CDMA知识要点上

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1、CDM知识要点一、 无线传播理论： 错误！未定义书签。1. UHF( ultra high frequenee)超高频 3003000MHZ 错误！未定义书签。2. 慢衰落与快衰落的概念 错误！未定义书签。3. 对抗衰落，基站采取的措施是采用时间分集、空间分集(极化分集)和频率分集的办法错误！未定义书签。4. 绕射损耗和穿透损耗 错误！未定义书签。5. 常见的几种传播模型： 错误！未定义书签。6. CW测试的概念： 错误！未定义书签。二、天线理论： 错误！未定义书签。1. 天线分类 错误！未定义书签。2. 天线的性能指标 错误！未定义书签。3. dBd和dBi的区别，以及dBm的概念 错误！未

2、定义书签。4. 波束宽度 错误！未定义书签。5. 天线选型 错误！未定义书签。6. 天线下倾角与覆盖距离的计算公式 错误！未定义书签。三、CDM基本原理： 错误！未定义书签。1. CDMA (code division multiply access)码分多址接入。. 错误！ 未定义书签。2. 扩频通信的原理 错误！未定义书签。3. CDMA 用直序扩频频 (Direct Seque nee Spread Spectrum) . 错误！未定义书签。4. 几个常见概念 错误！未定义书签。5. 系统框图 错误！未定义书签。6. 三种码(短码、长码、WALS码)： 错误！未定义书签。四、CDM信道：

3、 错误！未定义书签。1. IS-95中的前向信道和反向信道 错误！未定义书签。五、CDM关键技术： 错误！未定义书签。1. 功率控制技术 错误！未定义书签。2. Rake接收 错误！未定义书签。3. 软切换/更软切换的概念 错误！未定义书签。六移动台行为 错误！未定义书签。1. 移动台初始化 错误！未定义书签。2. 移动台空闲态 错误！未定义书签。3. 接入过程 错误！未定义书签。4. 掉话 错误！未定义书签。七、基站硬件 错误！未定义书签。1. 系歹U基站 错误！未定义书签。八、切换算法： 错误！未定义书签。1. CDMA切换的分类 错误！未定义书签。2. 导频集 错误！未定义书签。3. C

4、DMA切换的主要参数 错误！未定义书签。4. 搜索窗口参数 错误！未定义书签。5. 切换算法可以分为以下的类型： 错误！未定义书签。6 软切换动态门限 错误！未定义书签。7. 软切换过程 错误！未定义书签。八功率控制 错误！未定义书签。1. Radio Configuration 简称为 RC 错误！未定义书签。2. 功控分类 错误！未定义书签。3. 反向功控 错误！未定义书签。4. 前向功控 错误！未定义书签。九负荷控制 错误！未定义书签。1. 前向负荷计算 错误！未定义书签。2. 反向负荷控制之准入算法描述 错误！未定义书签。十、系统消息 错误！未定义书签。1. 在CDM系统中，几乎所有的

5、呼叫流程由消息驱动 错误！未定义书签。2. 常见的消息 错误！未定义书签。3. 6种必选消息 错误！未定义书签。一、无线传播理论：1. UHF（ ultra high frequenee ）超高频 3003000MHZ2. 慢衰落与快衰落的概念慢衰落：由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地 理改变变化缓慢，故称慢衰落。又称为阴影衰落。慢衰落的场强中值服从对数正态 分布，且与位置/地点相关，衰落的速度取决于移动台的速度快衰落：合成波的振幅和相位随移动台的运动起伏变化很大 ，称为快衰落。深 衰落点在空间上的分布是近似的相隔半个波长。因其场强服从瑞利分布，又称为瑞 利衰落，衰落

6、的振幅、相位、角度随机。3. 对抗衰落的措施，基站采取的措施是采用时间分集、空间分集（极化分集）和频 率分集的办法4. 绕射损耗和穿透损耗同一障碍物高度对长波长产生的绕射损耗小于短波长。即高频绕射能力弱。 同一建筑物对长波长产生的穿透损耗大于短波长。即高频穿透能力强。一般室内的电波分量是穿透分量和绕射分量的叠加，而绕射分量占绝大部分。所以 总的看来高频信号（如1800M 室内外电平差比低频信号 （如900M 室内外电平差要 大。并且，低频信号进入室内后，由于穿透能力差一些，在室内进行各种反射后场 强分布更均匀；高频信号进入室内后部分穿透出去了，室内信号分布就不太均匀， 所以显得不同位置的信号电

7、平差异大，也就使用户感觉信号波动大。5. 常见的几种传播模型：1）Okumura奥村）/Hata 模型适用频段：900M2）COST231-Hata模 型适用频段：1500-2000MHZ6. CW测试的概念：1）采样符合李氏定律：40波长，采样50个样点2）车速上限：Vmax=0.8入 /Tsample二、天线理论：1. 天线分类1）型按辐射方向也可分为：全向天线、定向天线。2）按极化方式来区分主要有：单极化天线、双极化天线（也叫交叉极化天线）天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向 ，电场矢量垂直于地面 为垂直极化（VP）,平行于地面为水平极化（HP。在双极化天线中，通常 有0790

8、45-45。两种。对于UH频段，水平极化波的传播效果不如垂直极 化，因此目前很少采用0/90 勺交叉极化天线3）按外形来区分主要有：鞭状天线、平板天线、帽形天线等等。2. 天线的性能指标1）技术性能主要包括：工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下 倾方式、下倾角调整范围、前后抑制比、幅瓣抑制比、零点填充、回波损耗、 功率容量、阻抗、三阶互调等。2）机械性能主要包括：尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等。3. dBd和dBi的区别，以及dBm勺概念1）dBi定义为实际的方向性天线（包括全向天线）相对于各向同性天线能量集中的相对能力，“ ”即表示各向同性Isotropic 。2）dBd定义

9、为实际的方向性天线（包括全向天线）相对于半波振子天线能量集中的相对能力，d”即表示偶极子Dipole。3）dBi=dBd+2.154）dBn是绝对值，1mW寸应0dBm即已知功率为Amw则为10*lg （Amw/1m）dBm4. 波束宽度主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率（角）瓣宽。 主瓣瓣宽越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。Ga=10lg32600/（A*B）其中，Ge为天线增益（为倍数，计算时要换算成dB值）A为垂直半功率角，B为水平半功率角。5. 天线选型6. 天线下倾角与覆盖距离的计算公式假设所需覆盖半径为D（m），天线高度为H（m）,倾角为a，垂直半功率角

10、为9，则天 线主瓣波束与地平面的关系如图1所示：从上图可以看出，当天线倾角为0度时天线波束主瓣即主要能量沿水平方向辐射；当天线下倾度时，主瓣方向的延长线最终必将与地面一点 （A点）相交。由于天线在垂 直方向有一定的波束宽度，因此在 A点往B点方向，仍会有较强的能量辐射到。根据 天线技术性能，在半功率角内，天线增益下降缓慢；超过半功率角后，天线增益（特 别是上波瓣）迅速下降，因此在考虑天线倾角大小时可以认为半功率角延长线到地 平面交点（B点）内为该天线的实际覆盖范围。根据上述分析以及三角几何原理，可以推导出天线高度、下倾角、覆盖距离三者之 间的关系为：a =arctan （H/D） + 9 /2

11、上式可以用来估算倾角调整后的覆盖距离。但应用该式时有限制条件：倾角必须大 于半功率角之一半；距离D必须小于无下倾时按公式计算出的距离。式中垂直波束宽度可以查具体天线技术指标或计算得出。三、CDM基本原理：1. CDMA （code division multiply access）码分多址接入。2. 扩频通信的原理扩频通信就是将信号的频谱展宽后进行传输的技术。其理论解释为Shannor定理：C=Wlog2（1+S/N）3. CDM采用直序扩频频（Direct Sequenee Spread Spectrum）扩频带宽（M1.25/码片速率1.2288双工方式FDD接收机结构RAKE切换软、硬切

12、换基站间同步同步核心网协议ANSI-41扩频方式前向：Walsh码区分信道+M序列区 分小区反向：Walsh码正交调制或区分信 道类型+術列区分用户4. 几个常见概念比特（bit ）、符号（Symbo）与码片（Chip） 纯信息数据称为比特（bit）在经过卷积编码器、符号重复与交织后的数据被称为符号（symbol） J经过最终扩频后得到的数据被称为码片（chip）处理增益（Processing GainJ理解为最终扩频速率与信息速率的比；前向（Forward）:从基站到移动台反向（Reverse）:从移动台到基站无线配置（RC :是指一系列前向或者反向信道的工作模式，每种RC支持一套数据速率，

13、其差别在于物理信道的各种参数，包括调制特性和扩 频速率。几个容易混淆的概念移动用户识别码MIN/IMSIMIN/IMSI = MCC+MNC+MSIN其中：MC（Mobile Country Code），是移动国家码，中国为460; MNC （Mobile Network Code）是移动网络码，联通CDM系统使用03; MSIN （Mobile Subscriber Ide ntificati on Number）是移动用户识别码，是10位十进制的数字J位置区识别码LAILAI = MCC+MNC+LAC4电子序列号 ESNESN=厂家编号+保留+设备序号Io干扰功率谱密度，包括热噪声Ec：

14、码片的能量Eb:业务信道上的比特能量，在 95与1x上与Ec的关系为Eb=Ec W/R（dB）5.系统框图XI/1）信源编码（米用咼效声码器）：QCELP 8K QCELP13KEVRC 8K2）信道编码通常采用 卷积码（语音）或者TURBQ数据）码。3）交织：打乱原来的数据排列规则，按照一定顺序重新排列。作用：减小信道快衰落带来的影响。4）扩频：4 前向信道：采用Walsh码扩频区分信道。4 反向信道：IS95A/B和CDMA20C的RC1 RC中，Walsh码用于正交调 制。CDMA20C的其他RC用 Walsh码区分信道类型。区分信道：编码器输出数据的每1个比特与一个2n阶Walsh码相

15、乘 （1符号变换到2n个码片）。正交调制：编码器输出数据每6个比特变换为一个64阶Walshs（6符号变换到64个码片）。5）调制：JIS95A/B前向采用QPSK调制,反向采用OQPS调制CDMA20C前向采用QPSK调制，反向采用HPSK调制。6.三种码（短码、长码、 WALSHH）：CDM系统中使用了两种m序列，其中一个周期为2A15-1称为短码，另一个周期为2A42-1称为长码.1）短码长度为 2A15-1chips，周期为 26.67msJ前向用短码来区分扇区CDM系统规定短码最小偏移单位为64个 bit （CDM系统称为码片chip ），因此共有 512个PN偏置（2A15 /64

16、=512 ）同一扇区（基站）所有CDM信道短码相同 相邻扇区（基站）的CDM信道短码偏置不同1 反向用作OQPS的I、Q调制2）长码丄前向信道扰码（加密） 反向信道用不同相位识别移动台（直序扩频）四、CDM信道:1. IS-95中的前向信道和反向信道1）前向信道导频信道（Pilot）-无任何信息，区别不同基站，比较不同基站之间的信号强度，引导手机进入系统，基站连续传输，其信号强度是小区软切换的依据同步信道（Sync）-只传送同步信息（SID、NID、PN offset、长 码状态、系统时间、寻呼信道速率等），帮助手机与系统取得时间同步J 寻呼信道（Paging）-提供系统信息和向手机发送控制消

17、息（系统 参数、接入参数、邻区表、接入信道参数、 CDM信道列表、时隙寻呼及 寻呼消息、各种指令、信道分配消息等等）J 业务信道（Traffic ）-话音信息、邻小区更新消息、软切换消息、 功率控制消息等2）反向信道4接入信道（Access）-发送控制或响应消息（如登记消息、起呼消息、寻呼响应消息等）与寻呼信道配对使用4 业务信道（Traffic） -手机向基站传送话音信息、导频强度测量消 息、FERM量消息、切换完成消息等3）信道结构控制CDMA信道User话务导频(dow nli nk) 同步(dow nli nk) 寻呼(dow nli nk) 接入(upli nk)Associated

18、Blank and Burst (downlink)Sig nali ngDim and Burst (dow nli nk)speech or dataRate 1Rate 1/2Rate 1/4Rate 1/8Power Con trol (dow nli nk)4） RC下的前反向信道（有兴趣的可以仔细看一下）五、CDM关键技术:1. 功率控制技术1）理解远近效应、干扰受限这两个概念在一个CDM系统中，每一信道都会受到来自其它信道的干扰，这种干扰是 一种固有的内在干扰，因此CDM系统为一自干扰系统。由于是自干扰系统， 会导致：1、系统存在远近效应；2、系统容量为软容量2）功率控制丄反向（

19、控制对象：移动台）开环功率控制。闭环功率控制（速率：800HZ 前向（控制对象：基站，只有闭环功率控制）消息报告方式：周期报告、门限报告（慢速功率控制用于IS95A/B） EIB （Erasure Indicator Bit ）方式（速率：50Hz,只用于 IS95B 的RC2快速功率控制（速率：800Hz用于CDMA20C系统）1反向开环功率控制移动台所需发射功率受以下因素影响移动台与基站距离小区负荷信道环境 移动台根据所接收的前向信道功率，直接确定发射功率反向闭环功率控制内环功率控制 基站测量反向信道的Eb/Nt和目标Eb/Nt进行比较，大于则指令移 动台降低发射功率，否则增加发射功率。调

20、节速率为800Hz外环功率控制BSCS计误帧率，设定所需的目标 Eb/Nt（50HZ）2. Rake接收RAK接收机能有效的克服多径衰落，提高接收性能。3. 软切换/更软切换的概念所谓软切换就是移动台可以同时和几个基站或扇区保持通信联系。J软切换时移动台同时和几个基站保持通信联系，各基站的信号由RAK接收机分离合并。反向信道的合并在BSCJ更软切换实际上是软切换的特殊形式，指移动台同时和一个基站的不同扇区保持通信联系。此时，反向信道的合并在基站。区别软切换：不同基站BTS可切换不同BSC间切换更软切换：同基站不同扇区间切换丄硬切换：异频切换不同系统间切换丄 更软切换发生在同一 BTSI，分集信

21、号在BTS做最大增益比合并。而软切换发生在两个BTS间，分集信号在BS（做选择合并六移动台行为移动台自身状态分为四种：初始化，空闲，接入，业务在线。其中每一状态中又 包含若干子状态。这些状态涵盖了移动台各项功能和操作：初始化状态主要完成移动台对系统的选择和捕获； 空闲态完成系统消息的获取，登记等功能； 接入状态完成移动台与系统建立连接的过程； 业务在线状态完成移动台与系统间的业务交互。1. 移动台初始化移动台初始化分为四个子状态：确定系统子状态、导频信道捕获子状态、同步信 道捕获子状态以及定时改变子状态。其状态转移图如下：2. 移动台空闲态寻呼信道监听 登记 空闲切换 漫游1）寻呼信道被分割为

22、80mS寸间段，每一段均称为一个寻呼时隙。移动台可 以工作在两种模式：时隙模式和非时隙模式。工作在非时隙模式的移动台 必须监听所有的寻呼时隙，而工作在时隙模式的移动台则在指点的时隙监听，在其它时隙就可以减少或者停止处理器的操作，以达到节能的目的。2）登记类型(1)开机登记关机登记基于定时器登记基于距离的登记基于Zone的登记参数改变登记指令登记(8)隐含登记(9)业务信道登记3）空闲切换只要移动台处于开机状态，移动台的导频搜索器就会不停地搜索当前邻区列 表中的导频。当处于空闲状态时的移动台侦测到另一个基站的导频信号强于 当前的基站时，移动台就会进行空闲切换，将较强的导频作为参考导频，并 在下一

23、超帧开始时，将移动台转到该导频对应的寻呼信道，从中接收系统消 息，修改移动台一些参数的取值。4）漫游在移动台开户时，会设置一组或多组 本地网络参数对（SID NID）。当移动台 在系统参数消息中收到的（SID NID）与本地网络参数对不一致，则判断发生 了漫游。在协议中定义了两种类型的漫游：一种是SID相同而NID不同时，这就是同一系统不同网络之间的漫游，另一种漫游定义为SID不同，这种漫游为 不同系统之间的漫游。当NID取保留值65535（0XFFFF）时，则表示在该SID所标 识的基站下，移动台均不处于漫游状态。3.接入过程1) .以下状态下会引起移动台的接入行为: 始呼寻呼响应登记2).

24、接入过程接入过程是由多次接入尝试组成的移动台在接入信道上采用随机接入过程。一般而言，一个接入尝试(accessattempt)由一个或多个接入子尝试(access sub-attempt)组成，下图就是一个接 入子尝试的示意图。从图中可以看出，一个接入子尝试中包含多个接入试探序列 (access probe seque nee)接入子尝试(其中包含4个接入试探序列)一个接入试探序列中包含多个接入试探(access probe)。下图就说明了一个接入 试控序列的构成：接入尝试序列(其中包含了 5个接入尝试)一个接入尝试序列以上各图中的计算、随机和HASH算法产生的变量如下表:变量名称产生方法范围

25、单位IP初始开环功率IP = 73 MIP + NOM_PWR + INIT PWRdBmPD持续性延迟一个一个时隙地继续，直至通过持 续性测试(运行于每个时隙)时隙PI功率递增步长PI = PWR_STEP0到7dBRA接入信道号在0到ACC_CHA之间的随机数在每个接入序列之前产生；0到31RNPN随机化延迟基于ESN，米用HASH方法产生， 在 0 和 2PROBE_PN_RAN1 之间； 在每次尝试之前产生；0 到 511ChipsRS序列滞后在0到1+BKOFF之间的随机数；在 每个序列(除第一个外)前产生0到16时隙RT试探滞后在0至U 1+PROBE_BKO之间的随机数；在下一个

26、试探前产生；0到16时隙TA应答超时上限TA = 80 X( 2 + ACC_TMO；从 时隙末端开始的超时160 到1360ms由于一个前向寻呼信道可能对应多个反向接入信道， 在进行接入前，移动台从这 些反向接入信道中随机选择一个信道进行接入。 如果对应于当前寻呼信道的反向 接入信道只有一个，则一个接入试探序列中的所有接入试探都在这一反向接入信 道上传输。若对应于当前寻呼信道的反向接入信道超过一个， 则一个接入试探序列的接入试探可能在这些不同的接入信道上传输。每个接入试探序列的第一次接入试探的发射功率是由物理层根据开环功控决定 的。移动台根据下行接收信号的功率以及开环功控公式，计算初台发射功

27、率，并按照这一功率发送第一次接入尝试。然后在前向信道上等待基站的接入响应，如 果在规定的时间（TA）内没有收到来自BSS勺响应消息，则表示这次尝试失败。于是移动台在随机等待一段时间后，进行下一次接入尝试，为提高接入的可能性， 这次接入尝试的发射功率较上次有一定的提高（PI）。在一个接入尝试系列中， 可以最多有16次尝试，而最多可以有15次接入尝试系列。在大多数情况下，第一 次便能成功接入。当试探次数达到接入参数消息中规定的最大值仍没有收到以基 站的响应，则移动台指示接入失败。3）.涉及到的主要参数参数标识参数名称参数说明NOM_PWR指定发送功率 偏置指定发送功率偏置（NOM_PW/R移动台用

28、它来校正开环功控时估计 接入信道的初始功率。INIT_PWR接入时初始功 率偏置接入时初始功率偏置（INIT_PWR），开环功控参数，决定功率探测帧 的初始发射功率偏置。PWR_STEP接入时的功率提升步长功率提升步长（PWR_STEP，手机接入试探时，每一个接入试探不成 功所要提升的功率，也即相邻两个接入试探的功率提升的大小。NUM_STEP接入探测数接入探测数（NUM_STEP，该参数值设置每个接入探测序列中允许的 接入探测个数，允许的接入探测个数为NUM_STEP+1PROBE_PN_RAN接入探测随机延迟接入探测随机延迟（PROBE_PN_RAN用于计算PN随机时延，在一次 接入尝试中

29、，接入信道的精确传输时间是由一个 PN随机过程决定的， 手机较系统时间延时 Rt个PN码片后发射，RNi hash函数计算得出，范 围为 02 PROBE_PN_RA-N1 个 PN码片。ACC_TMO响应超时时间接入探测响应超时时间 （ACC_TMO,手机在超过（2+ ACC_TM）OX80ms 时间后如果没有收到基站的应答，将认为基站没有收到该接入信道消息。PROBE_BKOFF接入信道探测 回退范围接入信道探测回退范围（PROBE_BKOFF，表示在接入序列中，接入 探测之间的最大时延。公共信道复用子层在对应于当前F-PCH的相冋的R-ACHt传送一个接入序列中的所有接入探测，则下一个接

30、入探测 将经过一个附加的时延 RT后发送，其中RTM（ 0，1+PROBE_BKOFF个 时隙中随机产生；若公共信道复用子层在对应于当前F-PCH勺所有R-ACH中随机选择一个传送接入探测，则下一个接入探测的附加时延RTM（ 0，1 + PROBE_BKOFF个时隙中随机产生。BKOFF接入信道探测 序列回退范围接入信道探测序列回退范围（BKOFF，该值为接入探测序列发的最大时延-1。对于接入探测序列（第一个探测序列除外）有一个序列延 时RS RSR（ 0，1+BKOFF中随机产生。MAX_REQ_SEQ接入信道请求接入信道请求最大探测序列数（MAX REQ SEQ表示对应一个接入最大探测序列

31、 数信道请求（如始呼消息）的最大接入探测序列数。MAX_RSP_SEQ接入信道响应 最大探测序列 数接入信道响应最大探测序列数（MAX_RSP_SEQ,表示对应一个接入信道响应（如寻呼响应）的最大接入探测序列数。MAX_CAP_SZ消息体长度取值为每个接入信道消息最大允许的帧个数-3PAM_SZ报头长度接入信道Preamble长度-14.掉话在通话过程中，前反向业务信道均被业务数据所占用， 为保证业务数据的正常传 输，移动台与基站的信令链路必须处于一种闭环状态， 当由于某种原因使得这种 状态被破坏时，移动台就会释放业务链路，产生掉话现象。在移动台中存在一些计数器，用来对一些不良事件进行计数，当

32、这些计数器达到 其门限时，移动台将会关闭其发射机或返回初始化状态。目前引起移动台掉话的原因有以下三种机制：1）坏帧：当移动台连续收到N2m（12）个坏帧时，会关闭其发射机。如果在发射 机关闭状态时又连续收到两个好帧，则将发射机重新启动。2）衰落计数器：一个高的前向误帧率意味着前向链路处于衰落状态中，在移动台内维持有一个减数计数器，移动台每连续收到 N3m（2）个好帧，该计数器就 会复位，重新开始计数。如果在规定的T5m时间内（通常为5S）仍然没有收到 两个连续的好帧，则这一计数器可能会达到零值，这时候移动台就会进入转入初 始态。3）响应失败：移动台在反向业务信道上发送一个需要基站应答的消息，为

33、确保 基站收到这一消息，通常将这一消息进行多次发送，如果在多次发送后仍然没有 收到基站的应答，移动台就会关闭其发射机，重新初始化。七、基站硬件MS :移动台BSC :基站控制器PSTN :公用电话网BSS :基站子系统SoftSite :软基站ISDN :综合业务数字网PCF :分组控制功能CN :核心网BTS :基站收发信台PLMN :公共陆地移动网Internet :因特网1.系列基站1）BTS3606 3612 （,RAU3606, RAU3612 系列一般由一下四部分组成：基带子系统一般含有主控时钟板（CKM、控制接口板（CIM）、信道处理板（CPM RDM: 资源分配板丨射频子系统一

34、般含有TRM收发信机模块）,HPA（高功放模块）,CDU（合路双工单 元）,DFU（双工滤波单元）,DDU（双工双路单元）,RLDU（接收分路单元）J天馈子系统电源子系统BTS3606 3612共同的特点支持链型、星型和树型组网等多种组网方式J每扇区载频物理层支持的最高速率在前向、反向均为307.2kbit/sJ 支持链型、星型和树型组网等多种组网方式多频段支持，支持1900MHz 450MHz 800MHzJ支持多种功率控制方式支持软基站(ODU3601)用光纤进行远距离安装组网 BTS360支持全向小区、定向三扇区配置B3612大容量设计，单机柜满配置12扇区载频，最大支持3机柜并柜2)

35、BTS3601C ( ODU3601)C BTS3601为室外型基站，单载频配置，安装迅速，组网灵活，可节省投资，加快建网速度ODU3601为室外型软基站，BTS3601去掉基带处理模块即为 ODU3601, 基站产品级连时主基站可以实现一对光纤最多串接 6个ODU3601，它们共享主 基站的基带处理以及主控时钟资源。八、切换算法：1. CDMA切换的分类空闲切换接入态切换属于空闲切换的范畴 硬切换先断再接软切换先接再断，分支来自不同基站 更软切换先接再断，分支来自相同基站不同扇区2. 导频集导频集分为：激活集、候选集、相邻导频集、剩余导频集。激活集：当前手机正在保持连接的业务信道所对应的导频

36、的集合。 候选集：导频信号强度足够，手机可以成功解调，随时可以接入。 相邻集：当前不在激活集或候选集里，但可能会进入候选集的导频的集 合。剩余集：所有其余导频的集合。3. CDMA切换的主要参数T_ADD导频可用门限当Ec/loT_ADD手机发送导频强度测量消息，将导频由相邻集加到候选集。 范围：-31.50dB推荐值：-14-12 dBT_DROP导频最低可用门限当激活集或候选集中的导频的 Ec/Io 下降低于T_DROF触发计数器T_TDRO； 如果导频Ec/Io 超过T_TDROP,计数器中止；计数器满时，对于候选集导频， 手机将自发的将该导频转移到相邻集中。对于激活集导频，手机将产生一

37、条 导频强度测量消息PSM报给BSC提醒BS(应当删除该导频。范围：-31.50dB推荐值：-16 -13 dBT_Comp:导频比较差值门限当Ec/loActive Ec/lo + T_Comp*0.5则手机发送导频强度测量消息，提醒 BS（B当进行切换。范围：063dB 步长0.5dB推荐值：22.5dBT_TDROP导频去掉定时器长度当激活集和候选集中导频降低时间超过了 T_TDRO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_AD要求需要增加，那么就去除一个 最接近T_TDRO门限的导频。范围：0319s 推荐值：24 s4. 搜索窗口参数SRCH_WI N_A

38、用于搜索激活集和候选集中的导频移动台利用这个搜索窗口搜索激活集和候选集中的导频，它以Ph码片为单位来指定。这样，移动台在传播时延增大或减小的情况下，都将继续跟踪导 频。移动台将把激活集和候选集中每个导频信号的搜索窗口中心定位在最早 到达的可用多径成份的导频信号附近。根据经验，搜索窗口应足够大，能够 覆盖导频可用多径成分中预计的最大到达时间差（即导频的最大时延扩展）。SRCH_WIN_hffl于搜索相邻集中的导频SRCH_WIN_FS于搜索剩余集中的导频 移动台利用这个搜索窗口搜索相邻集和剩余集中的导频，这些窗口的中心大 约位于目标导频相对于激活集中参考导频到达时刻的PN码偏置处。基于最早到达的

39、参考导频的定位，移动台将加上适当数量的码片来找出相邻集的导频，相对于导频42来找出导频92意味着加上（92-42）X64=3200Chip.其中导频42为参考导频，导频92为邻区中设定的导频。在移动台解调业务信道的同时，它的导频搜索器会不停地搜索邻导频，对于四种不同的导频集，采用不同的搜索优先级，下图就很形象地描述了搜索器搜索的方式：导频搜索状态从图中可以看出，激活集，候选集的优先级最高，相邻集次之，优先级最低的为剩余集。下面从一个简单的例子中可以说明这一点：在例子中，集活集有 3个，候选集1个，相邻集12个，余下的均为剩余集，共 112个， 而其搜索顺序如下：图1 移动台的搜索顺序（例子）可

40、以看出，如果相邻集数目较大时， 剩余集中PN被搜索到的概率很小， 即使被搜索到， 也需要较长的时间。因此如果在邻区列表中漏配了邻区，则会导致强的邻区信号不能 及时被系统搜到，从而带来较大的干扰，严重的情况会引起掉话。幸运的话，如果这 一漏配的邻区PN被移动台搜索到，且其强度大于 T_ADD寸，移动台也会上报 PSM消息， 但是BSS侧并不会进行切换处理，而只上报漏配邻区告警（我们公司目前是如此实现The searcher checks pilots in nestedloops, muchActives anc occupy the f; spinning wh Neighbors e nex

41、t, advanc one pilot for Act+Cand. n Remaining i advancing o time the Nei；NNNNNNINNNNNNRRRR R RRRR R R RRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRR|R尺RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR13页RRRRRRF RRRRRRRRRRRFT RRR|RR予RRRRRR RRRRRIRR RRRRRRRRCURRENT PILOT SET CONTENTS112口口口 I的 D405）。另外，对剩余集的搜索，移动台是遵循一定的原则的，即：只搜索为Pilot_INC整数倍的PN偏

42、置。而对其它三种导频集的搜索，并无此限制。5. 切换算法可以分为以下的类型：1）同频切换接入期间切换软切换/更软切换同频硬切换2）异频切换手机辅助硬切换MAHH 0主要包括两个过程：丄在候选频率上搜索到合适的导频，将结果报给基站切换到一个新的频率上伪导频硬切换伪导频是不提供业务信道的，仅起引导作用，需要额外的硬件，增加了网 络成本。但由于异频搜索会中断在当前频率上的服务， 故在对通信质量要 求特别高的地方，可以考虑采用伪导频硬切换HANDDOWN 切换在同一个扇区下配有两个载频，则其中一个可作另一个的HANDDOWN目标。J HANDDO硬切换利用了同扇区内硬切换成功率高的特点，首先进行 扇区

43、内的硬切换，目的是在扇区内的另一频点上同其它具有相同频点的扇 区间进行软切换。直接硬切换当原小区导频强度门限、RTD（round trip delay，环路时延）门限满足直 接硬切换触发条件时，直接硬切换到数据库中预先配置好的目标载频。 硬 切换前，不知道目标导频的信号强度。3）容易混淆的问题软切换是同频之间的切换同频之间的切换不都是软切换 如果目标小区与原小区同频，但是：4属于不同BSCBSC间没有软切换通路丄目标小区不能提供帧偏置6软切换动态门限在IS95A中使用的是静态的门限（T_ADD T_DROP，在IS95B和cdma200（中加 入激活集要使用动态的门限，在不同的小区或不同的噪声

44、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 Active 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。高通推荐是不使用动态门限，因为用了动态门限，某些好的导频加入不到激 活集，可能造成干扰。动态软切换引入了三个参数SOFT SLOPE切换增加斜率ADD INTERCEPT软切换的导频增加截距DROP INTERCEPT软切换的导频去除截距

45、软7. 软切换过程1) 切换过程(1) 当某一个导频的强度超过T_AD时，移动台会向基站发送导频强度测 量消息，并且把该导频列入候选集。(2) 基站向移动台发送扩展的切换指示消息 EHDM (Exte nded Han doff Direction Message) 或者普通切换指示消息 GHDM (General Handoff Direction Message) 。(3) 移动台将该导频列入激活集并且向基站发送切换完成消息HCM(Ha ndoff Completi on Message) 。(4) 当该导频的强度低于T_DRO时，它所对应的切换去掉计时器计时器开 始启动。(5) 当切换去

46、掉计时器期满溢出时(T_TDROP，移动台向基站发送导频 强度测量消息。(6) 基站向移动台发送EHDM或 GHDM。(7) 移动台将该导频移入候选集，并且向基站发送切换完成消息HCM 2) 涉及参数：T_ADD导频良好可用门限T_DROP导频最低可用门限T_COMP比较差值门限T_TDROP导频去掉定时器SRCH_WIN_A激活集和侯选集的搜索窗口大小SRCH WIN N相邻集的搜索窗口大小SRCH WIN R剩余集的搜索窗口大小NGHBR MAX AGE相邻集最大AGE3) 参考图八功率控制1. Radio Configuration简称为 RC,目前用的是 RC3.是指一系列前向或反向信

47、道的工作模式，每种RC支持一套数据速率，其差别在于物理信道各种参数，包括调制特性和扩频速率。2. 功控分类1) 根据功控方向可分为：反向功率控制前向功率控制2) 根据功控类型可分为：反向功率控制-反向开环功率控制-反向闭环功率控制前向功率控制-基于测量报告的功率控制-EIB功率控制*快速功率控制3. 反向功控1）目的：反向功控的作用对象是移动台，首要目的就是通过调整移动台的发射功率 保证BT取收机所收到的信号至少达到最小 Eb/Nt需求的值。相对前向而言，反向功率控制的要求高，过程也复杂。反向功率控制的动 态变化范围大，灵敏度也高，以补偿快速的环境变化。-Eb/Nt=比特能/有效噪声功率频谱密

48、度-Ec/Io=码片能/载频总功率谱密度2）反向开环功控原理：反向开环功控的基础是前向链路损耗和反向链路损耗相近的假设。根据这个假设，移动台根据接收到的总功率估计前向链路损耗，然后再估计移动台接入所需的功率。公式初始发射功率（dBm）接入信道=-Mean Receive Power（dBm）+ offsetpower + N0M_PWRI6*N0M_PWR_EXTs +NIT_PWF+ Access Probe Correctio ns3）反向闭环功控原理外环：BS（根据当前FER#到Eb/Nt的设定值（50HZ 20m$）内环：BTS根据当前的反向Eb/Nt，在业务帧中填功控比特（800HZ

49、,1.25ms）4. 前向功控1）基于测量报告的功率控制移动台通过Power Measurement Report Message上报当前信道的质量状况： 上报周期内的坏帧数，总帧数。BSCS此计算出当前的FER与目标FEF相比, 以此来控制基站进行前向功率调整。2）EIB功控BS（根据移动台上报的反向业务信道帧（反向链路帧）中携带的 EIB （擦除指 示比特，用以表明此帧是好帧或坏帧）来调整前向信道的增益。EIB的意义：该比特设置为0表示“好帧”，表示物理层CR校验通过。 该比 特设置为1表示“坏帧”，表示物理层CR校验不通过3）前向快速功控原理外环：MS+算前向信道的FER与目标FER比较

50、，得出目标Eb/Nt。内环：MSt较目标Eb/Nt与测量所得Eb/Nt，在反向功控子信道中填写功控 比特。前向负荷计算2003/09/02九负荷控制1. 前向负荷计算1）系统结构介绍在前向，数据流图如下所示：基带部分由基带处理器（高通的CSM5000）完成，CSM5000由高通公司提供；TRX（中 频、射频模块）对应于一个扇区载频，主要作用是将基带信号调制到高频信号，同时将接受 的高频信号解调到基带信号送给CSM5000 ； HPA （高功放）是将前向信号进行放大。该扇区载频的所有前向码道功率（可以分布在多个CP板、多个芯片上）在 CSM5000经过合成后通过光纤送到TRX。前向数字总功率可以

51、表示为：CURRENT _PWR（i）托ATA_GAINPave込二 SECTOR_GAIN? &,） Kmod（i）1010i前向总功率可以认为是前向所有码道的功率之和，包括公共码道和业务码道。在TRX会输入的数字总功率进行积分，即在前向功率统计1中完成，并以此预测 HPA输出的功率，同时通过软件上报。此总功率表示的是CSM5000输出的总功率中导频功率所占有的比例。假定公共信道的增益设为固定，随着业务码道的功率增加，导频在总功率中占有的比例 随之下降，当下降至一定的程度， 所有的手机解调导频的门限达不到， 就会导致所有手机的 掉网。2）导频 Ec/Io为了说明方便，使用两种Ec/Io :

52、Ec/Ior，Ec/lo2。Ec/Ior表示从CSM5000出来的导频占有总功率的比例，完全没有考虑除了本扇区外其 他的干扰，这是一个理论值。导频占实际总功率的比例可以根据各个信道的增益大小得到， 如比例为x，那么且=10log（x）。I OrEc/Io2表示的是手机上报的导频比例，此时考虑用户分布和干扰的情况，也就是说此数值不仅考虑了导频在总功率的比例，同时考虑了外界的干扰。此数据和前向总功率结合可以从一定程度上反映前向当前的覆盖范围。在TRX将得到的数字总功率进行估计，上报给软件的是对应于SECTOR_GAIN=3000时的总功率（系统规格设计为 SECTOR_GAIN=3000时，对应的

53、满功率为20W），也就是说， 在计算时需要将得到的总功率转化到当前的SECTOR_GAIN之下，转化的公式为:| PWR = 43+ 20*log10（SECTOR GAIN/3000）例如：SECTOR_GAIN = 1500 时，100%对应的是满功率是 5W（ 37dBm ）。SECTOR_GAIN = 3000 时，100%对应的是满功率是 20W (43dBm )。3 )举例 下面以SECTOR_GAIN = 3000 举例计算 Ec/Io r:各公共信道增益设置如下：PILOT_GAIN=227(20 % ), SYNC_GAIN=187(2%), PAGE_GAIN =221(1

54、4%) , SECTOR_GAIN=3000 , TRX 功率限幅的门限为 45dBm。(假设 Tx_Gain=0 )请分别计算(答案请用 DB表示)(1) 、空载、100%负荷、300%负荷时的 Ec/Ior。( Ec/Ior = - 2.5dB, - 7dB, - 11.7dB)(2) 、空载、100 %负荷、300%负荷时TRX上报的前向数字总功率(38.6dBm , 43dBm ,47.7dBm)(3) 、空载、100%负荷、300%负荷时HPA测量得到的前向总功率(38.6dBm , 43dBm ,45dBm)丄 在空载的时候，导频为 20%( 4W),寻呼14%( 2.8W),同步

55、2 %( 0.4W),业务0%(没有业务信道)，在TRX测得的总功率为7.2W(38.6dBm)，则导频的比例为0240.56，即 0.560.2 0.14 0.02 07.2此时对应的负荷为 20%+14%+2%=36 %, Ec/Ior = 10log(0.56)= 2.5dBm。 到对应负荷位100%的时候，既其余的业务码道消耗了64%的功率，则导频为20 %(4W),寻呼 14%( 2.8W),同步 2 %( 0.4W),业务 64%( 12.8W),在 TRX 测得的总功率为20W(43dBm)，则导频的比例为0240.2，即 0.20.2 0.14 0.02 0.6420此时对应的

56、负荷为 29%+14%+2%+64%=20 %, Ec/Ior = 10log(0.2)= 7dBm。 到对应负荷位300%的时候，既其余的业务码道消耗了264%的功率，则导频为20 %(4W),寻呼 14%( 2.8W),同步 2%( 0.4W),业务 264%( 52.8W),在 TRX 测得的总功率为60W(47.78dBm),则导频的比例为0.2/(02+0.14+0.02+2.64)=1/15,此时对应的 Ec/Ior = 10log(1/15)= 11.7dBm。也就是说，随着业务信道的功率提升，导频的比例下降，负荷增加。 由于TRX功率限幅的门限为 45dBm ,所以在HPA测量

57、得到的前向总功率最大只能到45dBm2. 反向负荷控制之准入算法描述反向负荷准入控制：分段处理，在不同的区域做不同的处理；根据FEF统计情况实现准入的动态调整；考虑R-SC!准入。A对于每一段，分别设置两个门限，把区域分成三块区域，按不同的策略进RSSI rise行负荷管理：区域川，即 RSSI Rise xxxMi nThresh ，正常接入。区域LowMaxThreshU,即 xxxMinThresh RSSI Rise xxxMaxThresh，即始终进行阻塞新呼叫。在三个区域，对新的软 切换分支不进行限制。十、系统消息1. 在CDM系统中，几乎所有的呼叫流程由消息驱动 部分CDM信道仅

58、用于传递消息。Sync Channel （前向信道）Paging Channel （前向信道）Access Channel （反向信道）一些CDMA信道用于承载业务Forward Traffic ChannelReverse Traffic Cha nnel这些信道大部分时间传输业务，也有少量时间传输带内信令2. 常见的消息1）系统捕获与空闲状态下的消息（红色标记的为常见消息）2）通话状态下的消息3） cdma2000协议规定了 13种系统消息，有6种是必选的：SCHM APM (SPM (（寻呼信道发送）（寻呼信道发送）（寻呼信道发送）Sync Channel MessageAccess P

59、arameters MessageSystem Parameters Message Neighbor List Message NLMCDMA Cha nnel List Message CCLM （寻呼信道发送）Extended （针对2000的）System Parameters Message ESPM（寻呼信道 发送）3. 6种必选消息1）同步消息（SCHM在同步信道（Sync）广播发送MS在 Mobile Station In itialitio n State时，从该消息中获得系统配置及时间信息。利用 Sync Channel Message 中的 PILOT_PNs LC_STATE及 SYS_TIME同步长码时间及系统时间。消息中的重要参数-最小协议修订版本丄 SID,NID,PILOT_PN-系统时间-寻呼信道速率-指配频率与扩展指配频率RecNo : 21