概率大大降低，保证了通信的可靠性。可以同时包括与三个基站保持通信，移动台合并从每个基站发送来的信号帧以改善信号质量。导频集有效导频集：分配给移动台的与当前的前向业务信道相关的导频集合(最多6个导频)候选导频集：当前不在有效导频集里，由移动台接收到的有足够的强度显示与该导频相对应的基站的前向业务信道可以被成功解调的导频的集合(最多5个导频)相邻导频集：当前不在有效导频集或候选导频集里，但根据某种算法可能进入候选导频集的导频集合(最少20个导频)剩余导频集：当前系统中，当前CDMA载频中的所有其它可能的导频切换参数T_ADDT_DROPT_TDROPT_COMPSOFT_SLOPEADD_INTERCEPTDROP_INTERCEPTSRCH_WIN_ASRCH_WIN_NSRCH_WIN_R控制手机PSMM传发率，会影响切软换比例控制手机PSMM传发率搜索半径（相邻小区）参数推荐值参数名取值范围推荐范围推荐值T_ADD0~3124~2828T_DROP0~3128~3232T_TDROP0~152~43T_COMP0~154~65SRCH_WIN_A0~157~98SRCH_WIN_N0~159~1110SRCH_WIN_R0~159~1110SOFT_SLOPE0~630~6318ADD_INTERCEPT0~630~636DROP_INTERCEPT0~630~632~6搜索窗设置SRCH_WIN_val0123456789101112131415Width,Chips4(±2)6(±3)8(±4)10(±5)14(±7)20(±10)28(±14)40(±20)60(±30)80(±40)100(±50)130(±65)160(±80)226(±113)330(±165)452(±226)切换消息PSMM(导频强度测量消息)：Eb/N0估测值,到达时间,切换结束计时器。HDM(切换指示消息)：HDM的序列号,CDMA信道频率分配,有效集合(目前有旧和新的导频PN偏移),与有效导频中每一个导频相关的WALSH码，用于有效和候选集合的窗口尺寸,切换参数。NLUM(切换完成消息和列表更新消息)：由基站发送的,包含有效集合中导频的最新组合列表。HCM(切换完成消息)：肯定确认,有效导频集合中每个导频的PN偏移。IS-95软切换流程IS-95软切换流程1．导频强度达到T_ADD，移动台发送一个导频强度测量消息，并将该导频转到候选导频集；2．基站发送一个切换指示消息；3．移动台将此导频转到有效导频集并发送一个切换完成消息；4．导频强度掉到T_DROP以下，移动台启动切换去掉计时器；5．切换去掉计时器到期，移动台发送一个导频强度测量消息；6．基站发送一个切换指示消息；7．移动台把导频从有效导频移到相邻导频集并发送切换完成消息。IS2000-1X的软切换流程IS2000-1X的软切换流程1．导频P2强度超过T_ADD，移动台把导频移入候选集。2．导频P2强度超过[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2]，移动台发送PSMM。3．移动台收到HDM，把导频P2加入到有效集,，并发送HCM。4．导频P1强度降低到低于[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]，移动台启动切换去掉定时器。5．切换去掉定时器超时，移动台发送PSMM。6．移动台收到HDM。把导频P1送入候选集并发送HCM。7．导频P1强度降低到低于T_DROP，移动台启动切换去掉定时器。8．切换去掉定时器超时，移动台把导频P1从候选集移入相邻集。软切换在CDMA2000-1X系统中，前反向FCH都是采用的软切换，但对于SCH来说，前向SCH不支持软切换，采用的是硬切换，主要是考虑到前向SCH软切换太消耗资源Walsh资源，功率资源及CE资源。而反向SCH支持软切换，这是由于在商用系统中一般容许起的反向SCH速率都比较低的缘故。在IS2000-1X中，采用动态门限，而非IS-95中采用的绝对门限。切换信令IS-95系统的前反向信道前向信道（FORWARDCHANNELS）包括：1．导频（PILOT）信道2．同步（SYNC）信道3．寻呼（PAGING）信道4．业务（TRAFFIC）信道反向信道（REVERSECHANNELS）包括：1．接入（ACCESS）信道2．业务（TRAFFIC)信道CDMA20001xRTT系统的前反向信道前向信道1．F-Pilot（WalshCode0）：前向导频信道，功能等同于IS-95A中的前向导频信道，用于使移动台进行同步相干解调，基站在此信道发送导频信号供移动台识别基站并引导移动台入网；2．F-Sync(WalshCode32)：前向同步信道，功能等同于IS-95A中的前向同步信道，用于为移动台提供系统时间和帧同步信息,基站在此信道发送同步信息提供移动台建立与系统的定时和同步；PAGING(WalshCode1～WalshCode7)：前向寻呼信道，功能与IS-95A中的前向寻呼信道相同，基站在此信道向移动台发送有关寻呼、指令以及业务信道指配信息；F-BCH：前向广播控制信道，只能工作在RC3以上，用于传递Overhead消息给移动台；3．F-QPCH：前向快速寻呼信道，只能工作在RC3以上，用来快速指示移动台在哪一个时隙上接收F-PCH或F-CCCH上的控制消息，由于移动台可以不用长时间监视F-PCH或F-CCCH时隙，可以较大幅度的节省移动台电能；4．F-CPCCH：前向公共功率控制信道。当移动台在R-CCCH上发送数据时，向移动台传递反向功率控制比特；前向信道5．F-CACH：前向公共指配信道，只能工作在RC3以上，与F-CPCH、R-EACH、R-CCCH配合使用，当基站解调出一个R-EACHHeader后，通过F-CACH指示移动台在哪一个R-CCCH信道上发送接入消息，接收哪个F-CPCH子信道的功率控制比特；6．F-CCCH：前向公共控制信道，用于当移动台还没有建立业务信道时，基站和移动台之间传递一些控制消息和突发的短数据；7．F-FCH：前向基本信道，属于业务信道的一种，用于当移动台进入到业务信道状态后，承载信令、话音、低速的分组数据业务、电路数据业务或辅助业务；8．F-DCCH：前向专用控制信道，属于业务信道的一种，只能工作在RC3以上，当移动台处于业务信道状态时，用于传递一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务；9．F-SCH：前向补充信道，属于业务信道的一种，只能工作在RC3以上，用于当移动台进入到业务信道状态后，承载高速的分组数据业务14.4kbps（及以上）。反向信道1．R-Pilot：反向导频信道，只能工作在RC3以上，用于辅助基站检测移动台所发射的数据；2．R-ACH：反向接入信道，功能与IS-95A中的反向接入信道相同；3．R-EACH：反向增强接入信道，只能工作在RC3以上，当移动台还未建立业务信道时，可以通过该信道发送控制消息到基站，提高了移动台的接入能力；4．R-CCCH：反向公共控制信道，用于当移动台还没有建立业务信道时，基站和移动台之间传递一些控制消息和突发的短数据；5．R-FCH：反向基本信道，属于业务信道的一种，用于当移动台进入到业务信道状态后，承载信令、话音、低速的分