PN偏置规划(经典教材)共37页
04 CDMA 1X PN规划及邻区规划
同时考虑小区覆盖半径r均等的情况下：
D>=5r
D：复用PN站间距
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实际网络中PN码相位偏置规划方法
将128个PN偏臵分为四组(sub_cluster)，如下表所示，表格中的数字表示分配给某
一BTS不同扇区的PN偏臵。（PN0和PN508保留）
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PN短码作用
前向链路
对链路进行正交调制 区别扇区
反向链路
对反向业务信道进行正交解调 移动台使用相同的m序列，相位 偏臵为0
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PN短码延时
Walsh 0
不同扇区使用不同时延的PN短码被称为PN偏臵 PN偏臵以64Chips为步进，1个PN延时64Chips；如PN100即延时6400Chips
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PN短码
短码为一周期215 的m序列
每个扇区在短码中指配一个时间偏臵
系统利用PN短码的时间偏臵来区别扇区 可允许所有Walsh码在各扇区复用 PN码最小偏移值为64chips，有512个PN偏臵来作扇区识别(2e15 /64=512)
同一扇区内所有CDMA信道的短码相同
实际网络中PN码相位偏置规划方法
Sub_cluster 中PN偏臵规划按如下规则:
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实际网络中PN码相位偏置规划方法
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实际网络中PN码相位偏置规划方法
在PN复用时，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>=5R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。
PN偏置分配及规划
PN偏置分配及规划何欣燊【摘要】对PILOT_INC的计算方法和导频相位偏置(PN Offset)复用距离进行了推导,还详细介绍导频相位偏置(PN Offset)的分配方案.【期刊名称】《广东通信技术》【年(卷),期】2010(030)005【总页数】4页(P29-32)【关键词】PN;PN;Offset;PN偏置;PN规划;PN偏置分配【作者】何欣燊【作者单位】中国电信股份有限公司广东无线网络运营中心江门中心【正文语种】中文CDMA系统是码分多址技术，它有Walsh码、长PN码和短PN码三种。
Walsh 码用于在前向信道上区分信道，长PN码用于在反向信道上区分用户，短PN码用于在前向信道上区分扇区。
PN码即伪随机序列，m序列是其中最重要、最基本的一种PN码。
m序列由带反馈的m级移位寄存器生成，它产生的序列最大长度是2m-1位，共有2m种不同的状态。
m序列有良好的自相关性能，只要两个序列的相位差大于1个相位，它们就相互正交，CDMA系统使用m序列作为PN码。
CDMA系统的短PN码由15级移位寄存器产生，周期是215，也就是说短PN有215个相位。
协议规定，只使用相位是64 的整数倍的短PN 码作为导频扩频序列。
因此，不同的导频PN偏置（PN Offset）最多可以有215/26=512个。
在CDMA系统当中，如果导频PN偏置（PN Offset）规划不当会产生邻PN偏置干扰及同PN偏置干扰。
PN偏置干扰会影响到网络质量，产生如FER高、掉话等现象。
本文介绍广东省CDMA系统PN偏置分配与规划。
1 PN偏置分配及规划1.1 设定PLIOT_INCCDMA系统采用参数PILOT_INC来决定可用PN偏置数目，确定相邻PN最小间隔。
PILOT_INC 决定了实际网络中可用PN 码的个数，及那些PN 码可用于PN 规划分配的。
＊网络中可用的PN偏置个数为512/PILOT_INC；＊网络中可以使用的PN码为PILOT_INC的整数，数值不大于512。
第四章pn结教材
第4章 pn 结1、对N A =1×1017cm -3，N D =1×1015cm -3的突变pn 结，通过计算比较其制造材料分别为Si 和GaAs 时室温下的自建电势差。
解：pn 结的自建电势)(ln 2iA D D n N N q kT V =已知室温下，0.026kT =eV ，Si 的本征载流子密度310100.1-⨯=cm n i ，代入后算得：eV V D 718.0))100.1(101101ln(026.02101517=⨯⨯⨯⨯⨯=GaAs 的本征载流子密度36101.2-⨯=cm n i ，代入后算得：eVV D 537.1)101.2101101ln(026.061517=⨯⨯⨯⨯⨯=2、接上题，分别对Si 结和GaAs 结求其势垒区中1/2势垒高度处的电子密度和空穴密度。
解：根据式(4-14)，该pn 结势垒区中qV D -qV (x )=1/2qV D 处的热平衡电子密度为])(exp[])(exp[)(00kT qV x qV N kT qV x qV n x n DD D n -=-=对于Si ： 代入数据计算得3901001.1-⨯=cm n 对于GaAs ：代入数据计算得3201046.1-⨯=cm n根据式（4-17），该处的空穴密度为])(exp[])(exp[)(200kT x qV qV N n kT x qV qV p x p D D i D n -=-=对于Si ： 代入数据计算得31001092.9-⨯=cm p 对于GaAs ：代入数据计算得31001004.4-⨯=cm p3、设硅pn 结处于室温零偏置时其n 区的E C - E F =0.21eV ，p 区的E F -E V =0.18eV 。
(a)画出该pn 结的能带图；(b)求p 区与n 区的掺杂浓度N A 和N D ；(c)确定接触电势差V D 。
解：（b ）假定室温下p 区和n 区的杂质都已完全电离，则平衡态费米能级相对于各自本征费米能级的位置可下式分别求得：)exp(kT E E N N F C C D --=;)exp(kT E E N N VF V A --=室温下319319101.1,108.2--⨯=⨯=cm N cm N V C代入数据可得：31519107.8)026.021.0exp(108.2-⨯=-⨯=cm N D代入数据可得：31619101.1)026.018.0exp(101.1-⨯=-⨯=cm N A(c) 接触电势差可表示为2ln i A D D n N N q kT V =代入数据得：eV V D 72.0)100.1(101.1107.8ln 106.1026.0210161519=⨯⨯⨯⨯⨯=-4、一硅突变pn 结的n 区n =10cm ，p =5s ；p 区p =0.1cm ，n =1s ，计算室温任意正向偏压下:：(a)空穴电流与电子电流之比；(b)反向饱和电流密度；(c)0.5V 正向电压下的电流密度。
CDMA网络PN重规划及优化
相 邻 扇 区不 能 分 配 邻 近 相 位 偏 的Ｐ Ｎ码 ，相 位 偏 置 的 间 隔要 尽 可 能 大 ；同相 位偏 昔 的Ｐ Ｎ码 复
免Ｐ Ｎ混 淆 。 云南 省ｃ ｄ ｍａ ２ ０ ０ ０ 网络Ｐ Ｎ重 规 划 和 优 化 基 本 依 赖 设 备 供 货 商 ， 而 各 地 网 络规 模 、 用 户 环 境 、维 护 水 平 等 参 差 不 齐 ，特 别 是 一 些 边 远 民 族 地 区 ，经 济 基 础 差 、交 通 不 便 ，用 户 要 求 多 样 化 ，仅 靠 供 货 商 来 完 成 网 络 的 优 化 工 作 费 用
的要 求 ，也 不 利 于 当地 维 护 人 员技 术 水 平 的 提 高 。 因 此 我 们 选 取 一 个 规 模 较 小 的 边 境 民 族 州 ， 与 运 营 商 技 术 人 员 共 同 探 索 网 络 ＰＮ重 规
划 和 优 化 方 法 ，实 践 证 明 ，该 方 法 满 足 优 化 需
邻两个偏 置之间的相位差 为２ ５ ６ ｃ ｈ ｉ ｐ ，
相 当十 约 ６ ２ ｋ ｍ ，即 当一 个 导 频 落 在
一
个 导频 的 激 活 搜 索 窗 内 必 须 经 过 约
表 、边 界 站 信 息 表 、整 网 基 站 信 息 表 、 宰 基 站 信 息 表 、新 建 基 站 信 息 表 ，将基 站信 息表 转 换 为Ｚ ＲＣ 格 式 ，检 杏 复 用 距 离 为０ 的 小 区 ，地 化 置 相 近 的 多个 Ｉ ； Ｊ ｒ Ｐ Ｎ／ Ｊ ｑ Ｘ仪 保 留 一 个 参 考 小 。
用距离不够 （ 同Ｐ Ｎ— Ｏｆ ｆ ｓ ｅ ｔ 干 扰 ），出现 信 号 混 淆 问题 。 在 进 行 ＰＮ规 划 时 ，应 该 遵 循 以 下 原 则 ：
PN规划算法
PN规划算法摘要：本文主要介绍了PN规划的原理，并结合联通PN规划的要求提出了相应的PN规划的算法。
关键词：PN规划，邻区，复用距离，码片1.前言2.基站移动台PN1=PN2图2.1有相同PN偏置码序列的PN偏置规划所显示的情况在图2.1中，移动台位于蜂窝2的边缘，并且基站2为这个移动台服务。
在移动台和基站2之间的距离而造成的传输时延是Y个码片。
而在移动台和基站1之间的距离而造成的传输时延是X个码片。
基站1是由PN码序列1定义的，而基站2是由PN码序列2定义的。
在这个说明中，PN码序列有相同的PILOT_PN，或者是相同的PN偏置。
图2.2显示了时域中的PN码序列。
列2。
）X-Y>W/2X-Y+(X+Y)>W/2+(X+Y)或者D>W/2+(X+Y)-X+YD>W/2+2R由于一个码片相应的距离为244m，在使用相同PN偏置的两个基站之间物理距离的条件为：d>244(W/2+2R)=122W+2r其中d是以m为单位，r是基站2的覆盖半径，以m为单位，W是SRCH_WIN_A的大小，以码片为单位。
注意在时域中的分离不是避免PN 偏置别名干扰的唯一办法。
我们也能够使用接收到的导频强度来分离具有相同PN 偏置的两个导频。
假如在基站1和移动台之间的路径损耗足够的大，则PN1在到达移动台之前将经历衰减。
因此，即使PN1落入了SRCH_WIN_A 之中，PN1只有非常低的导频强度，而导致移动台对于这个码序列没有解调能力。
2..1.2 避免在相邻搜索窗中无法区别具有相同偏置的扇区D 表示小区1、3间距（以码片为单位）； d 表示小区3（或小区1）与小区2之间的距离；2的移动台的监听距离内，因此，如果该移动台运动到小区2的另一位置时，判别关系也不应改变。
如满足下式可达到上面的要求：()2213or S >-τττ即使()213or τττ-取最小值时该式也必须满足，此时移动台位于小区2的边缘，且与小区2、3（或1）有直达路径。
PN结形成原理(共94张)
（2）反向特性
二极管外加(wàijiā)反向电压时，电流和电压 的关系称为二极管的反向特性。由图1.13可见， 二极管外加(wàijiā)反向电压时，反向电流很小
（I≈IS），而且在相当宽的反向电压范围内，
反向电流几乎不变，因此，称此电流值为二 极管的反向饱和电流。
第43页，共94页。
第32页，共94页。
P端引出极接电源(diànyuán)负极，N端引出极电源(diànyuán) 正极的接法称为反向偏置； 反向偏置时内、外电场方向相同，因此内电场增强 ，致使多子的扩散难以进行，即PN结对反向电压 呈高阻特性；反偏时少子的漂移运动虽然被加强， 但由于数量极小，反向电流 IR一般情况下可忽略不 计，此时称PN结处于截止状态。
也不断扩散到N区，形成较大(jiào dà)的正向电流 ，这时称PN结处于导通状态。
第30页，共94页。
（2）PN结外加反向电压
PN结P端接(duān jiē)低电位，N端接高电位， 称PN结外加反向电压，又称PN结反向偏置，简
称为反偏，如图1.9所示。
第31页，共94页。
图1.9 PN结外加反向(fǎn xiànɡ)电压
（0<U<Uth），二极管上流经的电流为0，管
子仍截止，此区域称为死区，Uth称为死区 电压（门坎电压）。硅二极管的死区电压
约为0.5V，锗二极管的死区电压约为 0.1V。导通后二极管的正向压降变化不大，硅
管约为0.6～0.8V，锗管约为0.2～0.3V。
第41页，共94页。
图1.13 二极管的伏安特性(tèxìng)曲线
第34页，共94页。
第35页，共94页。
图1.10 不同(bù tónɡ)结构的各类二极管
PN_OFFSET 规划
背景－相位偏置增长系数PILOT_INC
PILOT_INC－PN码的相位偏置的增长系数 » 增长的相位偏置的单位: 64 个码片 15 » 最大相位偏置数目: 2 /64 = 512个 15 » PILOT_INC可能取值范围: 1 ... 512 (=2 /64 ) » 对于一定的PILOT_INC 15 – 不同相位偏置PN码数目＝2 /(64*PILOT_INC)
选取PILOT_INC
合适地选取PILOT_INC ，以控制基站的每个扇区 PN码的相位偏置的间隔，以避免来至其他基站导频 信号的干扰 确定PILOT_INC下限值－考虑不同的基站扇区的 对应的不同PN码的相位偏置所需的最小的隔离
确定PILOT_INC上限值－考虑相同PN码复用于不 同基站时的复用距离
PN 分配的检查－其它
相邻 PN （比如4和8)在郊区最好不要使用在 相邻小区上。 边界 PN 问题。（1.协调好 2 几个地区的PN 一起检查）
PN 分配的检查－TwoWay.exe,SearchPN.exe
全面检查 PN 和 邻居的分配问题。 演示
确定PILOT_INC后，分配给基站扇区不同相位偏置PN 码的原则: 相邻扇区不要分配邻近相位偏置的PN码，相位偏 置的间隔要尽可能大些，这与GSM系统的邻频干 扰相似 (同相位偏置)PN码复用时，复用的基站间要有足 够远的地理隔离,这与GSM系统的同频干扰相似 要保留一定数目的PN码，以备扩容或与现有不同 类型的基站(如, microcell)使用
PILOT_INC下限值－有效搜寻窗(ASW)
有效搜寻窗(ASW)－手机在有效集或候选集搜索导频 信号的窗口 » 有效搜寻窗尺寸 (ASW,以码片为度量单位) » 手机只搜寻落在搜寻窗内的导频 » ASW窗宽要足够大,囊括住不同有效的多径导频 信号到达手机的时间差的最大值
CDMA1XPN偏置规划及邻区规划
cluster1
扇区1
4 20 36 52 68 84
扇区2
172 188 204 220 236 252
扇区3
340 356 372 388 404 420
100 116 132 148 164 268 284 300 316 332 436 452 468 484 500
cluster2 扇区1 扇区2 扇区3
Telecom Co.,Ltd.
邻区优先级
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
Telecom Co.,Ltd.
第二章 邻区规划
邻区规划的目的 邻区规划的原则及方法
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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。
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CDMA 1X PN偏置规划
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学习目标
学习完本课程，您应该能够：
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
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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
Telecom Co.,Ltd.
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
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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
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。
同一扇区载频内所有CDMA信道的短码相同
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。
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
W n W n
W 1=0
0000
0101 W 2=0 0W 4=0011
01 0110
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
64阶 正 交 W alsh函 数 6symbol iD5D4D3D2D1D02
64*64 wi64 矩 阵0101… … 01
第三节 PN码偏置规划方法
PN码相位偏置规划意义
原因之一： PN偏置数量有限。最多 Nhomakorabea12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。
第三节 PN码偏置规划方法
PN码规划分析
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码相位偏置规划意义
假设有两个小区，两小区具有不同的PN偏置，分别为 1、 2；1、2表示基站
到移动台的时延，
理论证明：即当 1 2 2 1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。
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
学习目标
学习完本课程，您应该能够：
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
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）》
加扰—长码
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。
扩频
W alsh码 W 2n=W nW n
4 6 8 10 14 20 28 40
SRCH_WIN_A SRCH_WIN_N SRCH_WIN_R
8 9 10 11 12 13 14 15
搜索窗口大小 (chips)
60 80 100 130 160 226 320 452
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
CDMA系统模型
信息流
信源 卷积 加扰 扩频 调制 射频
编码 交织
发射
信源 译码 解扰 解扩 解调 射频
解码
反交织
接收
信息流
加扰—M序列
0
0
1
1
1
0
包含两部分
（1）最大移位寄存器序列 （2）掩码
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_N SRCH_WIN_R
0 1 2 3 4 5 6 7
搜索窗口大 小（chips）
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
PNc PNb
PNa
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)
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
Out
加扰—长码
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