CDMA_1X_PN偏置规划及邻区规划.ppt

RG007602CDMA1XPN偏置规划及邻区规划 1 0 学习目标 掌握CDMA网络中PN偏置规划及邻区规划基本方法掌握CDMA网络部分参数调整原则 学习完本课程 您应该能够 课程内容 第一章PN偏置规划第二章邻区规划第三章网络参数设计 参考资料 CDMA2000网络PN偏置规划指导书V1 0 CDMA1X邻区规划指导书 V1 0 CDMA1X网络规划参数配置规范 V1 0 第一章PN偏置规划 第一节PN码规划相关知识点第二节PN码相位偏置规划意义第三节PN码偏置规划方法 CDMA系统模型 包含两部分 1 最大移位寄存器序列 2 掩码输出序列周期为2N 1 没有全0状态 当掩码不同时 输出相位不同 加扰 M序列 长码为一周期为242 1的M序列移位相加特性 输出序列Ck和Ck t Ck时移t 的相加后的序列仍然是序列Ck的一个时移序列自相关特性 不同相位的M 序列的相关值为 1长码的作用 长码在前向用作扰码加密控制功率控制比特的插入长码在反向提供信道化 加扰 长码 在前向链路中 长度为242 1的M序列被用作对业务信道进行扰码 在反向链路中 长度为242 1的M序列用作直接扩频 每个用户被分配一个M序列的相位 这个相位是由用户的ESN计算出来的 由于M序列的双值自相关性 这些用户的反向信道之间基本是正交的 加扰 长码 采用64阶Walsh函数作为扩频函数 Walsh码是正交码 若两个函数互相关系数为0 则相互正交 扩频 Walsh码为正向信道提供信道化 反向由长码提供信道化反向 编码器输出的数据每六个比特对应一个Walsh码 6符号变换到64个码片 正向 编码器输出的数据每一个比特对应一个Walsh码 1符号变换到64个码片 扩频 扩频 CDMA2000中用到的正交码为Walsh函数 其前向信道采用Walsh函数来区分 每个前向码分信道用1 2288Mbit s的64阶Walsh函数进行扩频 以使各前向码分信道间相互正交 在每个扇区中 每个前向信道分配一个Walsh码 用64阶Walsh函数n n 0 63 进行扩频的码分信道定为第n个码分信道 导频信道的Walsh函数是全0 调制 短码 短码为一周期215的M序列在M 序列中增加了一个全0状态每个扇区在短码中指配一个时间偏置系统利用PN短码的时间偏置来区别扇区可允许所有Walsh码在各扇区复用系统规定PN码最小偏移值为64chips 可以有512个时间偏置来作扇区识别 215 64 512 同一扇区载频内所有CDMA信道的短码相同 调制 短码 长度为215 1的M序列用于对前向链路进行正交调制 不同的基站使用不同相位的m序列进行调制 其相位差至少为64个比特 这样 最多有512个不同的相位可用 长度为215 1的序列被用于对反向业务信道进行正交调制 但因为在反向信道上不需标识属于哪个基站 所以所有移动台都使用同一相位的m序列 其相位偏置为0 搜索窗参数设置活动集 含候选集 窗口推荐5 7 10 40码片 取决于传播环境的时延扩展 典型的市区为7ms 郊区为2ms 大蜂窝的大于小蜂窝相邻集窗口推荐7 13 40 226码片 取决于传播环境的时延扩展和相对手机参考导频小区距离差剩余集窗口推荐在优化期间为7 13 优化结束后为0 4个码片 每码片时间为813 8ns 传播距离244米 手机搜索窗 要使最好的信号落在搜索窗内搜索窗太窄 丢失重要的导频信号 形成干扰搜索窗太宽 搜索效率低 降低了通话质量手机有三种搜索窗 分别用于搜索活动集 含候选集 相邻集和剩余集 452 15 40 7 320 14 28 6 226 13 20 5 160 12 14 4 130 11 10 3 100 10 8 2 80 9 6 1 60 8 4 0 搜索窗口大小 chips SRCH WIN A SRCH WIN N SRCH WIN R 搜索窗口大小 chips SRCH WIN A SRCH WIN N SRCH WIN R 手机搜索窗 第一章PN偏置规划 第一节PN码规划相关知识点第二节PN码相位偏置规划意义第三节PN码偏置规划方法 原因之一 PN偏置数量有限 最多512个不同的相位可用因此需要对PN偏置的应用进行规划 以避免PN混淆 原因之二 尽管所有的基站都使用不同的PN偏置 然而在移动台端看来 由于传播时延 邻PN偏置干扰 和PN偏置复用距离不够 同PN偏置干扰 就会使一些非相关的导频信号产生干扰 导频信号在空中的传播将产生时延 如果两个基站的导频信号之间的传输延时刚好补偿其PN码时间偏置 在跟踪导频信号时就会产生错误 如果错误发生在移动台识别系统的呼叫过程中 就会导致切换到错误的小区 严重时甚至会掉话 PN码相位偏置规划意义 假设有两个小区 两小区具有不同的PN偏置 分别为表示基站到移动台的时延 理论证明 即当时 两个不同偏置的信号经过空间传播到达手机后出现了相同的偏置这样就有可能造成信号干扰 PN码相位偏置规划意义 第一章PN偏置规划 第一节PN码规划相关知识点第二节PN码相位偏置规划意义第三节PN码偏置规划方法 在实际运行的网络中 系统可用的PN码相位偏置个数由系统参数PILOT INC确定 可用偏置个数 512 PILOT INCPILOT INC越小 则可用导频相位偏置数越多 同相位的导频间复用距离将增大 这样将降低同相复用导频间的干扰 但此时不同导频间的相位间隔将减少 从而可能会引起导频之间的混乱 PN码规划分析 当PILOT INC较大时 可用导频相位偏置数减少剩余集中的导频数减少移动台扫描导频的时间也相应减少强的导频信号发生丢失的概率减少可用导频相位偏置数减少同相位的导频间复用距离将减小同相复用导频间的干扰将增大 PN码规划分析 两个导频间PN偏置的最小相位间隔决定了PILOT INC的下限 那么 首先考虑两个导频间最小相位间隔受限的因素 不同导频间的相位应具有一定的间隔 主要是基于以下原则 其它扇区不同PN偏置的导频出现在本偏置的激活搜索窗口时 对当前扇区的干扰应小于某一门限 相同导频的两基站间复用距离的考虑应基于以下原则 采用同一PN偏置的其它扇区对当前扇区的干扰应低于某一门限 导频间PN偏置复用原则 假设小区1中的移动台收到小区2的导频信号强度低于本小区导频信号强度T dB 时 小区2的导频对小区1的导频不形成干扰 则要求 计算PILOT INC下限 假设P1 P2相等 考虑路径损耗为 其中d为基站至移动台的距离 考虑发生干扰的边界情况 移动台位于小区1的边缘 服务小区信号最弱 最易受干扰 而同时搜索窗口大小的设置正好使得小区2的导频进入该搜索窗 由此可以得出 r为无线电波在空间传播的衰减斜率 一般而言 对于城市密集区 r 4 3 对于郊区 r 3 84 T是与T ADD T DROP等系统参数有关 一般取T 24 27dB S1A为激活集搜索窗口的一半 t1为基站到移动台时延 考虑直射情况 t1 小区半径 chip 计算PILOT INC下限 若针对城市密集区 以r 500m 约2chip 为例 计算PILOT INC下限 若针对开阔传播环境 以r 10km 约41chip 为例 则根据上述结论有 由统计表可知 当r 10km SRCH WIN A 6 激活集搜索窗口大小为28chips PILOT INC 3 5576 即PILOT INC 4 计算PILOT INC下限 假设小区1中的移动台收到小区3的导频信号强度低于本小区导频信号强度T dB 时 小区3的导频对小区1的导频不形成干扰 则要求 同偏置复用距离分析 假设P1 P3相等 则有 考虑发生干扰的边界情况 移动台位于小区1的边缘 且与小区3的距离在一条直线上 此时服务小区信号最弱 远端干扰小区信号最强 最易受干扰 即d1 r1 d3 D d1 从而有 同偏置复用距离分析 即对于城市密集区 r 4 3 对于郊区 r 3 84在典型的CDMA系统中 一般取T 24dB 同时考虑小区半径r均相等的情况 则由此可得 其中r为小区半径 单位为码片数 同偏置复用距离分析 两个相距最近的同频复用基站的相对关系为 沿任何一条六边形链移动i个基站 逆时针旋转60度在移动j个基站 就能找到同频基站 蜂窝组网 将128个PN偏置分为四组 sub cluster 如下所示 表格中的数字表示分配给某一小区不同扇区的PN偏置 实际网络中PN码相位偏置规划方法 Sub cluster中PN偏置规划按如下规则 实际网络中PN码相位偏置规划方法 实际网络中PN码相位偏置规划方法 实际网络中PN码相位偏置规划方法 在PN复用时 也尽量保证相同的PN尽可能远 经过实践和计算 第 2 种分布将保证相同PN的复用距离D最大 为15 2R 最小复用距离为12R 相邻PN的最近距离为6R 14R 完全满足复用距离D 6R的要求 D 复用距离 R 小区覆盖半径 假设各小区覆盖半径相同 1 2 3 问题 网络中设置不同的PILOT INC会带来何种后果 小结 CDMA系统涉及的码类型及各种码所起到的作用PN偏置规划的意义及PILOT INC取值为4的理论依据工程中PN偏置规划遵循的原则 课程内容 第一章PN偏置规划第二章邻区规划第三章网络参数设计 第二章邻区规划 邻区规划的目的邻区规划的原则及方法 邻区规划的目的 保证在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区 以保证通话质量和整网的性能 邻区规划的原则 地理位置上直接相邻的小区一般要作为邻区 邻区一般都要求互为邻区 在一些特殊场合 可能要求配置单向邻区 对于密集市区和市区 邻区应该多做 但由于IS95手机相邻集最大20个PN IS2000手机最大40个 因此 实际网络中 既要求配置必要的邻区 又要避免过多的邻区 对于市郊和郊县的基站 即使站间距很大 也尽量把要把位置上相邻的作为邻区 保证能够及时做可能的切换 邻区制作时要把信号可能最强的放在邻区列表的最前 邻区关系表 目前CDMA1X的邻区关系表分成4类 载频同频相邻关系表 SFNBRPILOT 载频异频相邻关系表 DFNBRPILOT 导频相邻关系表 NBRPILOT 外部CDMA导频表 OPILOT 邻区优先级 IS95A手机支持的邻区个数为20个 IS2000手机支持的邻区个数为40个 在通话阶段 当存在多个分支时 BSC下发给手机的邻区关系会对这些分支各自配置的邻区关系进行合并 当合并后的数量超过上面的数量限制时 则会把其余的邻区丢弃 因此 若没有优先级的设置 则邻区的随机