CDMA偽導頻技術的實現(xiàn)

CDMA技術在中國商用已經(jīng)三年，得到了飛速的發(fā)展。目前中國CDMA網(wǎng)絡的用戶突破了2300萬用戶，成為世界第二大CDMA網(wǎng)。

　　隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大和用戶的不斷增加，CDMA網(wǎng)絡建設由開始的以擴大覆蓋面積為目標，轉(zhuǎn)移到加強網(wǎng)絡優(yōu)化，提高信號質(zhì)量上來。

　　在一些城市地區(qū)，一個載頻的容量逐漸不夠，開始增加新的載頻。相鄰的小區(qū)之間載頻數(shù)量不平衡的現(xiàn)象越來越多，不同的頻率之間切換的問題開始顯露。

　　CDMA的軟切換技術在降低掉話率方面作用明顯，但它僅在相同載頻之間的切換才能發(fā)揮作用。對于不同載頻之間的切換，只能采用硬切換實現(xiàn)。硬切換的成功率相對較低，尤其是不同基站不同載頻之間的硬切換，很容易造成掉話。偽導頻技術可以有效提高不同載頻之間的切換成功率，是網(wǎng)絡優(yōu)化的重要手段之一。

　　偽導頻切換的原理

　　導頻信號是基站連續(xù)發(fā)射未經(jīng)調(diào)制的直接序列擴頻信號，它使得手機能夠獲得前向碼分多址信道時限，提供相關解調(diào)相位參考，并且為各基站提供信號強度比較，手機可以確定何時進行切換。

　　在沒有偽導頻設備的情況時，手機漫游在A基站下，使用載頻FA2通信。當手機逐漸遠離A基站，靠近B基站，B基站卻只有載頻FA1提供服務。手機收到的A基站FA2的信號越來越弱，而B基站FA1信號逐漸增強，只能采用硬切換的方式進行切換，而且會產(chǎn)生30毫秒的中斷。不同基站的異頻硬切換的成功率很低，非常容易形成掉話的現(xiàn)象。

　　如果我們在B基站安裝了偽導頻設備，當手機處于載頻FA2服務之下，從A基站移動到B基站時，手機會不斷檢測附近基站的導頻信號強度。當T_ ADD參數(shù)超過門限值時，手機會主動向A基站發(fā)送PSMM(功率強度測量)消息。A基站收到消息后，查詢相鄰基站的配置信息，發(fā)現(xiàn)B基站的FA2的導頻信號實際上是偽導頻信號，不具備提供業(yè)務信道的可能，但B基站的FA1可以提供服務信道。A基站向手機發(fā)送EHDM(增強型切換定向)消息，通知手機切換到載頻FA1，同時將切換參數(shù)發(fā)送給手機。手機立刻先切換到A基站的載頻FA1下，然后按照軟切換的方式從A基站的載頻FA1切換到B基站的載頻FA1，從而保證的切換順利進行。

　　幾種常用的偽導頻實現(xiàn)方案

　　偽導頻技術由CDMA技術標準擁有者高通公司提出之后，由于對有效降低掉話率，作用非常明顯，因而得到了廣泛的應用。根據(jù)使用方式的不同，大致可以分為以下三類：

　　一、基站自提供方式

　　基站在設計的時候就考慮到偽導頻切換功能。在數(shù)字基帶處理時，從正常載頻信道中提取出導頻信號，用于偽導頻的發(fā)射。這樣可以保證偽導頻信號只包括導頻信號，而且和正常載頻導頻信號保持高度一致。

　　這種方式顯然是最佳的實現(xiàn)方式。但遺憾的是，不少廠家的基站并不支持。尤其是微蜂窩基站為代表，為了減少成本，廠家往往省去偽導頻的功能。也為后面兩種方式留下了市場空間。

　　二、純導頻方式

　　純導頻方式是采用專門的信道發(fā)生器模擬出純粹的導頻信號。由于只發(fā)射純導頻，對偽導頻所在的載頻上的干擾減小。

　　但由于導頻信號需要自己產(chǎn)生，要使用一些昂貴的modem芯片，而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜。

　　三、移頻方式

　　移頻方式實現(xiàn)起來相對簡單，具體地說從基站射頻信號處將所有信號(包括同步、尋呼和業(yè)務信道信號)都耦合到新載頻上進行發(fā)射。

　　偽導頻設備不僅發(fā)射導頻信號，而且還要發(fā)射同步信號、尋呼信號和業(yè)務信道信號，這樣為保證偽導頻的覆蓋范圍與基站的覆蓋范圍相似，所需要發(fā)射的功率將與基站的發(fā)射功率保持同步。

　　分析比較

　　基站自提供方式和純導頻方式從技術本質(zhì)上看屬于同一種技術，我們重點分析一下純導頻方式和移頻方式的優(yōu)缺點。

　　純導頻方式結(jié)構(gòu)復雜，導頻信號發(fā)生器設備成本也較高，但其所需發(fā)射的信號純粹，對發(fā)射功率的要求也減少到最小，一般不超過4w。而對于移頻方式，偽導頻設備轉(zhuǎn)發(fā)了正常載頻的全部信號，因此所需要發(fā)射的功率將與基站正常載頻的發(fā)射功率相同，在國內(nèi)基站的發(fā)射功率通常為20w，這樣，偽導頻的發(fā)射需要20w的高功放，成本較高，因此移頻方式和純導頻方式綜合成本相差不多。

　　純導頻方式的覆蓋范圍相對固定，而CDMA基站的信號是有呼吸效應的，實際的覆蓋范圍會對隨著用戶數(shù)量不斷變化，純導頻方式的信號覆蓋范圍不能保持和原基站載頻的同步，對切換的成功率產(chǎn)生負面影響。移頻方式卻恰恰很好地解決了這個問題。

　　移頻方式在發(fā)射偽導頻的同時，也發(fā)射了業(yè)務信道等信號。這些不需要的信號會對周圍的基站產(chǎn)生不必要的干擾，降低了周圍基站的信號質(zhì)量和用戶容量。而純導頻方式則對周圍基站的干擾降到了最小。

　　綜合起來，我們認為純導頻方式對網(wǎng)絡影響小，適合在基站密集的地區(qū)使用。移頻方式對網(wǎng)絡由一定的影響，但切換成功率較好，適合在城市邊緣地區(qū)使用。

　　金鵬集團可以提供純導頻方式和移頻方式的偽導頻設備，目前已經(jīng)在北京、上海、長沙等地和不同廠家的基站進行了測試，取得了令人滿意的效果。