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摘 要:宽带码分多址(WCDMA)系统采用码分多址的无线接入方式,不需频率规划,但需进行相邻小区扰码的规划用以区分各小区。本文对WCDMA无线网络规划中的扰码规划原理进行了详细的阐述。另外对实际网络规划时,扰码规划要考虑的问题进行了说明。 扰码规划的基本原则是:网络中有重叠覆盖的小区不能拥有相同的主扰码。
关键词:扰码规划;复用距离
中图分类号:TN92 文献标志码:A 文章编号:1671-7953(2009)02-0090-03
第三代移动通信系统WCDMA与第二代移动通信系统GSM的无线接入技术不同,第二代移动通信系统GSM主要采用时分/频分多址的无线接入方式,频率规划是非常重要的,因为它直接关系到网络的性能质量。而在WCDMA系统中,它主要采用码分多址的接入方式,所以WCDMA网络不需要像GSM网络的频率规划和IS-95 CDMA网络的PN偏置规划。在WCDMA网络中,区分不同的用户和基站主要靠不同的扰码,所以要进行扰码规划。
1 扰码规划的原理
从网络规划的角度看,WCDMA扰码规划主要是指为小区分配主扰码。WCDMA下行总共有512个主扰码,每个小区分配一个主扰码作为该小区的识别参数之一。当小区的数量大于512个时,可重复分配一个主扰码给不同的小区,只要能保证使用相同主扰码的小区之间的距离足够大,使得接收信号在另外一个使用同一个主扰码的小区覆盖范围内低于门限电平即可。
确定可使用同一扰码的基站之间的最小距离是扰码规划的一个基本问题,也是关键问题。具体计算过程如下:
如图1所示,假设两个小区i和j使用的是相同的扰码,两个小区间的距离的链路损耗为Lij,两个小区的覆盖半径分别为Ri和Rj。为了避免两小区由于扰码相同产生的扰码模糊干扰,两小区间的距离必须足够大,使得在同一点远端所使用具有相同扰码小区的无线传播信号,远远小于本端使用相同扰码的小区无线信号。
由于扰码是用于区分小区的,可用于移动台的初始接入网络、小区重选及切换等等,所以扰码分配在系统规划中是非常重要的。而在实际情况中,无线传播环境、基站的位置不规则分布等等因素,使得扰码规划的效果评估很难确定。所以扰码规划的这一烦琐工作通常是由网络规划软件来完成。而软件实现扰码规划的方法通常可以是如上图所示的小区复用距离计算方法等来实现扰码的自动分配。但扰码规划的原则是可以由网络规划工程师来确定的。
2 扰码规划的原则
下行扰码规划是完成将512组主扰码分配给各扇区的过程。扰码规划应基于网络规划的最终结果,并遵循以下几条原则:
1)同扰码复用时,复用基站间要有足够的地理隔离。
2)各典型无线环境的复用距离推荐为:密集城区:4km;一般城区:8.12km;郊区:18km;农村:75km;
注:对于三扇区基站的情况,由于扇区覆盖的方向性,扰码复用距离内的两扇区可能在覆盖上并没有交叠的范围,因此可以复用一个扰码,所以三扇区的情况下,扰码复用距离内的实际分配的扰码数可以小于扇区总数。
扰码规划应充分考虑网络分步建设的特点,预留一定数量的扰码,以备网络扩容以及室内分布系统使用。
在分析各个区域内最大使用的扰码数目时,是按该区域内宏蜂窝基站的最小半径进行计算。实际分配的扰码数应根据规划区域内的宏蜂窝基站数目进行分配。未用到的扰码均可用于后续扩容。对于微蜂窝和室内分布系统,由于基站之间的隔离度较好,尤其是不同的室内分布系统之间,因此扰码的复用率很高,预留100个扰码供分配即可。要预留一定数目的扰码作为边界基站协调使用。
通常,一个大的WCDMA网络会分成若干个子网络,由不同的规划者进行规划。在不了解其他子网络的扰码分配方案时,很容易出现两个子网边界的基站分配了同一个扰码,且同扰码基站的站间距不满足同扰码复用距离而产生干扰的情况。
为避免这种情况发生,必须大家约定好预留一定数目的扰码作为边界基站协调使用。预留扰码数目原则上为一个簇内可分配的扰码数目(参见表1),但实际使用的扰码数目可小于此数目。
为了统起见,建议扰码分配方案如下:
3 扰码规划方法
扰码规划的原则是:网络中有重叠覆盖的小区不能拥有相同的主扰码。由上所述:扰码的规划可以是基于扰码组或基于所有不同主扰码的基础上进行的扰码规划。基于所有不同扰码的基础上规划扰码就是只要满足复用距离的条件下,把512个主扰码分配给各个小区。而基于扰码组的规划是对每个基站分配一个不同的扰码组,每个基站中的不同扇区则在这个扰码组8个不同的扰码中选择进行分配。由小区初始搜索过程可知,终端通过捕获辅同步信道来实现物理信道的帧同步,同时通过获悉该小区的辅同步码字组合,来确定该小区使用的主扰码所属的组别。定位到小区使用的主扰码组后,再从8个主扰码中找到与本小区匹配的主扰码,捕获主扰码的工作即告结束。当相邻小区使用同一个扰码组中的扰码时,由于二者的辅同步码字组合相同,当二者信号强度接近时,终端的判别可能会出现困难,所以相邻小区的扰码最好分配在不同的扰码组中。
对于扰码组的分配,还要充分考虑实际规划小区覆盖大小,结合地域的实际情况考虑主扰码的复用距离,尤其是地区边界的扰码分配要进行统一规划。另外要根据网络发展的情况适当的保留一些扰码组的主扰码以备网络扩容使用。
4 结束语
本文对WCDMA系统中扰码规划问题做了简单的探讨,从中可以看出扰码规划的主要原理是在码资源允许的情况下结合地域的实际特点,使主扰码的复用距离尽量大。当相邻小区使用同一个扰码组中的扰码时,由于二者的辅同步码字组合相同,当二者信号强度接近时,终端的判别可能会出现困难,所以相邻小区的扰码最好分配在不同的扰码组中。这对于WCDMA系统无线网络规划工程师具有较好的指导意义。
参考文献
[1] 彭木根,土文博.3G无线资源管理与网络规划优化[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[2] YI Pin,Eric Wang. Cell Search in W-CDMA[C].IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS,2000(18)8.
[3] Lee WC.Y Mobile Cellular Telecommunications[J]. Analog and Digital System,1995:398~407.
[4] Lee WC.Y Overview of cellular CDMA[C]. IEEE Trans. On VT,1991,40(2)291-302.
关键词:扰码规划;复用距离
中图分类号:TN92 文献标志码:A 文章编号:1671-7953(2009)02-0090-03
第三代移动通信系统WCDMA与第二代移动通信系统GSM的无线接入技术不同,第二代移动通信系统GSM主要采用时分/频分多址的无线接入方式,频率规划是非常重要的,因为它直接关系到网络的性能质量。而在WCDMA系统中,它主要采用码分多址的接入方式,所以WCDMA网络不需要像GSM网络的频率规划和IS-95 CDMA网络的PN偏置规划。在WCDMA网络中,区分不同的用户和基站主要靠不同的扰码,所以要进行扰码规划。
1 扰码规划的原理
从网络规划的角度看,WCDMA扰码规划主要是指为小区分配主扰码。WCDMA下行总共有512个主扰码,每个小区分配一个主扰码作为该小区的识别参数之一。当小区的数量大于512个时,可重复分配一个主扰码给不同的小区,只要能保证使用相同主扰码的小区之间的距离足够大,使得接收信号在另外一个使用同一个主扰码的小区覆盖范围内低于门限电平即可。
确定可使用同一扰码的基站之间的最小距离是扰码规划的一个基本问题,也是关键问题。具体计算过程如下:
如图1所示,假设两个小区i和j使用的是相同的扰码,两个小区间的距离的链路损耗为Lij,两个小区的覆盖半径分别为Ri和Rj。为了避免两小区由于扰码相同产生的扰码模糊干扰,两小区间的距离必须足够大,使得在同一点远端所使用具有相同扰码小区的无线传播信号,远远小于本端使用相同扰码的小区无线信号。
由于扰码是用于区分小区的,可用于移动台的初始接入网络、小区重选及切换等等,所以扰码分配在系统规划中是非常重要的。而在实际情况中,无线传播环境、基站的位置不规则分布等等因素,使得扰码规划的效果评估很难确定。所以扰码规划的这一烦琐工作通常是由网络规划软件来完成。而软件实现扰码规划的方法通常可以是如上图所示的小区复用距离计算方法等来实现扰码的自动分配。但扰码规划的原则是可以由网络规划工程师来确定的。
2 扰码规划的原则
下行扰码规划是完成将512组主扰码分配给各扇区的过程。扰码规划应基于网络规划的最终结果,并遵循以下几条原则:
1)同扰码复用时,复用基站间要有足够的地理隔离。
2)各典型无线环境的复用距离推荐为:密集城区:4km;一般城区:8.12km;郊区:18km;农村:75km;
注:对于三扇区基站的情况,由于扇区覆盖的方向性,扰码复用距离内的两扇区可能在覆盖上并没有交叠的范围,因此可以复用一个扰码,所以三扇区的情况下,扰码复用距离内的实际分配的扰码数可以小于扇区总数。
扰码规划应充分考虑网络分步建设的特点,预留一定数量的扰码,以备网络扩容以及室内分布系统使用。
在分析各个区域内最大使用的扰码数目时,是按该区域内宏蜂窝基站的最小半径进行计算。实际分配的扰码数应根据规划区域内的宏蜂窝基站数目进行分配。未用到的扰码均可用于后续扩容。对于微蜂窝和室内分布系统,由于基站之间的隔离度较好,尤其是不同的室内分布系统之间,因此扰码的复用率很高,预留100个扰码供分配即可。要预留一定数目的扰码作为边界基站协调使用。
通常,一个大的WCDMA网络会分成若干个子网络,由不同的规划者进行规划。在不了解其他子网络的扰码分配方案时,很容易出现两个子网边界的基站分配了同一个扰码,且同扰码基站的站间距不满足同扰码复用距离而产生干扰的情况。
为避免这种情况发生,必须大家约定好预留一定数目的扰码作为边界基站协调使用。预留扰码数目原则上为一个簇内可分配的扰码数目(参见表1),但实际使用的扰码数目可小于此数目。
为了统起见,建议扰码分配方案如下:
3 扰码规划方法
扰码规划的原则是:网络中有重叠覆盖的小区不能拥有相同的主扰码。由上所述:扰码的规划可以是基于扰码组或基于所有不同主扰码的基础上进行的扰码规划。基于所有不同扰码的基础上规划扰码就是只要满足复用距离的条件下,把512个主扰码分配给各个小区。而基于扰码组的规划是对每个基站分配一个不同的扰码组,每个基站中的不同扇区则在这个扰码组8个不同的扰码中选择进行分配。由小区初始搜索过程可知,终端通过捕获辅同步信道来实现物理信道的帧同步,同时通过获悉该小区的辅同步码字组合,来确定该小区使用的主扰码所属的组别。定位到小区使用的主扰码组后,再从8个主扰码中找到与本小区匹配的主扰码,捕获主扰码的工作即告结束。当相邻小区使用同一个扰码组中的扰码时,由于二者的辅同步码字组合相同,当二者信号强度接近时,终端的判别可能会出现困难,所以相邻小区的扰码最好分配在不同的扰码组中。
对于扰码组的分配,还要充分考虑实际规划小区覆盖大小,结合地域的实际情况考虑主扰码的复用距离,尤其是地区边界的扰码分配要进行统一规划。另外要根据网络发展的情况适当的保留一些扰码组的主扰码以备网络扩容使用。
4 结束语
本文对WCDMA系统中扰码规划问题做了简单的探讨,从中可以看出扰码规划的主要原理是在码资源允许的情况下结合地域的实际特点,使主扰码的复用距离尽量大。当相邻小区使用同一个扰码组中的扰码时,由于二者的辅同步码字组合相同,当二者信号强度接近时,终端的判别可能会出现困难,所以相邻小区的扰码最好分配在不同的扰码组中。这对于WCDMA系统无线网络规划工程师具有较好的指导意义。
参考文献
[1] 彭木根,土文博.3G无线资源管理与网络规划优化[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[2] YI Pin,Eric Wang. Cell Search in W-CDMA[C].IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS,2000(18)8.
[3] Lee WC.Y Mobile Cellular Telecommunications[J]. Analog and Digital System,1995:398~407.
[4] Lee WC.Y Overview of cellular CDMA[C]. IEEE Trans. On VT,1991,40(2)291-302.