初级网优工程师资质考试重点整理

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FER 都有一定的目标值，当实际接收的 FER 高于目标值时，基站就需要提高内环门限，以增加移动台的反向发射功率；反之，当实际接收的 FER 低于目标值时，基站就适当降低内环门限，以降低移动台的反向发射功率。 最后，在基站和移动台的共同作用下，使基站能够在保证一定接收质量的前提下，让移动台以尽可能低的功率发射信号，以减小对其它用户的干扰，提高容量。 反向闭环功控原理如下所示： 图 116 反向闭环功控原理图 FER移动台 BTS B SC反向外环功率控制S igna l S trengt hM e a s ur e m e nt门限值or反向闭环功率控制移动台门限值 软切换 1. 导频集 “导频信号” 可用一个导频信号序列偏置和一个载频标明，一个导频信号集的所有导频信号具有相同的 CDMA 载频。 移动台搜索导频信号以探测现有的 CDMA 信道，并测量它们的强度，当移动台探测了一个导频信号具有足够的强度，但并不与任何分配给它的前向业务信道相联系时，它就发送一条导频信号强度测量消息至基站，基站分配一条前向业务信道给移动台，并指示移动台开始切换。 业务状态下，相对于移动台来说，在某一载频下，所有不同偏置的导频信号被分类为如下集合： 有效导频信号集： 所有与移动台的前向业务信道相联系的导频信号。 候选导频信号集： 当前不在有效导频信号集里，但是已经具有足够的强度，能被成功解调的导频信号。 相邻导频信号集： 由于强度不够，当前不在有效导频信号集或候选导频信号集内，但是可能会成为有效集或候选集的导频信号。 剩余导频信号集： 在当前 CDMA 载频上，当前系统里的所有可能的导频信号集合（ PILOT_INCs 的整数倍），但不包括在相邻导频信号集，候选导频信号集和有效导频信号集里的导频信号。 图 1 17 软切换的导频集 2. 软切换 （ 1）软切换的概念 所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。 软切换是 CDMA移动通信系统所特有的， 以往的系统所进行的都是硬切换，即先中断与原基站的联系，再在一指定时间内与新基站取得联系。 软切换只能在相同频率的 CDMA信道间进行，它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。 软切换有以下几种方式：  同一 BTS内相同载频不同扇区之间的切换，也就是通常说的更软切换（ softer handoff）；  同一 BSC内不同 BTS之间相同载频的切换；  同一 MSC内，不同 BSC的之间相同载频的切换。 （ 2）软切换的优点 FDMA、 TDMA 系统中广泛采用硬切换技术 ，当硬切换发生时，因为原基站与新基的载波频率不同，移动台必须在接收新基站的信号之前，中断与原基站的通信 ， 往往由于在与原基站链路切断后，移动台不能立即得到与新基站之间的链路，会中断通信。 另外，当硬切换区域面积狭窄时，会出现新基站与原基站之间来回切换的 “乒乓效 应 ”，影响业务信道的传输。 在 CDMA 系统中提出的软切换技术， 与硬切换技术相比，具有以下更好的 优点：  软切换发生时，移动台只有在取得了与新基站的链接之后，才会中断与原基站的联系，通信中断的概率大大降低。  软切换进行过程中，移动台和基站均采用了分集接收的技术，有抵抗衰落的能力，不用过多增加移动台的发射功率；同时，基站宏分集接收保证在参与软切换的基站中，只需要有一个基站能正确接收移动台的信号就可以进行正常的通信，由于通过反向功率控制，可以使移动台的发射功率降至最小，这进一步降低移动台对 其它用户 的干扰 ，增加了系统反向容量。  进入软切换区域的移动台即使不能立即得到与新基站 通信 的链路，也可以进入切换等待的排队队列，从 而减少了系统的阻塞率。 软切换示意图如下图 118所示： 图 118 软切换示意图 （ 3） 更软切换 更软切换是 指发生在同一基站下不同扇区之间的切换。 在基站收发机（ BTS）侧， 不同扇区天线的接收信号对基站来说就相当于不同的多径分量， 由 RAKE 接收机进行 合 并后送至BSC，作为此基站的语音帧。 而软切换是由 BSC 完成的，将来自不同基站的信号都送至选择器，由选择器选择最好的一路，再进行话音编解码。 图 119 更软切换示意图 软切换和更软切换的区别如下图 120 所示： 图 120 软切换与更软切换的区别 由图可以看出，软切换由 BSC 帧处理板进行选择合并，更软切换不同分支信号在 BTS分集合并。 3. 硬切换 当移动台从一个基站的覆盖范围移动到另外一个基站的覆盖范围，通过切换移 动台保持与基站的通信。 硬切换 是在呼叫过程中，移动台先中断与原基站的通信，再与目标基站取得联系，发生在分配不同频率或者不同的帧偏置的 CDMA信道之间的切换。 在呼叫过程中，根据候选导频强度测量报告和门限值的设置，基站可能指示移动台进行硬切换。 硬切换可以发生在相邻的基站集之间，不同的频率配置之间，或是不同的帧偏置之间。 可以在同一个小区的不同载波之间，也可以在不同小区的不同载波之间。 在 CDMA 中，有以下几种发生硬切换的情况：  不同的频率间的硬切换；  同一设备商、同一频率间的硬切换；  不同设备商间的硬切换；  不同的设备商，同一个频率上同一系统中的硬切换。 4. 软切换的相关参数  T_ADD： 导频信号加入门限，如果移动台检查相邻导频信号集或剩余导频信号集中的某一个导频信号的强度达到 T_ADD，移动台将把这一导频信号加到候选导频信号集中，并向基站发送导频强度测量报告消息（ PSMM）。  T_DROP： 导频信号去掉门限，移动台需要对在有效导频信号集和候选导频信号集里的 每一个导频信号保留一个切换去掉定时器。 每当与之相对应的导频信号强度小于 T_DROP时，移动台需要打开定时器。 如果与之相对应的导频信号强度超过 T_DROP，移动台 复位该定时器。 如果达到 T_TDROP，移动台复位该定时器，并向基站发送 PSMM消息。 如果 T_TDROP改变，移动台必须在 100ms内开始使用新值。  T_TDROP：切换去掉定时器，若该定时器超时，若该定时器所对应的导频信号是有效导频信号集的一个导频信号，就发送导频信号强度测量消息。 如果这一导频信号是候选导频信号集中的导频信号，它将被移至相邻导频信号集。  T_COMP：有效导频信号集与候选导频信号集比较门限，当候选导频信号集里的导频信号强度比有效导频信号集中的导频信号超过此门限时，移动台发送一个导频信号强度测量报告消息。 基站置这一字段为候选导频信号集与有效导频信号集比值的门限，单位为。  SRCH_WIN_A：有效导频信号集和候选导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使用的有效导频信号集和候选导频信号集搜索窗口的大小。 移动台的搜索窗口以有效导引信号集中最早到来的可用导频信号多径成分为中心。  SRCH_WIN_N：相邻导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使用的相邻导引信号集搜索窗口大小的值。 移动台应以导频的 PN序列偏置为搜索窗口中心。  SRCH_WIN_R：剩余导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使用的相邻导频信号集搜索窗口大小的值。 移动台应以导频的 PN序列偏置为 搜索窗口中心，移动台应仅搜索剩余导频信号集中其导频信号 PN序列偏置等于 PILOT_INCs整数倍的导频信号。  1X系统关于切换的参数还有以下三个：软切换斜率、切换加截距、切换去截距。 5. 搜索过程 对各种不同导频集，手机采用不同的搜索策略。 对于激活集与候选集，采用的搜索频度很高，相邻集搜索频度次之，对剩余集搜索最慢。 整个导频搜索的时间安排见下图所示： 图 121 手机对导频信号的搜索时间安排 从上图可以看出，在完成一次对全部激活集或候选集中的导频搜索后，搜索一个相邻集中的导频信号。 然后再一次完成激活集与候选集中所有导频搜索后，搜索另一个相邻集中的导频信号。 在完成对相邻集中所有导频信号搜索后，才搜索一个剩余集中的导频信号。 周而复始，完成对所有导频集中的信号的搜索。 手机搜索能力有限，当搜索窗尺寸越大、导频集中的导频数越多时，遍历导频集中所有导频的时间就越长。 6. 软切换的过程 （ 1） IS－ 95 的软切换过程 图 122 IS－ 95 的软切换过程  MS检测到某个导频强度超过 T_ADD，发送导频强度测量消息 PSMM给 BS，并且将该导频移到候选集中；  BS发送切换指示消息；  MS将该导频转移到有效导频集中，并发送切换完成消息；  有效集中的某个导频强度低于 T_DROP， MS启动切换去定时器（ T_TDROP）；  切换去定时器超时，导频强度仍然低于 T_DROP， MS发送 PSMM；  BS发送切换指示消息；  MS将该导频从有效导频集移到相邻集中，并发送切换完成消息。 （ 2） IS－ 2020 动态软切换过程 IS20201X 的软切换流程中，我们采用动态门限，而非 IS95 中采用的绝对门限。 IS2020 软切换算法说明： 图 123 IS－ 2020 动态软切换过程  导频 P2 强度超过 T_ADD， 移动台把导频移入候选集。  导频 P2 强度超过 [(SOFT_SLOPE/8) 10 log10(PS1) + ADD_INTERCEPT/2].移动台发送 PSMM  移动台收到 EHDM, GHDM 或 UHDM， 把导频 P2 加入到有效集 , 并发送 HCM。  导 频 P1 强 度 降 低 到 低 于 [(SOFT_SLOPE/8) 10 log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]，移动台启动切换去掉定时器 .  切换去掉定时器超时，移动台发送 PSMM。  移动台收到 EHDM, GHDM 或 UHDM。 把导频 P1 送入候选集并发送 HCM。  导频 P1 强度降低到低于 T_DROP. 移动台启动切换去掉定时器 .  切换去掉定时器超时，移动台把导频 P1 从候选集移入相邻集 其中， SOFT_SLOPE表示软切换斜率、 ADD_INTERCEPT表示切换加截距、 DROP_INTERCEPT表示切换去截距。 RAKE接收机 工作原理 如图 124 所示， RAKE 接收机的基本原理是利用了空间分集技 术。 发射机发出的扩频信号，在传输过程中受到不同建筑物、山岗等各种障碍物的反射和折射，到达接收机时每个波束具有不同的延迟，形成多径信号。 如果不同路径信号的延迟超过一个伪码的码片的时延，则在接收端可将不同的波束区别开来。 将这些不同波束分别经过不同的延迟线，对齐以及合并在一起，则可达到变害为利，把原来是干扰的信号变成有用信号组合在一起。 图 124 RAKE 接收机原理示意图 RAKE 接收机由搜索器（ Searcher）、解调器（ Finger）、合并器（ Combiner） 3 个模块组成。  搜索器完成路径搜索，主要原 理是利用码的自相关及互相关特性。  解调器完成信号的解扩、解调。 解调器的个数决定了解调的路径数，通常一个 RAKE 接收机由 4 个 Finger 组成，移动台由 3 个 Finger 组成。  合并器完成多个解调器输出的信号的合并处理，通用的合并算法有选择式相加合并、等增益合并、最大比合并 3 种。 合并后的信号输出到译  码单元，进行信道译码处理。 CDMA 呼吸效应 1. 呼吸效应的概念 在 CDMA 系统中，所有的频率和时间是每个用户都在同时共享的公共资源，而非给某个用户单独所有。 无线信道是基于不同的扩频码字来区分的，理论上来说系统容量也就自然取决于码字资源即扩频码的数量，但实际的系统容量（实际可以分配的扩频码数量），却是受限于系统的自干扰，即不同用户间由于扩频码并非理想正交而产生的多址干扰，同时包括本小区用户干扰及其他小区干扰。 所以说， CDMA 系统是一个干扰受限的系统，具有“软”容量的特性。 在 CDMA 系统中，小区的容量和覆盖是通过系统干扰紧密相连的。 当小区内用户数增多，也就是小区容量增大时，小区基站端接收到的干扰将增大，这就意味着在小区边缘地区的用户即使以最大发射功率发射信号，也无法保证自身与基站间的传输 QoS能够得到保证，于是这些用户将会切换到邻近小区，也就意味着本小区的半径即覆盖范围相对减小了。 反之，当小区用户数目减少，也就是小区容量减小时，系统业务强度的降低使得基站接收的干扰功率水平降低，各用户将可以发射更小的功率来维持与基站的连接，结果导致在小区内可以容忍的最大路径损耗增大，等效于小区半径增加，覆盖范围增大。 以上所描述的小区 面积 随着小区内 业务 量 的变化而动态变化的效应称之为“呼吸效应”。 我们也可以利用 CDMA 系统中常提及的“鸡尾酒会”的例子更加形象的来说明，在一个鸡尾酒会上，来了很多客人，同时讲话的人数越多，就越难听清对方的声音。 如果开始你还可以与在房间另一头的客人交谈，但是当房间里的噪声达到。