ＣＤＭＡ网络中ＰＮ规划方法

朱李光

【摘要】在当前CDMA网络将大规模新增基站的背景下，文章介绍了CDMA网络中PN的含义和作用，给出了网络中PN规划原则，包括地市内规划、省内规划及省际规划；分析了PN规划方法，包括PN区和簇的划分，以及每个子簇内小区PN分布的规划。

【关键词】CDMA PN码 簇 复用

移动通信网络三大无线资源分别是功率资源、频率资源和码资源，PN码在CDMA网络中用于区分每个小区的无线信号，对整个网络运行质量关系重大。当前电信CDMA准备大规模加站，需要提前对PN进行重规划，为打造一个优质的精品网络打下基础。

1 PN规划概述

在CDMA系统中使用一对215长的m序列用做前、反向链路的扩频，称为I、Q PN序列。对于导频信道而言，此对m序列也是导频码，不同的扇区用此码的不同相位来区分。但要求不同扇区的相位差至少为64个比特，这样，最多有215/64=512个不同的相位可用。

尽管所有的小区扇区都使用不同的PN偏置，然而从移动台端看来，由于传播时延（邻PN偏置干扰）和PN偏置复用距离不够（同PN偏置干扰），会使某些非相关的导频信号产生干扰。另外，如果两个小区扇区的导频信号之间的传输时延刚好补偿其PN码的时间偏置，则在跟踪导频信号时会产生错误，在切换过程中可能导致切换到错误的小区，严重时甚至会发生掉话。因此在CDMA系统中应对PN偏置进行详细规划。

2 PN规划原则

2.1 地级市内部PN规划

（1）同PN小区覆盖要有足够隔离度；

（2）相邻PN小区要有足够隔离度，如果有相互重叠的区域，则要保证PN不会误解；

（3）不同导频间的相位应具有一定的间隔，即：其它扇区不同PN偏置的导频出现在本偏置的激活搜索窗口时，对当前扇区的干扰应小于某一门限；

（4）相同导频的两基站间应有一定的复用距离，即：采用同一PN偏置的其它扇区对当前扇区的干扰应低于某一门限。

假设小区1中的移动台收到小区3的导频信号强度低于本小区导频信号强度T（dB）时，小区3的导频对小区1的导频不形成干扰，则要求：

(P1-L1)-(P3-L3)>T（1）

其中，P1、P3：基站1、3导频功率；L1、L3：基站1、3导频信号衰减损耗。

一般考虑各个基站功率配置相当，即P1=P3，则L3-L1>T。

考虑发生干扰的边界情况：移动台位于小区1的边缘，且与小区3的距离在一条直线上。此时服务小区信号最弱，远端干扰小区信号最强，最易受干扰，即d1=r1，d3=D-d1，D指复用距离。

损耗公式通常可以表达为

L=rlgd+B（dB）（2）

则L3-L1=10rlg[(D-r1)/r1]>T

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

密集市区，r=4.5；郊区，r=3.8；一般T取24dB。

因此，密集市区，D=r*(power(10,24/45)+1)=5r；郊区，D=r*(power(10,24/38)+1)=6r（r为小区覆盖半径）。

2.2 省内相邻地级市PN规划

以江西省为例，省内各个地市之间PN独立规划，在交界处要核对是否有足够隔离度（对于同PN和邻PN）。与上饶交界地市有景德镇、鹰潭、抚州、南昌、九江5个地市，其中以景德镇和鹰潭与上饶的交界最多，边界PN规划要全省统筹考虑，避免出现PN混淆问题。

2.3 省界PN规划

上饶地区与浙江、安徽、福建三省交界，其中与安徽和福建的交界处基本都是山区，不存在重叠覆盖问题；主要是和浙江交界处，高速和国道的区域有较多重叠覆盖区域，需要特别考虑。另外如果不同省PN步长不一致，为保证交界处硬件切换成功，交界处PN必须为两省PN步长最小公倍数的整数倍。

3 PN规划方法

3.1 PN区划分

大区域基本按照县城进行划分，共计11个区域，小区域设定为58个站以内（1次复用），大区域设定为59～174个站（2～3次复用）。分区图如图2所示，其中标记绿色为小区域，桔红色为大区域：

3.2 PN簇划分

PN间隔为3，共计有174个PN可用，如果为三扇区基站，则可用于58个三扇区配置基站使用。

3.3 PN小区分布

分完PN簇后，对每个PN子簇内的小区PN分布，按照阿基米德螺旋形状（顺时针旋转）进行规划。图3中，红色圆点表示基站，蜂窝表示扇区，白色的蜂窝表示空基站；第一个簇内有15个基站，第二个簇内有15个基站，第三个簇内有14个基站，第四个簇内有14个基站。

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

假设各小区覆盖半径R相同。在PN复用时，尽量保证相同的PN尽可能远。经过实践和计算，这种分布将保证相同PN的复用距离D最大，为15.2R，最小复用距离为12R；相邻PN的最小和最大复用距离分别为6.5R、7.5R，完全满足复用距离D≥6R的要求。

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

在邻PN复用要求过程中，当前网络中PN_INC=3，即当1个相邻PN经过23公里传输后（由于电磁波传输存在相位时延，而PN又是靠相位来识别的），移动台就会误解为PN+3。

从上述分析可知，采用区域分簇、PN内分子簇、螺旋形布局的PN规划方法，可以获得最大的PN复用距离，非常适合大容量、高配置网络的PN规划。