????? 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 擾碼規劃的基本原理
????? WCDMA系統中的擾碼規劃類似于GSM系統中的頻率規劃，主要是為小區分配主擾碼(PSC)。WCDMA系統中下行鏈路共有512個PSC，每個小區分配一個PSC作為該小區的識別參數之一。當小區的數量超過512個時，可重復分配一個PSC給一個小區，只要保證使用相同PSC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PSC的小區覆蓋范圍內低于門限電平即可。所以擾碼規劃的主要思想是確定兩個使用相同擾碼的小區的最小無線傳播距離——復用距離。具體計算過程如下：

????? 如圖1所示，為了分析上的方便，假設所有小區中基站的發射功率相等且忽略噪聲，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Lij，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，兩小區的距離必須足夠大，使得遠端具有相同擾碼的小區的無線傳播信號遠遠小于本端小區的無線信號。所以必須滿足以下不等式：

????? 其中：α表示路徑損耗指數，PGdB為處理增益，單位為dB。上述不等式左邊第一項表示的是遠端小區j最小路徑損耗，第二項表示的是本端小區i最大路徑損耗。由上述不等式可以得到滿足不等式要求的Lij：

????? 上述不等式描述了滿足擾碼規劃的復用距離。擾碼規劃的目的就是確定擾碼空間的復用模式。由Rmax代替max(Ri,Rj)，復用小區集中的小區數為K，小區間復用距離，Rmin為覆蓋面積最小小區的小區半徑，則有滿足擾碼規劃的最小小區復用數：

????? 以12.2 kb/s AMR話音業務為例，PGdB＝24 dB，路徑損耗指數α＝3，Rmax/Rmin＝3，則可以算出小區復用數K≥160，按3小區規劃3K=480，即復用集的大小為480個擾碼，還有512－480＝32個富余的擾碼可以被使用。

????? 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。所以擾碼規劃通常是由網絡規劃軟件來完成。軟件實現擾碼規劃通常可以采用如上所示的小區復用距離計算方法來實現擾碼的自動分配，但擾碼規劃的原則是由網絡規劃工程師來確定的。

2 擾碼規劃的原則

2.1 小區搜索過程
????? 由18位長的移位寄存器可以產生218-1個擾碼，由于過多的擾碼會使移動臺的搜索時間過長，系統設計復雜，所以在3GPP規范中只選取了其中的8 192個擾碼。這些擾碼分為512個集合，每個集合包括一個PSC和15個輔擾碼(SSC)。每個小區使用其中的一個PSC。進一步這512個PSC分為64組，每組8個PSC。

????? 擾碼規劃的目的是使移動臺快速、準確地完成小區搜索、識別和同步。為此先簡單地介紹一下小區的搜索過程。通常，終端在事先不知道小區任何信息的情況下搜索小區，需要經過時隙同步、幀同步、捕獲PSC 3個步驟。其中時隙同步和幀同步要涉及到主同步信道(P-SCH)和輔同步信道(S-SCH)。

????? 主和輔同步信道的10 ms無線幀分成15個時隙，每個長為2 560 chip。圖2所示為同步信道(SCH)無線幀的結構。P-SCH包括一個長為256 chip的PSC，系統中每個小區的PSC是相同的，每個時隙發射一次，圖2中用acp來表示。S-SCH重復發射一個有15個序列的SSC，碼長為256 chip，與P-SCH并行傳輸。在圖2中SSC用來表示，其中i=0,1......63為擾碼碼組的序號，k=0,1,2......14為時隙號。SSC是從長為256 chip的16個不同碼中挑選出來的一個碼，在S-SCH上的序列表示小區的下行擾碼所屬的碼組。

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????? 小區搜索的第一步是時隙同步，所有小區的PSC相同，而且終端預先知道其碼片序列，因此只需要用一個性能較好的匹配濾波器就可以檢測、捕獲到該PSC，從而確定各物理信道的時隙邊界。第二步是幀同步，S-SCH上發送SSC，SSC也是256個碼片，在每個時隙的開始處與PSC一起發送，每個時隙使用一個SSC。所不同的是，SSC總共有16個不同的碼片序列，這些SSC被編排成64個不同的組合，每個組合為15個SSC字長，用于一個無線幀，需要注意的是，在某一組合中同一SSC可能出現若干次，而每個組合對應于一組PSC。這樣在第二步就可以確定該小區使用的PSC所屬的組。在前兩步確定了擾碼組的基礎上，再從8個PSC中找到與本小區匹配的PSC，捕獲PSC的工作即告結束。

2.2 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：擾碼規劃可以是基于擾碼組或基于所有不同擾碼進行的擾碼規劃。基于所有不同擾碼的規劃是只要滿足復用距離的條件下，把512個PSC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個不同擾碼中選擇進行分配。

????? 由小區搜索過程可知，這兩種分配方法的不同之處是：基于擾碼組的規劃方法中，基站中不同扇區的PSC序列和SSC序列是相同的。而基于所有不同擾碼的規劃，基站各個不同扇區的擾碼屬于不同的擾碼組，PSC序列是相同的，而SSC序列是不同的。由此可見：基于擾碼組的規劃方法比基于所有不同擾碼的規劃方法要方便、簡單，在提供移動臺搜索小區上更加快速，靈活。所以一般擾碼的規劃是在主擾碼組的基礎上進行規劃。在確定規劃原則后，要考慮擾碼組的復用距離。這主要是通過計算信號的載干比(C/I)來完成。

????? 表1給出的是一個擾碼規劃的實例[1]。

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????? 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PSC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保留一些擾碼組的PSC以備網絡擴容使用。

????? 在實際的擾碼規劃中，為了使移動臺盡快地搜索到小區、與鄰區建立同步，從而達到允許快速切換的目的，要求小區和它的鄰區擾碼應該屬于盡可能少的擾碼組。因為每多解調一個擾碼組，就需要額外的20 ms時間[2]。由此可見，合理地根據網絡結構和無線環境來規劃擾碼是非常重要的。如在密集城區，高密集站點形成了較為復雜的鄰區列表和切換關系，就應該使用比較少的擾碼組，以減少搜索時間，提高網絡質量。所以實際規劃中并不是所有的擾碼組都會使用完，具體使用的數量要根據將來實際網絡規劃情況來定。另外如果網絡使用了第二個載波，所有的擾碼就可以重復使用。

3 結束語
????? 由于WCDMA系統中引入了新的業務需求以及在系統無線接口等方面不同于第二代GSM系統，所以在無線網絡的規劃設計方面也就不同于GSM系統。本文對WCDMA系統中擾碼規劃問題做了詳細的探討，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PSC的復用距離盡量大。同時在進行擾碼規劃時，采用基于擾碼組的規劃方法可以加速移動臺的小區搜索過程，而且規劃起來比較靈活、簡單。所有這些結論對于WCDMA系統無線網絡規劃工程師具有較好的指導意義。