文档介绍：WCDMA系统之扰码原理与规划
概述
第二代移动通信系统GSM 采用时分多址的无线接入方式,对于规划工程师而言,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,采用码分多址的接入方式,并且由于是异步系统,所以WCDMA网络频率规划不同于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是靠不同的扰码,所以对扰码规划非常重要。
扰码介绍
OVSF码
扰码
数据
比特
扩频后
码片
扰码是一种伪随机序列(PN码),使用户信息伪随机化,以加强保密性
它具有类似噪声序列的性质,是一种貌似随机但实际上有规律的周期性二进制序列。通过扰码可以使用户数据进一步随机化,增强了保密性能,同时便于进行多址通信。
WCDMA扰码是两个m序列的叠加,成为Gold码序列
具有很好的自相关性:与自身不移位序列100%相关;与自身移位序列不相关或相关性很小;
具有很好的互相关性:与其它扰码相关性很小。
扰码分为:上行扰码和下行扰码,作用不同
扰码与扩频码
下行
上行
User 3 signal
User 3 signal
Scrambling code 1
Scrambling code 2
Scrambling code 3
User 2 signal
Spreading code
Spreading code
Spreading code
扰码1
扰码 2
扰码 3
User 2 signal
OVSF Code
OVSF Code
OVSF Code
User 1 signal
Spreading code 2
Spreading code 3
User 1 signal
User 2 signal
User 3 signal
OVSF Code 1
User 1 signal
User 2 signal
User 3 signal
扰码
OVSF Code 2
OVSF Code 3
OVSF码用来扩频,上行扰码用来区分UE,下行扰码用来区分小区
上行链路扰码
在WCDMA系统中,上行链路和下行链路采用不同的扰码,分别介绍如下:
在上行链路,扰码用于区分不同移动用户,所采用的扰码序列可分为短扰码和长扰码,各有224个。长扰码截短为10ms 的帧长度,每帧包含38400 个码片, Mchip/s;短扰码的长度为256个码片。上行链路中的扰码个数有几百万个,所以在上行链路方向上不必规划码资源。移动台上行链路的扰码是在建立连接时,由RNC 负责分配的。
目前系统主要采用的是上行长扰码,同一RNC内不同用户上行扰码不同。短码用于MUD(多用户检测),目前不用。
在下行链路,扰码用于区分不同的小区,扰码序列也采用Gold 序列,使用长码,共有218-1=262,143 个,但不使用短码。为了加速小区搜索的过程,仅有8192个码可以使用,分为512个集,每集里第1个为主扰码,其他15个为从扰码。512个主扰码又分64个组,每组8个主扰码。目前下行使用主扰码,每个小区仅分配一个主扰码。一般所讲的扰码规划就是指下行扰码的规划,通常扰码规划是由网络规划软件来完成的。下行链路中,除了SCH,PCH/PCPICH/PICH/AICH/SCCPCH都用主扰码或次扰码加扰,在每一帧上重复,以便于UE能找到正确的主扰码。
下行链路扰码
下行链路扰码划分示意图
下行扰码
集0
集1
…
集511
主扰码0
从扰码1
…
从扰码15
主扰码511×16
…
从扰码511×16+1
从扰码511×16+15
8192个扰码
512集
每集分为1个主扰码15个从扰码
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下行链路主扰码划分示意图
下行主扰码
组0
组1
…
组63
主扰码0
主扰码1
…
主扰码7
主扰码16*8*63
…
512个主扰码
64组
每组8个主扰码
主扰码16*8*63+16
主扰码16*8*63+16×7
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扰码规划的原理(1)
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:
扰码规划的原