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1、无线网络优优化技能考考评培训教教材第一部分基基础知识目录录第1章 技术原理1.1 技术的发展展移动通信系系指通信双双方或至少少一方是处处于移动中中进行信息息交流的通通信。20年代开开始在军事事及某些特特殊领域使使用，400年代才逐逐步向民用用扩展，最近十年年间才是移移动通信真真正迅猛发发展的时期期，而且由由于其许多多的优点，前前景十分广广阔。第一代：11980年年出现，为为模拟话音音通信系统统，如、等系统。第二代：11980年年末出现，传传递话音和和低速数据据，为窄带带数字通信信系统，如如、（95）等。第二代半：19966年出现，用用于解决中中速数据传传递的数字字通信系统统，如、95B等第三代
2、：用用于传递高高速数据，以以支持多媒媒体应用，如如、20000、等。1.1.1 主要移动通通信系统介介绍l先进的移动动电话系统统（），使用模拟拟蜂窝传输输的8000频带。在北美、南南美和部分分环太平洋洋国家广泛泛使用。l全接入通信信系统（），使用9000频带。有两种版版本的：（欧洲）和和（日本），英国、日日本和部分分亚洲国家家广泛使用用该标准。l全球移动通通信系统（），使用900频带，使用一八00频带的叫 一八00。发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的标准而设计的。支持64的数据，可与互连采用双工方式，多址方式，每载频支持8信道，使用200的带宽。l 54北美数字蜂蜂窝（544）标准，使用8
3、000频带，也叫。54在两种种北美数字字蜂窝标准准中，是较较早推出的的一种，它它指定使用用。l 95北美数字蜂蜂窝（955）标准，使用8000频带或1.9频带。95指定使使用，成为美国国网的首选选技术。目前54的许许可证持有有者使用。是95品牌名名称，20000无线通信信标准也是是以95为基础础演变的。1.1.2 第三代移动动通信系统统简介第三代移动动通信系统统能提供多多种类型、高高质量的多多媒体业务务，能实现现全球无缝缝覆盖，具具有全球漫漫游能力，可可与固定网网络相兼容容，小型便便携式终端端在任何时时候、任何何地点可以以进行任何何种类的通通信。由于其诸诸多的优点点，吸引了了全世界各各个运营商
4、商、生产厂厂家与广大大用户。1. 2000的的历史第三代移动动通信系统统最早由国国际电信联联盟（）19855年提出，曾曾被称为未未来公众陆陆地移动通通信系统（），后来考虑虑到该系统统将于20000年左左右进入商商用市场，并并且其工作作的频段在在20000，故于19996年正正式更名为为20000（20000）。2. 第三代移动动通信系统统的目标（1）能实实现全球漫漫游：用户户可以在整整个系统甚甚至全球范范围内漫游游，且可以以在不同速速率、不同同的运动状状态下获得得有质量保保证的服务务；（2）能提提供多种业业务：提供供话音、可可变速率的的数据、视视频通话业业务，特别别是多媒体体业务；（3）能适适
5、应多种环环境：可以以综合现有有的公众电电话交换网网（）、综综合业务数数字网、无绳系系统、地面面移动通信信系统、卫卫星通信系系统等多种种系统，提提供无缝隙隙的覆盖；（4）足够够的系统容容量，强大大的多种用用户管理能能力，高BBaoMii性能和服服务质量。为实现上述述目标，对其无线线传输技术术（：）提出了了以下要求求；（1）高速速传输以支支持多媒体体任务室内环境境至少2；室内外步步行环境至至少3844；室外车辆辆运动中至至少1444；卫星移动动环境至少少9.6；（2）传输输速率能够够按需分配配；（3）上下下行链路能能适应不对对称需求。第三代移动动通信系统统的引入是是一个渐变变演进的过过程，并充充分
6、考虑向向下兼容的的原则。通信业务务方面，将将以第二代代出现的各各种业务为为基础，逐步引入入宽带及多多媒体业务务；通信技技术方面，网网络技术和和设施将与与有线网的的智能化、宽宽带化结合合在一起，通通过一种演演变的过程程进入第三三代，而无无线传输技技术将经历历一场革命命，为第三三代移动通通信新业务务的提供奠奠定基础。3. 第三代移动动通信的标标准化的制制定第三代移动动通信系统统20000的标准化化工作是在在国际电信信联盟的指指导下有组组织有步骤骤地进行的的。目前在组织织中负责第第三代移动动通信系统统体制技术术规范制定定的工作组组主要包括括如下三个个：、.：负责系统统集成无线线部分，解解决频谱与与法
7、规问题题，协调无无线传输技技术的评估估活动。：负责网络络端的标准准化工作.主要包括括网络部分分、信令与与协议、编编号与寻址址、网管及及安全性等等问题。2000：中间协调调组，负责责协调工作作，使和之间能定定期进行交交流，并协协调在制定定20000技术标准准中出现的的各种问题题。4. 2000标标准的频率率制定1992年年负责全球球无线频率率管理和分分配的922大会根据据当时对未未来陆地移移动通信需需要频率的的估算，确确定在2周围总共共辟出2330频带作作为第三代代移动通信信系统的专专用频率：一八8520255、2110022000作为20000年以后后的全球性性移动通信信使用，其其中卫星通通信
8、使用的的频段1998022010和和21700-22000最迟到到20055年退出。1995年年大会作出出决议，对对分配给移移动卫星业业务的频率率又做了少少量变动，为第第二大区增增加了20010-22025和和21600-21770频段，且且要求退出出频率的时时间提前到到20000年。2000将将使用一八八7511975和和211021600两段频率率，目前各国国及国际组组织对移动动通信频率率的划分也也各不相同同。3G频率划划分如下图图1-1所示示，图1-13G频率划划分5. 目前对3GG的研究目前对3GG的研究工工作主要由由3和32来承担。3：是以为为基础，集集合了，等欧洲公公司以及日日本的
9、，韩韩国的一些些公司，共共同研究33G的组织织。32：是以以20000为基础，集集合了，等美国公公司及日本本的，韩国国的一些公公司，共同同研究3GG的组织。6. 3G的技术术2000中中最关键的的是无线传传输技术（）。为了确确定20000 的关关键技术，对多种无线接入方案（卫星接入除外）进行了艰难的融合，以尽可能达到形成统一的标准的目的。但是，经过一年多的研究之后，发现要想获得不同技术间的完全融合是根本行不通的。因此，1999年11月，8/1在芬兰举行的会议上通过了“2000无线接口技术规范”，最终确定了2000可用的5种技术，这些技术覆盖了欧洲与日本的、美国的2000和中国的。l是欧洲和日日
10、本提出的的宽带标准准，并且双双方已经达达成一致，彼彼此间差异异很小。其其技术特点点是：频分分双工，可可适应多种种速率和多多种业务；前向链路路快速功率率控制、反反向链路相相干解调；支持不同同载频间切切换，基站站之间无须须同步，适适用于高速速环境。l2000是是北美基于于95系统演演变而来的的。其技术术特点是：反向链路路相干接收收、前向链链路发送分分集；基站站之间由同同步；与995兼容性性好，技术术成熟、风风险小，综综合经济技技术性能好好。l是中国第一一次向提出出的拥有自自主知识产产权的提案案，它基于于和同步技术术的标准。其其技术特点点是：时分分双工（），并并结合了智智能天线和和软件无线线电等多种
11、种先进技术术。7. 2000标标准演进2000技技术的完整整演进过程程如错误！未找到引引用源。11-2所示示。图1-220000技术的演演进过程真正在全球球得到广泛泛应用的第第一个标准准是95AA，这一标准准支持8KK语音编码码服务、一一三K语音编码码服务，其其中一三KK语音编码码服务质量量已非常接接近有线电电话的语音音质量。随随着移动通通信对数据据业务需求求的增长，11998年年2月，美美国公司宣宣布95BB标准用于于基础平台台。95BB提升了系系统性能，并并增加了用用户移动通通信设备的的数据流量量，提供对644 数据业业务的支持持。采用95规范的的系统统称称为。对应20000技术的的演进过
12、程程，各阶段段系统的描述述如表所示示。表1-1系系统演进系统速率业务阶段（95A，95B）14.4 ，64 语音/数据据2G2000 1x一五3.66 语音/数据据2.5G2000 1x 2.4 以以上数据3G2000 1x 4 M以上上语音/数据据3G1.2 多址技术多址技术使使众多的用用户共用公公共的通信信线路。为使信号号多路化而而实现多址址的方法基基本上有三三种，它们们分别采用用频率、时时间或代码码分隔的多多址连接方方式，即人人们通常所所称的频分分多址（）、时时分多址（）和码分多址（）三种接入方式。0用模型表示了这三种方法简单的一个概念.图1-3三种多址址方式概念念示意图是以不同的的频率
13、信道道实现通信信的，是以以不同的时时隙实现通通信的，是是以不同的的代码序列列实现通信信的.1.2.1 频分多址频分，有时时也称之为为信道化，就就是把整个个可分配的的频谱划分分成许多单单个无线电电信道（发发射和接收收载频对），每每个信道可可以传输一一路话音或或控制信息息。在系统的的控制下，任任何一个用用户都可以以接入这些些信道中的的任何一个个。模拟蜂窝系系统是结构构的一个典典型例子，数数字蜂窝系系统中也同同样可以采采用，比如如和系统也采用了。1.2.2 时分多址时分多址是是在一个带带宽的无线线载波上，按按时间（或或称为时隙隙）划分为为若干时分分信道，每每一用户占占用一个时时隙，只在在这一指定定的
14、时隙内内收（或发发）信号，故故称为时分分多址。此多址方方式在数字字蜂窝系统统中采用，系统也采用了此种方式。是一种较复复杂的结构构，最简单单的情况是是单路载频频被划分成成许多不同同的时隙，每每个时隙传传输一路突突发式信息息，中关键部部分为用户户部分，每每一个用户户分配给一一个时隙（在在呼叫开始始时分配），用用户与基站站之间进行行同步通信信，并对时时隙进行计计数。当自己的的时隙到来来时，移动动台就启动动接收和解解调电路，对对基站发来来的突发式信息息进行解码码。同样，当当用户要发发送信息时时，首先将将信息进行行缓存，等等到自己时时隙的到来来.在时隙开开始后，再再将信息以以加倍的速速率发射出出去，然后
15、后又开始积积累下一次次突发式传输输。的一个变形形是在一个个单频信道道上进行发发射和接收收，称之为为时分双工工（）。其最简单单的结构就就是利用两两个时隙，一一个发一个个收。当移动台台发射时基基站接收、基站发射射时移动台台接收，交交替进行。具有结构的的许多优点点：突发式传输输、不需要要天线的收收发共用装装置等等。它的主要要优点是可可以在单一一载频上实实现发射和和接收，而而不需要上上行和下行行两个载频频，不需要要频率切换换，因而可可以降低成成本。的主要缺缺点是满足足不了大规规模系统的的容量要求求。1.2.3 码分多址码分多址是是一种利用用扩频技术术所形成的的不同的码码序列实现现的多址方方式，它不像、
16、那样把用用户的信息息从频率和和时间上进进行分离，它它可在一个个信道上同同时传输多多个用户的的信息，也也就是说，允允许用户之之间的相互互干扰。其关键是是信息在传传输以前要要进行特殊殊的编码，编编码后的信信息混合后后不会丢失失原来的信信息。有多少个个互为正交交的码序列列，就可以以有多少个个用户同时时在一个载载波上通信信。每个发射射机都有自自己唯一的的代码（伪伪随机码），同同时接收机机也知道要要接收的代代码，用这这个代码作作为信号的的滤波器，接接收机就能能从所有其其他信号的的背景中恢恢复成原来来的信息码码（这个过过程称为解解扩）。按照获得带带宽信号所所采取的调调制方式分分为直接序序列扩频（）、跳频（
17、）和跳时（），如下0所示：图1-4三种扩频方方式概念示示意图1.3 扩频通信原原理1.3.1 扩频通信基基本概念所谓扩展频频谱通信，可可定义如下下：扩频通通信技术是是一种信息息传输方式式，其信号号所占有的的频带宽度度远大于所所传信息所所必需的最最小带宽；频带的展展宽是通过过编码及调调制的方法法实现的，与与所传信息息数据无关关；在接收收端则用相相同的扩频频码进行相相关解调来来解扩及恢恢复所传信信息数据。此定义包括括四方面的的内容：(1) 信号的频谱谱被展宽了了；(2) 信号频谱的的展宽是通通过扩频码码序列调制制的方式实实现的.我们知道道，在时间间上有限的的信号，其其频谱是无无限的.信号的频频带宽
18、度与与其持续时时间近似成成反比，因因此，如果果用很窄的的脉冲序列列被所传的的信息调制制，则可产产生很宽的的频带信号号.这种很窄窄的脉冲码码序列，其其码速率是是很高的，称称为扩频码码序列；(3) 采用的扩频频码序列与与所传信息息数据是无无关的，也也就是说它它与一般的的正弦波信信号一样，丝丝毫不影响响信息传输输的透明性性，扩频码码序列仅仅仅起扩展信信号频谱的的作用；(4) 在接收端用用相关解调调来解扩。1.3.2 扩频通信的的基本原理理扩频通信的的基本原理理如图 11-5所示示：图1-5扩频通信信基本原理理在发端输入入的信息(比特率 )先经过过信息调制制形成数字字信号(符符号率），然然后由扩频频发
19、生器产产生的扩频频码序列去去调制数字字信号以展展宽信号的的频谱(码码片率)。展宽后的的信号调制制到射频发发送出去，在在收端接收收到的宽带带射频信号号，变频至至中频，然然后由本地地产生的与与发端相同同的扩频码码序列去解解扩，最后后经信息解解调，恢复复成原始信信息输出。由此可见见，一般的的扩频通信信系统都要要进行三次次调制和相相应的解调调。一次调制制为信息调调制，二次次调制为扩扩频调制，三三次调制为为射频调制制，以及相相应的信息息解调，解解扩和射频频解调.按照扩展展频谱的方方式不同，现现有的扩频频通信系统统可分为：直接序列列（）扩频频，跳频（）扩频，跳时（）扩频，线性调频（）扩频，以及上述几种方式
20、的组合。1.3.3 扩频通信的的理论基础础在扩频通信信中采用宽宽频带的信信号来传送送信息，主主要是为了了通信的安安全可靠，这这可用信息息论和抗干干扰理论的的基本观点点来解释。信息论中的的仙农（）公公式描述如如下：其中 信道道容量（比比特/秒）噪声功率信道带宽（赫赫兹）信号功率此公式原意意是说：在在给定信号号功率 SS 和白噪噪声功率 N 的情情况下，只只要采用某某种编码系系统，我们们就能以任任意小的差差错概率，以以接近于 C 的传传输信息的的速率来传传送信息。但同时此此公式也指指出，在保保持信息传传输速率 C 不变变的条件下下，我们可可以用不同同频带宽度度 W 和和信噪功率率比 来来传输信息息
21、。换句话说说，频带 W 和信信噪比 是是可以互换换的。如果增加加频带宽度度，就可以以在较低的的信噪比的的情况下用用相同的信信息率以任任意小的差差错概率来来传输信息息。甚至在信信号被噪声声湮没的情情况下，只只要相应地地增加信号号带宽，也也能保持可可靠的通信信.此公式指指明了采用用扩展频谱谱信号进行行通信的优优越性，即即用扩展频频谱的方法法以换取信信噪比的增增益。下图 11-6显示出出了扩频和和解扩的全全过程图1-6扩频、解解扩原理图图由此，我们们可以看出出，扩频通通信具备以以下优点： 隐蔽性和BBaoMii性好 多个用户可可以同时占占用相同频频带，实现多址址 抗衰落、抗抗多径干扰扰 抗干扰能力力
22、强1.4 码序列地址码和扩扩频码的设设计是码分分多址体制制的关键技技术之一。具有良好好的相关特特性和随机机性的地址址码和扩频频码对码分分多址通信信是非常重重要的，对系统的的性能具有有决定的作作用，它直接关关系到系统统的多址能能力，关系到抗抗干扰、抗抗噪声、抗抗截获的能能力及多径径保护和抗抗衰落的能能力，关系到信信息数据的的隐蔽和BBaoMii，关系到捕捕获与同步步系统的实实现。在中需要采采用地址码码来区分不不同的地址址，其中主要要有以下四四种不同类类型：(1)用户户地址：用于区分分不同移动动用户；(2)多速速率(多媒媒体)业务务地址：用于多媒媒体业务中中区分不同同速率类型型的业务；(3)信道道
23、地址：用于区分分每个小区区或每个扇扇区内的不不同信道；(4)基站站地址：用于区分分不同基站站或扇区。其中：(11)、(22)多用于于反向信道道，以移动台台为主；(3)、(4)多用用于正向信信道，以基站为为主。1.4.1 码码（又称为为函数）有有着良好的的互相关和和较好的自自相关特性性，由于在中采采用了正交交码，下面我们们介绍码的的生成与性性质。码是正交交扩频码，根根据函数集集而产生。函数是一一类取值介介于1与-1的二元元正交函数数系。它有多种种等价定义义方法，最最常用的是是编号法。函数集是是完备的非非正弦型正正交函数集集，常用作作用户的地地址码。正交函数的的产生过程程如下图1-77所示图1-7
24、函数产生生过程码的功能如如下：在20000 1X中，码用于于进行前向向扩频，区区分扇区内内前向码分分信道，反向做正正交调制。码在前向向信道中的的应用如图图1-8所示。图1-8中，码在在中的应用用基站在相相同频率下下同时发送送几条信道道，一个扇扇区下的所所有手机都都将收到包包含所有信信道的复合合信号，并且且必须识别别需要解调调的信道。用码区分这这些前向信信道的方法法是：每个个扇区有664个不同同的码，每每个码是64，每一一个码经过过扩频后分分配给一条条信道，扩扩频速率是是1.22888。在手机终终端，接收收到的信号号应与所需需信道的码码相关。图1-8码前向信信道区分图图基站在相同同频率下同同时发
25、送几几条信道，一一个扇区下下的所有手手机都将收收到包含所所有信道的的复合信号，并且且必须识别别需要解调调的信道。用码区分这这些前向信信道的方法法是：每个个扇区有664个不同同的码，每每个码是64，每一一个码经过过扩频后分分配给一条条信道，扩扩频速率是是1.22888。在手机终终端，接收收到的信号号应与所需需信道的码码相关。前向信道包包括导频、同同步、寻呼呼、前向业业务信道等等。导频信道道占用码0，同步信信道占用码码32，寻呼呼信道占用用码1-7（通通常使用一一条寻呼信信道码1），前向向业务信道道可以自由由使用其余余的码。1.4.2 短码1. 短码的产生生过程如下下：伪随机序列列(码)具有类似似
26、噪声序列列的性质，是是一种貌似似随机但实实际上有规规律的周期期性二进制制序列，如果知道道当前码的的状态和产产生公式，则可推出出以后码的的状态。码的生成成过程原理理如图1-9所示。图1-9码生成过程程图中输入为为001，输出为一一个不断重重复100010111这7位数的序序列。码最初的多多项式是由由模2加算法产产生，其状态公公式由移位位寄存器和和异或门组组成，长度度取决于所所用寄存器器的长度（长长度为21)，属于于m序列。短码序列列由提供3327677的一五比特寄寄存器产生生（2一五-1），比特0加在序列列的最后一一位使其成成为327768。短码序列列与码的速速率相同，每每26.67毫秒重重复一
27、次，这327668 的序序列被划分分为5122种不同的的偏移（称称为偏移序序号），每每个偏移为为64。每个短码序序列的偏移移均与同序序列其它偏偏移正交。2. 短码序列具具有以下特特性： 短码序列可可以看作具具有I和Q两种不同同成分序列列的二维二二进制矢量量，每一个个的长度为为327668； 每一个短码码序列均与与它自身相相关，即与与时间偏置置为零的短短码序列相相关； 一个零偏置置短码序列列与它自身身的任何非非零偏置的的短码序列列正交。 实际中以664偏移做做为一个偏偏移序号()，即可用的的码是0511。短码序列主主要特性如如图1-10所示示。图1-100短码序序列主要特特性3. 短码的功能能有
28、：如果同时收收到两个基基站的信号号，每个基基站都发送送一系列前前向编码信信道，如何何区分这两两个基站的的信号？使使用短码序序列即可达达到这个目目的。短码用于于前向信道道的正交调调制，每个个载扇均使使用I、Q两种短码序序列进行数数字调制。我们可以以通过网络络规划将短短码分配给给不同的载载扇。短码序列列也用于数数字调制，前前向链路为为调制，反反向链路为为调制。1.4.3 长码1. 长码的产生生过程长码序列由由42位反馈馈移位寄存存器产生，产产生原理如如图1-111所示。图1-111长码产产生原理这个序列需需要41天10小时12分19.4秒循环一一次，因此此我们称之之为长码。长码序列列只有一个个，为
29、了对对同一载扇扇下的反向向信道（接接入信道和和反向业务务信道）进进行区分，长码序列应用偏移的方式。每个寄存器产生的比特均经过掩码，不同的掩码产生不同的偏移。该序列是根据42位长码寄存器的内容、32位的及掩码生成的，然后结果再经过一个异或门，输出的序列为长码序列。长码序列的的扩频速率率为1.22888 。2. 长码的功能能长码序列的的主要功能能用于反向向信道。当一个基站站为几个用用户服务时时，因为所所有的用户户都在相同同载频上，基基站很难区区分这些用用户，长码码序列则用用于在反向向信道上用用户的识别别和区分。在前向信道道长码序列列用于建立立用户与前前向业务信信道和寻呼呼信道的连连接。长码序列只只
30、有一个，因因此长码序序列应用偏偏移的方式式对同一载载扇下的反反向信道（接接入信道和和反向业务务信道）进进行区分。每个寄存存器产生的的比特均经经过掩码，不不同的掩码码产生不同同的偏移。用提供唯一一的长码序序列序列偏偏移，只有有32比特，而而移位寄存存器有422比特，因因此我们给给加上10比特的的前缀（1110000110000）。长码序列列是根据442位长码码寄存器的的内容、332位的及掩码码生成的，然然后结果再再经过一个个异或门，输输出的序列列为最终长长码序列。在接入信道道，接入信信道掩码用用于所有向向基站发送送消息的。1.4.4 三种扩频码码的比较下面对20000 11x系统中中的三种扩扩频
31、码进行行比较，具体说明明如表1-2所示。表1-2三种扩频频码比较码序列长度应用位置应用目的主要特性长码24211反向接入信信道反向业务信信道标识移动台台用户具有尖锐的的二值自相相关特性前向寻呼信信道前向业务信信道用于数据扰扰码短码2一五11所有前向信信道正交扩频，利利于调制平衡性所有反向信信道正交扩频，利利于调制，并并且用于标标识基站码64所有前向信信道正交扩频，前向信道化化区分正交性4/8/116/322前向补充信信道128前向快速寻寻呼信道16反向基本信信道正交扩频，反向信道化化区分32反向导频信信道2或4反向补充信信道1.5 关键技术1.5.1 功率控制1. 功率控制目目的的功率控制制包
32、括前向向功率控制制、反向功功率控制。如果小区中中的所有用用户均以相相同功率发发射，则靠靠近基站的的移动台到到达基站的的信号强，远远离基站的的移动台到到达基站的的信号弱，导导致强信号号掩盖弱信信号，这就就是移动通通信中的“远近效应应”问题。因为是一个个自干扰系系统，所有有用户共同同使用同一一频率，所所以“远近效应应”问题更加加突出。系系统中某个个用户信号号的功率（包包括前反向向）较强，对该用户被正确接收是有利的，但却会增加对共享的频带内其它的用户的干扰，甚至淹没其它用户的信号，结果使其它用户通信质量劣化，导致系统容量下降。为了克服远近效应，必须根据通信距离的不同，实时地调整发射机所需的功率，这就
33、是“功率控制”。“远近效应”如下图所示：信号被离基站近的手机信号“淹没”，无法通信一个就能阻塞整个小区图1-122远近效应功率控制的的原则如下下： 控制基站、移移动台的发发射功率：首先保证证信号经过过复杂多变变的无线空空间传输后后到达对方方接收机时时，能满足足正确解调调所需的解解调门限。 在满足上一一条的原则则下，尽可可能降低基基站、移动动台的发射射功率，以以降低用户户之间的干干扰，使网网络性能达达到最优。 距离基站越越近的移动动台比距离离基站越远远的或者处处于衰落区区的移动台台发射功率率要小。2. 前向功控的前向信道道功率要分分配给前向向导频信道道、同步信信道、寻呼呼信道和各各个业务信信道。
34、基站需要要调整分配配给每一个个信道的功功率，使处处于不同传传播环境下下的各个移移动台都得得到足够的的信号能量量。前向功率率控制的目目的就是实实现合理分分配前向业业务信道功功率，在保保证通讯质质量的前提提下，使其其对相邻基基站/扇区区产生的干干扰最小，也也就是使前前向信道的的发射功率率在满足移移动台解调调最小需求求信噪比的的情况下尽尽可能小。前向功控的原理如下图所示：图1-一三三前向功功控的原理理图移动台通过过上报当前前信道的质质量状况：上报周期期内的坏帧帧数，总帧帧数。据此此计算出当当前的，与与目标相比比，以此来来控制基站站进行前向向功率调整整。3. 1X中的前前向快速功功率控制系统的实际际应
35、用表明明，系统的的容量并不不仅仅是取取决于反向向容量，往往往还受限限于前向链链路的容量量。这就对对前向链路路的功率控控制提出了了更高的要要求。前向快速功功率控制就就是实现合合理分配前前向业务信信道功率，在在保证通讯讯质量的前前提下，使使其对相邻邻基站/扇扇区产生的的干扰最小小，也就是是使前向信信道的发射射功率在满满足移动台台解调最小小需求信噪噪比的情况况下尽可能能小。通过过调整，既既能维持基基站与位于小区区边缘的移移动台之间间的通信，又又能在较好好的通信传传输特性时时最大限度度地降低前前向发射功功率，减少少对相邻小小区的干扰扰，增加前前向链路的的相对容量量。前向快速功功率控制分分为前向外外环功
36、率控控制和前向向闭环功率率控制。在在外环使能能的情况下下，两种功功率控制机机制共同起起作用，达达到前向快快速功率控控制的目标标。前向快快速功率控控制虽然发发生作用的的点是在基基站侧，但但是进行功功率控制的的外环参数数和功率控控制比特都都是移动台台检测前向向链路的信信号质量得得出输出结结果，并把把最后的结结果通过反反向导频信信道上的功功率控制子子信道传给给基站。原原理图如下下图所示：图1-144前向快快速功率控控制原理4. 反向功控在系统的反反向链路中中引入了功功率控制，通通过调整用用户发射机机功率，使使各用户不不论在基站站覆盖区的的什么位置置和经过何何种传播环环境，都能能保证各个个用户信号号到
37、达基站站接收机时时具有相同同的功率。在在实际系统统中，由于于用户的移移动性，使使用户信号号的传播环环境随时变变化，致使使每时每刻刻到达基站站时所经历历的传播路路径、信号号强度、时时延、相移移都随机变变化，接受受信号的功功率在期望望值附近起起伏变化。反向功率控控制包括三三部分：开开环功率控控制、闭环环功率控制制和外环功功率控制。在实际系统统中，反向向功率控制制是由上述述三种功率率控制共同同完成的，即即首先对移移动台发射射功率作开开环估计，然然后由闭环环功率控制制和外环功功率控制对对开环估计计作进一步步修正，力力图做到精精确的功率率控制。（1）反向向开环功控控系统的每一一个移动台台都一直在在计算从
38、基基站到移动动台的路径径损耗，当当移动台接接收到从基基站来的信信号很强时时，表明要要么离基站站很近，要要么有一个个特别好的的传播路径径，这时移移动台可降降低它的发发送功率，而而基站依然然可以正常常接收；相相反，当移移动台接收收到的信号号很弱时，它它就增加发发送功率，以以抵消衰耗耗，这就是是开环功率率控制。开开环功率控控制简单、直直接，不需需在移动台台和基站之之间交换控控制信息，同同时控制速速度快并节节省开销。反向开环功控的原理如下图所示：B图1-一五五反向开开环功控的的原理图（2）反向向闭环功控反向闭环功功控正又分分为内环和和外环两部部分，内环环指基站接接收移动台台的信号后后，将其强强度与一门
39、门限（下面面称为“闭环门限限”）相比，如如果高于该该门限，向向移动台发发送“降低发射射功率”的功率控控制指令；否则发送送“增加发射射功率”的指令。外环的作作用是对内内环门限进进行调整，这这种调整是是根据基站站所接收到到的反向业业务信道的的指令指标标（误帧率率）的变化化来进行的的。通常都有一一定的目标标值，当实实际接收的的高于目标标值时，基基站就需要要提高内环环门限，以以增加移动动台的反向向发射功率率；反之，当当实际接收收的低于目目标值时，基基站就适当当降低内环环门限，以以降低移动动台的反向向发射功率率。最后，在在基站和移移动台的共共同作用下下，使基站站能够在保保证一定接接收质量的的前提下，让让
40、移动台以以尽可能低低的功率发发射信号，以以减小对其其它用户的的干扰，提提高容量。反向闭环环功控原理理如下所示示：图1-166反向闭闭环功控原原理图1.5.2 软切换1. 导频集“导频信号号”可用一个个导频信号号序列偏置置和一个载载频标明，一一个导频信信号集的所所有导频信信号具有相相同的载频频。移动台台搜索导频频信号以探探测现有的的信道，并并测量它们们的强度，当当移动台探探测了一个个导频信号号具有足够够的强度，但但并不与任任何分配给给它的前向向业务信道道相联系时时，它就发发送一条导导频信号强强度测量消消息至基站站，基站分分配一条前前向业务信信道给移动动台，并指指示移动台台开始切换换。业务状状态下
41、，相相对于移动动台来说，在在某一载频频下，所有有不同偏置置的导频信信号被分类类为如下集集合：有效导频信信号集：所所有与移动动台的前向向业务信道道相联系的的导频信号号。候选导频信信号集：当当前不在有有效导频信信号集里，但但是已经具具有足够的的强度，能能被成功解解调的导频频信号。相邻导频信信号集：由由于强度不不够，当前前不在有效效导频信号号集或候选选导频信号号集内，但但是可能会会成为有效效集或候选选集的导频频信号。剩余导频信信号集：在在当前载频频上，当前前系统里的的所有可能能的导频信信号集合（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1-177软切换换的导
42、频集集2. 软切换（1）软切切换的概念念所谓软切换换就是当移移动台需要要跟一个新新的基站通通信时，并并不先中断断与原基站站的联系。软切换是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。软切换有以以下几种方方式： 同一内相同同载频不同同扇区之间间的切换，也也就是通常常说的更软软切换（）； 同一内不同同之间相同同载频的切切换； 同一内，不不同的之间间相同载频频的切换。（2）软切切换的优点点、系统中广广泛采用硬硬切换技术术，当硬切切换发生时时，因为原原
43、基站与新新基的载波波频率不同同，移动台台必须在接接收新基站站的信号之之前，中断断与原基站站的通信，往往由于于在与原基基站链路切切断后，移移动台不能能立即得到到与新基站站之间的链链路，会中中断通信。另另外，当硬硬切换区域域面积狭窄窄时，会出出现新基站站与原基站站之间来回回切换的“乒乒乓效应”，影响响业务信道道的传输。在在系统中提提出的软切切换技术，与与硬切换技技术相比，具具有以下更更好的优点点： 软切换发生生时，移动动台只有在在取得了与与新基站的的链接之后后，才会中中断与原基基站的联系系，通信中中断的概率率大大降低低。 软切换进行行过程中，移移动台和基基站均采用用了分集接接收的技术术，有抵抗抗衰
44、落的能能力，不用用过多增加加移动台的的发射功率率；同时，基基站宏分集集接收保证证在参与软软切换的基基站中，只只需要有一一个基站能能正确接收收移动台的的信号就可可以进行正正常的通信信，由于通通过反向功功率控制，可可以使移动动台的发射射功率降至至最小，这这进一步降降低移动台台对其它用用户的干扰扰，增加了了系统反向向容量。 进入软切换换区域的移移动台即使使不能立即即得到与新新基站通信信的链路，也也可以进入入切换等待待的排队队队列，从而而减少了系系统的阻塞塞率。软切换示意意图如下图图1-一八八所示：图1-一八八软切换示示意图（3）更软软切换更软切换是是指发生在在同一基站站下不同扇扇区之间的的切换。在基
45、站收收发机（）侧侧，不同扇扇区天线的的接收信号号对基站来来说就相当当于不同的的多径分量量，由接收机进进行合并后送至，作作为此基站站的语音帧帧。而软切切换是由完完成的，将将来自不同同基站的信信号都送至至选择器，由由选择器选选择最好的的一路，再再进行话音音编解码。图1-199更软切切换示意图图软切换和更更软切换的的区别如下下图1-220所示：图1-200软切换换与更软切切换的区别别由图可以看看出，软切切换由帧处处理板进行行选择合并并，更软切切换不同分分支信号在在分集合并并。3. 硬切换当移动台从从一个基站站的覆盖范范围移动到到另外一个个基站的覆覆盖范围，通通过切换移移动台保持持与基站的的通信。硬切
46、换是是在呼叫过过程中，移移动台先中中断与原基基站的通信信，再与目目标基站取取得联系，发发生在分配配不同频率率或者不同同的帧偏置置的信道之之间的切换换。在呼叫过过程中，根根据候选导导频强度测测量报告和和门限值的的设置，基基站可能指指示移动台台进行硬切切换。硬切换可可以发生在在相邻的基基站集之间间，不同的的频率配置置之间，或或是不同的的帧偏置之之间。可以在同同一个小区区的不同载载波之间，也也可以在不不同小区的的不同载波波之间。在中，有以以下几种发发生硬切换换的情况： 不同的频率率间的硬切切换； 同一设备商商、同一频频率间的硬硬切换； 不同设备商商间的硬切切换； 不同的设备备商，同一一个频率上上同一系统统中的硬切切换。4. 软切换的相相关参数 ：导频信号号加入门限限，如果移移动台检查查相邻导频频信号集或或剩余导频频信号集中中的某一个个导频信号号的强度达达到，移动动台将把这这一导频信信号加到候候选