组网及网优ppt课件

1,CDMA 组网及网优,2,CDMA 组网,CDMA网络结构 CDMA基站子系统 CDMA无线规划 CDMA技术演变 CDMA 2000-1X组网 CDMA 2000-1X上行链路预算 CDMA800与GSM900干扰协调,3,中国联通CDMA数字蜂窝移动通信网网络参考模型 CDMA系统结构 CDMA网络结构实例 话音编码器,一、CDMA网络结构,4,中国联通CDMA网络参数模型,CDMA主网,短信部分,智能网,5,各逻辑功能实体的定义,MS 移动台 BSS 基站子系统 MSC 移动交换中心 HLR 归属位置寄存器 VLR 拜访位置寄存器 AC(AUC) 鉴权中心 MC 消息中心 SME 短消息实体 OMC 操作维护中心 IP 智能外设 SCP 业务控制点 SSP 业务交换点,6,CDMA系统结构,7,CDMA系统结构实例,8,各逻辑功能实体的定义,BTS 无线基站 BSC 基站控制器 VMS 语言信箱业务中心 MSC 移动交换中心 SCP 智能业务控制点 PLMN 公共陆地移动网 HLR 归属位置寄存器 SSP 智能业务交换点 PSTN 公共电话交换网 VLR 拜访位置寄存器 STP 信令转接点 INMS 网管系统 AuC 鉴权中心 SMSC 短消息业务中心,9,话音编码器,EVRC(增强型可变速率编译码器）是技术发展方向： 日本使用EVRC 韩国从8K向EVRC过渡； 美国从13K向EVRC过渡； 为了简化系统的配置，本体制规定，除了为长城网 的旧用户保留部分8K编码器以外，其他地区都配置 新的EVRC话音编码器。对于国际漫游来中国的用户， 可以统一要求使用新的移动台。,10,移动用户号码簿号码（MDN）,MDN号码为本网移动用户作被叫时，主叫用户所需拨 的号码。DN号码的结构如下：,其中： CC：是国家码，中国使用86 MAC：是移动接入码，本网采用网号方案，为133 H0H1H2H3：HLR识别码，由总部统一分配 ABCD：移动用户号，由各HLR自行分配。 国内用户号如长城）新时空）.,133(0-9)共1亿个用户号码,11,CDMA基站子系统,接口包括： Um接口：BTSMS之间，开放式Is-95A； Abis接口：BTSBSC之间厂商内部接口不开放，每个E1（2Mb/s）可传120路话； A接口：BSCMSC之间，开放式，每个E1 (2Mb/s）可传30路话。,12,CDMA800和CDMA2000 1X帧结构,CDMA800和CDMA2000 1X收发采用：频分双工（FDD）,CDMA800和CDMA2000 1X为CDMA码分多址，一帧20ms共64个码道,每码道1信道(CCH/TCH),20ms,20m,T,T,（下行导频,同步,寻呼,基本业务,CDMA2000 1X 增加补充信道,公共控制,发射分集导频-),（上行CDMA2000 1X比IS-95增加导频信道&补充信道）,P,P,Tx,Rx,图示：CDMA800/CDMA2000 1X帧结构,13,CDMA2000 1x EV-DO帧结构,下行基本以TDMA为主发射(一帧16时隙) （没有功率控制）,上行同CDMA2000 1x接收 （有功率控制）,发射峰值功率20W,收发采用：频分双工（FDD）1EV-DO下行1帧为26.67ms,共16个 时隙,每时隙时分多址(TDMA)为主，上行基本同CDMA2000 1x,14,CDMA2000 1x EV-DO帧结构（续）,图示：1x EV-DO前向(下行)链路的时隙结构,15,CDMA800基站及天馈系统,TX-RX=45MHz,上下行均为码分多址：CDMA,上下行为频分双工：FDD,下行频段 870-880MHz,上行频段 825-835MHz,CDMA800基站, 每载频最大发射功率20W，每载频1.23MHz， 联通 频率870MHZ-880MHZ/825MHZ-835MHZ共7个TRX载波,16,CDMA2000 1x EV-DO基站及天馈系统,1x EV-DO基站发射功率每载波20W，每载频1.23MHz,EV-DO中的DO为Data only，意为仅仅下行数据传送,TX-RX=45MHz,下行时分多址：TDMA（为传送数据特殊的时分多址）,上行码分多址：CDMA（同CDMA2000 1x结构）,上下行收发双工：FDD（频分双工同CDMA800）,下行频段,上行频段,17,CDMA基站子系统,Um接口（Is-95A标准）的信道结构：,18,前向链路框图,IS95CDMA原理,CDMA前向链路,19,话务信道框图,IS95CDMA原理,CDMA 前向链路,20,导频、同步、寻呼信道框图,IS95CDMA原理,CDMA 前向链路,21,前向链路的射频框图,1.2288 Msps,PNQ短码,PNI 短码,1.2288 Msps,1.2288 Msps,S,cos(wct),sin(wct),HPA,G0,G63,I,Q,W0,W63,IS95CDMA原理,CDMA 前向链路,22,反向链路框图,IS95CDMA原理,CDMA反向链路,23,反向链路的射频框图,1、IS95CDMA原理,4）反向链路,24,IS-95中使用的编码,IS95CDMA原理,CDMA前反向链路,25,CDMA基站子系统,基站（BTS）设备举例： 微蜂窝基站配置 模块化基站（宏蜂窝基站）,26,微蜂窝基站配置,灵活的配置 室内覆盖可选择无分集收信天线 灵活的电源选择（100200VAC，或+24/-48VDC 多种安装方案（墙上，桅杆，屋顶，室内） 通过加装风扇和加热器可在室外-40oC52oC工作 菊花链（一条E1连3个基站）,可选的内置天线 规格 65ox65o，8dBi增益 将提供100o105ox40o，7.5dBi增益天线和全向天线,31cm,27,微蜂窝基站安装配置,适合联通网络解决大商场，体育馆等热点区域， 可不占用机房，减少设站费用 ， 微基站共址安装（最大3个）共享 T1/E1 GPS天线 电源柜 分散的微基站至GPS天线最大距离为150m 搬运方便，节省时间,28,微蜂窝基站,全向配置，3扇面配置 标准输出功率2W，特殊情况可提供10W20W功率输 出，特别适合在农村、山区等低话务区全向配置， 安装简便，迅速开通，方便灵活。,29,微蜂窝基站支持菊花链,菊花链最大支持3个微基站/E1,2Mb/s,From BTS,30,模块化基站（宏蜂窝基站）,每机架可支持3扇面3载频(3/3/3),或最大全向9载频配置. 能与现有的基站共存协调发展 小型化减少机架占地面积 全向、3扇面、6扇面配置(1*1,1*3,1*6) 每个载频/扇面最大支持40信道单元 (工程为20信道单元） 每架最大支持6个E1 最少的天线配置 2或3付天线/每扇面。 可同时支持宽带CDMA,31,模块化基站（宏蜂窝基站）,24/-48V DC电源 可选的外接电源和电池 室外基站可应用交流电 射频功率 1900Mhz：16W/每载频 800Mhz： 20W/每载频 每载频每扇面支持20或40信道单元具有三方软切功能 信道共享,32,模块化基站（宏蜂窝基站）,多载频放大器（MCA）单元： 5MHz带宽放大器 支持连续3载频 每载频20W功率输出 利用超线性放大器（ULAM） 支持3G应用 增加功放可靠性,33,GPS接收机,GPS的作用是通过控制本地时钟,由本地时钟输出同步信号供给BTS，使 全网BTS同步。在大多数BTS系统中,GPS接收机都是其他公司提供的.这些GPS接收机一般向BTS提供三个信号.,其中19.6608MHz是CDMA进行解调的基本频率。UTC用于计算长码的相位。偶秒用于同步短码和超帧。某些公司的接收机还向BTS提供某些内部使用的特殊基准频率,34,三、CDMA无线规划,频率配置 导频PN码相位偏置规划 导频搜索窗口参数 覆盖概率（覆盖目标） 链路预算 系统负载 确定基站的数量和分布 导频污染问题与解决方法 CDMA切换 CDMA与GSM的容量比较,35,无线规划,频率配置 工作频段 频道间隔及中心频率位置 CDMA频率安排,36,工作频段,中国联通CDMA系统的工作频率为： 825MHz835MHz（基站收） f=825+0.03N(N=1333） 870MHz880MHz（基站发） f=870+0.03N(N=1333）,37,频道间隔及中心频率位置,第一载频为283。 CDMA频道间隔为1.23MHz；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。,38,CDMA频率安排,注：37283为AMPS的话音频道编号。 283频道为CDMA的基本频道的中心频率所在的位置,39,无线规划,导频PN码相位偏置规划 导频PN码相位偏置规划 导频PN码规划举例,40,导频PN码相位偏置规划(识别基站),导频PN码数目共512个（0511），设计者要对系统中不同的基站和扇区赋于PN 码 的偏置，这类同于GSM频率小区规划（如4x3小区规划）。一般来说使用Pilot-inc (导频增量因子)来决定选取PN码相位偏置，导频增量因子取决搜索窗参数和小区半径 导频增量因子 偏移指数增量 小区半径 （Km） 基站数（扇区） 1 64 5 512 2 128 510 256 3 192 1016 171 4 256 1621 128 5 320 2126 102 6 348 2631 85 7 448 3137 73 8 512 3742 64,41,导频PN码规划举例,选6作为导频增量因子，共28个基站3扇区导频PN码规划,42,导频搜索窗口参数 CDMA基站为四类导频信号集中的每一类指定一个搜索窗口 SRCH-win-A 用于搜索活动组和候选组导频 SRCH-win-N 用于搜索邻近组导频 SRCH-win-R 用于搜索剩余组导频,43,搜索窗口大小与时延扩展相关,44,搜索窗口大小与基站覆盖半径,搜索窗口大小对应的延迟范围为（2452码） 1个码片 226个码片 对应的小区覆盖半径 244m 55.1Km,45,搜索窗口参数,范围 推荐范围 SRCH-win-A (活动组/候选组) 015 57,SRCH-win-N (邻近组) 015 713,SRCH-win-R (剩余组) 015 优化时713 优化后为0,46,搜索窗口设置要考虑的问题,搜索窗口太大，移动台每次搜索到的总导频数减少。 搜索窗口太小，移动台搜索不到窗口外的导频，造成强干扰。 如果导频不在邻近组的列表中，将不允许导频进入活动组 造成干扰。,47,工程设计使用的仿真参数,SRCH-win-A 6对应28码片 SRCH-win-N 10对应100码片 SRCH-win-R 10对应100码片,48,无线规划,覆盖概率（覆盖目标） 在特定区域接收到所要求的信号强度的概率 依据实际路测数据，标准偏差一般接近8dB 依据覆盖概率计算衰落余量 衰落余量影响最大允许的路径损耗,49,覆盖概率覆盖概率与衰落余量,50,链路预算反向链路图示,51,链路预算接收机灵敏度(m),接收机灵敏度(m=1+2+3+4+5=-118.5dBm) 1.接收机的噪声系数:5dB 2.热噪声密度:-174 10*Log(KT)=10*log(1.38*10(-23)*290*1 3.接收机干扰余量:3.679dB 10*Log(1-a%Load)-1 a%为负载百分比57% 4.信息速率:39.8dB 10*Log(Rb)=10*log(9600)=39.8dB,（8Kbps声码器） 5.所需的Eb/No:7dB 对应一定的误祯率(FER)的信噪比 Eb/No=7dB， 以1%FER为目标,52,链路预算链路预算的具体内容,物理因素 天线 发射功率 馈线及其他损耗 热噪声/噪声系数 设计标准 能噪比（Eb/No） 1%误帧率 负载干扰 覆盖概率 切换增益 衰落余量,53,链路预算反向链路预算,54,无线规划,系统负载 系统负载CDMA基站极限容量的计算 系统负载CDMA基站负载与干扰余量 系统负载CDMA基站容量的计算 系统负载负载与覆盖面积的关系,55,系统负载容量, 受发射功率限制 系统自身产生干扰 反向链路容量在手机无法通过增大发射功率来克服 来自其他手机的干扰时达到最大 前向链路的容量当只有用全功率发射才能服务小区 内的用户时达到极限,56,系统负载极限容量,话音激活系数（VAF） 0.40 Beta 全向（其他小区干扰） 0.60 Beta2扇区（其他小区干扰） 0.72 Beta3扇区 （其他小区干扰） 0.85 处理增益（9600） 128(21dB) Eb/No能噪比9600 data rate（7dB） 5.0(7dB),容量参数,处理增益（Processing gain）,57,系统负载CDMA基站极限容量的计算,结果： 全向： 41 2扇区： 38 3扇区： 35,58,系统负载CDMA基站容量的计算,建议负载应定义在极限容量的40%60%之间 当负载为57%时，不同基站类型的容量约为 全向： 23 2扇区： 21 3扇区： 20,59,系统负载CDMA基站负载与干扰余量,干扰余量=10*log(1-a%Load)-1 a%Load=信道数/容量极限 典型的负载百分比为40到60% 50% 3dB干扰余量 60% 4dB干扰余量 75% 6dB干扰余量 100% (此时覆盖半径为0),60,系统负载负载与覆盖面积的关系,Coverage Area Relative to No Loading,61,无线规划,导频污染问题与解决方法 导频污染简介 导频污染的预防 导频污染的解决方案,62,导频污染简介,导频污染的发生 1）手机收到三个以上的导频信号且其强度都超过或达到T-add值以上 则造成了导频污染。这时由于手机只能接收三个导频，多余的导频 造成污染。 2）如手机又侦查到一个更强的导频信号。该导频将取代在有效导频集 中的一个导频。但在未进入有效导频集前该导频会产生干扰引发断 话。 导频污染的诊断利用规划工具 1）显示出在每地点的重叠导频数 2）显示出在每地点的导频及其来源,63,导频污染的预防,基站位置的安排 天线高度的安排 天线方位角下倾度,64,无线规划,CDMA切换 硬切换 软切换 更软切换 软更软切换,65,CDMA切换,GSM和AMPS系统采用先中断再连接”的方式进行切换 手机识别目标BTS扇区并向BSC报告 在与BTS2建立连接之前，先断开与BTS1的连接 CDMA采用“先连接再中断”的方式进行切换 手机识别目标BTS扇区并向BSC报告 同时连接多达6个扇区 被称为“软切换”,66,软切换,手机可同时连接至6个BTS 多达6个BTS区段可被分派到有效集 先连接再中断操作 宏分集 减少阴影的影响 因N1重复使用，在IS-95中很必要,67,更软切换,手机同时连接到同一BTS的2到3个扇区,68,导频组分类和切换参数,扇区导频分类： A、活动组（actire set）由目前正在支持移动台呼叫的扇区导频组成 B、候补组（candidAte set）由导频强度能够支持呼叫的扇区导频组成 C、邻近组（neighbor set）由极可能成为软切换的候选者的扇区导频组成 D、剩余组（remaining set）由未包括上述3组的扇区导频组成 移动台使用的切换参数： A、T-ADD（导频检测门限） 工程选用 -12dB B、T-DROP（导频丢弃门限） 工程选用-14dB C、T-Comp（活动组与候选组间的比较门限） 工程选用2.5dB D、T-TDROP（丢弃计时器值） 工程选用3dB，对应时间4秒,69,导频组依据切换参数转移,70,无线规划,CDMA与GSM的容量比较 假设条件：6MHz带宽（CDMA： 870880，GSM：909915） CDMA：可容纳4个载频 （6/1.23-1=4） GSM：可容纳29个载频 （6/0 . 2-1=29），采用4/12频率复用 模式，最大配置为3/2/2 每个三扇区基站可提供的爱尔兰数（2%呼损下）： CDMA：39.55X4=158.2(20用户/扇区,1.23MHz带宽，四载频 GSM：31 .3（6MHz带宽） CDMA的容量大约是GSM的5倍,71,CDMA one CDMA onecdma 2000-1X （Is-95A） （Is-95B） Is-95A 最高速率：14.4Kbps Is-95B 最高速率：64Kbps cdma 2000 1X 最高速率：614kbps （向用户提供速率：9.6,19.2,38.4,76.8,153.6Kb/s) cdma 2000 1X EV-DO 最高速率：2.4Mbps cdma 2000 1XEV-DV 最高速率：5.2Mbps1,Cdma 2000-1XEV-DO,Cdma 2000-1XEV-DV,四、CDMA技术演变,72,五、CDMA 2000-1X组网,CDMA2000-1X与CDMA比较，增加了分组交换核心网,73,上图包括几个组成部分： 用户终端：包括移动台和相应的UIM卡 无线接入网：包括BSC、BTS等 传统的电路交换核心网：包括MSC、VLR、HLR和AC等。这部分的硬件要求与第二代移动通信系统基本相同。 对软件来说主要增加了以下内容： 1、HLR增加与分组数据业务有关的用户信息 2、A接口中增加了对cdma20001X信道的控制能力 3、增加补充业务和其他业务,74,智能网部分：包括MSC/SSP、SCP等。 1、从网络结构上，SSP和SCP等基本配置与第二代系统基本相同； 2、智能网业务基本上还是针对电路交换业务的，对分组数据业务的智能业务还没有到实用阶段； 3、具体的业务要求有可以考虑发展到无线智能网第二阶段的要求。,75,分组交换的核心网：包括PCF（分组控制功能）、PDSN（分组数据服务节点）、HA（归属代理）、AAA（认证、授权和计费）。其中： 1、PCF负责与BSC配合，完成与分组数据有关的无线信道控制功能。由于与无线接入部分关系密切，大部分厂商将PCF与BSC合设。 2、PDSN负责管理用户状态，转发用户数据。当采用移动IP技术的时候，它同时担任FA的功能。 3、当采用移动IP技术时，需要使用HA。HA将发送给用户的数据从归属局转发的漫游地。 4、AAA负责管理用户信息，其中包括认证、计费和业务管理。 其他:包括短消息中心、WAP网关等。,76,不同数据速率对应Eb/No 不同数据速率对应软切换增益 不同地区对应不同链路损耗HATA模式 不同地区，不同数据速率对应不同覆盖半径,六、CDMA 2000-1X上行链路预算,77,不同数据速率：对应Eb/No -(motorola),9.6Kb/s 5.6dB 19.2Kb/s 3.5dB 38.4Kb/s 3.0dB 76.8Kb/s 2.5dB 153.6Kb/s 2.1dB,78,不同数据速率对应软切换增益,9.6Kb/s 3.5dB 19.2Kb/s 3.5dB 38.4Kb/s 3.5dB 76.8Kb/s 3.5dB 153.6Kb/s 0dB,79,不同地区对应不同链路损耗HATA模式,PL = 链路损耗 (dB) R = 小区半径 (Km) f = 工作频率 (MHz) hB = 基站天线高度 (m) hm = 手机天线高度 (m),80,不同地区，不同数据速率对应不同覆盖半径,设手机发射功率 200mw（23dBm） 基站接收天线增益 14dBi 基站馈线损耗 3dB 基站接收机噪声系数 5dB 衰落储备 5.5dB 建筑物损耗 25dB?,81,A 信部无200265号文： 关于800MHz频段CDMA系统基站和直放机杂散发射限值及 与900MHz频段GSM系统邻频共用设台要求的通知,CDMA800与GSM900干扰协调,82,鉴于中国联合通信有限公司（以下简称中国联通）800MHz频段CDMA数字蜂窝移动通信系统（以下简称CDMA系统）基站发射频段为870880MHz，中国移动通信集团公司（以下简称中国移动）的900MHz频段GSM数字蜂窝移动通信系统（以下简称GSM系统）基站接收频段885-909MHz，两系统之间只有5MHz保护带。 为防止CDMA系统基站和直放站（以下统称基站）的发射对GSM系统基站和直放站（以下统称基站）的接收产生有害干扰，现将CDMA系统基站的杂散发射限值及CDMA系统与GSM系统邻频共用设置台站的技术要求规定如下：,83,一、CDMA系统基站发射机和直放机在带外各频段的杂散发射限值指标须满足核准限值的要求（详见附件1），并将核准限值所列指标为CDMA系统基站发射机和直放机型号核准依据。 二、设置CDMA系统与GSM系统台站的技术要求。 1）中国联通和中国移动在设置基站前都须将台站资料报送当地无线电管理机构，由当地无线电管理机构进行资料审查，办理设台审批手续。 2）两系统基站天线之间的水平距离50米时，CDMA系统基站的带外杂散发射限值须满足核准限值的指标要求，中国移动和中国联通分别建站时不需协调。,84,3）当两系统基站天线之间的水平距离10米且50米时，拟建站一方应通知已建站一方，不论中国移动和中国联通谁先建站，均由中国联通采取措施，即中国联通的CDMA系统基站除满足核准限值的技术指标外，还须按相关技术要求加装滤波器后方能进行实效发射（详见附件2）。 4）当两系统基站天线之间的水平距离10米时，如中国移动GSM系统已建基站，则不允许中国联通CDMA系统再建新站；如中国联通CDMA系统已建基站，中国移动GSM系统拟建基站，除了中国联通的CDMA系统基站须按第3）项的要求采取措施外，中国移动的GSM系统基站还需加装适当的滤波器，以防止GSM系统基站接收机发生阻塞。,85,5）中国联通CDMA系统在建站时,除满足上述要求外,基站天线还应避免与GSM系统天线正对并采取有一定的向下倾角等技术措施避免干扰GSM系统。 6）各地无线电管理机构在审批CDMA系统和GSM系统基站或查处干扰时，按上述设备和设台要求进行协调处理。 7）为防设备老化造成杂散发射指标下降，各地无线电管理机构应对已建基站进行年度抽检，以避免两系统间产生干扰。 中国联通和中国移动若发现对方新设台站不符合本要求，应立即向当地无线电管理机构反映，以便及时排查。,86,8）中国联通应严把设备进货关，按核准限值的要求对CDMA基站设备进行抽样检查，以防不合格产品造成有害干扰。 9）中国联通在本文发布之前已建的CDMA系统基站，其带外杂散发射限值不