1、CDMA 1X关键技术关键技术南京华苏科技有限公司南京华苏科技有限公司C C网优化部网优化部通过本课程，您将学习到：通过本课程，您将学习到：lCDMA 1X 切换介绍切换介绍lCDMA 1X 功率控制介绍功率控制介绍lCDMA 1X 分集技术分集技术切换分类切换分类空闲切换（Idle Handoff)软切换（Soft Handoff）硬切换（Hard Handoff）CDMA切换切换l切换是这样的一个过程，当手机从一个基站的覆盖区域移动到另一个基站的覆盖区域时，它依然保持与移动交换局的通信 空闲状态空闲切换空闲切换CDMA到到CDMA 硬切换硬切换更软切换更软切换通话状态软切换软切换CDMA到
2、模拟的硬切换到模拟的硬切换空闲切换空闲切换定义定义空闲态切换是移动台处于空闲状态下进行的切换移动台必须工作在“非时隙”方式移动台Sync到Pilot A后，在发起呼叫之前，重新Sync到Pilot B在新的小区的寻呼信道上，至少收到一条有效消息，就认为切换成功。不需要信令支持空闲切换空闲切换切换过程切换过程空闲状态下，导频信道可以分为以下集合l有效导频集：寻呼信道正在被移动台监视的小区的导频信道偏置。l相邻导频集：可能作为空闲切换的候选小区的导频信道偏置，在邻区表消息中定义。l剩余导频集：除了前面两类，其它的导频偏置，必须是PN_INC整数倍。空闲切换空闲切换切换过程切换过程搜索顺序：Acti
3、ve-Neighbor-Remainl示例:Active(a),Neighbor(n1,n2,n3),Remain(r1,r2)la n1;a n2;a n3 r1 la n1;a n2;a n3 r2l切换触发条件：在相邻集和剩余集中搜索到的导频信号强度大于当前活动导频信号强度软切换软切换定义定义CDMA 软切换被手机驱动开始与新的基站进行通信，但是不中断原来的通信链路手机不断的检查可以得到的导频手机告诉系统它目前可以看到的导频系统为手机分配小区（最大6小区），并将分配结果告诉手机HandsetRake ReceiverRFPN WalshPN WalshPN WalshSearcherPN
4、 W=0SVoice,Data,MessagesPilot Ec/IoBTSBSCMTXBTSSel.如果一个BTS的多个小区同时为一个手机服务，称为更软切换 由于共用一个BTS，占用很少的资源 手机可以在多个BTS和小区之间执行复合式的软-更软切换HandsetRake ReceiverRFPN WalshPN WalshPN WalshSearcherPN W=0SVoice,Data,MessagesPilot Ec/IoBTSBSCMTXSel.软切换软切换更软切换更软切换软切换软切换导频集定义导频集定义 通话状态下，导频信道可以分为以下集合活动导频集：所有分配给移动台与前向业务信道相
5、关的导频候选导频集：不在活动导频集中的导频，但是移动台接收到的它的强度已经足够，可以被正确的解调邻区导频集：不在活动导频集和候选导频集中的导频，它们是可能用于切换的候选导频剩余导频集：目前系统中所有其它可能的导频（必须是PN_INC的整数倍），根据目前分配给CDMA系统的频率软切换软切换导频集之间的转换导频集之间的转换活动导频集活动导频集候选导频集候选导频集邻区导频集邻区导频集剩余导频集剩余导频集Ec/IoT_ADD活动导频集未满或者候选导频强度比活动导频超过T_COMP强度低于T_DROP，且持续时间超过T_TDROP仅仅是一个示意，许多细节没有列出仅仅是一个示意，许多细节没有列出活动导频集
6、的维护活动导频集的维护初始化：当移动台初次被分配一个前向业务信道时，移动台的Active Set将仅包含同该前向业务信道相应的导频偏置。当移动台处理“General Handoff Direction Message(GHDM)”和“Extended Handoff Direction Message(EHDM)”时，用消息中列举的导频信号替换原来的Active Set。候选导频集的维护候选导频集的维护 初始化：当移动台初次被分配到一个前向业务信道时，移动台候选集为空。邻区集或剩余集中的导频信号强度超过T_ADD，该导频信号转移到候选集中。移动台在处理GHDM或者EHDM时，对于当前活动集中的
7、导频信号，如果没有列在该消息中并且该导频的DROP TIMER没有逾时，移动台将把该导频信号转移到候选中。候选导频集的维护候选导频集的维护 移动台在处理GHDM或者EHDM时，对于当前的候选集中的导频信号，如果列在消息中，该导频信号将转移到活动集中（keep=1）,或者转移到剩余集中（keep=0）。如果候选导频对应切换去除定时器逾时，转移到剩余集中。如果导频集已满，加入新的导频前，将候选集内切换定时器最接近逾时的导频去除，若有多个，删除强度最低的；如果候选集内导频的定时器都没有开启，则删除其中强度最低的导频。相邻导频集的维护相邻导频集的维护 初始化：当移动台初次被分配到一个前向业务信道时，邻
8、区集包含最近收到的Neighbor List,Extended Neighbor List或者General Neighbor List消息中的所有导频项。计数器AGE移动台对相邻导频集中的每个导频都分配一个移动台对相邻导频集中的每个导频都分配一个当移动台初次被分配到某前向业务信道时，设置当移动台初次被分配到某前向业务信道时，设置AGEAGE为为NGHBR_MAX_AGENGHBR_MAX_AGE。导频从活动集或候选集转移到邻区集时，设置导频从活动集或候选集转移到邻区集时，设置AGEAGE为为0 0。导频从剩余集转移到邻区集时，设置导频从剩余集转移到邻区集时，设置AGEAGE为为NGHBR_M
9、AX_AGE NGHBR_MAX_AGE。移动台收到移动台收到Neighbor List Update Neighbor List Update 或者或者Extended Neighbor List Extended Neighbor List UpdateUpdate消息时，邻区集内的导频相应消息时，邻区集内的导频相应AGEAGE值增加。值增加。相邻导频集的维护相邻导频集的维护 移动台收到NLU或者ENLU消息时邻区表内的导频AGE加1。如果AGE超过NGHBR_MAX_AGE，就删除该导频。将消息中的导频加入邻区集，如果该导频不属于活动集，候选集或者邻区集。如果新导频个数超过移动台邻区集容
10、纳数量，保留前面的，其它多余的将丢弃。相邻导频集的维护相邻导频集的维护 如果候选导频对应切换去除定时器逾时，转移到剩余集中。邻区集中某导频超过T_ADD，将转移到候选集中。当向候选集加入一个导频，而候选集已满时，相应从候选集删除的导频将转移到邻区集中。若加入新导频后，邻区集数目超出移动台支持的数目，移动台将删除邻区集内AGE值最大的导频，若有多个，则删除其中导频强度最低的。PilotStrengthPilot Strengthexceeds T_ADDEHOD message received,Pilot Dropped into Neighbor Set,HOC message sent,N
11、LU message receivedTimePilot strength drops below T_DROP,Drop Timer startedT_TDROPT_ADDT_DROPEHOD message received,Pilot Added to Active Set,HOC message sent,NLU message receivedNCNA(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)Drop Timer expiresPSMM sent(request to add),Pilot added to Candidate SetPSMM Sent(request to remo
12、ve)软切换软切换平面图平面图lT_ADD:导频检测门限 (Typically 28=-14 dB)lT_DROP:导频去除门限 (Typically 32=-16 dB)lT_TDROP:去除计时器(Typically 3=4 sec)关于关于T_TDROP用于活动导频集和候选导频集如果T_TDROP为0,启动定时器后100ms内逾时；否则认为超过下表 所示对应值的10%时，定时器逾时。一旦定时器逾时，移动台就会发送PSMM消息（Keep=0）。对于候选导频集，开启定时器条件:导频强度低于T_DROP对于活动导频集，根据P_REV_IN_USE以及SOFT_SLOP的值决定关于关于T_TDR
13、OPT_TDROP定时器触发值（秒）T_TDROP定时器触发值（秒）00.182711939221055341179461211259131596131422571915319关于关于T_TDROPl对于活动导频集：l如果P_REV_IN_USE3并且SOFT_SLOPE!=0000000对于活动导频集内所有导频（NA个），按照强度进行排序：PS 1 PS 2 PS 3 0NEb?1%外环调整 闭环控制 功率控制概述功率控制概述前向功率控制前向功率控制反向功率控制反向功率控制功率控制功率控制反向功率控制反向功率控制反向功率控制是一种精确的控制，包反向功率控制是一种精确的控制，包括开环、闭环和外
14、环，受控对象是移动台括开环、闭环和外环，受控对象是移动台的发射功率，基站起辅助作用。的发射功率，基站起辅助作用。开环功率控制开环功率控制闭环功率控制闭环功率控制外环功率控制外环功率控制反向开环功率控制反向开环功率控制移动台BTS假设前向路径与反向路径的衰耗类似假设前向路径与反向路径的衰耗类似接收功率接收功率+发射功率发射功率-Tx_adj=-73(dbm)反向闭环功率控制反向闭环功率控制移动台BTS信号强度测量预设值或基站检测信噪比基站检测信噪比SNRSNR，与门限值比较，产生对移，与门限值比较，产生对移动台的功率控制命令动台的功率控制命令每每1.25 ms1.25 ms更新一次（每秒重复更新
15、一次（每秒重复800800次次）1 d b 1 d b 的步长的步长校正开环功率控制未消除的、与前向链路相独立的损耗校正开环功率控制未消除的、与前向链路相独立的损耗反向外环功率控制反向外环功率控制FER移动台BTSBSC反向外环反向外环功率控制功率控制信号强度测量信号强度测量预设值预设值或将影响话音质量的误帧率与反向闭环功率控制中的信噪将影响话音质量的误帧率与反向闭环功率控制中的信噪比有机地结合起来，使功率控制的作用不仅体现在容量的增比有机地结合起来，使功率控制的作用不仅体现在容量的增大上，而且在话音质量的改善方面也有直接的效果。大上，而且在话音质量的改善方面也有直接的效果。0NEb N Y
16、基站 BS 移动台 MS 基站解调 并测量NtEb 接收反向链路的帧质量信息 外环调整算法 插入表征功率上升的控制比特 插入到功率控制子信道并发送 插入表征功率下降的控制比特 发射功率的 调整 功率控制命令 检测 NtEb0NEb?1%外环调整 闭环控制 反向功率控制原理图反向功率控制原理图分集分集分集概述分集概述时间分集时间分集频率分集频率分集空间分集空间分集分集概述分集概述分集技术是克服衰落影响的很好的办法，所谓分集技术是克服衰落影响的很好的办法，所谓分集技术就是在若干个支路上接收相关性很小的载分集技术就是在若干个支路上接收相关性很小的载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各个支有同一消
17、息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出，那么便可在接收终端上大大降低路信号合并输出，那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。深衰落的概率。时间分集时间分集频率分集频率分集空间分集空间分集分集分集分集概述分集概述时间分集时间分集频率分集频率分集空间分集空间分集时间分集时间分集CDMA 系统中的卷积编码、交织、纠错编码技术，系统中的卷积编码、交织、纠错编码技术，可以用来实现时间分集。可以用来实现时间分集。卷积编码技术能有效地克服随机单个卷积编码技术能有效地克服随机单个数据错误。数据错误。块交织技术的目的是尽可能避免连串块交织技术的目的是尽可能避免连串突发数据错误，使得在接收端解交织突
18、发数据错误，使得在接收端解交织后落入每个接收字里的差错个数不大后落入每个接收字里的差错个数不大于纠错码的能纠正的个数。于纠错码的能纠正的个数。分集分集分集概述分集概述时间分集时间分集频率分集频率分集空间分集空间分集频率分集频率分集频率分集技术是将待发送的信息，分别频率分集技术是将待发送的信息，分别调制在不同的载波上发送到信道，由于调制在不同的载波上发送到信道，由于衰落具有频率选择性，当两个频率间隔衰落具有频率选择性，当两个频率间隔大于相关带宽，它们受到的衰落是不相大于相关带宽，它们受到的衰落是不相关的。关的。CDMA CDMA 系统的信号带宽为系统的信号带宽为1.23 MHz1.23 MHz，
19、所以，所以CDMA CDMA 系统作为一个宽带系统本身就可以系统作为一个宽带系统本身就可以实现频率分集。实现频率分集。分集分集分集概述分集概述时间分集时间分集频率分集频率分集空间分集空间分集空间分集的含义和分类空间分集的含义和分类空间分集是通过在接收端架设几空间分集是通过在接收端架设几副水平方向或者垂直方向间隔的天线，副水平方向或者垂直方向间隔的天线，利用电磁波到达各接收天线信号不完利用电磁波到达各接收天线信号不完全相关性来减少衰落影响。全相关性来减少衰落影响。水平空间分集水平空间分集垂直空间分集垂直空间分集影响天线水平空间分集增益的因素影响天线水平空间分集增益的因素天线高度天线高度h h；两
20、天线间距两天线间距d d；移动台与两天移动台与两天线连线中垂线线连线中垂线的夹角的夹角；所用天线的数量所用天线的数量（合成增益）；（合成增益）；天线间增益的差异（这种差异主要是由于移动台绕基站运天线间增益的差异（这种差异主要是由于移动台绕基站运动引起）。动引起）。参数参数的取值的取值分集增益和天线高度于两天线间分集增益和天线高度于两天线间距之比有关系，可以用定义参数距之比有关系，可以用定义参数为：为：dh根据对水平空间分集增益的分析，可以得根据对水平空间分集增益的分析，可以得出以下几点：出以下几点：影响水平空间分集增益的因素很多，其中分影响水平空间分集增益的因素很多，其中分集天线的合成增益对系统的分集增益影响最大；集天线的合成增益对系统的分集增益影响最大；通过分析，对于通过分析，对于400MHZ 400MHZ 系统，建议系统，建议值取为值取为5.55.5；对于；对于800MHZ 800MHZ 系统，建议系统，建议值取为值取为1111，此时，此时，分集增益约为分集增益约为4.7dB4.7dB。RAKE接收机原理图接收机原理图谢谢谢谢!
