CDMA伪导频技术的实现


CDMA技术在中国商用已经三年 , 得到了飞速的发展 。目前中国CDMA网络的用户突破了2300万用户 , 成为世界第二大CDMA网 。
随着网络规模的扩大和用户的不断增加 , CDMA网络建设由开始的以扩大覆盖面积为目标 , 转移到加强网络优化 , 提高信号质量上来 。
在一些城市地区 , 一个载频的容量逐渐不够 , 开始增加新的载频 。相邻的小区之间载频数量不平衡的现象越来越多 , 不同的频率之间切换的问题开始显露 。
CDMA的软切换技术在降低掉话率方面作用明显 , 但它仅在相同载频之间的切换才能发挥作用 。对于不同载频之间的切换 , 只能采用硬切换实现 。硬切换的成功率相对较低 , 尤其是不同基站不同载频之间的硬切换 , 很轻易造成掉话 。伪导频技术可以有效提高不同载频之间的切换成功率 , 是网络优化的重要手段之一 。
伪导频切换的原理
导频信号是基站连续发射未经调制的直接序列扩频信号 , 它使得手机能够获得前向码分多址信道时限 , 提供相关解调相位参考 , 并且为各基站提供信号强度比较 , 手机可以确定何时进行切换 。
在没有伪导频设备的情况时 , 手机漫游在A基站下 , 使用载频FA2通信 。当手机逐渐远离A基站 , 靠近B基站 , B基站却只有载频FA1提供服务 。手机收到的A基站FA2的信号越来越弱 , 而B基站FA1信号逐渐增强 , 只能采用硬切换的方式进行切换 , 而且会产生30毫秒的中断 。不同基站的异频硬切换的成功率很低 , 非常轻易形成掉话的现象 。
假如我们在B基站安装了伪导频设备 , 当手机处于载频FA2服务之下 , 从A基站移动到B基站时 , 手机会不断检测四周基站的导频信号强度 。当T_ ADD参数超过门限值时 , 手机会主动向A基站发送PSMM(功率强度测量)消息 。A基站收到消息后 , 查询相邻基站的配置信息 , 发现B基站的FA2的导频信号实际上是伪导频信号 , 不具备提供业务信道的可能 , 但B基站的FA1可以提供服务信道 。A基站向手机发送EHDM(增强型切换定向)消息 , 通知手机切换到载频FA1 , 同时将切换参数发送给手机 。手机马上先切换到A基站的载频FA1下 , 然后按照软切换的方式从A基站的载频FA1切换到B基站的载频FA1 , 从而保证的切换顺利进行 。
几种常用的伪导频实现方案
伪导频技术由CDMA技术标准拥有者高通公司提出之后 , 由于对有效降低掉话率 , 作用非常明显 , 因而得到了广泛的应用 。根据使用方式的不同 , 大致可以分为以下三类:
一、基站自提供方式
基站在设计的时候就考虑到伪导频切换功能 。在数字基带处理时 , 从正常载频信道中提取出导频信号 , 用于伪导频的发射 。这样可以保证伪导频信号只包括导频信号 , 而且和正常载频导频信号保持高度一致 。
这种方式显然是最佳的实现方式 。但遗憾的是 , 不少厂家的基站并不支持 。尤其是微蜂窝基站为代表 , 为了减少成本 , 厂家往往省去伪导频的功能 。也为后面两种方式留下了市场空间 。
二、纯导频方式
纯导频方式是采用专门的信道发生器模拟出纯粹的导频信号 。由于只发射纯导频 , 对伪导频所在的载频上的干扰减小 。
但由于导频信号需要自己产生 , 要使用一些昂贵的modem芯片 , 而且内部结构比较复杂 。
三、移频方式
移频方式实现起来相对简单 , 具体地说从基站射频信号处将所有信号(包括同步、寻呼和业务信道信号)都耦合到新载频上进行发射 。
伪导频设备不仅发射导频信号 , 而且还要发射同步信号、寻呼信号和业务信道信号 , 这样为保证伪导频的覆盖范围与基站的覆盖范围相似 , 所需要发射的功率将与基站的发射功率保持同步 。

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