扰码规划与定义

WCDMA扰码定义与扰码规划

这次我们来讨论WCDMA系统中的扰码定义与扰码规划使用中的一些原则。

一、扰码与扰码组定义

WCDMA系统中，上行使用扰码来区分用户，下行使用扰码来区分小区，也就是说，扰码用来区分不同信源的信号。

对于上行物理信道，可用的扰码有长扰码和短扰码两种。长扰码和短扰码的数量均为224个。长扰码和短扰码的区别首先是长度的不同，长扰码是从Gold序列中截取的，长度为38400chips，周期正好为10ms，也就是一个无线帧的长度，短扰码是从S(2)码族中选出的，长度是256chips。其次，产生长扰码和短扰码的序列生成器的构成不同。目前在上行主要采用长扰码来区分用户。在同一个RNC 之内，不同用户的上行扰码是不同的。短扰码用在多用户检测(MUD, Multi-User Detection）技术当中，目前暂时不使用。

对于下行物理信道，共有262143(218-1）个扰码，但是只使用其中的0～8191号这8192个扰码。下行扰码也是从Gold序列中截取的，长度为38400chips，周期为10ms，即一个无线帧的长度。

如上图所示，这8192个扰码被分为512个集，每个集中有16个扰码，其中第一个扰码称为主扰码，后面其他15个扰码称为从扰码。从图中可以看出，主扰码的编号为16×i，从扰码的编号为（16×i＋1）～（16×i＋15），i 为扰码集的序号。目前系统主要采用这512个主扰码来区分小区，从扰码暂时未用。512个主扰码被进一步分为64个组，每组8个主扰码。第j 个主扰码组包括的主扰码的扰码号为16×（8×j＋k ），其中j=0～63，k=0～7。主扰码分组的目的是为了简化小区搜索的过程，加快UE 识别小区的速度。

二、扰码规划

WCDMA 系统中的扰码规划类似于GSM 系统中的频率规划，主要是为小区分配主扰码。WCDMA 系统中下行链路共有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。当小区的数量超过512个时，可重复分配一个主扰码给一个小区，只要保证使用相同主扰码的小区之间的距离足够大，使得接收的信号在另外一个使用同一主扰码的小区覆盖范围内低于门限电平即可。

所以扰码规划的主要思想是确定两个使用相同扰码的小区的最小无线传播距离。与GSM 频率规划中一样，这个距离称为复用距离。具体计算过程

如下图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L ij ，两个小区的覆盖半径分别为R i 和R j 。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。

所以必须满足以下不等式:

10log[L ij -max(R i ,R j )]α-10log[max(R i ,R j )]α≥PG dB (1)

其中:α表示路径损耗指数，PG dB 为处理增益，单位为dB 。上述不等式左边第一

项表示的是远端小区j 最小路径损耗，第二项表示的是本端最大路径损耗。由上述不等式可以得到满足不等式要求的L ij :

L ij ≥max(R i ,R j )(1+10PG dB /10α)(2)

扰码规划的最小复用距离需满足（2）式。扰码规划的目的就是确定扰码空间的复用模式。由R max 代替max(R i ,R j )，复用小区集中的小区数K ，其中小区间复用

距离L=R min ，R min 为覆盖面积最小小区的半径。则有满足扰码规划的最小小区复用

数:

以12.2KAMR 话音业务为例，PG

dB ＝ 24 dB，路径损耗指数α＝ 3，R

max

/ R

min

＝ 3，则可以算出小区复用数K ≥ 160，按3 扇区规划3K = 480，即复用集的大小为480 个扰码，还有512-480 ＝ 32 个富余的扰码可以使用。

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，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因素，使得扰码规划的效果评估很难进行。所以扰码规划这一繁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所示的小区复用距离计算方法或采用图论中图搜索问题的方法来实现

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。

∙扰码的规划可以基于扰码组或基于所有不同主扰码的基础上进行。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，每个基站中的不同小区则在这个扰码组8 个不同的扰码中

选择进行分配。由小区搜索过程可知，基于扰码组的规划方法中，基站中

不用小区的主同步码P – S C H 序列和辅同步码S -SCH 序列相同。而

基于所有不同扰码的基础上规划，基站各个小区的扰码属于不同的扰码组，主同步码P-SCH 序列是相同的，而辅同步码S-SCH 序列是不同的。由此

可见:基于扰码组的规划方法比基于所有不同扰码规划方法要方便、简单，在提供移动台搜索小区上更加快速、灵活。所以一般扰码的规划是在主扰

码组的基础上进行规划。在确定规划原则后，要考虑扰码组的复用距离。

这主要是通过计算信号的C/I来完成,具体方法如上述扰码规划原理。

∙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地保留一些扰码组的主扰码以备网络

扩容使用。

∙另外在实际扰码的规划中，为了使移动台尽快搜索到小区、与邻区建立同步，从而达到允许快速切换的目的。要求小区和它的邻区扰码应该属于尽

可能少的扰码组，因为每多解调一个扰码组，就需要额外的20ms。所以

合理地根据网络结构和无线环境来规划扰码是非常重要的。如在密集城区，高站点密集形成了较为复杂的邻区列表和切换关系，就应该使用比较少的

扰码组，以减少搜索时间，提高网络质量。所以实际规划中并不是所有的

扰码组都会使用完，具体使用的数量要根据将来实际网络规划情况来定。

另外如果网络使用了第二个载波，所有的扰码就可以重复使用。