ＷＣＤＭＡ系統中的擾碼規劃

摘 要：寬帶碼分多址(WCDMA)系統采用碼分多址的無線接入方式，不需頻率規劃，但需進行相鄰小區擾碼的規劃用以區分各小區。本文對WCDMA無線網絡規劃中的擾碼規劃原理進行了詳細的闡述。另外對實際網絡規劃時，擾碼規劃要考慮的問題進行了說明。 擾碼規劃的基本原則是：網絡中有重疊覆蓋的小區不能擁有相同的主擾碼。

關鍵詞：擾碼規劃；復用距離

中圖分類號：TN92 文獻標志碼：A 文章編號：1671-7953(2009)02-0090-03

第三代移動通信系統WCDMA與第二代移動通信系統GSM的無線接入技術不同，第二代移動通信系統GSM主要采用時分/頻分多址的無線接入方式，頻率規劃是非常重要的，因為它直接關系到網絡的性能質量。而在WCDMA系統中，它主要采用碼分多址的接入方式，所以WCDMA網絡不需要像GSM網絡的頻率規劃和IS-95 CDMA網絡的PN偏置規劃。在WCDMA網絡中，區分不同的用戶和基站主要靠不同的擾碼，所以要進行擾碼規劃。

1 擾碼規劃的原理

從網絡規劃的角度看，WCDMA擾碼規劃主要是指為小區分配主擾碼。WCDMA下行總共有512個主擾碼，每個小區分配一個主擾碼作為該小區的識別參數之一。當小區的數量大于512個時，可重復分配一個主擾碼給不同的小區，只要能保證使用相同主擾碼的小區之間的距離足夠大，使得接收信號在另外一個使用同一個主擾碼的小區覆蓋范圍內低于門限電平即可。

確定可使用同一擾碼的基站之間的最小距離是擾碼規劃的一個基本問題，也是關鍵問題。具體計算過程如下：

如圖1所示，假設兩個小區i和j使用的是相同的擾碼，兩個小區間的距離的鏈路損耗為Lij，兩個小區的覆蓋半徑分別為Ri和Rj。為了避免兩小區由于擾碼相同產生的擾碼模糊干擾，兩小區間的距離必須足夠大，使得在同一點遠端所使用具有相同擾碼小區的無線傳播信號，遠遠小于本端使用相同擾碼的小區無線信號。

由于擾碼是用于區分小區的，可用于移動臺的初始接入網絡、小區重選及切換等等，所以擾碼分配在系統規劃中是非常重要的。而在實際情況中，無線傳播環境、基站的位置不規則分布等等因素，使得擾碼規劃的效果評估很難確定。所以擾碼規劃的這一煩瑣工作通常是由網絡規劃軟件來完成。而軟件實現擾碼規劃的方法通常可以是如上圖所示的小區復用距離計算方法等來實現擾碼的自動分配。但擾碼規劃的原則是可以由網絡規劃工程師來確定的。

2 擾碼規劃的原則

下行擾碼規劃是完成將512組主擾碼分配給各扇區的過程。擾碼規劃應基于網絡規劃的最終結果，并遵循以下幾條原則：

1）同擾碼復用時，復用基站間要有足夠的地理隔離。

2）各典型無線環境的復用距離推薦為：密集城區：4km；一般城區：8.12km；郊區：18km；農村：75km；

注：對于三扇區基站的情況，由于扇區覆蓋的方向性，擾碼復用距離內的兩扇區可能在覆蓋上并沒有交疊的范圍，因此可以復用一個擾碼，所以三扇區的情況下，擾碼復用距離內的實際分配的擾碼數可以小于扇區總數。

擾碼規劃應充分考慮網絡分步建設的特點，預留一定數量的擾碼，以備網絡擴容以及室內分布系統使用。

在分析各個區域內最大使用的擾碼數目時，是按該區域內宏蜂窩基站的最小半徑進行計算。實際分配的擾碼數應根據規劃區域內的宏蜂窩基站數目進行分配。未用到的擾碼均可用于后續擴容。對于微蜂窩和室內分布系統，由于基站之間的隔離度較好，尤其是不同的室內分布系統之間，因此擾碼的復用率很高，預留100個擾碼供分配即可。要預留一定數目的擾碼作為邊界基站協調使用。

通常，一個大的WCDMA網絡會分成若干個子網絡，由不同的規劃者進行規劃。在不了解其他子網絡的擾碼分配方案時，很容易出現兩個子網邊界的基站分配了同一個擾碼，且同擾碼基站的站間距不滿足同擾碼復用距離而產生干擾的情況。

為避免這種情況發生，必須大家約定好預留一定數目的擾碼作為邊界基站協調使用。預留擾碼數目原則上為一個簇內可分配的擾碼數目(參見表1)，但實際使用的擾碼數目可小于此數目。

為了統起見，建議擾碼分配方案如下：

3 擾碼規劃方法

擾碼規劃的原則是：網絡中有重疊覆蓋的小區不能擁有相同的主擾碼。由上所述：擾碼的規劃可以是基于擾碼組或基于所有不同主擾碼的基礎上進行的擾碼規劃。基于所有不同擾碼的基礎上規劃擾碼就是只要滿足復用距離的條件下，把512個主擾碼分配給各個小區。而基于擾碼組的規劃是對每個基站分配一個不同的擾碼組，每個基站中的不同扇區則在這個擾碼組8個不同的擾碼中選擇進行分配。由小區初始搜索過程可知，終端通過捕獲輔同步信道來實現物理信道的幀同步，同時通過獲悉該小區的輔同步碼字組合，來確定該小區使用的主擾碼所屬的組別。定位到小區使用的主擾碼組后，再從8個主擾碼中找到與本小區匹配的主擾碼，捕獲主擾碼的工作即告結束。當相鄰小區使用同一個擾碼組中的擾碼時，由于二者的輔同步碼字組合相同，當二者信號強度接近時，終端的判別可能會出現困難，所以相鄰小區的擾碼最好分配在不同的擾碼組中。

對于擾碼組的分配，還要充分考慮實際規劃小區覆蓋大小，結合地域的實際情況考慮主擾碼的復用距離，尤其是地區邊界的擾碼分配要進行統一規劃。另外要根據網絡發展的情況適當的保留一些擾碼組的主擾碼以備網絡擴容使用。

4 結束語

本文對WCDMA系統中擾碼規劃問題做了簡單的探討，從中可以看出擾碼規劃的主要原理是在碼資源允許的情況下結合地域的實際特點，使主擾碼的復用距離盡量大。當相鄰小區使用同一個擾碼組中的擾碼時，由于二者的輔同步碼字組合相同，當二者信號強度接近時，終端的判別可能會出現困難，所以相鄰小區的擾碼最好分配在不同的擾碼組中。這對于WCDMA系統無線網絡規劃工程師具有較好的指導意義。

參考文獻

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