CDMA偽導頻技術的實現
2019-11-05 02:27:47
供稿：網友
CDMA技術在中國商用已經三年，得到了飛速的發展。目前中國CDMA網絡的用戶突破了2300萬用戶，成為世界第二大CDMA網。
隨著網絡規模的擴大和用戶的不斷增加，CDMA網絡建設由開始的以擴大覆蓋面積為目標，轉移到加強網絡優化，提高信號質量上來。
在一些城市地區，一個載頻的容量逐漸不夠，開始增加新的載頻。相鄰的小區之間載頻數量不平衡的現象越來越多，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揮作用。對于不同載頻之間的切換，只能采用硬切換實現。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，很輕易造成掉話。偽導頻技術可以有效提高不同載頻之間的切換成功率，是網絡優化的重要手段之一。
偽導頻切換的原理
導頻信號是基站連續發射未經調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，非常輕易形成掉話的現象。
假如我們在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，手機會不斷檢測四周基站的導頻信號強度。當T_ ADD參數超過門限值時，手機會主動向A基站發送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，發現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，同時將切換參數發送給手機。手機馬上先切換到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生器模擬出純粹的導頻信號。由于只發射純導頻，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生，要使用一些昂貴的modem芯片，而且內部結構比較復雜。
三、移頻方式
移頻方式實現起來相對簡單，具體地說從基站射頻信號處將所有信號(包括同步、尋呼和業務信道信號)都耦合到新載頻上進行發射。
偽導頻設備不僅發射導頻信號，而且還要發射同步信號、尋呼信號和業務信道信號，這樣為保證偽導頻的覆蓋范圍與基站的覆蓋范圍相似，所需要發射的功率將與基站的發射功率保持同步。
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缺點。
純導頻方式結構復雜，導頻信號發生器設備成本也較高，但其所需發射的信號純粹，對發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，偽導頻設備轉發了正常載頻的全部信號，因此所需要發射的功率將與基站正常載頻的發射功率相同，在國內基站的發射功率通常為20w，這樣，偽導頻的發射需要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。
移頻方式在發射偽導頻的同時，也發射了業務信道等信號。這些不需要的信號會對四周的基站產生不必要的干擾，降低了四周基站的信號質量和用戶容量。而純導頻方式則對四周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絡影響小，適合在基站密集的地區使用。移頻方式對網絡由一定的影響，但切換成功率較好，適合在城市邊緣地區使用。
