宽带码分多址多载频扩容策略

郑劲松

（福州海峡职业技术学院 计算机通信工程系，福建 福州 350014）

宽带码分多址多载频扩容策略

郑劲松

（福州海峡职业技术学院 计算机通信工程系，福建 福州 350014）

从WCDMA网络的容量需要出发，提出多载频组网的必要性，分析多载频组网需要解决的问题，提出影响WCDMA网络性能优劣的关键技术，包括负荷均衡策略、空闲态策略、硬指配策略、硬切换策略等。

多载频；容量；硬指配

随着UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统，国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一）网络的大规模建设，WCDMA网络越来越成熟，3G用户的增加必然会导致容量受限，对于蜂窝密集程度高，无法通过增加基站来满足容量需求的区域可以采取多载频组网，多载频组网是UMTS网络最经济、实用、快捷的扩容方式，在话务集中的热点区域如密集城区大部分采用多载波配置。

为了应对随时可能发生的意外事故，建立切实可行的应急响应机制，并及时吸取以往的和他网的经验教训，对机制进行合理化的修改，使得意外发生后能够在第一时间做出反应，将危害降到最低，保证电网的安全运行。

1 多载频组网的需求

在WCDMA（宽带码分多址）建网初期，所有基站都使用一个基本载频覆盖，但是，随着用户数和话务量的不断增加，在人口密集的话务热点区的基站负荷越来越高，当这些基站负荷超出单载频容量极限时，就需要用到多载波组网增加载频来扩大网络容量。多载波组网是指在同一个覆盖区域中有多个UMTS同覆盖小区，这些小区通过设置正确的参数，采取不同的频率，实现各个载波之间的负荷均衡，同时根据各个载波的负荷情况实现UE在不同载波上的驻留。

覆盖全网的载频叫做基本载频，只覆盖热点地区的载频叫做叠加载频，对于话务较低的区域，基站仍然采用一个基本载频就可以满足容量需求，但是，在用户数比较多的话务密集热点区域，基站就需要增加叠加载频，扩容为双载波，甚至多载波，因此，在一些重要的会场、写字楼、大型集散中心、政府大楼、娱乐活动场所、大学宿舍区这些话务量密集的地方就需要用到多载波组网。而在话务稀疏的非热点区域如郊区仍然维持单载波。因此，在WCDMA网络的不同区域可能装配了不同数目的载频。

2 多载频组网需要解决的问题

2.1 多个载频覆盖不一致

2.2 手机空闲态

不同的频点承担负荷不同，受到的外界干扰和系统内同频干扰的不同，另外，还有信号衰减不同，会造成同个小区各载频的前后向覆盖不一致。比如，在叠加载频所处区域其覆盖一般比基本载频更远一些，叠加载频承担的软切换话务量较少，受到的同频干扰更小[1]。

(4) 产生一个服从均匀分布的随机数μ∈(0,1),将其与鸟蛋被发现的概率Ra对比,保留Kt中被发现概率较小的鸟巢位置,对被发现概率较大的鸟巢位置进行随机改变,并与上一步Kt中的位置进行对比,保留测试值更好的位置,从而得到一组更佳的鸟巢位置:,,,…,

As为内参物对照品s的峰面积，Cs为内参物对照品s的质量浓度，Ai为某待测成分对照品i的峰面积，Ci为某待测成分对照品i的质量浓度

多载频的话务均衡、切换、承载业务等应做到针对具体场景、环境、需求来精确设置，而不是使用统一的默认设置，统一设置容易造成部分多载频存在话务负荷不均衡、下切成功率低等问题。比如孤岛多载频基站应用问题：一些地市存在多载频孤岛基站，有利于节省载频资源和减少设备投资，但也容易造成第一载频话务负荷较重，通话质量、覆盖受到影响，在高话务的情况下，如果多载频参数设置、负荷算法等存在问题，往往容易造成掉话。还需要考虑移动终端呼叫过程中的切换问题，手机进入业务态后在基本载频上一般只需要软切换，如果只在同一个BSC内移动时，当移动到叠加载频边界时，可能需要硬切换，避免因切换造成的掉话，还要考虑用户挂机后重新进入空闲态，还有呼叫终止后手机平滑地进入空闲态而不会掉网重新搜索。

2.3 参数设置问题

手机通过测量小区的CPICH（公共导频信道）获得小区信号强度情况，读取CCPCH（公共控制信道）获得小区的控制消息，手机上网需要考虑频点的选择，用户的位置变换、终端注册、寻呼，接收同步信道消息，确定寻呼信道所在的频点[2]。采用合适的终端守候方式，PCH的使用情况与用户的短信息量和终端的数量有直接联系，因此，解决空中寻呼信道（PCH）资源紧张的问题，需要配置正确的同步、寻呼等公共信道，设置CCLM和ECCLM消息、同步信道消息，控制手机空闲态守候在哪个频点上。

多载波组网的关键技术包括负荷均衡策略、业务均衡策略、硬指配策略等，这些策略的优劣将直接影响WCDMA网络的性能。

1407 2型糖尿病与乙型肝炎病毒相关肝癌发病关系的前瞻性队列研究 罗翠松，林 云，李林涛，周 敏，将星星，时 军

3 多载频组网策略

使用多载频是为了可以有效地增加小区的容量和覆盖，提高接入成功率，优化数据业务性能，避免掉话，优化通话质量，提高资源利用率，包括功率、CE、反向容量、Walsh code。

手机应该位于在干扰较小的载频上，呼叫接入时指配到干扰较小的载频上。手机在邻信道、同信道干扰，阻塞等干扰比较大的情况下，还需要加大手机的发射功率，以克服噪声的干扰。还可以用清频来减小干扰。

2.4 减小干扰

负荷均衡策略是考虑小区多种资源的负荷，根据小区的下行功率、上行干扰和码资源3个因素进行综合负荷评估，优先选取负荷较轻的小区接入。当小区的负荷达到了负荷均衡条件，并且小区存在UE支持频段的同覆盖频间邻区，则会在当前服务小区以及与其同覆盖的频间邻区中选出一个负荷综合评估最低的小区进行接入。

业务均衡策略是根据小区定义的业务Prefer属性优先接入吸收特定业务的小区，业务Prefer属性用于指示小区优先吸收某种业务的能力，可由运营商灵活配置，以适应不同的场景需求，业务均衡策略需要考虑不同载波吸收不同的业务特性，基于小区特性优先分配最适合其承载的业务，充分发挥系统性能、提高业务的QoS。业务均衡策略考虑的是不同载波吸收不同的业务特性，基于小区特性优先分配最适合其承载的业务，充分发挥系统性能、提高业务的QoS。对双载波站点使用业务分层策略，即F1承载R99，F2承载R99+HSPA。

硬指配策略是指当呼叫从多载频基站接入时，系统可以根据接入扇区下各载频的资源占用情况、呼叫业务类型、手机版本、各载频干扰情况、以及载频优先级，为呼叫选择合适的频点，并在选择的频点上建立业务信道。呼叫接入时，在接入扇区下选择频点的过程叫做硬指配[3]。

本方案不仅适应于齿圈2的淬火工艺，还适合于其他产品的“阴阳脸”处理工艺，这些产品具有两个端面，且两端面的淬硬层的深度和硬度都有要求，例如链轮、矿山设备中的耐磨圈等，不一一举例。

接入载频优先的硬指配：呼叫的载频优先使用基本载频，在基本载频不能满足容量需求时，考虑使用同一扇区下话务密度最小的载频。这样可以降低硬切换，避免各个地区多载频覆盖不一致对硬分配的影响[4]。

按数据业务和语音业务类型进行硬分配：语音业务容易把高速数据业务SCH需要用到连续Walsh码拆散，而如果短时间内大容量的数据业务又会影响到语音业务，为了避免二者之间的互相干扰，把数据业务和语音业务分配到不同的载频，如果其中某个载频负荷过重时，才会考虑把数据业务和语音业务混合进行载频之间的负荷均衡[5]。

4 多载频应用场景

多载频的扩容方式主要有成片组网和点方式扩容两种。点方式扩容方式是指只在话务热点地区增加载频，目前一般采用扩容载频的方式来分担数据流量，该方式投资小，但是对网络质量影响比较大。成片组网方式是在话务量高的成片地区增加载频设置过渡小区，成片组网换频切换区位于话务量小的区域，对网络质量的影响小，但是投资大。

[1] 汤紫雄.宽带码分多址室内覆盖优化设计的策略[J].菏泽学院学报,2012(5):27-29.

[2] 曾柏森,陈晓春.WCDMA多载波部署及优化策略研究[J]数字通信,2011(3):80-82.

[3] 何建,吴宁泉,苏小文.WCDMA多载频网络优化探索[C].中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(上册),2011-08-25.

[4] 童晓涛,杨谦.WCDMA无线网络规划方法[J].电信工程技术与标准化,2009(12):15-19.

[5] 赵新建,蔡丹森,徐俊.WCDMA网络覆盖和容量的平衡优化策略研究[J].数据通信,2006(1):28-30.

（责任编辑、校对：田敬军）

Strategy of WCDMA Multi-Carrier Frequency Expanding Capacity

ZHENG Jin-song

(Department of Communication Engineering, Fuzhou Strait Vocation & Technological College, Fuzhou 350014, China)

From the WCDMA network capacity needs, the necessity of multi-carrier frequency network was proposed. By analyzing the problems for the multi-carrier frequency network need to solve, the key technologies influencing WCDMA network quality performance, including load equilibrium strategy, idle state strategy, hard assignment strategy, and hard switching strategy, etc, were put forward.

multi-carrier; capacity; hard assignment

TN929.5

A

1009-9115(2013)02-0053-02

10.3969/j.issn.1009-9115.2013.02.018

2013-01-26

郑劲松（1982-），男，福建永定人，硕士，助教，研究方向为移动通信，光网络传输。