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RG007602 CDMA 1X PN 偏置规划及邻区规划

RG007602 CDMA 1X PN 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》 《 CDMA 1X 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

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RG007602 CDMA 1X PN 偏置规划及邻区规划

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  1. RG007602 CDMA 1X PN偏置规划及邻区规划 1.0

  2. 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：

  3. 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

  4. 参考资料 • 《CDMA2000网络PN偏置规划指导书V1.0》 • 《 CDMA 1X邻区规划指导书（V1.0）》 • 《 CDMA1X网络规划参数配置规范（V1.0）》

  5. 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

  6. CDMA系统模型

  7. 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

  8. 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

  9. 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。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

  10. 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

  11. Walsh码为正向信道提供信道化，反向由长码提供信道化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

  12. 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。

  13. 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

  14. 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。

  15. 手机搜索窗 • 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

  16. 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。 SRCH_WIN_A SRCH_WIN_A 搜索窗口大小（chips） 搜索窗口大小(chips) SRCH_WIN_N SRCH_WIN_N SRCH_WIN_R SRCH_WIN_R 0 4 8 60 1 6 9 80 2 8 10 100 3 10 11 130 4 14 12 160 5 20 13 226 6 28 14 320 7 40 15 452

  17. 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

  18. 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

  19. 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

  20. 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

  21. 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。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_INC PILOT_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

  22. 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

  23. 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。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

  24. 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：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

  25. 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： 计算PILOT_INC下限 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）。

  26. 若针对城市密集区，以r=500m（约2chip）为例 r (chips) SRCH_ S A PILOT_INC PILOT_INC 覆盖半 径 搜索窗口 可用偏置数 1 r (m) WIN_A ( chips ) 大小 取值下限 500 2 . 048 0 4 2 0.17893832 1 512 500 2 . 048 1 6 3 0.19456332 1 512 500 2 . 048 2 8 4 0.21018832 1 512 500 2 . 048 3 10 5 0.22581332 1 512 500 2 . 048 4 14 7 0.25706332 1 512 500 2 . 048 5 20 10 0.30393832 1 512 500 2 . 048 6 28 14 0.36643832 1 512 500 2 . 048 7 40 20 0.46018832 1 512 500 2 . 048 8 60 30 0.61643832 1 512 500 2 . 048 9 80 40 0.77268832 1 512 500 2 . 048 10 100 50 0.92893832 1 512 500 2 . 048 11 130 65 1.16331332 2 256 500 2 . 048 12 160 80 1.39768832 2 256 500 2 . 048 13 226 113 1.91331332 2 256 500 2 . 048 14 320 160 2.64768832 3 170 500 2 . 048 15 452 226 3.67893832 4 128 计算PILOT_INC下限

  27. 若针对开阔传播环境，以r=10km（约41chip）为例，则根据上述结论有：若针对开阔传播环境，以r=10km（约41chip）为例，则根据上述结论有： r (chips) SRCH_ S A PILOT_INC PILOT_INC 覆盖半 径 搜索窗口 可用偏置数 1 r (km) WIN_A ( chips ) 大小 取值下限 10 40.96 0 4 2 3.370107622 4 128 10 40.96 1 6 3 3.385732622 4 128 10 40.96 2 8 4 3.401357622 4 128 10 40.96 3 10 5 3.416982622 4 128 10 40.96 4 14 7 3.448232622 4 128 10 40.96 5 20 10 3.495107622 4 128 10 40.96 6 28 14 3. 557607622 4 128 10 40.96 7 40 20 3.651357622 4 128 10 40.96 8 60 30 3.807607622 4 128 10 40.96 9 80 40 3.963857622 4 128 10 40.96 10 100 50 4.120107622 5 102 10 40.96 11 130 65 4.354482622 5 102 10 40.96 12 160 80 4.588857622 5 102 10 40.96 13 226 113 5.104482622 6 85 10 40.96 14 320 160 5.838857622 6 85 10 40.96 15 452 226 6.870107622 7 73 计算PILOT_INC下限 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。

  28. 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：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

  29. 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

  30. 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

  31. 蜂窝组网 • 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

  32. 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。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

  33. 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

  34. 实际网络中PN码相位偏置规划方法

  35. 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)

  36. 问题 • 网络中设置不同的PILOT_INC会带来何种后果?

  37. 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

  38. 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

  39. 第二章 邻区规划 • 邻区规划的目的 • 邻区规划的原则及方法

  40. 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。

  41. 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。

  42. 邻区关系表 目前CDMA 1X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）

  43. 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，则邻区的随机排列可能会导致重要邻区的丢失。

  44. 小结 • 邻区规划基本原则 • 规划中注意邻区优先级的存在

  45. 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

  46. 前向功率分配参数 • 扇区载频增益（PILOT） • 导频信道增益（PILOT_CH） • 同步信道增益（SYNC_CH） • 寻呼信道增益（P_CH）

  47. 系统消息参数 • 系统消息 • APM（接入参数消息表） • NUM_STEP（接入探测数） • ACC_TMO（响应超时时间） • NLM（邻区列表消息）

  48. 小结 • 前向功率分配的原则 • 接入参数设计直接影响手机接续时间

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