CDMA2000网络的关键技术

CDMA2000 网络的关键技术网络的关键技术 软切换软切换 CDMA 网络切换的分类及其软切换的特点 软切换作为 CDMA2000 系统的关键技术之一 与业务资源管理 功率控制 信道管 理等共同构成 RRM 子系统 它不仅和 CDMA 系统的网络质量 通话质量 掉话性能等 有密切关系 与覆盖 容量 干扰也有着复杂的关系 因此正确地理解 CDMA 网络切换的 概念 有助于网络规划与建设工作 切换的基本概念是 当 MS 靠近原来服务小区的边缘 将要进入另一个服务小区时 原基站与 MS 之间的链路将由新基站与 MS 之间的链路来取代的一个过程 在 CDMA 网络中 通话状态下的切换按照 MS 与网络之间连接建立释放的情况以及频 率占用情况可以分为 硬切换 软切换 小区间切换 更软切换 扇区间切换 软 更 软切换 硬切换 hard handoff 在切换过程中 MS 与新的基站联系前 先中断与原基站 的通信 再与新基站建立联系 硬切换过程中有短暂的中断 容易掉话 发生硬切换的情况包括 不同频率之间的切换 不同系统之间的切换 如 GSM 网络切换到 CDMA 网络 不同 BSC MSC 之间 并且两者之间没有软切换通路 A3 A7 不同 CDMA 网络运营商的基站或者扇区之间的切换 帧偏移分配的变化 在切换过程中 新基站分配给 MS 的帧偏移必须和主基站分配的帧 偏移一致 否则就要进行硬切换 软切换 soft handoff MS 在两个或多个基站的覆盖边缘区域进行切换过程中 在 中断与旧的小区的联系之前 先用相同频率建立与新的小区的联系 MS 同时接收多个基站 大多数情况下是两个 的信号 几个基站也同时接收 MS 的信号 直到满足一定的条件 后 MS 才切断同原来基站的联系 在切换过程中 MS 同时与所有的候选基站保持业务信 道的通信 软切换仅能用于具有相同频率的 CDMA 信道之间 软切换会带来更好的话音质量 实 现无缝切换 减少掉话可能 且有利于增加反向容量 更软切换 softrt handoff 发生在同一基站具有相同频率的不同扇区之间的切换 实际上是相同信道板上的导频之间的切换 软 更软切换 MS 与一个小区的两个扇区 以及另一个小区的扇区进行的通信 所需 的资源包括 小区 A 和 B 之间的软切换资源加上小区 B 内的更软切换资源 软切换和更软切换的区别在于 更软切换发生在同一 BTS 里 MS 同时向多个扇区发 送相同的信息 分集信号在 BTS 做最大增益比合并 而软切换发生在两个 BTS 之间 MS 同时向多个基站发送相同的信息 BTS 内的声码器 选择器都收到同一个帧的多个 COPY 分集信号在 BSC 做选择合并 软切换与硬切换相比有以下优点 在实现软切换以后 切换引起掉话的概率大大降 低 保证了通信的可靠性 软切换能够提供前向和反向业务信道的路径分集 这样在前 向和反向链路上只需要较小的功率 就能够获得较大的分集增益 这意味着减低了 CDMA 系统的总干扰 提高了系统的平均容量 CDMA 网络软切换基本原理 要深入了解 CDMA 网络的软切换 就必须先介绍导频 导频集 切换参数和搜索窗口 的概念 导频即导频信道 在 CDMA 系统中利用导频信道引导接入和切换信道 MS 通过处理 导频信道来确认最强的信号部分 CDMA 系统使用 m 序列 短 PN 码 对导频信道进行调制 不同导频之间 PN 码时间 偏置不同 两个相邻导频之间的偏移为 64 个码片 MS 通过识别偏移来区分不同的基站 CDMA 系统中有 4 类导频集合 有效导频集 候选导频集 相邻导频集 剩余导频集 在一个导频集合中 所有的导频具有相同的频率 只是它们的时间偏置不同 1 有效导频集 active set 当前手机正在保持连接的业务信道所对应的导频的集合 2 候选导频集 candidae set 导频信号强度足够 手机可以成功解调 随时可以接入 3 相邻导频集 neighbor set 当前不在有效或候选集里 但可能会进入候选集的导频 的集合 4 剩余导频集 residual set 包含当前系统中除了有效集 候选集 相邻集外的所有 可能的导频 CDMA2000 系统中有 4 个重要的切换参数 T ADD T DROP T COMP T TDR OP T ADD 导频检测门限 当 Ec Io T ADD 时 MS 发送导频强度测量消息 PSM M 将导频由相邻集加到候选集 T DROP 导频丢弃门限 当导频的 Ec Io 下降低于 T Drop 触发计数器 T TDrop 如果导频 Ec Io 超过 T Drop 计数器中止 计数器满时导频从激活集或候选集中去除到 相邻集 T TDROP 定时器衰减门限 当导频集和候选集中导频降低时间超过了 T TDRO P 计数器 导频将被去除到相邻集 如果候选集满了 但是有新的导频满足 T ADD 要求 需要增加 那么就去除一个最接近 TT DROP 门限的导频 在此过程中手机只向位于激活 集中的导频小区发送功率强度测量消息 在候选集中的导频直接被去除到相邻集中 不需 要手机发送功率强度测量消息 T COMP 门限比较 T COMP 参数控制导频从候选集移动到激活集 如果候选集 中某导频的强度超过激活集中某个导频的强度至少 T COMP 0 5dB MS 则将此导频移入 激活集中 并可能替换那个导频 在 IS95A 中使用的是静态的门限 T ADD T DROP 在 IS95B 和 CDMA2000 中 使用的是动态门限 在不同的小区或不同的噪声环境中 加入或删除 Active set 中的小区 导频的绝对门限是与当前 Active Set 中最好和最弱导频的信号强度相关的 如果当时 Acti ve Set 里的导频信号强度都很强 其他导频要加入 Active Set 的要求也相对提高 而如果 Active Set 里的导频信号强度都很弱 Active Set 里的导频要移出 Active Set 的要求也相 对降低 CDMA 系统中 基站设置了三种类型的搜索窗口 PN 偏置范围 移动台可以使用 这些搜索窗口跟踪导频信号 在规定的时间偏移里搜索导频信号的多径分量 SRCH WIN A 有效导频集和候选导频集的搜索窗口 SRCH WIN N 相邻导频集的搜索窗口 SCRH WIN R 剩余导频集的搜索窗口 在软切换过程中 MS 连续不断地跟踪 并测量系统中所有导频信号的强度 MS 合并 计算导频的所有多径分量的 EC IO 来作为该导频的强度 K 是 MS 所能提供的解调单元数 1 当该某个导频信道的导频强度 EC IO 超过 T ADD 时 MS 认为此导频的强度已经 足够大 能够对其进行正确解调 MS 就向原基站发送一条 PSMM 导频强度测量消息 同时将该导频加入候选导频集 2 当导频强度强度超过激活集中某个导频的强度至少 T COMP 0 5dB 时 基站向 M S 发送 HDM 通知 MS 将该导频加入有效导频集 3 当 MS 收到来自基站的切换指示消息 并且得到了一个新的业务信道后 导频进 入有效导频集 同时 MS 向基站发送 HCM 知基站自己已经根据指示开始对多个基站同时 解调了 4 随着 MS 的移动 当两个基站中某一方的导频强度已经低 T TDROP 这时 MS 启 动 T TDROP 开始记时 MS 对在有效导频集和候选导频集里的每一个导频保留一个 T TDROP 5 当 T TDROP 记时终止时 在此期间 其导频强度应始终低于 T TDD 如果导 频强度回升到 T ADD 之上 记时器将复位 MS 向基站发送 PSMM 6 当基站接收到 PSMM 后 将此信息送至 BSC BSC 再返回相应 HDM 最后由基 站再转发给 MS 7 当 MS 收到来自基站的 HDM 后 MS 将该导频从有效导频集移入相邻导频集 同 时