CDMA 1X PN偏置規(guī)劃及鄰區(qū)規(guī)劃

1、學習目標學習目標l掌握掌握CDMA網(wǎng)絡中網(wǎng)絡中PN偏置規(guī)劃及鄰區(qū)規(guī)偏置規(guī)劃及鄰區(qū)規(guī)劃基本方法劃基本方法l掌握掌握CDMA網(wǎng)絡部分參數(shù)調整原則網(wǎng)絡部分參數(shù)調整原則學習完本課程，您應該能夠：學習完本課程，您應該能夠：課程內容課程內容第一章第一章 PN偏置規(guī)劃偏置規(guī)劃第二章第二章 鄰區(qū)規(guī)劃鄰區(qū)規(guī)劃第三章第三章 網(wǎng)絡參數(shù)設計網(wǎng)絡參數(shù)設計參考資料參考資料lCDMA2000網(wǎng)絡PN偏置規(guī)劃指導書V1.0l CDMA 1X鄰區(qū)規(guī)劃指導書（V1.0）l CDMA1X網(wǎng)絡規(guī)劃參數(shù)配置規(guī)范（V1.0）第一章第一章 PN偏置規(guī)劃偏置規(guī)劃l第二節(jié)第二節(jié) PN碼相位偏置規(guī)劃意義碼相位偏置規(guī)劃意義l第三節(jié)第三節(jié) PN碼偏

2、置規(guī)劃方法碼偏置規(guī)劃方法CDMA系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型信源信源編碼編碼信息流信息流卷積卷積交織交織加擾加擾擴頻擴頻調制調制射頻射頻發(fā)射發(fā)射信源信源解碼解碼譯碼譯碼反交織反交織解擾解擾解擴解擴解調解調射頻射頻接收接收l包含兩部分（1）最大移位寄存器序列（2）掩碼 l 輸出序列周期為 2N-1 （沒有全0狀態(tài)） l當掩碼不同時，輸出相位不同Out001110加擾加擾M序列序列長碼為一周期為242-1 的M序列移位相加特性： 輸出序列Ck和Ck+t(Ck時移t)的相加后的序列仍 然是序列Ck的一個時移序列自相關特性： 不同相位的M-序列的相關值為-1長碼的作用：長碼在前向用作擾碼加密控制功率控制比特的插入

3、長碼在反向提供信道化加擾加擾長碼長碼在前向鏈路中，長度為242-1的M序列被用作對業(yè)務信道進行擾碼；在反向鏈路中，長度為242-1的M序列用作直接擴頻，每個用戶被分配一個M序列的相位，這個相位是由用戶的ESN計算出來的，由于M序列的雙值自相關性，這些用戶的反向信道之間基本是正交的。加擾加擾長碼長碼l采用64階Walsh函數(shù)作為擴頻函數(shù)，Walsh碼是正交碼。若兩個函數(shù)互相關系數(shù)為0，則相互正交。W2n=WnWnWnWnW1=0W2=0001W4=0 0 0 00 1 0 10 0 1 10 1 1 0Walsh碼碼擴頻擴頻lWalsh碼為正向信道提供信道化，反向由長碼提供信道化l反向，編碼器輸

4、出的數(shù)據(jù)每六個比特對應一個Walsh碼（6符號變換到64個碼片）l正向，編碼器輸出的數(shù)據(jù)每一個比特對應一個Walsh碼（1符號變換到64個碼片）6 symbol64*64矩陣64iw2012345DDDDDDi01010164 階階正正交交Walsh 函函數(shù)數(shù)擴頻擴頻擴頻擴頻lCDMA2000中用到的正交碼為Walsh函數(shù)。其前向信道采用Walsh函數(shù)來區(qū)分，每個前向碼分信道用1.2288Mbit/s的64階Walsh函數(shù)進行擴頻，以使各前向碼分信道間相互正交，在每個扇區(qū)中，每個前向信道分配一個Walsh碼。用64階Walsh函數(shù)n（n063）進行擴頻的碼分信道定為第n個碼分信道。 導頻信道的

5、Walsh函數(shù)是全0。調制調制短碼短碼l短碼為一周期215 的M序列在M-序列中增加了一個全0狀態(tài)每個扇區(qū)在短碼中指配一個時間偏置系統(tǒng)利用PN短碼的時間偏置來區(qū)別扇區(qū)可允許所有Walsh碼在各扇區(qū)復用系統(tǒng)規(guī)定PN碼最小偏移值為64chips，可以有512個時間偏置來作扇區(qū)識別(215 /64=512)l同一扇區(qū)載頻內所有CDMA信道的短碼相同調制調制短碼短碼l長度為215-1的M序列用于對前向鏈路進行正交調制，不同的基站使用不同相位的m序列進行調制，其相位差至少為64個比特，這樣，最多有512個不同的相位可用。長度為215-1的序列被用于對反向業(yè)務信道進行正交調制，但因為在反向信道上不需標識屬

6、于哪個基站，所以所有移動臺都使用同一相位的m序列，其相位偏置為0。搜索窗參數(shù)設置搜索窗參數(shù)設置 活動集（含候選集）窗口推薦5-7（10-40碼片），取決于傳播環(huán)境的時延擴展：典型的市區(qū)為7ms，郊區(qū)為2ms;大蜂窩的大于小蜂窩 相鄰集窗口推薦7-13（40-226碼片），取決于傳播環(huán)境的時延擴展和相對手機參考導頻小區(qū)距離差 剩余集窗口推薦在優(yōu)化期間為7-13，優(yōu)化結束后為0（4個碼片） 每碼片時間為813.8ns，傳播距離244米手機搜索窗手機搜索窗要使最好的信號落在搜索窗內要使最好的信號落在搜索窗內 搜索窗太窄，丟失重要的導頻信號,形成干擾 搜索窗太寬，搜索效率低降低了通話質量 手機有三種搜

7、索窗，分別用于搜索活動集（含候選集）、相鄰集和剩余集。452154073201428622613205160121441301110310010828096160840搜索窗口大小(chips)SRCH_WIN_ASRCH_WIN_NSRCH_WIN_R搜索窗口大?。╟hips）SRCH_WIN_ASRCH_WIN_NSRCH_WIN_R手機搜索窗手機搜索窗第一章第一章 PN偏置規(guī)劃偏置規(guī)劃l第一節(jié)第一節(jié) PN碼規(guī)劃相關知識點碼規(guī)劃相關知識點l第三節(jié)第三節(jié) PN碼偏置規(guī)劃方法碼偏置規(guī)劃方法l原因之一： PN偏置數(shù)量有限。最多512個不同的相位可用因此需要對PN偏置的應用進行規(guī)劃，以避免PN混淆

8、。l原因之二： 盡管所有的基站都使用不同的PN偏置，然而在移動臺端看來，由于傳播時延（鄰PN偏置干擾）和PN偏置復用距離不夠（同PN偏置干擾），就會使一些非相關的導頻信號產生干擾。導頻信號在空中的傳播將產生時延，如果兩個基站的導頻信號之間的傳輸延時剛好補償其PN碼時間偏置，在跟蹤導頻信號時就會產生錯誤，如果錯誤發(fā)生在移動臺識別系統(tǒng)的呼叫過程中，就會導致切換到錯誤的小區(qū)，嚴重時甚至會掉話。 PN碼相位偏置規(guī)劃意義碼相位偏置規(guī)劃意義l假設有兩個小區(qū)，兩小區(qū)具有不同的PN偏置，分別為 表示基站到移動臺的時延，l理論證明：即當 時，兩個不同偏置的信號經(jīng)過空間傳播到達手機后出現(xiàn)了相同的偏置這樣就有可能造

9、成信號干擾。 1 221、 ； 、121 2PN碼相位偏置規(guī)劃意義碼相位偏置規(guī)劃意義第一章第一章 PN偏置規(guī)劃偏置規(guī)劃l第一節(jié)第一節(jié) PN碼規(guī)劃相關知識點碼規(guī)劃相關知識點l第二節(jié)第二節(jié) PN碼相位偏置規(guī)劃意義碼相位偏置規(guī)劃意義l在實際運行的網(wǎng)絡中，系統(tǒng)可用的PN碼相位偏置個數(shù)由系統(tǒng)參數(shù)PILOT_INC確定。l可用偏置個數(shù)512/PILOT_INClPILOT_INC越小，則可用導頻相位偏置數(shù)越多，同相位的導頻間復用距離將增大，這樣將降低同相復用導頻間的干擾。但此時不同導頻間的相位間隔將減少，從而可能會引起導頻之間的混亂。PN碼規(guī)劃分析碼規(guī)劃分析l當PILOT_INC較大時：可用導頻相位偏置數(shù)

10、減少剩余集中的導頻數(shù)減少移動臺掃描導頻的時間也相應減少強的導頻信號發(fā)生丟失的概率減少可用導頻相位偏置數(shù)減少同相位的導頻間復用距離將減小同相復用導頻間的干擾將增大PN碼規(guī)劃分析碼規(guī)劃分析 兩個導頻間PN偏置的最小相位間隔決定了PILOT_INC的下限。那么，首先考慮兩個導頻間最小相位間隔受限的因素。l不同導頻間的相位應具有一定的間隔，主要是基于以下原則：其它扇區(qū)不同PN偏置的導頻出現(xiàn)在本偏置的激活搜索窗口時，對當前扇區(qū)的干擾應小于某一門限。l相同導頻的兩基站間復用距離的考慮應基于以下原則：采用同一PN偏置的其它扇區(qū)對當前扇區(qū)的干擾應低于某一門限。導頻間導頻間PN偏置復用原則偏置復用原則 P2 d

11、B P1 dBr2chips r1chips P1L1P2L2Tl假設小區(qū)1中的移動臺收到小區(qū)2的導頻信號強度低于本小區(qū)導頻信號強度T（dB）時，小區(qū)2的導頻對小區(qū)1的導頻不形成干擾。則要求：計算計算PILOT_INC下限下限 L L0 10 logloglog d PILOT_INC10T1011 s1A64l假設P1、P2相等，考慮路徑損耗為：l其中d為基站至移動臺的距離，考慮發(fā)生干擾的邊界情況：移動臺位于小區(qū)1的邊緣，服務小區(qū)信號最弱，最易受干擾，而同時搜索窗口大小的設置正好使得小區(qū)2的導頻進入該搜索窗。l由此可以得出：r 為無線電波在空間傳播的衰減斜率，一般而言，對于城市密集區(qū)， r

12、4.3，對于郊區(qū)， r 3.84。T 是與T_ADD、T_DROP等系統(tǒng)參數(shù)有關，一般取T 2427dB，S1A 為激活集搜索窗口的一半，t1為基站到移動臺時延，考慮直射情況，t1=小區(qū)半徑（chip）。計算計算PILOT_INC下限下限l若針對城市密集區(qū)，以r=500m（約2chip）為例計算計算PILOT_INC下限下限12843.67893832226452152.04850017032.64768832160320142.04850025621.91331332113226132.04850025621.3976883280160122.04850025621.163313326513

13、0112.04850051210.9289383250100102.04850051210.77268832408092.04850051210.61643832306082.04850051210.46018832204072.04850051210.36643832142862.04850051210.30393832102052.04850051210.2570633271442.04850051210.2258133251032.04850051210.210188324822.04850051210.194563323612.04850051210.178938322402.0485

14、00可用偏置數(shù)PILOT_INC 取值下限PILOT_INCS1A搜索窗口大小(chips )SRCH_WIN_Ar (chips)覆蓋半徑r (m)l若針對開闊傳播環(huán)境，以r=10km（約41chip）為例，則根據(jù)上述結論有：7376.8701076222264521540.96108565.8388576221603201440.96108565.1044826221132261340.961010254.588857622801601240.961010254.354482622651301140.961010254.120107622501001040.961012843.963857

15、6224080940.961012843.8076076223060840.961012843.6513576222040740.961012843. 5576076221428640.961012843.4951076221020540.961012843.448232622714440.961012843.416982622510340.961012843.40135762248240.961012843.38573262236140.961012843.37010762224040.9610可用偏置數(shù)PILOT_INC 取值下限PILOT_INCS1A搜索窗口大小(chips )SRCH

16、_WIN_Ar (chips)覆蓋半徑r (km)由統(tǒng)計表可知，當r=10km，SRCH_WIN_A=6（激活集搜索窗口大小為28chips），PILOT_INC3.5576，即PILOT_INC=4。計算計算PILOT_INC下限下限l假設小區(qū)1中的移動臺收到小區(qū)3的導頻信號強度低于本小區(qū)導頻信號強度T（dB）時，小區(qū)3的導頻對小區(qū)1的導頻不形成干擾。則要求：Cell 1Cell 2Cell 3D chipsr1chipsr3 chipsr2chips P1L1P3L3T同偏置復用距離分析同偏置復用距離分析l假設P1、P3相等，則有：l考慮發(fā)生干擾的邊界情況：移動臺位于小區(qū)1的邊緣，且與小區(qū)

17、3的距離在一條直線上，此時服務小區(qū)信號最弱，遠端干擾小區(qū)信號最強，最易受干擾，即d1=r1，d3=D-d1。l從而有： L2L1T 10 （logloglogd3logloglogd1）T d3d1 10T10 D10T101r1同偏置復用距離分析同偏置復用距離分析即對于城市密集區(qū)，r 4.3，對于郊區(qū)，r 3.84在典型的CDMA系統(tǒng)中，一般取T 24dB。同時考慮小區(qū)半徑r均相等的情況，則由此可得：其中r為小區(qū)半徑，單位為碼片數(shù). D 5r同偏置復用距離分析同偏置復用距離分析兩個相距最近的同頻復用基站的相對關系為：兩個相距最近的同頻復用基站的相對關系為：沿任何一條六邊形鏈移動沿任何一條六邊

18、形鏈移動i i個基站個基站, ,逆時針旋轉逆時針旋轉6060度在移動度在移動j j個基站，就能找到同頻基站個基站，就能找到同頻基站蜂窩組網(wǎng)蜂窩組網(wǎng)l將128個PN偏置分為四組(sub_cluster)，如下所示，表格中的數(shù)字表示分配給某一小區(qū)不同扇區(qū)的PN偏置。實際網(wǎng)絡中實際網(wǎng)絡中PN碼相位偏置規(guī)劃方法碼相位偏置規(guī)劃方法cluster1扇區(qū)142036526884100116132148164扇區(qū)2172188204220236252268284300316332扇區(qū)3340356372388404420436452468484500cluster2扇區(qū)18244056728810412013

19、6152168扇區(qū)2176192208224240256272288304320336扇區(qū)3344360376392408424440456472488504cluster3扇區(qū)1122844607692108124140156扇區(qū)2180196212228244260276292308324扇區(qū)3348364380396412428444460476492cluster4扇區(qū)1163248648096112128144160扇區(qū)2184200216232248264280296312328扇區(qū)3352368384400416432448464480496lSub_cluster 中PN偏置規(guī)

20、劃按如下規(guī)則:實際網(wǎng)絡中實際網(wǎng)絡中PN碼相位偏置規(guī)劃方法碼相位偏置規(guī)劃方法實際網(wǎng)絡中實際網(wǎng)絡中PN碼相位偏置規(guī)劃方法碼相位偏置規(guī)劃方法實際網(wǎng)絡中實際網(wǎng)絡中PN碼相位偏置規(guī)劃方法碼相位偏置規(guī)劃方法(1)(2)(3)問題問題l網(wǎng)絡中設置不同的PILOT_INC會帶來何種后果?小結小結lCDMA系統(tǒng)涉及的碼類型及各種碼所起到的作用lPN偏置規(guī)劃的意義及PILOT_INC取值為4的理論依據(jù)l工程中PN偏置規(guī)劃遵循的原則課程內容課程內容第一章第一章 PN偏置規(guī)劃偏置規(guī)劃第二章第二章 鄰區(qū)規(guī)劃鄰區(qū)規(guī)劃第三章第三章 網(wǎng)絡參數(shù)設計網(wǎng)絡參數(shù)設計第二章第二章 鄰區(qū)規(guī)劃鄰區(qū)規(guī)劃l鄰區(qū)規(guī)劃的目的鄰區(qū)規(guī)劃的目的 l鄰區(qū)規(guī)劃的原則及方法鄰區(qū)規(guī)劃的原則及方法鄰區(qū)規(guī)劃的目的鄰區(qū)規(guī)劃的目的l保證在小區(qū)服務邊界的手機能及時切換到信號最佳的鄰小區(qū)，以保證通話質量和整網(wǎng)的性能。鄰區(qū)規(guī)劃的原則鄰區(qū)規(guī)劃的原則l地理位置上直接相鄰的小區(qū)一般要作為鄰區(qū)；l鄰區(qū)一般都要求互為鄰區(qū)；在一些特殊場合，可能要求配置單向鄰區(qū)。l對于密集市區(qū)和市區(qū)，鄰區(qū)應該多做；但由于IS95手機相鄰集最大20個PN，IS2000手機最大40個。因此，實際網(wǎng)絡中，既要求配置必要的鄰區(qū)，又要避免過多的鄰區(qū)。l對于市郊和郊縣的基站，即使站間距很大，也盡量把要