什么是导频
就是导频的功能?导频是在信号中的哪个部分?
我要回答
问题答案
答: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。
在一个传输系统中,用来指示或控制该系统各种特性的单频信号。
这种信号通常为单一频率。导频信号在WCDMA系统里用于:软切换、小区选择重选、开环功率控制、导频污染等等算法,它无相应的逻辑、传输信道对应,存在于物理信道中;CPICH分为两类,PCPICH主导频信道,每个小区只有1个PCPICH,用于电平测试,信道评估,在整个小区内发射;另一类为SCPICHD,副导频信道,每个小区有若干这种信道,不必在整个小区内发射;导频信号用于下行信道的相位参考。在TFT中,导频信道功率恒定为29dBm,小区门限值:Ec>=-115dBm,Ec/I0>-20dB。
导频信道使得用户站能够获得前向码分多址信道时限,提供相干解调相位参考,并且为各基站提供信号强度比较手段籍以确定何时进行切换。
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,很容易造成掉话。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,非常容易形成掉话的现象。
如果我们在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,手机会不断检测附近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。手机立刻先切换到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。
分析比较
基站自提供方式和纯导频方式从技术本质上看属于同一种技术,我们重点分析一下纯导频方式和移频方式的优缺点。
纯导频方式结构复杂,导频信号发生器设备成本也较高,但其所需发射的信号纯粹,对发射功率的要求也减少到最小,一般不超过4w。而对于移频方式,伪导频设备转发了正常载频的全部信号,因此所需要发射的功率将与基站正常载频的发射功率相同,在国内基站的发射功率通常为20w,这样,伪导频的发射需要20w的高功放,成本较高,因此移频方式和纯导频方式综合成本相差不多。
纯导频方式的覆盖范围相对固定,而CDMA基站的信号是有呼吸效应的,实际的覆盖范围会对随着用户数量不断变化,纯导频方式的信号覆盖范围不能保持和原基站载频的同步,对切换的成功率产生负面影响。移频方式却恰恰很好地解决了这个问题。
移频方式在发射伪导频的同时,也发射了业务信道等信号。这些不需要的信号会对周围的基站产生不必要的干扰,降低了周围基站的信号质量和用户容量。而纯导频方式则对周围基站的干扰降到了最小。
综合起来,我们认为纯导频方式对网络影响小,适合在基站密集的地区使用。移频方式对网络由一定的影响,但切换成功率较好,适合在城市边缘地区使用。
在TD-SCDMA中,PCCPCH的作用和CDMA,WCDMA中导频的作用基本相同,主要是发送一些小区的基本信息。因此TD-SCDMA中主要是通过对PCCPCH的研究来定义导频污染。
当存在过多的强导频信号,但是却没有一个足够强主导频信号的时候,即定义为导频污染。下面我们给导频污染一个严格的量化定义:强导频信号定义为 PCCPCH_RSCP>-85dBm的有用信号;强导频信号过多是指某一地点的强导频信号数目大于或等于4;而足够强主导频,是通过判断该点的多 个导频的相对强弱来决定的,如果该点的最强导频信号和第4强导频信号强度的差值如果大于6dB,即定义为该点有足够强主导频。综上所述,判断TD- SCDMA网络中的某点存在导频污染的条件是:
(1)PCCPCH_RSCP>-85dB的小区个数≥4个;
(2)PCCPCH_RSCP(1st)-PCCPCH_RSCP(4th)≤6dB。
当上述两个条件都满足时,即可判断为导频污染。
一.导频污染的产生原因及影响分析
无线信号的传播环境是复杂多变的,因此TD-SCDMA中导频污染产生的原因也多种多样。概括起来,影响因素主要有基站选址、天线挂高、天线方位 角、天线下倾角、小区布局、PCCPCH的发射功率、周围环境影响等。有些导频污染是由某一因素引起的,而有些则是多个因素综合影响的结果。
1.1 基站环形布局的影响
如果基站的布局不合理,使周围基站围成一个环形,在环形的中心位置,就会收到若干个周围小区的导频信号,而且导频PCCPCH RSCP比较接近,造成导频污染。
1.2 天线挂高的影响
在实际网络建设中,可能出现相邻基站之间天线高度相差较大的情况,如果远处高站和近处低站天线的导频信号到达同一测试点的链路损耗相同的话,就有可能在测试点处造成若干个具有相近PCCPCH RSCP的导频污染区。另外,由于高站的存在,天线的下倾角一般会比较大,天线波束容易畸变,覆盖波形向旁瓣方向挤压,造成旁瓣覆盖区域的导频污染。
1.3 天线方位角、下倾角的影响
在密集城区里天线下倾角、方位角因素的影响表现得比较明显。城区内站点分布比较密集,信号覆盖较强,基站各个天线的方位角和下倾角设置不合理,造成多小区重叠覆盖,导致导频污染的情况出现。
1.4 覆盖区域环境的影响
覆盖区域的环境包括地形、海拔、建筑物阻挡等因素也会影响到导频污染的产生。在进行网络建设时,导频污染会对网络性能产生消极的影响,具体表现和分析如下:
(1)呼通率降低。在导频污染的地方,由于手机无法稳定驻留于一个小区,不停的进行服务小区重选,在手机起呼过程中会不断地更换服务小区,易发生起呼失败。
(2)掉话率上升。出现导频污染的情况时,由于没有一个足够强的主导频,手机通话过程中,乒乓切换会比较严重,导致掉话率上升。
(3)系统容量降低。导频污染的情况出现时,由于出现干扰,会导致系统接收灵敏度提升。距离基站较远的信号无法进行接入,导致系统容量下降。
(4)高BLER。导频污染发生时会有很大的干扰情况出现,这样会导致BLER提升,导致业务质量下降。
2.优化方法介绍
导频污染优化的关键是形成一个主导频。RF优化阶段可以采取的调整手段主要有以下几种。
2.1 天线调整
(1)天线位置调整。可以根据实际情况调整天线的安装位置,以达到相应小区内具有较好的无线传播路径。
(2)天线方位角调整。调整天线的朝向,以改变相应扇区的地理分布区域。
(3)天线下倾角调整。调整天线的下倾角度,以减少相应小区的覆盖距离,减小对其他小区的影响。
在一个传输系统中,用来指示或控制该系统各种特性的单频信号。
这种信号通常为单一频率。导频信号在WCDMA系统里用于:软切换、小区选择重选、开环功率控制、导频污染等等算法,它无相应的逻辑、传输信道对应,存在于物理信道中;CPICH分为两类,PCPICH主导频信道,每个小区只有1个PCPICH,用于电平测试,信道评估,在整个小区内发射;另一类为SCPICHD,副导频信道,每个小区有若干这种信道,不必在整个小区内发射;导频信号用于下行信道的相位参考。在TFT中,导频信道功率恒定为29dBm,小区门限值:Ec>=-115dBm,Ec/I0>-20dB。
导频信道使得用户站能够获得前向码分多址信道时限,提供相干解调相位参考,并且为各基站提供信号强度比较手段籍以确定何时进行切换。
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,很容易造成掉话。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,非常容易形成掉话的现象。
如果我们在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,手机会不断检测附近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。手机立刻先切换到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。
分析比较
基站自提供方式和纯导频方式从技术本质上看属于同一种技术,我们重点分析一下纯导频方式和移频方式的优缺点。
纯导频方式结构复杂,导频信号发生器设备成本也较高,但其所需发射的信号纯粹,对发射功率的要求也减少到最小,一般不超过4w。而对于移频方式,伪导频设备转发了正常载频的全部信号,因此所需要发射的功率将与基站正常载频的发射功率相同,在国内基站的发射功率通常为20w,这样,伪导频的发射需要20w的高功放,成本较高,因此移频方式和纯导频方式综合成本相差不多。
纯导频方式的覆盖范围相对固定,而CDMA基站的信号是有呼吸效应的,实际的覆盖范围会对随着用户数量不断变化,纯导频方式的信号覆盖范围不能保持和原基站载频的同步,对切换的成功率产生负面影响。移频方式却恰恰很好地解决了这个问题。
移频方式在发射伪导频的同时,也发射了业务信道等信号。这些不需要的信号会对周围的基站产生不必要的干扰,降低了周围基站的信号质量和用户容量。而纯导频方式则对周围基站的干扰降到了最小。
综合起来,我们认为纯导频方式对网络影响小,适合在基站密集的地区使用。移频方式对网络由一定的影响,但切换成功率较好,适合在城市边缘地区使用。
在TD-SCDMA中,PCCPCH的作用和CDMA,WCDMA中导频的作用基本相同,主要是发送一些小区的基本信息。因此TD-SCDMA中主要是通过对PCCPCH的研究来定义导频污染。
当存在过多的强导频信号,但是却没有一个足够强主导频信号的时候,即定义为导频污染。下面我们给导频污染一个严格的量化定义:强导频信号定义为 PCCPCH_RSCP>-85dBm的有用信号;强导频信号过多是指某一地点的强导频信号数目大于或等于4;而足够强主导频,是通过判断该点的多 个导频的相对强弱来决定的,如果该点的最强导频信号和第4强导频信号强度的差值如果大于6dB,即定义为该点有足够强主导频。综上所述,判断TD- SCDMA网络中的某点存在导频污染的条件是:
(1)PCCPCH_RSCP>-85dB的小区个数≥4个;
(2)PCCPCH_RSCP(1st)-PCCPCH_RSCP(4th)≤6dB。
当上述两个条件都满足时,即可判断为导频污染。
一.导频污染的产生原因及影响分析
无线信号的传播环境是复杂多变的,因此TD-SCDMA中导频污染产生的原因也多种多样。概括起来,影响因素主要有基站选址、天线挂高、天线方位 角、天线下倾角、小区布局、PCCPCH的发射功率、周围环境影响等。有些导频污染是由某一因素引起的,而有些则是多个因素综合影响的结果。
1.1 基站环形布局的影响
如果基站的布局不合理,使周围基站围成一个环形,在环形的中心位置,就会收到若干个周围小区的导频信号,而且导频PCCPCH RSCP比较接近,造成导频污染。
1.2 天线挂高的影响
在实际网络建设中,可能出现相邻基站之间天线高度相差较大的情况,如果远处高站和近处低站天线的导频信号到达同一测试点的链路损耗相同的话,就有可能在测试点处造成若干个具有相近PCCPCH RSCP的导频污染区。另外,由于高站的存在,天线的下倾角一般会比较大,天线波束容易畸变,覆盖波形向旁瓣方向挤压,造成旁瓣覆盖区域的导频污染。
1.3 天线方位角、下倾角的影响
在密集城区里天线下倾角、方位角因素的影响表现得比较明显。城区内站点分布比较密集,信号覆盖较强,基站各个天线的方位角和下倾角设置不合理,造成多小区重叠覆盖,导致导频污染的情况出现。
1.4 覆盖区域环境的影响
覆盖区域的环境包括地形、海拔、建筑物阻挡等因素也会影响到导频污染的产生。在进行网络建设时,导频污染会对网络性能产生消极的影响,具体表现和分析如下:
(1)呼通率降低。在导频污染的地方,由于手机无法稳定驻留于一个小区,不停的进行服务小区重选,在手机起呼过程中会不断地更换服务小区,易发生起呼失败。
(2)掉话率上升。出现导频污染的情况时,由于没有一个足够强的主导频,手机通话过程中,乒乓切换会比较严重,导致掉话率上升。
(3)系统容量降低。导频污染的情况出现时,由于出现干扰,会导致系统接收灵敏度提升。距离基站较远的信号无法进行接入,导致系统容量下降。
(4)高BLER。导频污染发生时会有很大的干扰情况出现,这样会导致BLER提升,导致业务质量下降。
2.优化方法介绍
导频污染优化的关键是形成一个主导频。RF优化阶段可以采取的调整手段主要有以下几种。
2.1 天线调整
(1)天线位置调整。可以根据实际情况调整天线的安装位置,以达到相应小区内具有较好的无线传播路径。
(2)天线方位角调整。调整天线的朝向,以改变相应扇区的地理分布区域。
(3)天线下倾角调整。调整天线的下倾角度,以减少相应小区的覆盖距离,减小对其他小区的影响。
回答者:wangyuan072 回答时间:2009-10-09 18:09
好全面的介绍,连优化都有了
还没有看懂
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很不错的回答么
你应该问导频信道更确切一些。
在CDMA系统中,每个码分多址基站连续发射的未调制直接序列扩频信号。导频信道使得用户站能够获得前向码分多址信道时限,提供相干解调相位参考,并且为各基站提供信号强度比较手段籍以确定何时进行切换。
在CDMA系统中,每个码分多址基站连续发射的未调制直接序列扩频信号。导频信道使得用户站能够获得前向码分多址信道时限,提供相干解调相位参考,并且为各基站提供信号强度比较手段籍以确定何时进行切换。
回答者:Blueager 回答时间:2009-10-09 18:52
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
回答者:chnmyying 回答时间:2009-10-10 12:39


