ＣＤＭＡ網(wǎng)絡(luò)中ＰＮ規(guī)劃方法

朱李光

【摘要】在當(dāng)前CDMA網(wǎng)絡(luò)將大規(guī)模新增基站的背景下，文章介紹了CDMA網(wǎng)絡(luò)中PN的含義和作用，給出了網(wǎng)絡(luò)中PN規(guī)劃原則，包括地市內(nèi)規(guī)劃、省內(nèi)規(guī)劃及省際規(guī)劃；分析了PN規(guī)劃方法，包括PN區(qū)和簇的劃分，以及每個(gè)子簇內(nèi)小區(qū)PN分布的規(guī)劃。

【關(guān)鍵詞】CDMA PN碼 簇 復(fù)用

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)三大無線資源分別是功率資源、頻率資源和碼資源，PN碼在CDMA網(wǎng)絡(luò)中用于區(qū)分每個(gè)小區(qū)的無線信號(hào)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量關(guān)系重大。當(dāng)前電信CDMA準(zhǔn)備大規(guī)模加站，需要提前對(duì)PN進(jìn)行重規(guī)劃，為打造一個(gè)優(yōu)質(zhì)的精品網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)。

1 PN規(guī)劃概述

在CDMA系統(tǒng)中使用一對(duì)215長(zhǎng)的m序列用做前、反向鏈路的擴(kuò)頻，稱為I、Q PN序列。對(duì)于導(dǎo)頻信道而言，此對(duì)m序列也是導(dǎo)頻碼，不同的扇區(qū)用此碼的不同相位來區(qū)分。但要求不同扇區(qū)的相位差至少為64個(gè)比特，這樣，最多有215/64=512個(gè)不同的相位可用。

盡管所有的小區(qū)扇區(qū)都使用不同的PN偏置，然而從移動(dòng)臺(tái)端看來，由于傳播時(shí)延（鄰PN偏置干擾）和PN偏置復(fù)用距離不夠（同PN偏置干擾），會(huì)使某些非相關(guān)的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生干擾。另外，如果兩個(gè)小區(qū)扇區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)之間的傳輸時(shí)延剛好補(bǔ)償其PN碼的時(shí)間偏置，則在跟蹤導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，在切換過程中可能導(dǎo)致切換到錯(cuò)誤的小區(qū)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生掉話。因此在CDMA系統(tǒng)中應(yīng)對(duì)PN偏置進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。

2 PN規(guī)劃原則

2.1 地級(jí)市內(nèi)部PN規(guī)劃

（1）同PN小區(qū)覆蓋要有足夠隔離度；

（2）相鄰PN小區(qū)要有足夠隔離度，如果有相互重疊的區(qū)域，則要保證PN不會(huì)誤解；

（3）不同導(dǎo)頻間的相位應(yīng)具有一定的間隔，即：其它扇區(qū)不同PN偏置的導(dǎo)頻出現(xiàn)在本偏置的激活搜索窗口時(shí)，對(duì)當(dāng)前扇區(qū)的干擾應(yīng)小于某一門限；

（4）相同導(dǎo)頻的兩基站間應(yīng)有一定的復(fù)用距離，即：采用同一PN偏置的其它扇區(qū)對(duì)當(dāng)前扇區(qū)的干擾應(yīng)低于某一門限。

假設(shè)小區(qū)1中的移動(dòng)臺(tái)收到小區(qū)3的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度低于本小區(qū)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度T（dB）時(shí)，小區(qū)3的導(dǎo)頻對(duì)小區(qū)1的導(dǎo)頻不形成干擾，則要求：

(P1-L1)-(P3-L3)>T（1）

其中，P1、P3：基站1、3導(dǎo)頻功率；L1、L3：基站1、3導(dǎo)頻信號(hào)衰減損耗。

一般考慮各個(gè)基站功率配置相當(dāng)，即P1=P3，則L3-L1>T。

考慮發(fā)生干擾的邊界情況：移動(dòng)臺(tái)位于小區(qū)1的邊緣，且與小區(qū)3的距離在一條直線上。此時(shí)服務(wù)小區(qū)信號(hào)最弱，遠(yuǎn)端干擾小區(qū)信號(hào)最強(qiáng)，最易受干擾，即d1=r1，d3=D-d1，D指復(fù)用距離。

損耗公式通常可以表達(dá)為

L=rlgd+B（dB）（2）

則L3-L1=10rlg[(D-r1)/r1]>T

D=power(10,T/10r)*r1+r1=r1(power(10,T/10r)+1)

密集市區(qū)，r=4.5；郊區(qū)，r=3.8；一般T取24dB。

因此，密集市區(qū)，D=r*(power(10,24/45)+1)=5r；郊區(qū)，D=r*(power(10,24/38)+1)=6r（r為小區(qū)覆蓋半徑）。

2.2 省內(nèi)相鄰地級(jí)市PN規(guī)劃

以江西省為例，省內(nèi)各個(gè)地市之間PN獨(dú)立規(guī)劃，在交界處要核對(duì)是否有足夠隔離度（對(duì)于同PN和鄰PN）。與上饒交界地市有景德鎮(zhèn)、鷹潭、撫州、南昌、九江5個(gè)地市，其中以景德鎮(zhèn)和鷹潭與上饒的交界最多，邊界PN規(guī)劃要全省統(tǒng)籌考慮，避免出現(xiàn)PN混淆問題。

2.3 省界PN規(guī)劃

上饒地區(qū)與浙江、安徽、福建三省交界，其中與安徽和福建的交界處基本都是山區(qū)，不存在重疊覆蓋問題；主要是和浙江交界處，高速和國(guó)道的區(qū)域有較多重疊覆蓋區(qū)域，需要特別考慮。另外如果不同省PN步長(zhǎng)不一致，為保證交界處硬件切換成功，交界處PN必須為兩省PN步長(zhǎng)最小公倍數(shù)的整數(shù)倍。

3 PN規(guī)劃方法

3.1 PN區(qū)劃分

大區(qū)域基本按照縣城進(jìn)行劃分，共計(jì)11個(gè)區(qū)域，小區(qū)域設(shè)定為58個(gè)站以內(nèi)（1次復(fù)用），大區(qū)域設(shè)定為59～174個(gè)站（2～3次復(fù)用）。分區(qū)圖如圖2所示，其中標(biāo)記綠色為小區(qū)域，桔紅色為大區(qū)域：

3.2 PN簇劃分

PN間隔為3，共計(jì)有174個(gè)PN可用，如果為三扇區(qū)基站，則可用于58個(gè)三扇區(qū)配置基站使用。

3.3 PN小區(qū)分布

分完P(guān)N簇后，對(duì)每個(gè)PN子簇內(nèi)的小區(qū)PN分布，按照阿基米德螺旋形狀（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）進(jìn)行規(guī)劃。圖3中，紅色圓點(diǎn)表示基站，蜂窩表示扇區(qū)，白色的蜂窩表示空基站；第一個(gè)簇內(nèi)有15個(gè)基站，第二個(gè)簇內(nèi)有15個(gè)基站，第三個(gè)簇內(nèi)有14個(gè)基站，第四個(gè)簇內(nèi)有14個(gè)基站。

Dmax=3.15，R=0.20，Dmax=16R；Dmin=2.58，R=0.20，Dmin=13R。

假設(shè)各小區(qū)覆蓋半徑R相同。在PN復(fù)用時(shí)，盡量保證相同的PN盡可能遠(yuǎn)。經(jīng)過實(shí)踐和計(jì)算，這種分布將保證相同PN的復(fù)用距離D最大，為15.2R，最小復(fù)用距離為12R；相鄰PN的最小和最大復(fù)用距離分別為6.5R、7.5R，完全滿足復(fù)用距離D≥6R的要求。

Dmax=1.50，R=0.20，Dmax=7.5R；Dmin=1.30，R=0.20；Dmin=6.5R。

在鄰PN復(fù)用要求過程中，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中PN_INC=3，即當(dāng)1個(gè)相鄰PN經(jīng)過23公里傳輸后（由于電磁波傳輸存在相位時(shí)延，而PN又是靠相位來識(shí)別的），移動(dòng)臺(tái)就會(huì)誤解為PN+3。

從上述分析可知，采用區(qū)域分簇、PN內(nèi)分子簇、螺旋形布局的PN規(guī)劃方法，可以獲得最大的PN復(fù)用距離，非常適合大容量、高配置網(wǎng)絡(luò)的PN規(guī)劃。