WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法

張 揚(yáng) ，李志強(qiáng)

1.中訊郵電咨詢設(shè)計院有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450007

2.中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司河南省分公司網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部，河南 鄭州 450007

0 引言

在第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)中，GSM和CDMA無線網(wǎng)絡(luò)主要滿足語音業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋需求，而第三代無線移動通信WCDMA網(wǎng)絡(luò)以多媒體業(yè)務(wù)為核心。由于WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)同樣采用了碼分多址的接入方式，因此，WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)的容量、覆蓋、服務(wù)質(zhì)量同意存在著自相關(guān)的特性，WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的原理、原則、方法和GSM網(wǎng)絡(luò)有顯著的區(qū)別，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜程度也大為增加。

1 WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法

1.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則

WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)遵循以下原則：

1）合理控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本；2）優(yōu)先使可盈利的業(yè)務(wù)覆蓋最好；3）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，最大化網(wǎng)絡(luò)的有效容量

1.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要點

1）高起點的網(wǎng)絡(luò)；2）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與基于GSM技術(shù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的不同；3）重點解決導(dǎo)頻污染、干擾、軟切換問題

1.3 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的流程

在WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，可以按照以下流程開展：

第一步：進(jìn)行業(yè)務(wù)預(yù)測。通過對確定地區(qū)經(jīng)濟(jì)和用戶行為等的分析，確定規(guī)劃目標(biāo)；

第二步：進(jìn)行覆蓋分析。通過鏈路預(yù)算進(jìn)行初步、粗略的覆蓋分析；進(jìn)一步利用規(guī)劃軟件幫助進(jìn)行比較精確的覆蓋分析，其中需要進(jìn)行傳播模型參數(shù)校正，來獲得更加準(zhǔn)確性和可靠的覆蓋預(yù)測；

第三步：進(jìn)行容量分析。分析WCDMA系統(tǒng)軟容量的特性，分析小區(qū)范圍。

第四步：將以上二、三步結(jié)果在規(guī)劃軟件上進(jìn)行綜合分析調(diào)整，從而在WCDMA系統(tǒng)的覆蓋和容量之間獲得平衡，達(dá)到良好的設(shè)計效果；

第五步：基站選擇及站址勘察。根據(jù)規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行基站選擇及站址勘察，實地查勘考核與GSM基站共站的可能性；

第六步：將查勘后取得的基站數(shù)據(jù)（可能與原設(shè)計有所改變）導(dǎo)入規(guī)劃軟件，再次進(jìn)行分析，考核其合理性，并取得系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計值。

2 WCDMA網(wǎng)絡(luò)容量與覆蓋規(guī)劃

2.1 網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃

WCDMA網(wǎng)的覆蓋規(guī)劃主要是借助于鏈路預(yù)算對網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力分析。鏈路預(yù)算是對一條通信鏈路中的各種損耗和增益的核算。

2.1.1 前向鏈路預(yù)算

對于前向鏈路而言，基站所能忍受的最大路徑損耗由以下公式計算得出：

L1=基站最大發(fā)射功率＋基站發(fā)射天線增益－基站饋線損耗＋移動臺天線增益－人體損耗－衰落余量－穿透損耗+軟切換增益－干擾余量

2.1.2 反向鏈路預(yù)算

對于反向鏈路而言，基站所能忍受的最大路徑損耗由以下公式計算得出：

L2=移動臺發(fā)射功率＋移動臺天線增益－人體損耗－基站饋線損耗＋基站接收天線增益＋軟切換增益－穿透損耗－衰落余量－功控余量－干擾余量－基站接收靈敏度

在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，反向小區(qū)覆蓋比前向鏈路小區(qū)覆蓋更為重要，這是因為，在反向鏈路預(yù)算中，各種因素或為已知，或可準(zhǔn)確估計，因此，結(jié)果較為可靠。而前向鏈路不可預(yù)測因素較多（如周圍基站的干擾情況、移動臺的移動速度等），因網(wǎng)絡(luò)具體情況而不同，無法給出一個通用的取值。

鏈路預(yù)算的意義在于高速公路等小話務(wù)量開闊地區(qū)覆蓋半徑的粗略計算。因為在建筑物密集地區(qū)，受大話務(wù)量限制，小區(qū)半徑很小，信號強(qiáng)度并非小區(qū)半徑的限制因素。而對于小話務(wù)量開闊地域，前向鏈路強(qiáng)于反向鏈路，因此，計算反向鏈路更有實際意義。

2.2 網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃必須同時滿足業(yè)務(wù)容量和覆蓋目標(biāo)這兩方面的要求。后者必須先得到滿足。在滿足覆蓋要求后，我們將根據(jù)話務(wù)量統(tǒng)計信息來考慮容量問題。

2.2.1 話務(wù)分布

根據(jù)這幾年來我國移動電話用戶連續(xù)增長的情況，我們在設(shè)計3G系統(tǒng)時必須考慮以后的話務(wù)量增長。

話務(wù)量主要集中在大中城市，在城市的市中心又形成一個較為集中的話務(wù)密集區(qū)，在這樣的區(qū)域內(nèi)，一般還存在局部的更高的話務(wù)熱點，而郊縣的話務(wù)量較低。建網(wǎng)初期可以根據(jù)現(xiàn)有GSM網(wǎng)話務(wù)分布對覆蓋區(qū)域進(jìn)行分類，分布估算出每類區(qū)域的3G業(yè)務(wù)量需求。

2.2.2 話務(wù)預(yù)測

話務(wù)預(yù)測可以有以下兩種：

1）根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、人口等因素預(yù)測用戶分布；

2）依據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)的用戶分布。

話務(wù)密度預(yù)測的方法可以利用小區(qū)規(guī)劃軟件（如MSI的Plannet），借助于數(shù)字地圖，將預(yù)測的總話務(wù)量輸入計算機(jī)，小區(qū)規(guī)劃軟件就根據(jù)現(xiàn)有話務(wù)分布情況，生成話務(wù)分布圖。

2.2.3 基站小區(qū)容量計算

WCDMA是個干擾受限的系統(tǒng)，它的容量是“軟容量”，下面計算典型的12.2Kbps AMR話音的容量。假設(shè)條件如下：擴(kuò)頻帶寬3.84MHz，數(shù)據(jù)速率12.2kbps、GOS 2%、話音激活因子40%、來自其它小區(qū)的干擾65%功率控制的標(biāo)準(zhǔn)偏差2.5dB、路徑損耗指數(shù)4、陰影余量的標(biāo)準(zhǔn)偏差8dB、軟切換的信道附加因數(shù)0.85，此時可以算得WCDMA的單扇區(qū)容量是60愛爾蘭，相當(dāng)于70個話音信道（基本信道）。

數(shù)據(jù)通信占用的是輔助信道，輔助信道的需求，目前較常用的方法是在一定的業(yè)務(wù)模型下，將數(shù)據(jù)速率要求轉(zhuǎn)換成愛爾蘭需求，然后沿用傳統(tǒng)話音的計算方法求出信道需求。

計算流程如下：

1）估算出小區(qū)的覆蓋面積，根據(jù)話務(wù)密度，得到該小區(qū)目前需滿足的話務(wù)量；

2）根據(jù)話務(wù)量和指定呼損指標(biāo)查愛爾蘭B表，得出該基站小區(qū)所需的語音信道數(shù)；

3）將基站語音信道數(shù)乘以切換因子就得到需要配置的業(yè)務(wù)信道數(shù)，再加上公用信道數(shù)，得到總信道數(shù)，最后除以每塊信道板提供的信道數(shù)就可以等出信道板數(shù)了；

4）如果估算出來的信道數(shù)超過一個基站的最大配置，則需要增加新的基站。

3 結(jié)論

從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的角度看，傳播模型的準(zhǔn)確性對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的質(zhì)量影響甚大，一個準(zhǔn)確的傳播模型有助于準(zhǔn)確估算基站的覆蓋范圍和預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的覆蓋狀況，從而有助于準(zhǔn)確估算滿足網(wǎng)絡(luò)的覆蓋目標(biāo)所需要的基站數(shù)量，具有戰(zhàn)略性的意義。因此傳播模型的校準(zhǔn)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中占據(jù)至關(guān)重要的位置。

[1]“WCDMA技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計”.陳澤強(qiáng)，等譯.機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]張長鋼，等.“WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理與實踐”.人民郵電出版社.

[3]中興通訊.WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化方法”.人民郵電出版社.