摘要：本文介紹了WCDMA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，闡述了WCDMA系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵點(diǎn)，指出了WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的內(nèi)容，并提出了WCDMA網(wǎng)絡(luò)容量與覆蓋規(guī)劃的具體實(shí)施。

關(guān)鍵字：WCDMA 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 流程

一、引言

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種能提供多種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，是目前移動(dòng)通信發(fā)展的主要方向。各通信運(yùn)營商要想在移動(dòng)通信市場競爭中占據(jù)有利地位，取得一定的市場份額，一個(gè)切實(shí)可行、科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是必不可少的。

二、WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能上看，WCDMA系統(tǒng)主要由用戶終端設(shè)備（UE）、無線接入網(wǎng)（UTRAN）以及核心網(wǎng)（CN）三部分構(gòu)成，此外核心網(wǎng)還可以與外部網(wǎng)絡(luò)通信，以提供更豐富的業(yè)務(wù)，如許多基于因特網(wǎng)的業(yè)務(wù)。

1.用戶設(shè)備

用戶設(shè)備主要包括基帶處理單元、射頻單元、協(xié)議棧模塊及應(yīng)用層軟件模塊，其物理實(shí)體包括移動(dòng)設(shè)備和UMTS用戶識別模塊兩部分。

2.無線接入網(wǎng)

無線接入網(wǎng)連接移動(dòng)用戶設(shè)備和核心網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)無線接入和無線資源管理。由于采用了UMTS的陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以又稱為UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)。

3.核心網(wǎng)

核心網(wǎng)負(fù)責(zé)處理WCDMA系統(tǒng)內(nèi)語音呼叫、數(shù)據(jù)會(huì)話，以及與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由。

三、WCDMA系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵點(diǎn)

1.小區(qū)呼吸效應(yīng)

如果假定移動(dòng)臺的發(fā)射功率固定，那么可以認(rèn)為改變基站接收功率相當(dāng)于改變了移動(dòng)臺與基站間的路徑損耗，這也就意味著基站覆蓋的有效范圍—小區(qū)大小是隨著小區(qū)中激活的用戶數(shù)N、用戶數(shù)據(jù)速率Rb、激活因子v在不斷變化的。這種變化就被稱為“小區(qū)呼吸”，這也是CDMA系統(tǒng)特有的特點(diǎn)。

2.WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的軟容量和軟覆蓋

WCDMA系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限系統(tǒng)，由上面的小區(qū)呼吸效應(yīng)也知道在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時(shí)候，容量和覆蓋的規(guī)劃要聯(lián)合起來考慮。這主要是由于小區(qū)的負(fù)荷會(huì)對小區(qū)允許的最大傳播損耗產(chǎn)生影響，也就是對覆蓋產(chǎn)生影響，同時(shí)小區(qū)負(fù)荷又是小區(qū)容量的決定因素。當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)，WCDMA系統(tǒng)是上行鏈路覆蓋受限；當(dāng)負(fù)荷比較大時(shí)，下行鏈路容量受限。因此，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，覆蓋和容量的規(guī)劃對于上、下行鏈路是不同的。

3.導(dǎo)頻功率分配

在WCDMA系統(tǒng)中，公共導(dǎo)頻信道（CPICH）信號強(qiáng)度與系統(tǒng)性能有很大關(guān)系，這主要表現(xiàn)在：一是導(dǎo)頻信號的大小確定了小區(qū)的服務(wù)區(qū)域，每個(gè)移動(dòng)臺通過導(dǎo)頻信號決定自己的服務(wù)小區(qū)；二是基站根據(jù)導(dǎo)頻信號大小的比較決定哪個(gè)小區(qū)可以進(jìn)入激活集內(nèi)進(jìn)行軟切換；三是移動(dòng)臺使用導(dǎo)頻信號獲得系統(tǒng)消息和進(jìn)行信道估計(jì)。分配過多的導(dǎo)頻信號功率將會(huì)減少用于業(yè)務(wù)信道的功率。

當(dāng)導(dǎo)頻信號功率過大時(shí)，此小區(qū)所能接納的移動(dòng)臺數(shù)量必然會(huì)超出此小區(qū)業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度所能服務(wù)的移動(dòng)臺數(shù)量；相反，如果導(dǎo)頻信號功率分配過小的話，導(dǎo)頻信號服務(wù)的小區(qū)范圍必然會(huì)減小，所能接納的移動(dòng)臺數(shù)量必然小于此小區(qū)業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度所能服務(wù)的移動(dòng)臺數(shù)量。

四、WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的內(nèi)容

1.市場調(diào)查、業(yè)務(wù)及用戶數(shù)的分析預(yù)測

結(jié)合當(dāng)?shù)厝丝?、國民?jīng)濟(jì)情況、消費(fèi)水平等因素對服務(wù)區(qū)業(yè)務(wù)量和用戶數(shù)進(jìn)行分析與預(yù)測，確定用戶分布、話務(wù)模型、初期和中遠(yuǎn)期容量。

2.確定建網(wǎng)目標(biāo)

明確網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中分區(qū)域、分階段的覆蓋目標(biāo)、容量目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)和成本目標(biāo)，建立準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)模型，例如決定在各類型的地區(qū)實(shí)現(xiàn)何種業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋等，以獲得最佳的投入產(chǎn)出比。

3.根據(jù)覆蓋規(guī)劃和容量規(guī)劃綜合取定基站數(shù)量

覆蓋規(guī)劃用到傳播預(yù)測模型，這是確定系統(tǒng)的工作參數(shù)如：基站、移動(dòng)臺天線高度、增益、發(fā)射功率、接收靈敏度等的重要數(shù)據(jù)，由于無線傳播環(huán)境千差萬別，不同城市和地區(qū)應(yīng)選用合適的傳播預(yù)測模型，根據(jù)CW（連續(xù)波）測試校準(zhǔn)的傳播預(yù)測模型，計(jì)算出保證業(yè)務(wù)下的理論小區(qū)半徑；容量規(guī)劃即是根據(jù)容量目標(biāo)和業(yè)務(wù)模型中的參數(shù)確定滿足需求的基站數(shù)量。

4.確定站址

按照計(jì)算所得基站數(shù)量，實(shí)地現(xiàn)場勘察并經(jīng)過模擬仿真確定適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求的基站位置。

5.頻點(diǎn)選擇及頻段干擾預(yù)測

WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)存在多址干擾，即內(nèi)部干擾，對系統(tǒng)容量起到限制作用。因此，在確定網(wǎng)絡(luò)所選頻點(diǎn)之前，一定要預(yù)測干擾情況，從設(shè)計(jì)方法上盡可能消除干擾的影響。

6.系統(tǒng)兼容

代DMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)在制式選擇時(shí)應(yīng)考慮能與原有的蜂窩系統(tǒng)相兼容的問題，所選的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)兼容現(xiàn)有TDMA數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)，同時(shí)，還要預(yù)測發(fā)展中的體制標(biāo)準(zhǔn)和未來的蜂窩通信系統(tǒng)的開發(fā)、研制和市場趨勢，使系統(tǒng)相互兼容。

五、WCDMA 網(wǎng)絡(luò)容量與覆蓋規(guī)劃的具體實(shí)施

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。

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(jì)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(dòng)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

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(jì)算得出：

L2=移動(dòng)臺發(fā)射功率+移動(dòng)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

2.網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃必須同時(shí)滿足業(yè)務(wù)容量和覆蓋目標(biāo)這兩方面的要求。

2.1話務(wù)分布

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(gè)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(diǎn)，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話務(wù)預(yù)測

話務(wù)預(yù)測可以有以下兩種：一是根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、人口等因素預(yù)測用戶分布；二是依據(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，借助于數(shù)字地圖，將預(yù)測的總話務(wù)量輸入計(jì)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。

3.基站小區(qū)容量計(jì)算

WCDMA是個(gè)干擾受限的系統(tǒng)，它的容量是“軟容量”，數(shù)據(jù)通信占用的是輔助信道，計(jì)算數(shù)據(jù)通信要占用多少無線空中資源，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(jì)算方法求出信道需求。

計(jì)算流程如下：

第一，估算出小區(qū)的覆蓋面積，將基站小區(qū)的覆蓋面積乘以相應(yīng)的話務(wù)密度，得到該小區(qū)目前需滿足的話務(wù)量。

第二，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)。

第三，3G系統(tǒng)有個(gè)重要特點(diǎn)是軟切換，所以我們在計(jì)算信道板時(shí)要考慮切換因子?；菊Z音信道數(shù)乘以切換因子就等到基站所需承載的信道數(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。

第四，如果估算出來的信道數(shù)超過一個(gè)基站的最大配置，則需要增加新的基站。

結(jié)束語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，3G網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)社會(huì)，提高人們生活水平方面取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。我們要進(jìn)行不斷的技術(shù)探索和加強(qiáng)管理，以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的科學(xué)性與合理性。

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