CDMA切换基础
CDMA基础知识
CDMA知识点滴：CDMA路测中有5个比较重要的参数。
这5个参数是Ec/Io、TXPOWER、RXPOWER、T XADJ、FFER。
这5个参数是路测数据分析中最为关注的参数。
在这里对这些参数做一些说明。
1、Ec/IoEc/Io反映了手机在当前接收到的导频信号的水平。
这是一个综合的导频信号情况。
为什么这么说呢，因为手机经常处在一个多路软切换的状态，也就是说，手机经常处在多个导频重叠覆盖区域，手机的Ec/Io水平，反映了手机在这一点上多路导频信号的整体覆盖水平。
我们知道Ec是手机可用导频的信号强度，而Io是手机接收到的所有信号的强度。
所以Ec /Io反映了可用信号的强度在所有信号中占据的比例。
这个值越大，说明有用信号的比例越大，反之亦反。
在某一点上Ec/Io大，有两种可能性。
一是Ec很大，在这里占据主导水平，另一种是Ec不大，但是Io很小，也就是说这里来自其他基站的杂乱导频信号很少，所以E cIo也可以较大。
后一种情况属于弱覆盖区域，因为Ec小，Io也小，所以RSSI也小，所以也可能出现掉话的情况。
在某一点上Ec/Io小，也有两种可能，一是Ec小，RSSI也小，这也是弱覆盖区域。
另一种是Ec小，RSSI却不小，这说明了Io也就是总强度信号并不差。
这种情况经常是BSC切换数据配置出了问题，没有将附近较强的导频信号加入相邻小区表，所以手机不能识别附近的强导频信号，将其作为一种干扰信号处理。
在路测中，这种情况的典型现象是手机在移动中RSSI保持在一定的水平，但Ec/Io水平急剧下降，前向FFER急剧升高，并最终掉话。
2、TX AGCTX AGC是手机的发射功率。
我们知道，功率控制是保证CDMA通话质量和解决小区干扰容限的一个关键手段，手机在离基站近、上行链路质量好的地方，手机的发射功率就小，因为这时候基站能够保证接收到手机发射的信号并且误帧率也小，而且手机的发射功率小，对本小区内其他手机的干扰也小。
所以手机的发射功率水平，反映了手机当前的上行链路损耗水平和干扰情况。
CDMA通信原理(基础)
加扰前向CDMA信道 信道 加扰前向 控制功率控制比特的插入 在反向，区分出不同的 在反向，区分出不同的MS
短码
CDMA 核心技术
短码为一周期2 短码为一周期 15 的M-序列 序列
每个扇区在短码中指配一个时间偏置（相位） 每个扇区在短码中指配一个时间偏置（相位） 系统利用PN短码的时间偏置来区别（ 系统利用 短码的时间偏置来区别（BTS）扇区 短码的时间偏置来区别 ）
CDMA与GSM同属于2代数字移动通信系统。 GSM是欧洲标准，全球都有应用，中国称为全球通，向 3G演进的方向是WCDMA CDMA是北美标准，主要在北美洲。南美洲、亚洲。澳洲 也有运营商。向3G演进的方向是CDMA2000
三种3G制式的比较 三种 制式的比较
现在总共有3中 制式存在 现在总共有 中3G制式存在
移动通信的发展与CDMA技术的出现 技术的出现 移动通信的发展与
第 一 代 80年 代 模拟
第 二 代 90年 代 数字
第三代 IM T-2000
AM PS 模 拟 技 术 数 字 技 术
G SM GSM
需求驱动
TA C S NMT 其它
CDMA CDMA IS 95 IS 95 TD M A TD M A IS -136 IS -136 PDC PDC
在相同频谱利用度情况下， 容量是GSM的4~5倍. 在相同频谱利用度情况下，CDMA容量是 容量是 的4~5倍
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础1. 介绍CDMA（ Division Multiple Access，码分多址）是一种数字移动通信技术，广泛应用于第二代（2G）和第三代（3G）移动通信系统中。
CDMA技术采用了先进的信号处理和调制技术，能够提高信号传输效率和容量，实现更可靠的通信。
2. CDMA原理CDMA技术基于扩频技术，通过将用户信号加上特定的扩频码再进行调制发送，不同用户的扩频码相互正交，可以实现多用户传输而不干扰。
CDMA还采用了软切换和功率控制等技术，使得信号传输更加可靠和高效。
3. CDMA系统结构CDMA系统主要由以下几个组成部分构成：基站（Base Station）：负责与用户终端进行通信，进行信号的调制解调和多用户间的分配和管理。
用户终端（Mobile Station）：包括方式和数据终端等，与基站进行通信，传输用户的语音、数据等信息。
控制器（Controller）：负责对基站和用户终端进行管理和控制，实现系统的整体协调和优化。
移动交换中心（Mobile Switching Center）：负责处理跨网络的通信和连接，实现用户的呼叫转移等功能。
4. CDMA优势CDMA技术相比其他移动通信技术具有以下优势：多用户接入：CDMA技术能够实现多用户接入而不干扰，提高了系统的容量和效率。
抗干扰能力强：CDMA技术采用了扩频技术，能够有效抵抗多径传播和其他干扰。
隐私保护性能好：CDMA技术采用了特定的扩频码对用户信号进行加密，保护用户通信的隐私。
调度灵活性高：CDMA技术能够灵活地对用户进行分配和调度，优化系统资源的利用。
5. CDMA在移动通信中的应用CDMA技术在移动通信中得到了广泛的应用：第二代（2G）CDMA系统：以IS-95标准为代表，提供了CDMA2000 1X、CDMA2000 1xEV-DO等多种技术，实现了语音和数据的传输。
第三代（3G）CDMA系统：以CDMA2000 3X标准为代表，提供了更高的数据传输速率、更丰富的业务和更好的系统性能。
CDMA基础知识
CDMA基础知识目录第1章CDMA原理 (1)1.1 扩频通信基本原理 (1)1.1.1 扩频通信的理论基础 (1)1.1.2 扩频与解扩频过程 (1)1.1.3 处理增益与抗干扰容限 (2)1.1.4 扩频通信技术特点 (3)1.2 CDMA关键技术 (4)1.2.1 统一频率复用 (4)1.2.2 功率控制 (5)1.2.3 软切换 (6)1.2.4 分集接收技术 (6)1.3 1xEV-DO的关键技术 (6)1.3.1 反向链路功率控制 (6)1.3.2 反向链路速率控制 (7)1.3.3 前向链路调度策略 (7)1.3.4 前向链路虚拟软切换 (7)1.3.5 自适应调制编码技术 (8)1.3.6 R-P会话的建立 (8)1.4 CDMA系统常用频谱及频点计算 (8)第2章1xEV-DO原理 (13)2.1 1xEV-DO高速分组数据业务 (13)2.2 1xEV-DO高速分组数据业务网络模型 (13)2.3 1x与1xEV-DO的主要区别 (14)第3章防雷接地 (17)3.1 雷电的主要特点和分类 (17)3.1.1 雷电的主要特点 (17)3.1.2 雷电的分类 (18)3.2 雷电的主要破坏形式 (18)i3.2.1 直击雷 (18)3.2.2 感应雷 (19)3.2.3 地电位反击 (19)3.3 防雷系统的基本原理和常用方法 (20)3.3.1 防雷系统的基本原理 (20)3.3.2 防雷区的划分 (22)3.3.3 滚球法的使用 (23)3.3.4 常用方法 (24)第4章天馈系统 (29)4.1 天线基本知识 (29)4.1.1 基本概念 (29)4.1.2 天线类型 (31)4.2 天馈系统结构 (33)4.2.1 主馈线系统部件组成及基本技术指标 (33)4.2.2 GPS天馈系统部件组成及基本技术指标 (37)4.2.3 合路器/功分器 (38)附录A SiteMaster的使用 (45)A.1 选择频率范围的方法 (45)A.2 SiteMaster的校验的方法 (45)A.3 馈线参数输入的方法 (45)A.4 测试仪表的连接 (46)A.5 SWR的测量 (46)A.6 DTF测量 (47)附录B GPS接收机的使用 (49)B.1 GPS系统概述 (49)B.1.1 GPS发展历史 (49)B.1.2 GPS系统构成 (49)B.1.3 GPS定时定位原理 (51)B.1.4 GPS C/A码误差来源及服务精度 (52)B.2 GPS12C/GPS12XLC (53)iiB.2.1 GPS12C/GPS12XLC面板按键名称及功能 (53)B.2.2 基本操作 (54)B.2.3 导航操作 (56)B.2.4 功能设定 (57)B.2.5 性能指标 (58)B.2.6 屏上字母缩写的含义 (58)B.3 GPS II (59)B.4 GPS III (59)附录C DISTO classic激光测距仪的使用 (61)C.1 面板按键 (61)C.2 各键功能介绍 (61)附录D 坡度仪的使用 (65)附录E 指南针的使用 (67)E.1 指南针的原理 (67)E.2 指南针的结构 (67)E.2.1 军用指南针的基本结构 (67)E.2.2 荧光点 (68)E.2.3 反光镜 (69)E.2.4 DQY-1型指南针的基本结构 (69)E.3 指南针的主要功能和使用方法 (70)E.3.1 测定方位 (70)E.3.2 测量距离 (71)E.3.3 行军时间及速度计算 (72)E.3.4 测定斜面的坡度（俯仰角度） (72)E.3.5 测量目标概略高度 (73)E.3.6 DQY-1型指南针主要功能 (73)E.4 应用：天线方位角的定位方法和下倾角测量 (74)E.4.1 规划选点中确定扇区天线的方位角 (74)E.4.2 优化中测量已安装天线的方位角 (74)E.4.3 天线下倾角的粗略测量 (75)iiiE.5 应用：指南针与地图的配合使用 (75)E.5.1 利用指南针探知现在所在位置的步骤 (76)E.5.2 用指南针探知前进的方向 (76)E.6 指南针使用的注意事项 (76)E.7 密位的概念 (77)iv1第1章 CDMA 原理知识点● 介绍扩频通信基本原理● 介绍CDMA 的关键技术● 介绍CDMA 常用频段及频点计算公式1.1 扩频通信基本原理扩频通信技术，即扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication ），它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
CDMA技术基础
码符号重复
在低速率时发生重复；
反向上采用不连续发射；
块交织
用于对抗快衰落；
块的单位是一个帧为单位；
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信道编码技术
前向信道使用WALSH CODE区分
共64组WALSH码 相互之间完全正交 前向用WALSH码扩频，区分不 同的信道，W0-导频信道，W32同频信道，W1-寻呼信道，其它 为业务信道 反向用来作正交调制，每6个 码符号作为一个调制符号
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CDMA技术优势
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CDMA技术优势
CDMA
• 是一种数字技术
•
• • •
当 前 商 用CDMA 系 统 空 中 接 口 标 准 为IS－95
0 1 -1 0 1 1
1 0 -1 1 1 1
0 1 -1 0 0 1
1 1 1 1 0 -1
1 1 1 1 0 -1
1 1 1 1 1 1 1 -1来自0 51 0 -1
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CDMA技术优势
短码：
长度为215-1chips，周期为26.67ms 前向所有基站、手机用相同序列的短码，前向通过一定的短 码移位来识别不同的基站 反向用作OQPSK的I、Ｑ调制
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CDMA技术优势
长码：
h( x) 1 x x x x x x x x x x x
CDMA基础
CDMA学习总结一、概要总结CDMA定义：利用不同的码序列分割成不同信道的多址技术。
中文名称：码分多址；英文名称：code-division multiple access；CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
CDMA是允许所有使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，且把其他使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) 问题。
CDMA 中所提供语音编码技术，通话品质比目前GSM好，且可把用户对话时周围环境噪音降低，使通话更清晰。
就安全性能而言，CDMA不但有良好的认证体制，更因其传输特性，用码来区分用户，防止被人盗听的能力大大增强。
Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术，为IMT-2000（第三代移动通信）的重要基础技术，将是第三代数字无线通信系统标准之一。
技术特点：1．CDMA是扩频通信的一种，它具有扩频通信的以下特点：（1）抗干扰能力强。
这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法CDMA手机宣传海报比拟的。
（2）宽带传输，抗衰落能力强。
（3）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。
（4）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。
（5）多个用户同时接收，同时发送。
2．在扩频CDMA通信系统中，由于采用了新的关键技术而具有一些新的特点：（1）采用了多种分集方式。
CDMA移动通信基础
分集技术
◆ 前向链路多径/基站分集
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◆ 反向链路多径/天线分集
第22页/共55页
软切换
◆ 软切换：CDMA系统各小区可使用相同的频率，从现有小区到领近小区的 切换是无间切换。 在软切换中移动台是同时连接到多个基站上通信，它的功率控制由它接 收到的最强信号的小区决定。当邻近小区的信号强度超过一个确定的数值， 但仍低于现有基站的信号强度时，移动台进入软切换状态。
在频分多址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占 用较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就 是一个通信信道，分配给一个用户。
第4页/共55页
时分多址（TDMA）
MS1
. .
MS2
.
.
.
BS
.
帧
时隙
MSk
在时分多址系统中，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割 成若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一 个通信信道，分配给一个用户。
37
78
870MHz
119
160
201
242
283
1.23MHz
880MHz
F
TX-RX=45MHz
上行频段
825-835MHz
825MHz
1.23MHz
F 835MHz
第11页/共55页
中国联通CDMA系统的工作频率为： 825MHz—835MHz（基站收） f=825+0.03N(N=1—333） 870MHz—880MHz（基站发） f’=870+0.03N(N=1—333）
第12页/共55页
频道间隔及中心频率位置
第一载频为283。 CDMA频道间隔为；收发频道间隔45MHz。 中心频率在AMPS的283号频道（833.49MHz)处的CDMA频道为CDMA 基本频道。以后视发展情况逐步由高端向低端扩展，例如使用第二个CDMA 频道，中心频点位置为242号，最多可以有7个CDMA频道。 CDMA不需进行频率规划，各小区可以使用相同频道。但各小区要进行 导频相位偏置规划。
CDMA基础知识
掉线率低
基站是手机通话的保障，当用户移动到基站覆盖范围 的边缘时，基站就应该自动"切换"来保障你，否则就 会掉话。CDMA系统切换时的基站覆盖是"单独覆盖 －双覆盖－单独覆盖"，而且是自动切换到相邻较为 空闲的基站上，也就是说，在确认手机已移动到另一 基站单独覆盖地区时，才与原先的基站断开，这样就 保障了手机不会掉话。
三：CDMA技术的优点 技术的优点
1容量增加,是目前流行的GSM的3-4倍 2通话质量大幅度提高,接近有线电话的通话质量 3大大简化小区频率规划,因为所有小区使用相同的频点 4保密性能更强 5手机功耗更小,从而使手机待机时间更长,通话时间更长 6增强小区的覆盖能力,减少基站数目 7不会与现在的模拟和数字系统产生干扰 8 提供可靠的移动数据通信 9可靠的软切换方式大大降低了切换的失败次数
序 号
项目
CDMA手机 手机
GSM手机 手机 TDMA（时分 （ 多址）、 多址）、 FDMA（频分 （ 多址） 多址） 关机充电不会 开机
备注
1
调制方式
CDMA（码分多 （ 址） CDMA手机关机 手机关机 时充电， 时充电，手机会 自动开机 与GPS（全球定 （ 位系统） 位系统）时钟同 步，内部电路工 作时钟及实时时 钟均与此相同
一：手机制式
目前，手机制式主要包括GSM、CDMA、 3G三种，手机自问世至今，经历了第一代模 拟制式手机（1G）、第二代GSM、TDMA等 数 字 手 机 （ 2G ） 、 第 2.5 代 移 动 通 信 技 术 CDMA和第三代移动通信技术3G。
GSM全名为：Global System for Mobile Communications， 中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲 的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是 让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用 一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项 技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM 技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中 国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信 网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz等几个频段 。
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改善切换/下切性能的方法
正确的切换/下切触发参数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T_comp (0 -7.5dB) 建议值 Tr_CHd 建议值 Tr_Cho 建议值 BAHO 话音质量阈值 边界导频Vs内部导频阈值
边界扇区损耗阈值
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软切换和更软切换的实施
活动导频集未满且 候选导频大于T_add 或 活动导频集已满但更 换条件已达到
活动导频集 活动导频被 候选导频取代 候选导频集 导频低于T_drop 超过T_tdrop 时 导频低于T_drop 超过T_tdrop 时
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改善切换/下切性能的方法
多扇区间的多载频切换
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附录：BAHO算法实现：
The BAHO algorithm uses a parameter called T_Quality. It is a threshold to maintain the RF performance for a single call. When T_Quality is 0dB, BAHO is off at the base station. When T_Quality is not equal to 0dB, upon receiving a PSMM, the base station will add the candidate pilot into the Active Set by following the normal handoff procedure only if at least one of the following conditions is true: The combined Ec/Io strength of the Active Set is less than T_Quality. The Ec/Io strength of the candidate is greater than or equal to (T_add + T_comp) dB. The Ec/Io strength of the candidate is greater than or equal to the pilot strength of the highest ranked Active set.
Methods of inter-carrier handoff
改进型无导频协助直接频率下切（IFHOTI）
该切换机制为边界扇区的CDMA到CDMA 的载频间的切换、提供了一种强有力的载频间切换触发提升算 法。它应用了朗讯科技特有的Ec/Io衰耗矩阵算法。 假设基站A 位于配置了F1、F2 的多载频区域，基站B 位于仅配置了F1 的单载频区域，基站A 和基站B 处在不同网络载频配置的切换边界地区，那么基站A 指向切换边界、参与载频间切换的扇区被称为“边 界扇区”。手机工作在多载频区域的F2 上，并向单载频区域行进，在边界地区，边界扇区的导频被解 调，进入到手机的有效导频集中后，系统就向手机发送“导频测量请求”命令，要求手机反馈给系统它 所接收到的导频信号的Ec/Io 信息。系统根据手机提供的PSMM，估算当前工作载频F2 的Ec/Io 衰耗矩 为避免在条件尚不成熟的情况下，手机太仓促地实现从F2 下切到边界基站和相邻基站载频F1 的切换， 而可能造成的切换不安全、不稳定，系统软件驱动的多载频间切换触发提升机制对切换触发条件进行双重 检测，如下： 系统计算，工作在F2 上手机的有效导频集内一个或多个边界扇区中的最强导频信号减去属于 多个或一个非边界扇区的最强导频信号，其差值大于一定的门限值(该边界导频和内部导频比 较的门限值在系统数据库内被称为BPIP_COMP，可以按扇区在系统软件中设定、修改)。 系统对当前工作载频F2 的Ec/Io 衰耗矩阵的估算结果大于一定的门限值(这个门限也是一个在 系统软件中按扇区设置的参数)。 只有当以上两个切换触发条件都满足时，载频之间的硬切换才被触发。
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不同载频间的切换
无导频协助的下切
(Ec/Io)active < Tr_CHd
在预先设定为边界小区的扇区里，当Ec/Io低于 Tr_CHddB 时，从F2下切至同一小区的F1。
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CDMA 切换特性
CDMA 半软切换
手机通话从一个CDMA载频切换至另一载频时，使用同一 话音处理器。 支持该通话的基站需占用各自的信道单元。 基站角度来看，不存在通讯中断。 手机方面而言，半软切换与硬切换过程相同。
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CDMA 切 换 及 增 进 切 换 性 能 的 方 法
中国朗讯无线网络技术设计部
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CDMA 切换种类
种类 软切换 ( 同 一 载 频， 同 一 声 码 器) 更软切换 (同 一 载 频，同 一 声 码 器) 半软切换*（不同载频，同一声码器） 介于 基站之间 交换机之间 扇区之间（同一基站） 扇区之间 基站之间 交换机之间 基站之间 交换机之间 扇区之间 基站之间 交换机之间 基站之间 交换机之间 不同供应商的交换机之间
T_add T_drop
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2.5dB -6dB -8dB -6dB 3.0dB 3.5dB -12dB -15dB
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改善切换/下切性能的方法
在同一边界扇区内，使仅有导频信号的载频2与载 频1覆盖范围一致。 避免在高话务量区出现不同载频间的切换。
更软切换
软切换
硬切换 (同一载频，不同声码器) 硬切换 (不同载频，不同声码器)
下切至模拟系统
半软切换
CDMA 与AMPS的切换
*推荐采用的CDMA多载频之间的
切换方式（例，多载频基站）
Analog
IS41
硬切换（同一载频）
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CDMA 切换特性
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CDMA 切换特性
更软切换
手机的通话同时由同一基站的不同扇区支持。 通讯不存在中断的现象。 不需要额外的信道单元支持。 必须在同一CDMA载频内完成。
基站信道单元通过混合来自不同扇区的信号实现分集增益。
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(T_Quality)
6向软切换通过减少对参加切换基站的更替动作，使手机更
快速的回应无线传播环境的变化，防止手机因受到导频污 染或在街角处出现断话。
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不同载频间的切换
有导频辅助的切换
(Ec/Io)pilot only > (Ec/Io)active + Tcomp 当发现对方为F2仅有导频信号的扇区，且F2导频信号强度 大于目前最强服务小区信号T_compdB时，从F2切换至对 方小区F1。
硬切换
话务信道存在短暂中断。建立新的连接前，先中断旧的话 务信道。
不同厂商设备间的硬切换需要通过IS－41接口协议的支持。
CDMA和AMPS之间硬切换同时需要双模手机的支持。
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CDMA 切换特性
软切换
手机通话同时由多个扇区支持，这些扇区的导频信号强度 均大于特定值(T-ADD >= -12dB). 通讯不存在中断现象。 每个支持该通话的基站都必须占用各自的信道单元。 必须在同一CDMA载频内 由交换机选择来自各个基站的最佳信号，从而实现分集增 益。
导频超过T_add 相邻导频集
剩余导频集
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改善切换性能的方法
当手机在小区边缘，覆盖重叠区时，令手机处于软切换状 态，可以降低手机发射功率，降低干扰水平，增加话务承 担能力。 (T_Add) 基站辅助下的软切换(见附录）可以最大限度减少不必要的 软/更软切换，防止信道单元利用率降低，增加前向话务容 量，减少前向信道干扰以及减少基站和手机的处理负荷
不同载频间的切换
无导频协助的直接频率下切
0
(Ec/Io)active < Tr_CH
当通话处于单向或双向软/更软切换时，且目前所有的服务 小区Ec/Io都低于Tr_CH 时，从主要扇区直接切换至不同小 区的不同载频。由事先确定的数据库决定切换方向。
0
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