电信CDMA 1X网络优化测试培训

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电信CDMA1X网络优化测试培训,广 东 南 方 通 信 建 设 有 限 公 司 第 八 分 公 司,GUANGDONG NANFANG COMMUNICATIONS CONSTRUCTION CO.,1,目录,CDMA,网络基础原理介绍,路测软件鼎利,Pioneer,介绍,基本路测分析与问题处理,北京电信,CDMA,网络概况,介绍,2,CDMA网络基础原理介绍,3,CDMA频率分配,CDMA：为一个载频，双工方式：FDD,在我国，目前电信占用10M带宽，共7个载频,41个AMPS频点为1个CDMA载频（30K*41）,频率计算公式,前向：,F=870+N*0.03;,反向：,N: CDMA,信道号（频点）,4,CDMA概念,CDMA:,频率,码,用户3,用户2,用户1,CDMA,CDMA,：,Code Division Multiple Access,（码分多址）。,所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获得业务信道。,CDMA,系统使用“码”区分信道。,5,多址技术,Multiple Access,：多个独立用户对一个传输媒介同时或私有地使用。,媒介类型举例：,双绞线、同轴线缆、光纤、空中接口（无线信号）,使用多址技术的好处,：,增加容量：为更多的用户使用,节约投资成本,减低用户费用,管理方便,信道：,在传输媒质上为每个用户单独分配的的专用通道。,6,多址技术,Frequency,Time,Power,Frequency,Time,Power,Frequency,Time,Power,User,User,User,User,User,User,FDMA,TDMA,CDMA,同一时间同一频段上根据不同的扩频码进行区分用户.,同频段的业务信道以不同的时隙进行用户区分.,不同的用户占用不同的频段.,7,CDMA通信模型,信源,解码,信源,编码,信道编码,交织,信道,解码,解交织,加扰,解扰,扩频,解扩,调制,解调,射频发射,射频,接收,bit,symbol,symbol,chip,bit,symbol,symbol,chip,发射端,接收端,8,常用基本概念,比特(Bit),符号(Symbol) ,码片 (Chip),输入的含有信息的数据称为比特.,经过信道编码和交织后的数据成为符号.,经过最终扩频得到的数据成为码片.,处理增益,最终扩频速率和比特速率的的比.,在IS95A系统中,处理增益为128 (1.2288Mcps/9.6kbps=128),也就是10*lg128=21dB.,前向链路(下行链路):,从基站到移动台的通信链路,反向链路(上行链路):,从移动台到基站的通信链路,9,信源编/解码,BTS,1,0,1,1,用户与 交互的信号为原始语音.,MS与BTS交互的信号为调制后的无线信号.,信源编码过程就是要将原始语音信号转化为可以在,CDMA,系统中处理的电信号,即含有信息的比特,(bit).,信源解码过程就是将,CDMA,系统中处理的电信号恢复为原始语音信号的一个过程,.,信源编码的目的是为了提高数据传输的有效性,.,10,信道编/解码,信道编/解码就是在传送的信息比特中加入冗余的数据来改善通信链路性能,以使信号具有检错和纠错能力.,信道编码的目的是为了提高数据传输的可靠性.,CDMA2000系统中有两种信道编码:卷积码和Turbo码.,信道编码的基本思想就是根据码序列的相关性来检测和纠正传输过程中产生的差错.,11,交织,数据的传送方向,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,2,7,7,7,7,7,7,7,7,6,6,6,6,6,6,6,6,3,3,3,3,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,1,2,8,7,3,6,4,5,1,2,8,7,3,6,4,5,5,5,5,5,5,5,5,5,8,8,8,8,8,8,8,8,交织,交织的目的,:,在传输前,将帧中的符号顺序打乱,将传输过程中产生的连续误码离 散化,以便在信道解码时纠错,使信道具有一定的抗衰落能力,.,12,扩频/解扩频,在发送端用一个码（扩频码）来调制信号，到解调端用相同的码来进行解调，即可还原原来的信号。而且调制过程也很简单，用扩频码去和信号相乘，（此处的相乘是用信号和扩频码的每一位进行相乘），这实际上提高了输出信号的速率，在时域信号速率的提高意味着频域信号带宽的展宽，这就是CDMA也被称为扩谱通信的原因。,在解调端，信号和相同的扩频码相乘，（不过，此处的相乘的两部分速率是一致的，即扩频码的第一位和信号的第一位相乘，扩频码的第二位和信号的第二位相乘扩频码是循环的），这时我们可以看到，发送端的原始信号中的每一位在这里都变成了N位（N为扩频码的长度），这实际上是必然的，因为：X*1*1=X；X*(-1)*(-1)=X 。然后经过积分电路，可以看到，积分后的信号速率和初始的发送信号一致，但信号的幅度大了N倍，（此处的N倍即为CDMA系统的处理增益），这时进行判决，即可恢复出信号。这就是整个CDMA系统对信号处理的全过程。,13,扩频/解扩频,CDMA扩频技术可以减少频率选择性衰落的影响,窄带信号,扩频码,扩频码,信号合并,宽带信号,噪声,噪声+宽带信号,信号与噪声分离,t,P(t),P(t),P(t),P(t),P(t),t,t,t,t,14,调制/解调,将低频的模拟基带信号搬移到适于信道传输的高频段去发送,.,这种频谱搬移过程就称为,调制,经调制后的信号称为已调信号,.,已调信号通过信道传输到接收端后,则需要将收到的已调信号再搬移到低频的原始基带频谱上,以恢复原始信号,这一搬移过程称为,解调,.,调制,/,解调分类,:,最简单的调制,/,解调技术是从,2ASK,2FSK,2PSK,基础上发展起来的,.,在,2ASK,基础上,产生了正交幅度调制,QAM,又称星座调制,.,在,2FSK,向多进制调制技术上发展,产生了,MFSK.,在,2PSK,在多进制的方向上发展,产生了,QPSK,OQPSK,MPSK.,以及,DPSK,等,.,调制,/,解调技术在,CDMA,中的应用,:,在,CDMA,中采用的各项调制技术包括,BPSK,QPSK,OQPSK,MPSK,等,.,前向信道中,主要采用,QPSK,调制技术,.,反向信道中,采用,OQPSK/HPSK,等调制技术,.,15,短码,短码（,P,seudo,N,oise）:是周期2,15,的M-序列,速率为1.2288Mcps.,短码功能: 系统利用PN短码的时间偏置来区别 (BTS)扇区.,可允许所有Walsh码在各 (BTS)扇区复用.,系统规定PN码最小偏移值为64chips, 共有512个时间偏置 (2,15,/64=512).,同一 (BTS)扇区内所有CDMA信道的短码相同,不同 (BTS)扇区内的CDMA信道的短码时间偏置不同.,Cell 1,PN 0_120,PN1_240,PN2_360,16,CDMA关键技术,前向功控,基于测量报告功率控制,EIB,功率控制,闭环功率控制,反向功控,开环功率控制,闭环功率控制,功率控制,软切换,更软切换,硬切换,同频硬切换,异频硬切换,切 换,小区呼吸,小区呼吸,时间分集,空间分集,频率分集,分集技术,17,功率控制,功率控制的必要性:,解决远近效应问题,.,补偿衰落,提高通信质量,.,增加系统的容量,.,18,功率控制,在任何无线通信系统中，都有远近效应的问题。,在CDMA系统中，由于用户的分布是随机的，有些MS靠近BTS，有些MS远离BTS。因此，不同MS和BTS的之间的传播路径损耗和多径相应也是不同的。如果每个MS都在发射同样大小的功率，距离较近的MS的信号在到达BTS时会比较强，而距离较远的MS的信号在到达BTS时会比较弱。此时强信号会淹没掉弱信号，导致远离BTS的MS的信号难被解调。,如果靠近BTS的MS降低发射功率，远端MS的信号在到达BTS的时候就不会被淹没。,这样，我们就需要功率控制技术。功率控制可以保障来自每个MS的信号在到达BTS的时候，强度基本相同，而不会产生强信号淹没弱信号的问题，从而克服远近相应。,19,无功率控制,A,B,P(,),P(,),P(,),从A接收到功率,从B接收到功率,A的发射功率,B的发射功率,Total receive,P(,),P(,),成功恢复用户A的信号,用户B的信号被淹没,解扩,远近效应,无线通信系统中的远近效应,20,有功率控制,A,B,P(,),P(,),P(,),从A接收到功率,从B接收到功率,A的发射功率,B的发射功率,Total receive,P(,),P(,),成功恢复用户A的信号,用户B的信号没有被淹没,解扩,远近效应,无线通信系统中的远近效应,21,自干扰系统,由于CDMA中许多用户在同一时间、同一频带上进行通信，而且不同MS使用的长码只是近乎正交而不是完全正交的，因此在CDMA系统中每个MS的信号在到达BTS时，都会受到其它的MS的信号的干扰。由此可见，CDMA系统是自干扰系统。,当来自其他的MS的干扰达到一定程度的时，在解扩后，BTS将无法识别出下一个的MS。因此，CDMA系统也是一个干扰受限系统。,如果在满足通信质量要求的前提下，我们能够尽量的降低每个MS的功率，那么我们可以提高系统的容量。,22,自干扰系统,（1）,（2）,（3）,（4）,解扩,P(,),P(,),P(,),P(,),（1）,（2）,（3）,P(,),（4）,Total receive,CDMA2000是自干扰系统,P(,),P(,),P(,),P(,),（1）,（2）,（3）,（4）,Total receive,解扩,无功率控制,P(,),P(,),（1）,P(,),（2）,P(,),（3）,P(,),（4）,Total receive,解扩,有功率控制,P(,),（5）,P(,),（5）,（5）,23,前向功率控制,前向功率控制,基于测量报告:,BTS根据MS以周期/门限方式上报帧质量来确定是否进行前向功率调节.是一种慢速功率调节.,EIB功率控制:,BTS根据MS以50bit/s发送的功控比特值来确定是否进行功率调节.是一种慢速功率调节.,前向闭环功控:,手机将测量接收到的前向业务信道Eb/Nt,值,并将此值与门限相比较来要求基站增加或减少传输功,率以保持业务信道的Eb/Nt值在合适的范围内.,1,2,3,FER 统计,MS,Power Control Bit,Eb/Nt,比较器,BTS,Eb/Nt目标值,Eb/Nt,前向闭,环功控,24,反向功率控制,反向开环功率控制是指： 根据检测到基站的信号，初步判断空中路径的衰耗，根据其来决定 采用多大的发射功率来发射信号，如果 收到的信号强度大，则表明空间的衰减小， 则以较小的功率发射信号，如果 收到的信号强度小，则表明空间的衰减大， 则以较大的功率发射信号。开环功率提供估计值，不准确，需要闭环校正。当初始值选择适当时，可达到明显增益。开环功率估计值可通过探测接入信道作进一步修正，首先发射（用开环功率），等待确认消息，如果没收到，则增加功率再发射，增量叫做“接入探测修正”。缺点:位于或靠近切换区时的移动台，往往低估接入时所需的发射功率（邻近基站信号强、服务基站弱）会导致头几次的接入失败。,反向闭环功率控制是指：基站接收到 上发的信号后，判断此信号强度，如果这个信号高于基站需要的门限值，则基站下发指令让 降低发射功率； 如果这个信号低于基站需要的门限值，则基站下发指令让 提高发射功率。,内环功率控制在BTS完成，外环功率控制在BSC完成。,25,反向功率控制,开环功控:,MS根据在上接收的总功率来调整自身的发射功率.,内环功控:,BTS根据测量反向信道Eb/Nt值,与基站设定的Eb/Nt门限值相比较,来告诉MS如何调整发射功率.,外环功控:,BSC根据BTS上报的FER测量值,来告诉BTS如何调整Eb/Nt门限值.,1,2,3,闭环功控,测量反向信道Eb/Nt,插入功率控制比特,设定Eb/Nt目标值,测量FER,反向闭环功控,26,切换-必要性,BTS1,BTS2,我想使用BTS2信号.,从BTS1移到BTS2覆盖区时,BTS1的信号越来越弱,BTS2的信号越来越强.MS需要使用更好的BTS信号来进行通讯.,27,切换-分类,切换,软切换:,在切换过程中,MS可以与两个或多个BTS保持联系,实现无缝切换,带来更好的话音质量.,更软切换:,在切换过程中,MS与同一基站的两个或多个扇区之间同时保持通讯.,硬切换:,在切换过程中,MS先中断与原BTS或载频的联系,再建立与目标BTS或载频的联系,即先中断再联系.切换过程中会有短暂的中断,容易引起掉话.,硬切换分为:,同频硬切换和异频硬切换.,1,2,3,28,切换-分类,CDMA系统支持多种切换技术,软切换:（软切换一定是同频切换）（同频切换不一定是软切换）,(tongping)不同基站间切换,(tongping)不同BSC间切换,(开放A3/A7）,更软切换:,（同频）同基站不同扇区间切换,硬切换:,异频切换,不同系统间切换,29,软切换,BTS1,BTS2,软切换分支在,BSC进行合并.,软切换,30,更软切换,更软切换,更软切换分支在,BTS进行合并.,31,导频集:具有相同的频率但有不同的PN的导频的集合.,激活集:正在和 保持通信的所有导频的集合.,候选集:当前不在激活集中，但其对应的前向业务信道已有足够强度可以被成功解调的所有导频的集合.,相邻集:当前不在激活集或候选集中但是有可能进入候选集的导频的集合.,剩余集:其它导频的集合.,导频集（各种的转换？）,32,导频集,相邻集,相邻集,剩余集,激活集,候选集,T_ADD:,是从相邻集加入候选集的门限,.(,默认值为,-14dB),T_DROP:,是从激活集中删除一个导频的门限,.(,默认值为,-16dB,),T_COMP:,导频比较门限,.(,默认值为,2.5dB),time,导频强度,导频信号,33,软切换过程（考试）,T_ADD,T_DROP,Pilot 1,Pilot,strength,Pilot 2,T_TDROP,相邻集,候选集,激活集,相邻集,TIME,1,2,3,4,5,6,激活集,Pilot2,Pilot1,34,软切换过程,1. Pilot2T_ADD, MS发送PSMM(导频强度测量报告)给BTS并将Pilot2 加入候选集.,2. Pilot2Pilot1+T_COMP*0.5. MS发送另一个PSMM消息. BTS判决将 Pilot2加入激活集, 并且启动软切换.,3. MS收到消息后将Pilot2加入激活集.,4. Pilot1 Rake 接收机的个数。这个给定的门限一般取为Tadd的设置值。目前由于 的有效分支数一般为3个，因此，若存在4个以上的超过Tadd的强分支，则视为存在导频污染。,一种认为，网络信号电平很好，但Ec/Io差，即在某一区域中没有一个具有足够强度的占主导地位的导频，几个覆盖导频强度相当。由于信号的快衰落引起移动台通话时在不同扇区的业务信道间频繁切换，极易造成掉话。这时若没有外界干扰的因素，说明该地区有来自很多个小区的信号，从而导致很差的Ec/Io，覆盖不好，这也是导频污染的一种情况。Ec/Io差一般考虑为万泉河方向测试时在RXAGC -64左右，接收信号良好的情况下，total EC/IO ，而从万泉河-四海桥方向测试发现切换、RXAGC、EC/IO均良好。通过分析BSC的邻区关系发现此处漏定义多属于BSC边界，邻区只定义了单向的邻区关系，由于切换混乱导致此处EC/IO较差。,解决方案：,增加西郊机场2和万泉庄3邻区关系&四季青1和万泉庄3邻区关系& 西郊机场2和万泉庄1相邻关系&六郎庄3和万泉庄1相邻关系。,98,反向链路问题,反向链路问题表现为反向FER高。FER高可能为：,1）反向链路传播衰耗过高，造成反向误帧率高，若此时前向链路误帧率也高，则表明该基站的传播衰耗