CDMAXPN偏置規(guī)劃及鄰區(qū)規(guī)劃

會計學(xué)1CDMAXPN偏置規(guī)劃及鄰區(qū)規(guī)劃學(xué)習(xí)目標掌握CDMA網(wǎng)絡(luò)中PN偏置規(guī)劃及鄰區(qū)規(guī)劃基本方法掌握CDMA網(wǎng)絡(luò)部分參數(shù)調(diào)整原則學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：第1頁/共50頁課程內(nèi)容

第一章PN偏置規(guī)劃第二章鄰區(qū)規(guī)劃第三章網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計第2頁/共50頁參考資料《CDMA2000網(wǎng)絡(luò)PN偏置規(guī)劃指導(dǎo)書V1.0》《CDMA1X鄰區(qū)規(guī)劃指導(dǎo)書（V1.0）》《CDMA1X網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃參數(shù)配置規(guī)范（V1.0）》第3頁/共50頁第一章PN偏置規(guī)劃第一節(jié)PN碼規(guī)劃相關(guān)知識點第二節(jié)PN碼相位偏置規(guī)劃意義第三節(jié)PN碼偏置規(guī)劃方法第4頁/共50頁CDMA系統(tǒng)模型第5頁/共50頁包含兩部分（1）最大移位寄存器序列（2）掩碼輸出序列周期為2N-1（沒有全0狀態(tài)）

當(dāng)掩碼不同時，輸出相位不同加擾—M序列第6頁/共50頁長碼為一周期為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(guān)特性：不同相位的M-序列的相關(guān)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長碼在反向提供信道化加擾—長碼第7頁/共50頁

在前向鏈路中，長度為242-1的M序列被用作對業(yè)務(wù)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(guān)性，這些用戶的反向信道之間基本是正交的。加擾—長碼第8頁/共50頁采用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(guān)系數(shù)為0，則相互正交。擴頻第9頁/共50頁Walsh碼為正向信道提供信道化，反向由長碼提供信道化反向，編碼器輸出的數(shù)據(jù)每六個比特對應(yīng)一個Walsh碼（6符號變換到64個碼片）正向，編碼器輸出的數(shù)據(jù)每一個比特對應(yīng)一個Walsh碼（1符號變換到64個碼片）擴頻第10頁/共50頁擴頻CDMA2000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（n＝0~63）進行擴頻的碼分信道定為第n個碼分信道。導(dǎo)頻信道的Walsh函數(shù)是全0。第11頁/共50頁調(diào)制—短碼短碼為一周期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(fù)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)同一扇區(qū)載頻內(nèi)所有CDMA信道的短碼相同第12頁/共50頁調(diào)制—短碼長度為215-1的M序列用于對前向鏈路進行正交調(diào)制，不同的基站使用不同相位的m序列進行調(diào)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(wù)信道進行正交調(diào)制，但因為在反向信道上不需標識屬于哪個基站，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。第13頁/共50頁搜索窗參數(shù)設(shè)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(dǎo)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(jié)束后為0（4個碼片）

每碼片時間為813.8ns，傳播距離244米手機搜索窗第14頁/共50頁要使最好的信號落在搜索窗內(nèi)

搜索窗太窄，丟失重要的導(dǎo)頻信號,形成干擾搜索窗太寬，搜索效率低－－降低了通話質(zhì)量

手機有三種搜索窗，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搜索窗口大小（chips）SRCH_WIN_ASRCH_WIN_NSRCH_WIN_R手機搜索窗第15頁/共50頁第一章PN偏置規(guī)劃第一節(jié)PN碼規(guī)劃相關(guān)知識點第二節(jié)PN碼相位偏置規(guī)劃意義第三節(jié)PN碼偏置規(guī)劃方法第16頁/共50頁原因之一：

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(yīng)用進行規(guī)劃，以避免PN混淆。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(fù)用距離不夠（同PN偏置干擾），就會使一些非相關(guān)的導(dǎo)頻信號產(chǎn)生干擾。導(dǎo)頻信號在空中的傳播將產(chǎn)生時延，如果兩個基站的導(dǎo)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(dǎo)頻信號時就會產(chǎn)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(dǎo)致切換到錯誤的小區(qū)，嚴重時甚至?xí)粼挕?/p>

PN碼相位偏置規(guī)劃意義第17頁/共50頁假設(shè)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，理論證明：即當(dāng)

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成信號干擾。PN碼相位偏置規(guī)劃意義第18頁/共50頁第一章PN偏置規(guī)劃第一節(jié)PN碼規(guī)劃相關(guān)知識點第二節(jié)PN碼相位偏置規(guī)劃意義第三節(jié)PN碼偏置規(guī)劃方法第19頁/共50頁在實際運行的網(wǎng)絡(luò)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?？捎闷脗€數(shù)＝512/PILOT_INCPILOT_INC越小，則可用導(dǎo)頻相位偏置數(shù)越多，同相位的導(dǎo)頻間復(fù)用距離將增大，這樣將降低同相復(fù)用導(dǎo)頻間的干擾。但此時不同導(dǎo)頻間的相位間隔將減少，從而可能會引起導(dǎo)頻之間的混亂。PN碼規(guī)劃分析第20頁/共50頁當(dāng)PILOT_INC較大時：可用導(dǎo)頻相位偏置數(shù)減少剩余集中的導(dǎo)頻數(shù)減少移動臺掃描導(dǎo)頻的時間也相應(yīng)減少強的導(dǎo)頻信號發(fā)生丟失的概率減少可用導(dǎo)頻相位偏置數(shù)減少同相位的導(dǎo)頻間復(fù)用距離將減小同相復(fù)用導(dǎo)頻間的干擾將增大PN碼規(guī)劃分析第21頁/共50頁

兩個導(dǎo)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(dǎo)頻間最小相位間隔受限的因素。不同導(dǎo)頻間的相位應(yīng)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(dǎo)頻出現(xiàn)在本偏置的激活搜索窗口時，對當(dāng)前扇區(qū)的干擾應(yīng)小于某一門限。相同導(dǎo)頻的兩基站間復(fù)用距離的考慮應(yīng)基于以下原則：采用同一PN偏置的其它扇區(qū)對當(dāng)前扇區(qū)的干擾應(yīng)低于某一門限。導(dǎo)頻間PN偏置復(fù)用原則第22頁/共50頁假設(shè)小區(qū)1中的移動臺收到小區(qū)2的導(dǎo)頻信號強度低于本小區(qū)導(dǎo)頻信號強度T（dB）時，小區(qū)2的導(dǎo)頻對小區(qū)1的導(dǎo)頻不形成干擾。則要求：計算PILOT_INC下限第23頁/共50頁假設(shè)P1、P2相等，考慮路徑損耗為：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(wù)小區(qū)信號最弱，最易受干擾，而同時搜索窗口大小的設(shè)置正好使得小區(qū)2的導(dǎo)頻進入該搜索窗。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＝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(guān)，一般取T＝24~27dB，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PILOT_INC下限第24頁/共50頁若針對城市密集區(qū)，以r=500m（約2chip）為例計算PILOT_INC下限12843.67893832226452152.04850017032.64768832160320142.04850025621.91331332113226132.04850025621.3976883280160122.04850025621.1633133265130112.04850051210.9289383250100102.04850051210.77268832408092.04850051210.61643832306082.04850051210.46018832204072.04850051210.36643832142862.04850051210.30393832102052.04850051210.2570633271442.04850051210.2258133251032.04850051210.210188324822.04850051210.194563323612.04850051210.178938322402.048500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)第25頁/共50頁若針對開闊傳播環(huán)境，以r=10km（約41chip）為例，則根據(jù)上述結(jié)論有：7376.8701076222264521540.96108565.8388576221603201440.96108565.1044826221132261340.961010254.588857622801601240.961010254.354482622651301140.961010254.120107622501001040.961012843.9638576224080940.961012843.8076076223060840.961012843.6513576222040740.961012843.5576076221428640.961012843.4951076221020540.961012843.448232622714440.961012843.416982622510340.961012843.40135762248240.961012843.38573262236140.961012843.37010762224040.9610可用偏置數(shù)PILOT_INC

取值下限PILOT_INCS1A搜索窗口大小(chips)SRCH_WIN_Ar(chips)覆蓋半徑r(km)由統(tǒng)計表可知，當(dāng)r=10km，SRCH_WIN_A=6（激活集搜索窗口大小為28chips），PILOT_INC≥3.5576，即PILOT_INC=4。計算PILOT_INC下限第26頁/共50頁假設(shè)小區(qū)1中的移動臺收到小區(qū)3的導(dǎo)頻信號強度低于本小區(qū)導(dǎo)頻信號強度T（dB）時，小區(qū)3的導(dǎo)頻對小區(qū)1的導(dǎo)頻不形成干擾。則要求：同偏置復(fù)用距離分析第27頁/共50頁假設(shè)P1、P3相等，則有：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)3的距離在一條直線上，此時服務(wù)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。從而有：同偏置復(fù)用距離分析第28頁/共50頁即對于城市密集區(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).同偏置復(fù)用距離分析第29頁/共50頁兩個相距最近的同頻復(fù)用基站的相對關(guān)系為：沿任何一條六邊形鏈移動i個基站,逆時針旋轉(zhuǎn)60度在移動j個基站，就能找到同頻基站蜂窩組網(wǎng)第30頁/共50頁將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(luò)中PN碼相位偏置規(guī)劃方法第31頁/共50頁Sub_cluster中PN偏置規(guī)劃按如下規(guī)則:實際網(wǎng)絡(luò)中PN碼相位偏置規(guī)劃方法第32頁/共50頁實際網(wǎng)絡(luò)中PN碼相位偏置規(guī)劃方法第33頁/共50頁實際網(wǎng)絡(luò)中PN碼相位偏置規(guī)劃方法在PN復(fù)用時，也盡量保證相同的PN盡可能遠。經(jīng)過實踐和計算，第(2)種分布將保證相同PN的復(fù)用距離D最大，為15.2R，最小復(fù)用距離為12R；相鄰PN的最近距離為6R、14R。完全滿足復(fù)用距離D>=6R的要求。（D：復(fù)用距離，R：小區(qū)覆蓋半徑，假設(shè)各小區(qū)覆蓋半徑相同。(1)(2)(3)第34頁/共50頁問題網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置不同的PILOT_INC會帶來何種后果?第35頁/共50頁小結(jié)CDMA系統(tǒng)涉及的碼類型及各種碼所起到的作用PN偏置規(guī)劃的意義及PILOT_INC取值為4的理論依據(jù)工程中PN偏置規(guī)劃遵循的原則第36頁/共50頁課程內(nèi)容

第一章PN偏置規(guī)劃第二章鄰區(qū)規(guī)劃第三章網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計第37頁/共50頁第二章鄰區(qū)規(guī)劃鄰區(qū)規(guī)劃的目的鄰區(qū)規(guī)劃的原則及方法第38頁/共50頁鄰區(qū)規(guī)劃的目的保證在小區(qū)服務(wù)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(zhì)量和整網(wǎng)的性能。第39頁/共50頁鄰區(qū)規(guī)劃的原則地理位置上直接相鄰的小區(qū)一般要作為鄰區(qū)；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)。對于密集市區(qū)和市區(qū)，鄰區(qū)應(yīng)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(luò)中，既要求配置必要的鄰區(qū)，又要避免過多的鄰區(qū)。對于市郊和郊縣的基站，即使站間距很大，也盡量把要把位置上相鄰的作為鄰區(qū)，保證能夠及時做可能的切換。鄰區(qū)制作時要把信號可能最強的放在鄰區(qū)列表的最前。第40頁/共50頁鄰區(qū)關(guān)系表

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