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WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法XXXXXXXX科技目錄TOC\o"1-5"\h\z\u第一章概述 31.1編制依據(jù) 3網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特征 41.3進(jìn)行WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的指導(dǎo)原則 5第二章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要素 72.1高起點(diǎn)的WCDMA網(wǎng)絡(luò) 7網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與基于GSM技術(shù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的不同 7網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的核心問(wèn)題 92.4CDMA\CDMA1X網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問(wèn)題剖析 12軟切換問(wèn)題: 12導(dǎo)頻污染問(wèn)題: 14干擾問(wèn)題: 14網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的流程和主要內(nèi)容 15第三章WCDMA網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)述 173.1WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 173.2WCDMA頻率計(jì)劃 193.4WCDMA的關(guān)鍵技術(shù) 19多用戶檢測(cè) 193.4.2RAKE接收機(jī) 213.4.3分集接收原理 223.4.4HDR(HighDataRate) 233.4.5多載波設(shè)計(jì) 243.4.6智能天線 24第四章無(wú)線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)及方法 274.13G業(yè)務(wù)綜述 274.23G業(yè)務(wù)分類 274.33G業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測(cè)思路與方法 30業(yè)務(wù)預(yù)測(cè) 31主體用戶分析法 31固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類比法 35第五章鏈路預(yù)算 395.1重要概念 395.2鏈路預(yù)算基本原理 415.3鏈路預(yù)算算法介紹 43下行鏈路(前向) 435.3.2上行鏈路(反向) 445.3.3鏈路預(yù)算參數(shù)說(shuō)明 445.3.4鏈路均衡 495.3.5具體實(shí)例 50第六章無(wú)線環(huán)境傳播模型 526.1移動(dòng)無(wú)線傳播環(huán)境 53傳播預(yù)測(cè)模型 556.2.1室外宏蜂窩的傳播模型 566.2.2室外微蜂窩的傳播模型 606.2.3室內(nèi)傳播模型 63其他需要說(shuō)明的問(wèn)題 656.3.1傳播模型修正 656.3.2傳播模型修正的準(zhǔn)確性與數(shù)字地圖的關(guān)系 656.3.23-D射線跟蹤模型對(duì)數(shù)字地圖的要求 66第七章容量規(guī)劃 677.1話務(wù)分布 677.2話務(wù)預(yù)測(cè) 69話密度調(diào)查和預(yù)測(cè)的意義 69生成話務(wù)密度圖 707.3基站小區(qū)容量計(jì)算 757.4WCDMA系統(tǒng)軟容量 767.5WCDMA的容量的估計(jì) 78第八章基站選址規(guī)劃 81網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案-無(wú)線覆蓋方式 81室外覆蓋規(guī)劃解決方案 83站址的選擇 83天線的選擇 86基站使用塔放帶來(lái)的增益 89實(shí)現(xiàn)無(wú)線鏈路廣覆蓋可采用的其他技術(shù) 918.2WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃擴(kuò)容方案 91室內(nèi)覆蓋規(guī)劃 93室內(nèi)分布系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)立項(xiàng)時(shí)必須考慮的幾個(gè)問(wèn)題 948.3.2實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的幾種方式 94室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案的選擇 96第九章無(wú)線資源管理 989.1WCDMA切換規(guī)劃 99切換分類 999.1.2測(cè)量控制 100切換判決 101切換規(guī)劃 1039.1.53G與2G的系統(tǒng)間切換 104功率控制 107快速功控特性 108功控的實(shí)現(xiàn)方式 108功控參數(shù)的規(guī)劃 1109.3WCDMA系統(tǒng)干擾 1119.3.1WCDMA系統(tǒng)內(nèi)干擾 111第十章與其他網(wǎng)絡(luò)的共同規(guī)劃 11410.1與GSM網(wǎng)絡(luò)的共同規(guī)劃 11410.1.1WCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)的共同建設(shè) 11410.1.2WCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間的干擾 11610.2與TDD網(wǎng)絡(luò)的共同規(guī)劃 118第十一章3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化軟件技術(shù)要求 11911.13G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件的技術(shù)體制要求 11911.23G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件的技術(shù)體制要求 122無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái) 122測(cè)量的主要參數(shù) 122主要功能 123數(shù)據(jù)輸出格式 124無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試后處理軟件 125主要功能 125附錄1:鏈路預(yù)算表(每一列加備注) 127附錄2.無(wú)線參數(shù)取定 134

第一章概述盡量提高頻譜效率,充分利用現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,向更多的用戶提供最多的業(yè)務(wù)內(nèi)容及價(jià)值,同時(shí)達(dá)到投資成本的最優(yōu),是運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中最需要考慮的問(wèn)題。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃直接影響到網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)性能,因此是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中非常重要的一環(huán)。本課題的主要內(nèi)容就是在充分闡述WCDMA無(wú)線技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)的各個(gè)技術(shù)方面進(jìn)行研究探討,以期在WCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中能做出優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案,帶來(lái)最佳的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效益。1.1編制依據(jù)2003年2月,《中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司研究開發(fā)項(xiàng)目申請(qǐng)書》委托3GPP2C3GPP2C3GPP2C3GPP2CTeroOjanper?,RamjeePrasad;,朱旭紅,盧學(xué)軍,卓天真,郎保真.寬帶CDMA:第三代移動(dòng)通信技術(shù).北京:人民郵電出版社,2000,63RequirementsforSupportofRadioResourceManagement(FDD)HarriHolma,AnttiToskala,WCDMAforUMTS――RadioAccessForThirdGenerationMobileCommunications.JohnWiley&Sons,Ltd,2000,6移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜長(zhǎng)期的過(guò)程,需要進(jìn)行大量復(fù)雜的計(jì)算、數(shù)據(jù)的分析處理以及系統(tǒng)參數(shù)的反復(fù)調(diào)整,單純依靠人工是不可能的,必須借助計(jì)算機(jī)軟件工具來(lái)完成。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃有以下幾個(gè)特征:技術(shù)密集計(jì)算度密集經(jīng)驗(yàn)密集我們現(xiàn)在的2G/網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠提供很好的話音業(yè)務(wù)以及可以提供一定的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明,到2005年,移動(dòng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求將會(huì)占到總業(yè)務(wù)需求的65%。因此WCDMA網(wǎng)絡(luò)將要面對(duì)的客戶群體將是包含非常復(fù)雜需求的用戶群體,對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量衡量的標(biāo)準(zhǔn)將包括對(duì)話音業(yè)務(wù)方面的-覆蓋(室內(nèi)、車內(nèi)、室外等)、呼叫成功率(掉話率、擁塞率、成功率等)、通話質(zhì)量(FER、MOS等);以及對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的-可靠性的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、BER、吞吐量和時(shí)延等。這些都對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提出了更高、更嚴(yán)格的要求。因此,從事網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的工程師必須具有豐富的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。1.3進(jìn)行WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的指導(dǎo)原則綜合建網(wǎng)成本控制最低。以最小的成本獲得最佳的性能,最大限度的發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的效用。WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部分的投資接近總投資的70%。因此對(duì)WCDMA的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行合理的規(guī)劃和優(yōu)化可以大大減少投資。可盈利的業(yè)務(wù)覆蓋情況最好。從市場(chǎng)的角度出發(fā),合理地安排網(wǎng)絡(luò)布局,在日益激烈的移動(dòng)通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得最佳的效益。優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,是建設(shè)優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),可以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,提高運(yùn)營(yíng)商的信譽(yù)。資源分布合理化,使網(wǎng)絡(luò)的有效容量最大化。WCDMA網(wǎng)絡(luò)的預(yù)期話務(wù)容量將比GSM、TACS更大,提供的業(yè)務(wù)多樣化,技術(shù)也更復(fù)雜。基于一般技術(shù)的信號(hào)強(qiáng)度分析不能滿足需求。不經(jīng)過(guò)細(xì)致的規(guī)劃,無(wú)法發(fā)揮WCDMA網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)質(zhì)量最優(yōu)。使網(wǎng)絡(luò)可提供的各項(xiàng)業(yè)務(wù)質(zhì)量達(dá)到最好,使用戶的主觀感覺最好,保持在移動(dòng)通信市場(chǎng)對(duì)用戶長(zhǎng)久的吸引力。

第二章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要素2.1高起點(diǎn)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)為了能夠創(chuàng)造最大的市場(chǎng)、最多的用戶并對(duì)用戶有持續(xù)的吸引力,WCDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必須具備以下條件:高覆蓋率和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)信號(hào);系統(tǒng)需要能夠具有一定的的容量來(lái)面對(duì)可能發(fā)生的高話務(wù)沖擊;網(wǎng)絡(luò)必須是持續(xù)可盈利的網(wǎng)絡(luò)。在復(fù)雜的無(wú)線環(huán)境條件下創(chuàng)造優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),迎接這種挑戰(zhàn),與2G移動(dòng)通信網(wǎng)相比,3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必須具有提供更完備的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的能力、支持更高速率要求的數(shù)據(jù)服務(wù)、以及綜合了話音、數(shù)據(jù)及其他各種的實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)。任何類型的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)期,都要要綜合考慮覆蓋、容量、質(zhì)量間的關(guān)系,從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。在基于GSM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的掌控可以通過(guò)鏈路預(yù)算的計(jì)算結(jié)果及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量二者可以作為相互獨(dú)立的元素進(jìn)行考慮。在CDMA為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)中,覆蓋、容量之間的關(guān)系密不可分,相互影響,所以在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),就需要在兩者之間進(jìn)行控制,取得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平衡。這一點(diǎn),與GSM網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)(GSM網(wǎng)絡(luò),二者可以相互獨(dú)立,分別進(jìn)行)具有很大的不同。WCDMA網(wǎng)絡(luò)與GSM網(wǎng)絡(luò)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中主要區(qū)別可作如下簡(jiǎn)單總結(jié):CDMA系統(tǒng)使用統(tǒng)一的頻率,所以不需要進(jìn)行精心的頻率規(guī)劃以CDMA技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò),其明顯的特征就是存在“呼吸效應(yīng)”,因此必須要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)的覆蓋與容量,在二者之間取得平衡;CDMA是一個(gè)干擾受限的系統(tǒng),具有軟容量的特性上行鏈路覆蓋范圍的限制(最大允許鏈路損耗MAPL)受限于移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率和用戶負(fù)荷(干擾強(qiáng)度)下行鏈路需要考慮避免過(guò)大的軟切換交疊覆蓋以及導(dǎo)頻干擾對(duì)于上下行鏈路進(jìn)行獨(dú)立的分析是因?yàn)樗鼈儾煌逆溌诽匦栽?G網(wǎng)絡(luò)中需要支持多種平臺(tái)的用戶終端,在不同的服務(wù)等級(jí)質(zhì)量要求下,可以支持可變速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);不斷變化的用戶行為,產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)的干擾動(dòng)態(tài)變化;軟切換在帶來(lái)一定的增益及質(zhì)量改善的同時(shí)也增加了網(wǎng)絡(luò)資源的開銷;選擇基站站址的要求、可以與現(xiàn)網(wǎng)已有基站共站的條件。WCDMA規(guī)劃設(shè)計(jì)的中心思想可以簡(jiǎn)圖形式描述如下:小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的干擾對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量都產(chǎn)生影響。在GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中,由信號(hào)強(qiáng)度決定該小區(qū)的覆蓋范圍,在CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量設(shè)計(jì)主要從以下情況出發(fā):鏈路預(yù)算只能提供粗略的路徑損耗值,在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中,只能作為參考值,而不能用來(lái)指導(dǎo)工程建設(shè)。根據(jù)我們的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),要得到精確的可以用來(lái)指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的路徑損耗情況,必須采用合適的傳播模型,并且在不同的地形條件中進(jìn)行模型參數(shù)的修正,得到反映各不同地區(qū)實(shí)際無(wú)線環(huán)境對(duì)無(wú)線電信號(hào)影響情況的模型修正系數(shù)。這樣才能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出小區(qū)的覆蓋范圍,進(jìn)行進(jìn)一步的鏈路級(jí)仿真計(jì)算,控制導(dǎo)頻污染等問(wèn)題。CDMA系統(tǒng)的QOS及容量極大地受干擾影響,干擾使得覆蓋和容量都同時(shí)發(fā)生變化。也就是說(shuō),在設(shè)計(jì)的初期就需要確定網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷極限以避免因承載話務(wù)量的增大而導(dǎo)致的嚴(yán)重干擾。影響3G網(wǎng)絡(luò)容量的主要有以下方面:NodeB端發(fā)射功率影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍及網(wǎng)絡(luò)容量、每用戶的話務(wù)量影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)容量;影響網(wǎng)絡(luò)容量的另一個(gè)因素是軟切換及其所需的額外開銷(基站需增加額外的CE單元;Abis接口需增加額外的傳輸鏈路;移動(dòng)臺(tái)需增加額外的RAKE解調(diào)器;基站內(nèi)不同扇區(qū)間需增加額外的鏈路等)。因此,更多地考慮用戶行為及用戶終端服務(wù)特性的多變性,對(duì)多種混合業(yè)務(wù)進(jìn)行合乎實(shí)際的業(yè)務(wù)容量估算,是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中具有挑戰(zhàn)性的工作。不連續(xù)的(或間斷突發(fā)性的)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求給網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接口端帶來(lái)的動(dòng)態(tài)性的話務(wù)負(fù)荷,同時(shí),在多業(yè)務(wù)混合的網(wǎng)絡(luò)中,給各種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供符合嚴(yán)格時(shí)延要求的服務(wù)也相對(duì)困難。這種動(dòng)態(tài)速率選擇需要針對(duì)不同的業(yè)務(wù)需求信道的不同分配相應(yīng)的無(wú)線鏈路資源。這也是在WCDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中使容量和覆蓋取得平衡必須要考慮的話務(wù)因素。由于CDMA網(wǎng)絡(luò)對(duì)干擾的敏感度較高,用戶通話時(shí)在上行鏈路產(chǎn)生的干擾表現(xiàn)為整個(gè)小區(qū)的噪聲被抬高,當(dāng)用戶距離NodeB比較遠(yuǎn)時(shí),此時(shí),為了保持一定的通話質(zhì)量,NodeB會(huì)提高發(fā)射功率,這樣就造成了對(duì)其他小區(qū)的干擾。這也就是CDMA中的“遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題”。同時(shí),在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中,在高話務(wù)量、高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)地區(qū),NodeB的數(shù)目將遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于2G網(wǎng)絡(luò)中基站的數(shù)目,合理選擇站址就顯得更加重要。因此,在建網(wǎng)中,將NodeB站址選擇在靠近用戶多的地方將會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的干擾,反之,則會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)干擾。因此,在選擇站址時(shí),設(shè)計(jì)人員一般需要遵循以下原則:NodeB位置盡量定在熱點(diǎn)話務(wù)地區(qū);切換或軟切換的區(qū)域話務(wù)較低。配套及其他輔助性投資約占建網(wǎng)成本的近50%,為了節(jié)約投資、加快建設(shè)速度,如何盡量充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施也是我們網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中需要考慮的重要內(nèi)容。WCDMA的NodeB與現(xiàn)有的GSM基站共站可以節(jié)約大量的配套及輔助性資金,但考慮選擇共站需要從總體出發(fā)。共站的前提首先是需要有足夠的空間放置設(shè)備及天線并要滿足一定的隔離度要求,其次還要考慮到總體網(wǎng)絡(luò)的上述干擾、容量等因素選擇性地加以利用。2.4CDMA\CDMA1X網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問(wèn)題剖析在聯(lián)通CDMA\CDMA1X網(wǎng)絡(luò)的初期建設(shè)和近兩年運(yùn)營(yíng)及后續(xù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,我們積累了大量的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn),做總結(jié)如下:軟切換問(wèn)題:軟切換的主要優(yōu)點(diǎn)是前向和反向業(yè)務(wù)信道的路徑分集。因?yàn)樵谇跋蚝头聪蜴溌飞现恍枰^小的功率就可以獲得分集增益,這意味著總的系統(tǒng)干擾減少了。結(jié)果提高了系統(tǒng)的平均容量。同時(shí)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的減少而延長(zhǎng)了電池的使用時(shí)間,也就是延長(zhǎng)了通話時(shí)間。雖然軟切換給系統(tǒng)帶來(lái)了無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn),但在CDMA下行鏈路中,因?yàn)榛緸橐苿?dòng)臺(tái)發(fā)送附加的信號(hào),所以軟切換對(duì)系統(tǒng)也產(chǎn)生了更多的干擾。因?yàn)榻邮諜C(jī)的RAKE指針數(shù)量的限制,移動(dòng)臺(tái)有可能不能收集所有的基站發(fā)射的能量,所以下行信道的增益取決于宏分集增益和由此而帶來(lái)的干擾造成的性能損耗。同時(shí),軟切換占有多個(gè)信道資源而增加了設(shè)備投資和系統(tǒng)備板的復(fù)雜性,主要表現(xiàn)在:基站需增加額外的CE單元;Abis接口需增加額外的傳輸鏈路;移動(dòng)臺(tái)需增加額外的RAKE解調(diào)器;基站內(nèi)不同扇區(qū)間需增加額外的鏈路等等。因此,軟切換區(qū)域過(guò)多對(duì)網(wǎng)絡(luò)會(huì)帶來(lái)很多負(fù)面的影響,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),軟切換比例控制在35%比較合適。再加上在建網(wǎng)初期,用戶的增長(zhǎng)需要一定的時(shí)間,當(dāng)用戶數(shù)遠(yuǎn)低于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí),小區(qū)覆蓋能力超出設(shè)計(jì)覆蓋范圍,導(dǎo)致的小區(qū)重疊區(qū)域過(guò)多,從而產(chǎn)生了過(guò)高的軟切換比例。為了克服軟切換區(qū)域過(guò)多給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的負(fù)面影響,在工程設(shè)計(jì)階段就需要采取相應(yīng)的方法控制過(guò)多的軟切換區(qū)。主要可以采用以下兩種方法:按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的要求選擇站址。在考慮共站址的NodeB基站時(shí),對(duì)原GSM基站位置不理想,高度不適宜(過(guò)高或過(guò)低),天線安裝位置受限,周圍建筑物阻擋等這些情況的站址盡量避免使用,雖然前期節(jié)約了工程投資,但如果系統(tǒng)軟切換的范圍控制不當(dāng),無(wú)形中浪費(fèi)了系統(tǒng)后期的CE資源;合理設(shè)置鄰居列表。鄰居列表設(shè)置應(yīng)加以定期調(diào)整,初期系統(tǒng)承載用戶量不多時(shí),為提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量,鄰居列表應(yīng)設(shè)置多一些,隨著網(wǎng)上用戶數(shù)量的增加,基站覆蓋區(qū)域縮小,鄰居列表應(yīng)相應(yīng)縮短,一方面縮短了系統(tǒng)搜索時(shí)間,另一方面也減小了系統(tǒng)軟切換的區(qū)域;合理調(diào)整軟切換參數(shù)。導(dǎo)頻污染問(wèn)題:導(dǎo)頻污染是指在同一區(qū)域有過(guò)多(數(shù)目超過(guò)Rake接收機(jī)的指峰數(shù),即相干接收機(jī)的數(shù)目)強(qiáng)度接近的信號(hào)。有時(shí)由于站址布局不合理或受地形地貌的影響,有過(guò)多無(wú)線信號(hào)越區(qū)覆蓋到相鄰小區(qū),從而產(chǎn)生了導(dǎo)頻污染,在市區(qū)或郊區(qū)都很容易發(fā)生這種現(xiàn)象。導(dǎo)頻污染的直接影響就是容易產(chǎn)生掉話。并且一旦出現(xiàn)導(dǎo)頻污染問(wèn)題就很難消除。因此只有在設(shè)計(jì)階段努力克服導(dǎo)頻污染問(wèn)題,才便于以后的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)階段控制導(dǎo)頻污染,可以從以下方面著手:采用可靠的軟件仿真設(shè)計(jì),進(jìn)行模型修正以準(zhǔn)確地確定小區(qū)覆蓋,控制越區(qū)覆蓋范圍;選擇合適的站址;選擇合適的NodeB發(fā)射功率。干擾問(wèn)題:在CDMA網(wǎng)絡(luò)中決定能否接入網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)不是RSSI(接收端電平)而是Ec/Io。也就是說(shuō),當(dāng)某區(qū)域的干擾信號(hào)強(qiáng)度比較強(qiáng)時(shí),雖然的接收電平很高,而卻無(wú)法正常接入網(wǎng)絡(luò)。分析原因,找到通常引起干擾的原因有:來(lái)自帶內(nèi)其他小區(qū)的干擾、由直放站及室內(nèi)分布系統(tǒng)等引入的干擾、其他系統(tǒng)的干擾。為了避免這些干擾的產(chǎn)生,在設(shè)計(jì)規(guī)劃階段需要控制以下方面:合理規(guī)劃站址、天線、發(fā)射功率等,控制越區(qū)覆蓋區(qū)域;在低話務(wù)地區(qū)為解決覆蓋,利用直放站延伸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí),要進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)前查勘、合理設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工及審核。避免草率施工而產(chǎn)生的后期難以解決的對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的沖擊;室內(nèi)覆蓋主要是為了吸收話務(wù)量、解決室內(nèi)信號(hào)盲區(qū),并且室內(nèi)話務(wù)量是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)話務(wù)的主要來(lái)源,因此,在解決室內(nèi)覆蓋時(shí),首先要考慮的問(wèn)題是優(yōu)先利用現(xiàn)有的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)、同時(shí)采取合適的手段以降低可能帶來(lái)的干擾。綜合以上各點(diǎn),我們認(rèn)為在進(jìn)行WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí),可以按照以下流程開展:進(jìn)行業(yè)務(wù)預(yù)測(cè),通過(guò)對(duì)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):包括對(duì)不同區(qū)域(密集市區(qū)、一般市區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村等)覆蓋、容量和服務(wù)的要求(數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率和QoS等);覆蓋分析:通過(guò)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(lái)獲得更加準(zhǔn)確性和可靠的覆蓋預(yù)測(cè);容量分析:分析CDMA系統(tǒng)軟容量的特性,從容量的角度分析小區(qū)范圍;將以上2、3步結(jié)果在規(guī)劃軟件上進(jìn)行綜合分析調(diào)整,從而在CDMA系統(tǒng)的覆蓋和容量之間獲得平衡,達(dá)到良好的設(shè)計(jì)效果;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(shí)地查勘考核與GSM基站共站的可能性;將查勘后取得的基站數(shù)據(jù)(可能與原設(shè)計(jì)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(jì)值(如下行信道功率分配、多載波頻率規(guī)劃、擾碼規(guī)劃和切換算法參數(shù)設(shè)置等)。本文后面部分的內(nèi)容都是圍繞上述問(wèn)題及觀點(diǎn)展開進(jìn)行深入討論,以期通過(guò)這些論述與剖析,獲得優(yōu)秀的WCDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃方案。

第三章WCDMA網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)述3.1WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))是采用WCDMA空中接口的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),通常將UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。UMTS系統(tǒng)運(yùn)用了與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)一樣的結(jié)構(gòu),它包括一些邏輯網(wǎng)絡(luò)單元。不同的網(wǎng)絡(luò)單元可以從功能上、也可以從其所歸屬的不同的子網(wǎng)上進(jìn)行分組。從功能上,網(wǎng)絡(luò)單元可以分為無(wú)線接入網(wǎng)(RAN)和核心網(wǎng)(CN),其中無(wú)線接入網(wǎng)處理所有與無(wú)線有關(guān)的功能,而核心網(wǎng)則處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由。上述兩個(gè)設(shè)備和UE(用戶單元)一起構(gòu)成了整個(gè)UMTS系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示:

UMTS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成從圖中可以看出,UMTS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)單元包括以下部分:UE(UserEquipment)UE是用戶終端設(shè)備,它主要包括射頻處理單元、基帶處理單元、協(xié)議棧模塊以及應(yīng)用層軟件模塊等。UE包括兩部分:ME(theMobileEquipment)提供應(yīng)用和服務(wù);USIM(theUMTSSubscriberModule)提供用戶身份識(shí)別。UTRAN(UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng))UTRAN分為NodeB(基站)和RNC(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器)兩部分。NodeB包括無(wú)線收發(fā)信機(jī)和基帶處理部件。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Iub接口與RNC互連,主要完成Uu接口物理層協(xié)議的處理。RNC(RadioNetworkController)RNC是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器,主要完成連接建立和斷開、切換、宏分集合并和無(wú)線資源管理等功能。CN(CoreNetwork,核心網(wǎng))CN負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和對(duì)UE的通信和管理。Theexternalnetworks(外部網(wǎng)絡(luò))外部網(wǎng)絡(luò)可以分為兩類:電路交換網(wǎng)絡(luò)(CSnetwork):提供電路交換的連接;分組交換網(wǎng)絡(luò)(PSnetwork):提供數(shù)據(jù)包的連接服務(wù)。)3.2WCDMA頻率計(jì)劃在FDD系統(tǒng)中上、下行鏈路使用不同的頻率,依靠雙工方式分隔;而在TDD系統(tǒng)中上下行鏈路使用相同的頻率。目前,在中國(guó)可用于第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作頻段為:主要工作頻段:頻分雙工(FDD)方式:1920-1980MHz/2110-2170MHz;時(shí)分雙工(TDD)方式:1880-1920MHz、2010-2025MHz。補(bǔ)充的工作頻率:頻分雙工(FDD)方式:1755-1785MHz/1850-1880MHz;時(shí)分雙工(TDD)方式:2300-2400MHz、2010-2025MHz,與無(wú)線電定位業(yè)務(wù)共用,共用標(biāo)準(zhǔn)另行制定。衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)工作頻段:1980-2010MHz/2170-2200MHz。3.4WCDMA的關(guān)鍵技術(shù)多用戶檢測(cè)多用戶檢測(cè)引入的必要性在蜂窩移動(dòng)碼分多址通信中,干擾大致分為三種類型:加性白噪聲、多徑干擾、多址干擾。當(dāng)小區(qū)同時(shí)使用的用戶數(shù)較多時(shí),多址干擾時(shí)最主要的干擾。在CDMA系統(tǒng)中,引入了多用戶檢測(cè)技術(shù),它是引用信息論并通過(guò)嚴(yán)格的理論分析后提出的一種新型抗多址技術(shù),而且通過(guò)多用戶檢測(cè)既可以抗多址干擾,又可以抵抗遠(yuǎn)近效應(yīng)和多徑干擾。多用戶檢測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)是消除或減弱多址干擾的有效手段;是消除或減弱多徑干擾的有效手段;是消除或減弱遠(yuǎn)近效應(yīng)的有效手段;簡(jiǎn)化功率控制,降低功率控制精度;彌補(bǔ)正交擴(kuò)頻碼互相關(guān)性步理想所帶來(lái)的消極影響;改善系統(tǒng)性能,提供系統(tǒng)容量,增大小區(qū)覆蓋面積。多用戶檢測(cè)器的主要缺點(diǎn)大大增加系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)雜度;增加系統(tǒng)時(shí)延,特別是當(dāng)采用自適應(yīng)算法并對(duì)于擴(kuò)頻碼較長(zhǎng)的系統(tǒng)更是如此;多用戶檢測(cè)一般需要知道用戶擴(kuò)頻碼的主要特征參量,這對(duì)于實(shí)際的多徑時(shí)變信道則不是一件容易的事,它需要通過(guò)不停的信道估計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn),而且估值的精度將直接影響多用戶檢測(cè)器的性能。RAKE接收機(jī)在CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)中,信道帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道平坦衰落帶寬。不同于傳統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)需要用均衡算法來(lái)消除相鄰符號(hào)間的碼間干擾,CDMA擴(kuò)頻碼在選擇時(shí)就要求它有很好的自相關(guān)特性。這樣,在無(wú)線信道中出現(xiàn)的時(shí)延擴(kuò)展就可以被看作只是被傳信號(hào)的再次傳送。如果這些多徑信號(hào)相互間的時(shí)延超過(guò)了一個(gè)碼片的長(zhǎng)度,那么它們將被CDMA接收機(jī)看作是非相關(guān)的噪聲,而不再需要均衡了。由于在多徑信號(hào)中含有可以利用的信息,所以CDMA接收機(jī)可以通過(guò)合并多徑信號(hào)來(lái)改善接收信號(hào)的信噪比。其實(shí)RAKE接收機(jī)通過(guò)多個(gè)相關(guān)檢測(cè)器接收多徑信號(hào)的各路信號(hào),并把它們合并在一起。RAKE接收機(jī)的理論基礎(chǔ)就是:當(dāng)傳播時(shí)延超過(guò)一個(gè)碼片周期時(shí),多徑信號(hào)實(shí)際上可被看作是互不相關(guān)的。對(duì)于多個(gè)接收機(jī)天線分集接收而言,RAKE接收機(jī)既可以接收來(lái)自同一天線的多徑,也可以接收來(lái)自不同天線的多徑??梢园咽褂枚鄠€(gè)接收天線接收的信號(hào)當(dāng)作從一個(gè)單一的天線中收到的多徑信號(hào):只要給天線另外加上RAKE指峰,這樣就可以接收和利用來(lái)自多徑和多天線的全部能量。RAKE分集接收與多個(gè)接收機(jī)天線分集接收,兩種分集并沒有本質(zhì)的不同。但是在實(shí)現(xiàn)上由于多個(gè)天線的數(shù)據(jù)要進(jìn)行分路的控制處理,增加了基帶處理的復(fù)雜度。分集接收原理無(wú)線信道是隨機(jī)時(shí)變信道,其中的衰落特性會(huì)降低系統(tǒng)的性能。為了對(duì)抗衰落,可以采用多址措施,如信道編碼技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)等。分集接收技術(shù)是明顯有效而且經(jīng)濟(jì)的抗衰落技術(shù)。無(wú)線信道中接收的信號(hào)是到達(dá)接收機(jī)的多徑分量的合成,分集就是指在接收端同時(shí)獲得幾個(gè)不同路徑的信號(hào),將這些信號(hào)適當(dāng)合并成總的接收信號(hào),就能夠大大減少衰落的影響?;ハ嗒?dú)立或者基本獨(dú)立的一些接收信號(hào),一般可以利用不同路徑或者不同頻率、不同角度、不同極化等接收手段來(lái)獲取??臻g分集:在接收或者發(fā)射端假設(shè)幾幅天線,各天線的位置間要求有足夠的間距(一般在10個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)以上),以保證各天線上發(fā)射或者獲得的信號(hào)基本信號(hào)獨(dú)立。頻率分集:用多個(gè)不同的載頻傳送同樣的信息,如果各載頻的頻差間隔比較遠(yuǎn),其頻差超過(guò)信道相關(guān)帶寬,則各載波傳輸?shù)男盘?hào)也相互不相關(guān)。角度分集:利用天線波束指向不同使信號(hào)不相關(guān)的原理構(gòu)成的一種分集方法。例如,在微波面天線上設(shè)置若干各照射器,產(chǎn)生相關(guān)性很小的幾個(gè)波束。極化分集:分別接收水平和垂直極化波形成的分集方法。其他的分集方法還有時(shí)間分集,是利用不同時(shí)間上傳播的信號(hào)的不相關(guān)性進(jìn)行合并。分集方法相互不是排斥的,實(shí)際使用中可以組合。總的來(lái)說(shuō),采用分集接收方法對(duì)無(wú)線信號(hào)接收效果的改善非常明顯,在我們的設(shè)計(jì)工作中,有效地利用分集技術(shù)可以極大地提高系統(tǒng)抗無(wú)線信道衰落的性能。HDR(HighDataRate)在現(xiàn)有的幾種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中,無(wú)論對(duì)于話音還是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),采用的多是2或4電平的調(diào)整方案。對(duì)于低速率的話音業(yè)務(wù)而言,這種調(diào)制方式是可以滿足要求的。第三代系統(tǒng)將為移動(dòng)用戶提供網(wǎng)絡(luò)和多媒體業(yè)務(wù),因此對(duì)于數(shù)據(jù)量越來(lái)越大而對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言,如何充分利用信道資源,盡可能的提高頻帶效率就成了移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的課題。目前,HDR的研究主要集中在三個(gè)方面:一種是基于自適應(yīng)調(diào)制的HDR方案;一種是基于反饋重傳(ARQ)的HDR方案;一種是上述兩種方案與其他技術(shù)的結(jié)合,這些技術(shù)包括VSF、OFDM、MC0CDMA、MUD等。由于在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中,對(duì)于多媒體等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求越來(lái)越高,因此對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸效率和可靠性都提出了更高的要求。因此,HDR作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾鉀Q方案之一將受到高度的重視。多載波設(shè)計(jì)在頻率資源允許的情況下,可以通過(guò)增加載頻提高系統(tǒng)容量。WCDMA支持多載波技術(shù),支持有效的頻率間切換,并且兩個(gè)載波之間可以平衡負(fù)載,增大每個(gè)站點(diǎn)的容量,這是提高網(wǎng)絡(luò)容量最有效的方法,并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響很小。從現(xiàn)有技術(shù)上看,幾個(gè)載波之間共享一個(gè)功率放大器也是可能的。兩個(gè)載波共享一個(gè)功率放大器是功率放大器最有效的使用方法,因?yàn)樨?fù)載可以在兩個(gè)載波之間進(jìn)行劃分。在多載頻設(shè)計(jì)時(shí)要注意的的幾個(gè)問(wèn)題是:要優(yōu)化硬切換以減少掉話的危險(xiǎn);避免多載波基站孤立,應(yīng)在一群小區(qū)中實(shí)施多載波以減少硬切換;避免使高話務(wù)小區(qū)成為硬切換發(fā)生的邊界小區(qū);載波之間的負(fù)載均衡問(wèn)題??紤]到上述問(wèn)題,在引入第二載波時(shí)最好能夠使其在一定范圍內(nèi)形成連續(xù)覆蓋,并通過(guò)RRM算法的合理設(shè)置減少硬切換,實(shí)現(xiàn)載波間的負(fù)載均衡。智能天線在數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)中三種基本的多址接入方式:頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA),它們分別在頻域、時(shí)域和碼域上實(shí)現(xiàn)用戶的多址接入,而空域的資源尚未得到充分利用。智能天線正是開發(fā)空域資源,解決目前頻譜資源匱乏、無(wú)線系統(tǒng)容量不足的有效途徑。智能天線原理智能天線采用空分復(fù)用(SDMA)方式,利用信號(hào)在傳播路徑方向上的差別,將時(shí)延擴(kuò)散、瑞利衰落、多徑、信道干擾的影響降低,將同頻率、同時(shí)隙信號(hào)區(qū)別開來(lái),和其他復(fù)用技術(shù)結(jié)合,最大限度地有效利用頻譜資源?;局悄芴炀€是一種有多個(gè)天線單元組成的陣列天線,通過(guò)調(diào)節(jié)各單元信號(hào)的加權(quán)幅度和相位,改變陣列的方向圖,從而抑制干擾,提高信噪比,它可以自動(dòng)測(cè)出用戶方向,將波束指向用戶,實(shí)現(xiàn)波束跟用戶走。智能天線的幾種形式根據(jù)其工作方式可將智能天線系統(tǒng)劃分為兩類:預(yù)多波束或切換波束(switchedbeam)系統(tǒng)和自適應(yīng)陣列(adaptivearray)系統(tǒng)。智能天線的作用使用智能天線可以帶來(lái)如下好處:高速率用戶帶來(lái)很大的干擾,動(dòng)態(tài)調(diào)整的智能天線陣列的波束跟蹤高速率用戶,起到空間隔離、消除干擾的作用;動(dòng)態(tài)調(diào)整的智能天線陣列的性能優(yōu)于固定的多波束天線增加系統(tǒng)容量;增加覆蓋范圍,改善建筑物中和高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的信號(hào)接收質(zhì)量;提高信號(hào)接收質(zhì)量,降低掉話率,提高語(yǔ)音質(zhì)量;減少發(fā)射功率,延長(zhǎng)移動(dòng)臺(tái)電池壽命;提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的靈活性。智能天線在3G中的應(yīng)用智能天線對(duì)抑制干擾有明顯的作用,3G標(biāo)準(zhǔn)指出智能天線應(yīng)用要求,改善網(wǎng)絡(luò)容量和性能,技術(shù)上考慮“聚集波束”,“自適應(yīng)波束形成”以及“波束切換”。引入智能天線后對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的影響主要包括兩個(gè)方面:一是,當(dāng)智能天線引入已經(jīng)在使用的移動(dòng)通信系統(tǒng)時(shí),對(duì)原來(lái)系統(tǒng)的改造要盡可能的少,盡可能的多使用軟件方法解決,特別是不要引入新的信令負(fù)擔(dān);其二,當(dāng)以智能天線為中心設(shè)計(jì)移動(dòng)通信系統(tǒng)時(shí),要注意周邊技術(shù)的選擇,研究發(fā)現(xiàn)CDMA和TDD是智能天線的理想伙伴,CDMA使得信道資源的配置和用戶的管理容易實(shí)現(xiàn),而TDD由于上下行鏈路的對(duì)稱行使得智能天線工作簡(jiǎn)單。3G中對(duì)智能天線的應(yīng)用是靈活的,可以有多種選擇,波束切換智能天線是初始階段的選擇。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃而言,選用智能天線,相對(duì)不用智能天線,減少網(wǎng)絡(luò)外部引入干擾(同頻干擾,鄰頻干擾和其他系統(tǒng)干擾),也減少網(wǎng)絡(luò)自身干擾,提高網(wǎng)絡(luò)的容量,智能天線對(duì)網(wǎng)絡(luò)干擾改善的數(shù)據(jù)量級(jí)取決于波束的數(shù)量,。

第四章無(wú)線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)及方法4.13G業(yè)務(wù)綜述3G業(yè)務(wù)是指在第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的各種移動(dòng)通信業(yè)務(wù),既包括目前GSM/GPRS網(wǎng)上已有的話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及其它的增值業(yè)務(wù),也包括3G網(wǎng)絡(luò)特有的如流媒體(Streaming)業(yè)務(wù)等新業(yè)務(wù)。未來(lái)3G的終端可以實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的語(yǔ)音通話業(yè)務(wù),而且還可以實(shí)現(xiàn)多種其他功能,因此運(yùn)營(yíng)商面臨的最大問(wèn)題是如何構(gòu)建面向終端用戶、具有開放性和擴(kuò)展性的業(yè)務(wù)平臺(tái),在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段如何平滑地將各種業(yè)務(wù)快速引入到自己的網(wǎng)絡(luò)中,增加用戶的粘性。在通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,業(yè)務(wù)與基礎(chǔ)設(shè)施是相互促進(jìn)的。新的業(yè)務(wù)需求促進(jìn)新的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);新的基礎(chǔ)設(shè)施在滿足新的業(yè)務(wù)需求的同時(shí),又會(huì)觸發(fā)更新的業(yè)務(wù)需求。近幾十年來(lái)固定通信、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)通信的發(fā)展無(wú)不驗(yàn)證了這一規(guī)律。由于3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自身的復(fù)雜性,其商業(yè)模式相對(duì)也比較復(fù)雜,因此最終決定3G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的將是業(yè)務(wù)需求。4.23G業(yè)務(wù)分類根據(jù)3G移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)能力,3G移動(dòng)通信系統(tǒng)可以提供的業(yè)務(wù)類型,可劃分為以下幾種:會(huì)話類型:如電路域的話音業(yè)務(wù)、可視、視頻游戲等。上下行業(yè)務(wù)量幾乎是對(duì)稱的,對(duì)時(shí)延的要求非常嚴(yán)格,而允許有一定的誤碼率。數(shù)據(jù)流類型:如流式多媒體業(yè)務(wù)。對(duì)時(shí)延的要求也比較嚴(yán)格?;?dòng)類型:如網(wǎng)頁(yè)瀏覽和網(wǎng)絡(luò)游戲。這種類型的特征就是終端用戶向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求,然后等待網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng),這樣就要求往返的時(shí)延不要超過(guò)一定的時(shí)間,同時(shí)傳送的包的內(nèi)容有較低的誤碼率。后臺(tái)類型:如收發(fā)郵件、短信、數(shù)據(jù)下載等。這類業(yè)務(wù)不需要網(wǎng)絡(luò)立即響應(yīng),允許一定的時(shí)延,單對(duì)數(shù)據(jù)傳送的誤碼率有較高要求。在這些業(yè)務(wù)類型中,其中比較簡(jiǎn)單的幾種業(yè)務(wù)應(yīng)用有:基于位置的業(yè)務(wù)在3G移動(dòng)通信系統(tǒng)中,無(wú)線位置信息是非常重要的技術(shù)之一,對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位也是提供高速多媒體業(yè)務(wù)的重要條件。對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言,提供優(yōu)質(zhì)的定位服務(wù),如通過(guò)提供更好的緊急業(yè)務(wù)和附加業(yè)務(wù)(如移動(dòng)黃頁(yè),設(shè)備跟蹤,與位置有關(guān)的付費(fèi)等),將為他提供一個(gè)超過(guò)其他競(jìng)爭(zhēng)者的機(jī)會(huì)。無(wú)線位置信息服務(wù)主要應(yīng)用于公安系統(tǒng)、車輛租賃公司、旅游公司等,未來(lái)市場(chǎng)需求很大。根據(jù)預(yù)測(cè),基于位置的業(yè)務(wù)主要應(yīng)用于電子地圖、車輛調(diào)度、緊急呼叫(112)、市內(nèi)交通查詢、旅游漫游定位以及查詢所在地周圍的賓館和飯店等等。移動(dòng)辦公類業(yè)務(wù)隨著3G移動(dòng)通信和Internet的高速發(fā)展,整個(gè)人類的生活和工作方式也在發(fā)生革命性的變革,人們之間的交流和聯(lián)系變的更為簡(jiǎn)單方便。工作方式會(huì)從以前的封閉式固定辦公向開放式的移動(dòng)辦公發(fā)展,Intranet的接入和移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的發(fā)展為移動(dòng)辦公提供了技術(shù)基礎(chǔ),隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展移動(dòng)辦公將會(huì)成為未來(lái)辦公的一個(gè)重要組成部分。并且根據(jù)國(guó)際移動(dòng)數(shù)據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè),移動(dòng)辦公將會(huì)成為移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)中的令一個(gè)比較大的市場(chǎng),其中包括企業(yè)VPN、INTRANET接入、文件傳送以及信息檢索等等。INTERNET應(yīng)用移動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合為移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開拓了新的發(fā)展空間。目前無(wú)線Internet瀏覽的方式主要有兩種:WAP和WWW。WAP(WirelessApplicationProtocol)瀏覽:WAP針對(duì)屏幕較小、連接速率較低和內(nèi)存較小設(shè)備的上網(wǎng)需求而設(shè)計(jì)。WAP使移動(dòng)通信網(wǎng)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái),WAP的出現(xiàn)可使移動(dòng)用戶通過(guò)自己的移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)交互式信息和服務(wù)。通過(guò)WAP,人們可以利用或?qū)ず魴C(jī)等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)查賬、存錢、轉(zhuǎn)賬,或通過(guò)來(lái)瀏覽一些服務(wù)信息,如旅館、天氣、交通信息等。在電子商務(wù)、企業(yè)網(wǎng)、信息服務(wù)等各個(gè)方面,WAP將大有作為。WWW瀏覽(包括遠(yuǎn)程接入Intranet):以筆記本電腦或手持電腦為終端,通過(guò)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng),主要為外出辦公人員提供服務(wù)。WWW業(yè)務(wù)將隨著3G移動(dòng)通信系統(tǒng)、INTERNET業(yè)務(wù)的普及和新型終端的出現(xiàn)加快發(fā)展。娛樂類應(yīng)用利用3G移動(dòng)通信系統(tǒng)的終端(包括3G終端和插有數(shù)據(jù)卡的PC機(jī)或PDA),不僅可以隨時(shí)隨地的觀看各種娛樂節(jié)目、收聽移動(dòng)電臺(tái)等,還可以參加一些網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)游戲等娛樂類活動(dòng),真正享受移動(dòng)上網(wǎng)的新生活。因此,針對(duì)不同的用戶分布以及不同的業(yè)務(wù)類型,在確定基站規(guī)模布局時(shí)要著重加以考慮,在覆蓋和容量之間取得平衡,以滿足所需的覆蓋、容量、質(zhì)量的需求。4.33G業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測(cè)思路與方法對(duì)于3G用戶的定義,所有利用3G移動(dòng)通信終端來(lái)使用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的用戶都是3G用戶,由于大多數(shù)3G用戶將同時(shí)使用多項(xiàng)3G業(yè)務(wù),因此按照業(yè)務(wù)對(duì)3G用戶進(jìn)行分類在業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)中并不具備參考價(jià)值,,因此應(yīng)主要從移動(dòng)通信終端的角度對(duì)規(guī)劃期內(nèi)3G用戶做出相關(guān)的預(yù)測(cè)。3G的早期用戶群將主要以二代系統(tǒng)原有的用戶為主,主要來(lái)自于由GPRS等移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所培育的用戶群,其用戶特征為追求娛樂時(shí)尚與商務(wù)潮流,考慮到我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與移動(dòng)通信的發(fā)展階段,跳過(guò)2G時(shí)代直接加入3G陣營(yíng)的用戶所占比例將很小,因此主要對(duì)移動(dòng)用戶總體規(guī)模進(jìn)行3G業(yè)務(wù)滲透率的預(yù)測(cè),由于新增用戶與存量用戶在3G業(yè)務(wù)的消費(fèi)特征上差異性并不明顯,因此將不對(duì)新增用戶市場(chǎng)做出細(xì)分分析。對(duì)于3G用戶的預(yù)測(cè)主要采用的是主體用戶分析法與固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類比法。主體用戶分析法的思路是:根據(jù)目前移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶特征和未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)用戶特征的變化趨勢(shì),分析可能使用3G業(yè)務(wù)的主體用戶構(gòu)成;再根據(jù)主體用戶的年齡、收入和文化程度等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),測(cè)算3G業(yè)務(wù)用戶的滲透率,進(jìn)而計(jì)算出3G業(yè)務(wù)的總用戶數(shù)。固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類比法的思路是:分析移動(dòng)數(shù)據(jù)用戶和固定數(shù)據(jù)用戶在文化程度、年齡結(jié)構(gòu)和用戶構(gòu)成等方面的分布情況,可以發(fā)現(xiàn)二者有許多相似之處,這兩種業(yè)務(wù)的用戶群體有相當(dāng)部分是同一群體。通過(guò)對(duì)固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)滲透率的分析,我們測(cè)算出對(duì)應(yīng)的3G業(yè)務(wù)總用戶數(shù)。業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)影響3G用戶規(guī)模的直接因素有3G網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,3G業(yè)務(wù)的種類,3G終端的價(jià)格,3G業(yè)務(wù)的資費(fèi)等。3G用戶還將受到移動(dòng)數(shù)據(jù)、GPRS等業(yè)務(wù)使用普及程度的制約,運(yùn)營(yíng)商3G業(yè)務(wù)的市場(chǎng)定位和推廣策略也影響到3G用戶的發(fā)展趨勢(shì)。3G業(yè)務(wù)的主體用戶群實(shí)際上包括:——以移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主,在移動(dòng)數(shù)據(jù)商務(wù)應(yīng)用上有潛在需求的中、高端用戶;——追求娛樂潮流、勇于嘗試新事物的移動(dòng)數(shù)據(jù)潛在用戶。 主體用戶分析法應(yīng)用主體用戶分析法進(jìn)行業(yè)務(wù)預(yù)測(cè),首先要了解移動(dòng)用戶年齡、學(xué)歷和月收入情況。影響3G潛在用戶的主要因素是移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吸引力與可用性,與用戶實(shí)際需求與潛在需求的契合度。隨著3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深入,3G業(yè)務(wù)被用戶的逐步熟知,在運(yùn)營(yíng)商相關(guān)營(yíng)銷措施的推動(dòng)下,潛在3G用戶的向?qū)嶋H用戶轉(zhuǎn)化的比例將逐步提高。下面將以某地區(qū)為例說(shuō)明該方法。假定在市場(chǎng)發(fā)展初期,本地區(qū)3G潛在用戶市場(chǎng)的主要組成群體是年齡在26~35歲之間、具有本科及其以上教育水平的移動(dòng)通信用戶,并且隨著時(shí)間的推移和市場(chǎng)的不斷發(fā)展,3G潛在用戶的范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大。下表分別是該地區(qū)移動(dòng)用戶的學(xué)歷、年齡與每月收入的分布情況。表4-1某地區(qū)移動(dòng)用戶年齡、學(xué)歷與每月收入分布情況年齡分布18-25歲26-35歲36-45歲46-55歲用戶比例(%)學(xué)歷水平小學(xué)以下初中高中中專/技校大專本科以上用戶比例(%)24月平均收入無(wú)收入300元以下301-500元501-800元801-1000元1001-1500元1501-2000元2000元以上用戶比例(%)根據(jù)上文中的分析結(jié)果,預(yù)計(jì)在市場(chǎng)發(fā)展初期該地區(qū)3G潛在主體用戶群為26~35歲之間、具有本科及其以上教育水平的移動(dòng)用戶,其比例占該地區(qū)移動(dòng)總用戶數(shù)的40.4%×8.2%=3.31%左右。隨著用戶認(rèn)知程度的加深,3G業(yè)務(wù)開發(fā)與推廣的完善,新業(yè)務(wù)對(duì)年輕用戶吸引力的增強(qiáng),3G潛在主體用戶的年齡范圍擴(kuò)大到18~35歲之間,教育程度為大專及其以上,這樣該地區(qū)的3G潛在主體用戶比例上升為57.7%×32.2%=18.6%。通過(guò)一段時(shí)間的市場(chǎng)培育,3G業(yè)務(wù)逐步走入良性發(fā)展的階段,潛在用戶群也隨之進(jìn)一步擴(kuò)大,3G業(yè)務(wù)在用戶中的普及程度得到進(jìn)一步提高。3G潛在主體用戶的年齡范圍擴(kuò)大到18~45歲之間,教育程度為中專及其以上,基本涵蓋了本地區(qū)移動(dòng)用戶的主體,3G潛在主體用戶比例上升為87.4%×50.1%=43.79%。3G潛在主體用戶向?qū)嶋H用戶的轉(zhuǎn)化主要受到用戶收入水平與消費(fèi)能力的影響與制約。對(duì)于該地區(qū)早期的3G用戶,假定他們每月收入主要在2000元以上,因此市場(chǎng)初期3G用戶滲透率為3.31%×10.5%=0.35%左右。經(jīng)過(guò)一年左右的市場(chǎng)培育,3G用戶有可能進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展階段,3G業(yè)務(wù)種類不斷豐富,市場(chǎng)宣傳、推廣日益深入人心,逐漸為廣大移動(dòng)用戶所熟悉。這樣,3G用戶的收入門檻將降低到每月1500元左右,本地區(qū)的3G用戶滲透率將提高到18.6%×18.2%=3.39%。當(dāng)3G市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入了穩(wěn)定增長(zhǎng)期,在3G市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)沒有發(fā)生根本性變化、業(yè)務(wù)資費(fèi)不發(fā)生大的波動(dòng)的前提下,3G用戶的通信消費(fèi)下限不會(huì)發(fā)生大的變化,3G用戶的收入門檻仍將維持在每月1500元左右,由于潛在用戶群的擴(kuò)大,3G用戶滲透率將提高到43.79%×18.2%=7.97%。利用主體用戶分析法,可以得到3G用戶預(yù)測(cè)結(jié)果示例如下表所示:表4-23G用戶預(yù)測(cè)結(jié)果(主體用戶分析法)年份Year1Year2Year3總用戶數(shù)S1S2S3滲透率P1P2P33G用戶數(shù)S1*P1S2*P2S3*P3固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類比法對(duì)于固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和固定用戶的歷史發(fā)展數(shù)據(jù),主要依據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部《通信統(tǒng)計(jì)資料匯編》和信息產(chǎn)業(yè)部相關(guān)文件。根據(jù)以上數(shù)據(jù),我們可以測(cè)算出一定時(shí)期內(nèi)固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的滲透率,然后根據(jù)固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的歷史發(fā)展趨勢(shì),對(duì)3G業(yè)務(wù)滲透率做出相應(yīng)預(yù)測(cè)。以下舉例說(shuō)明(時(shí)間:1996-2002年)。表4-3某省固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)滲透率情況單位1996199719981999200020012002本地年末用戶萬(wàn)戶151886國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)用戶萬(wàn)戶固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)滲透率%0.03%0.04%0.09%1.57%3.86%17.75%16.22%圖4-1固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)圖4-2固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)滲透率發(fā)展趨勢(shì)分析以上圖表數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)該省的固定數(shù)據(jù)用戶隨著固定業(yè)務(wù)的發(fā)展而不斷得到提升,總量規(guī)模不斷擴(kuò)大。3G系統(tǒng)的建設(shè)可以為用戶提供豐富的中、高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),從業(yè)務(wù)特性、用戶消費(fèi)需求與業(yè)務(wù)引入的環(huán)境因子等方面分析,其業(yè)務(wù)發(fā)展的背景與固定數(shù)據(jù)引入的中后期極其相似,因此我們將本地區(qū)3G用戶的滲透率與固定數(shù)據(jù)滲透率做一類比,從而利用固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類比法得到規(guī)劃期內(nèi)3G用戶的發(fā)展預(yù)測(cè)如下表所示:表4-4某省移動(dòng)3G用戶預(yù)測(cè)方案二單位:萬(wàn)戶2005年2006年2007年該地區(qū)移動(dòng)上網(wǎng)用戶數(shù)927100210723G用戶滲透率0.09%1.57%3.86%3G用戶數(shù)0.8115.7841.33根據(jù)中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)公司的業(yè)務(wù)領(lǐng)先戰(zhàn)略,某省移動(dòng)對(duì)于3G業(yè)務(wù)的發(fā)展策略,某省移動(dòng)對(duì)于3G業(yè)務(wù)將本著積極穩(wěn)妥的原則進(jìn)行發(fā)展,因此我們綜合取定規(guī)劃期內(nèi)某省移動(dòng)3G用戶發(fā)展預(yù)測(cè)如下表所示:表4-5某省移動(dòng)3G用戶發(fā)展預(yù)測(cè)單位:萬(wàn)2005年2006年2007年該地區(qū)移動(dòng)上網(wǎng)用戶數(shù)927100210723G用戶滲透率0.22%2.48%5.92%3G用戶數(shù)2.0224.8363.43以上為對(duì)應(yīng)該地區(qū)總用戶預(yù)測(cè)低方案下的3G用戶數(shù),對(duì)應(yīng)高方案下3G用戶數(shù)如下表所示:表4-5高方案下某地區(qū)3G用戶單位:萬(wàn)2005年2006年2007年該地區(qū)上網(wǎng)用戶數(shù)1060116412353G用戶滲透率0.22%2.48%5.92%3G用戶數(shù)通過(guò)以上的分析可以看到,主體用戶分析法與固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類比法兩種方案均可已應(yīng)用于實(shí)際的設(shè)計(jì)規(guī)劃工作,具有一定的可操作性。在工程應(yīng)用中,可根據(jù)我們收集的數(shù)據(jù)、信息等選擇性采用,或者將兩種方案計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合比較。

第五章鏈路預(yù)算簡(jiǎn)單地說(shuō),鏈路預(yù)算是對(duì)一條通信鏈路中的各種損耗和增益的核算。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)都需要進(jìn)行鏈路預(yù)算。但是需要說(shuō)明的是,鏈路預(yù)算是大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)不同的地區(qū)來(lái)說(shuō),每個(gè)地區(qū)的無(wú)線環(huán)境情況都會(huì)存在差別,包括建筑物的密集程度、建筑物的材質(zhì)、甚至是環(huán)境的背景噪聲等都不相同,所以鏈路預(yù)算的結(jié)果只能提供粗略的路徑損耗值,在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中,只能作為參考值,而不能用來(lái)指導(dǎo)工程建設(shè)。要得到比較準(zhǔn)確的反映無(wú)線環(huán)境對(duì)電信號(hào)的影響結(jié)果,必須要在本地進(jìn)行模型修正來(lái)得到。WCDMA網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量是非對(duì)稱的,即網(wǎng)絡(luò)上行和下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸量不相同。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí),必須先計(jì)算兩個(gè)不同方向的值。WCDMA網(wǎng)絡(luò)的典型表現(xiàn)就是:上行鏈路是受覆蓋限制的,而下行鏈路是受容量限制的。5.1重要概念處理增益處理增益在數(shù)值上等于擴(kuò)頻帶寬與數(shù)據(jù)速率的比值,它表示經(jīng)過(guò)解調(diào)后,用戶信噪比可增加的倍數(shù)。WCDMA擴(kuò)頻后的帶寬是5MHz。通信概率通信概率是指移動(dòng)臺(tái)在無(wú)線區(qū)域覆蓋邊緣(或區(qū)內(nèi))通信時(shí),信號(hào)質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求的成功概率。分為邊緣覆蓋率和區(qū)域覆蓋率兩種。對(duì)通信概率產(chǎn)生影響的因素包括:天線配置和高度、地形種類、移動(dòng)設(shè)備的類型和所使用的服務(wù)等。Eb/No每比特的信號(hào)能量除以噪聲譜密度,要求其滿足預(yù)先規(guī)定的業(yè)務(wù)質(zhì)量(如誤比特率),噪聲包括熱噪聲和干擾。Eb/No代表基站接收機(jī)解調(diào)門限。通過(guò)鏈路仿真和實(shí)測(cè)得到。與業(yè)務(wù)類型、傳播環(huán)境、接收機(jī)解調(diào)性能,配置條件(收分集、功控、軟切換)相關(guān)。負(fù)載因子反向鏈路負(fù)載因子反向鏈路負(fù)載因子可寫為:其中,,N:每小區(qū)用戶數(shù),W:WCDMA碼片速率,3.84Mcps,:用戶j的比特率,:用戶j在物理層的激活因子,話音取0.67,數(shù)據(jù)取1.0,下行鏈路負(fù)載因子其中,:用戶j的信道正交系數(shù),依賴于多徑傳播,完全正交的單徑信道為1,不正交為0,多徑信道中正交系數(shù)的典型值在0.4和0.9之間;:用戶j接收的其他小區(qū)與本小區(qū)的基站功率之比,依賴于在小區(qū)中的位置和對(duì)數(shù)正態(tài)陰影效應(yīng)。5.2鏈路預(yù)算基本原理鏈路預(yù)算是一種為不同3G業(yè)務(wù)提供小區(qū)范圍評(píng)估的有效方法。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中前反向信號(hào)傳播途徑中各種影響因素進(jìn)行考察,對(duì)系統(tǒng)的覆蓋能力進(jìn)行估計(jì),鏈路預(yù)算的結(jié)果被稱為最大各向同性路徑損耗。使用適當(dāng)?shù)膫鞑ツP涂梢詫⑵滢D(zhuǎn)化為小區(qū)范圍。鏈路預(yù)算中很小的變化可以導(dǎo)致初規(guī)劃結(jié)果的大不相同。對(duì)于不同業(yè)務(wù)和比特率最大路徑損耗不同。鏈路預(yù)算可分為前向鏈路預(yù)算和反向鏈路預(yù)算:反向鏈路預(yù)算反向鏈路預(yù)算可以對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供依據(jù),進(jìn)行無(wú)線鏈路規(guī)劃時(shí),主要過(guò)程見下圖:圖反向鏈路預(yù)算前向鏈路預(yù)算在無(wú)線設(shè)計(jì)中,對(duì)前向鏈路進(jìn)行人工計(jì)算意義不大,在反向鏈路預(yù)算中,各種因素相對(duì)比較確定,因此結(jié)果較為可靠。與反向鏈路相比,前向鏈路有以下特點(diǎn):業(yè)務(wù)信道功率為所有用戶所共享:軟切換時(shí),一個(gè)移動(dòng)臺(tái)同時(shí)和多個(gè)基站保持通信,這給前向鏈路帶來(lái)了額外的負(fù)擔(dān);另外前向鏈路所需要的接收到的Eb/Nt,隨數(shù)據(jù)速率、移動(dòng)速度和多徑條件的不同,變化范圍比較大。因此,前向鏈路預(yù)算很難做得很準(zhǔn)確,因網(wǎng)絡(luò)具體情況而不同,無(wú)法給出一個(gè)通用的取值。盡管通常取周圍基站的干擾系數(shù)3dB進(jìn)行前向鏈路預(yù)算,但與實(shí)際情況相比,在不同網(wǎng)絡(luò),不同地區(qū),結(jié)果相差懸殊,取值很難確定。需要指出的是對(duì)于不同的假設(shè)鏈路預(yù)算計(jì)算的結(jié)果變化會(huì)很明顯。如果饋線損耗只增加1dB就會(huì)導(dǎo)致小區(qū)覆蓋減小10%。為了能夠比較鏈路預(yù)算計(jì)算的結(jié)果必須使用相同的假設(shè)。5.3鏈路預(yù)算算法介紹下行鏈路(前向)PL_DL:下行鏈路最大傳播損耗;Pout_BS:基站業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率;Lc_BS:基站內(nèi)合路器損耗;Lf_BS:饋線損耗;Ga_BS:基站天線增益;Ga_UE:移動(dòng)臺(tái)天線增益;Mf:陰影衰落余量(與傳播環(huán)境相關(guān));MI:干擾余量(與系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量相關(guān));Lp:建筑物穿透損耗(要求室內(nèi)覆蓋時(shí)使用);Lb:人體損耗;S_UE:移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)靈敏度(與業(yè)務(wù)、多徑條件等因素相關(guān))。上行鏈路(反向)PL_UL:上行鏈路最大傳播損耗;Pout_UE:移動(dòng)臺(tái)業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率;Lf_BS:饋線損耗;Ga_BS:基站天線增益;Ga_UE:UE天線增益;Mf:陰影衰落余量(與傳播環(huán)境相關(guān));MI:干擾余量(與系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量相關(guān));Lp:建筑物穿透損耗(要求室內(nèi)覆蓋時(shí)使用);Lb:人體損耗;S_BS:基站接收機(jī)的靈敏度(與業(yè)務(wù)、多徑條件等因素相關(guān))。鏈路預(yù)算參數(shù)說(shuō)明基站業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率(Pout_BS)–本參數(shù)為系統(tǒng)參數(shù),各種業(yè)務(wù)取值不同;–可根據(jù)業(yè)務(wù)類型和所需的該業(yè)務(wù)信道覆蓋范圍確定;–設(shè)定值定義在機(jī)頂天線口,無(wú)須考慮合路器損耗Lc_BS。UE最大發(fā)射功率(Pout_UE)–25.101規(guī)定了4個(gè)功率等級(jí)的UE;–鏈路預(yù)算時(shí),假設(shè)語(yǔ)音業(yè)務(wù)UE最大發(fā)射功率21dBm;數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)UE最大發(fā)射功率24dBm。快速功控余量(Mpc)與最大發(fā)射功率–快速功控能夠?qū)沟退僖苿?dòng)(<50km/h)條件下快衰落的影響,從而降低衰落信道條件下解調(diào)所需Eb/No要求;–鏈路預(yù)算中使用理想功控條件下解調(diào)門限進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際工作中,由于最大發(fā)射功率限制,解調(diào)性能會(huì)惡化;–為了保證閉環(huán)功控有效性,在鏈路預(yù)算中增加快速功控余量Mpc(有時(shí)也叫快衰落余量);–步行條件下,快速功控余量典型值2.0~3dB;–高速移動(dòng)條件下,快速功控起不到對(duì)抗快衰落的作用,快速功控余量為0dB;基站合路器損耗(Lc_BS)–基站業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率設(shè)置值定義在機(jī)頂天線口,合路器損耗在鏈路預(yù)算中無(wú)需考慮;基站饋線損耗(Lf_BS)–WCDMA系統(tǒng)工作在2GHz頻段,機(jī)頂?shù)教炀€間饋纜損耗不可忽略;–典型值:饋纜損耗5dB/100m;–饋纜損耗會(huì)降低接收機(jī)接收電平,從而對(duì)覆蓋能力產(chǎn)生影響。使用塔放時(shí),接收機(jī)放大環(huán)節(jié)移到饋纜之前,從而消除了饋纜損耗的影響?;咎炀€增益(Ga_BS)–在水平平面中天線的最大增益;–定向天線增益較大,用于城區(qū)覆蓋;全向天線增益較小,可以用于鄉(xiāng)村;–典型值:全向天線11dBi;65°定向天線17dBi(3扇區(qū)用)。移動(dòng)臺(tái)天線增益(Ga_UE)–通常假設(shè)移動(dòng)臺(tái)天線增益為0dBi干擾余量(MI)–WCDMA系統(tǒng)為自干擾系統(tǒng),其覆蓋與容量密切相關(guān),在鏈路預(yù)算中就表現(xiàn)為干擾余量的引入;–定義為(No+Io)/No,表示CDMA系統(tǒng)自身地干擾使背景噪聲提高地程度;–對(duì)于反向鏈路,不同的負(fù)載水平對(duì)應(yīng)不同的干擾上升。例如,3dB的干擾上升對(duì)應(yīng)50%的負(fù)載,4dB的干擾上升對(duì)應(yīng)60%的負(fù)載;–對(duì)于前向鏈路,負(fù)載與干擾的關(guān)系同樣存在,但難以進(jìn)行理論計(jì)算,需要通過(guò)仿真確定;–在鏈路預(yù)算中干擾余量的取值由系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量要求決定?;窘邮諜C(jī)靈敏度(S_BS)–基站接收機(jī)靈敏度是指接收機(jī)輸入端為保證信號(hào)能成功地檢測(cè)和解調(diào)(或保持所需要地FER),所需的業(yè)務(wù)信道最小地輸入功率;–S_BS=Eb/No+10lg(Rb)+KTW+NF_BS+I(xiàn)MRb:數(shù)據(jù)速率(信道編碼前)KTW:熱噪聲密度,常溫下等于-174dBm/HzNF_BS:接收機(jī)噪聲系數(shù),在數(shù)值上等于輸入信噪比與輸出信噪比地比值IM:干擾余量移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)靈敏度(S_UE)–S_UE=Eb/No+10lg(Rb)+KTW+NF_UE+I(xiàn)MNF_UE移動(dòng)臺(tái)噪聲系數(shù),典型值7dB(協(xié)議要求優(yōu)于9dB)陰影衰落余量(Mf)–在移動(dòng)傳播環(huán)境中,接收信號(hào)功率電平將經(jīng)受陰影效應(yīng),這使得收到的信號(hào)電平為一個(gè)隨機(jī)變量;–鏈路預(yù)算得到的路徑損耗值為中值,由于陰影衰落,實(shí)際的路徑損耗在此值上下波動(dòng);–為了保證一定的邊緣覆蓋概率,需要留出一定的余量,即陰影衰落余量;–通常假設(shè)陰影衰落服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。根據(jù)陰影衰落方差和邊緣覆蓋概率要求(運(yùn)營(yíng)商確定),可以得到所需的陰影衰落余量:Mf(dB值)=NORMSINV(邊緣覆蓋概率)×陰影衰落方差(dB值)其中NORMSINV()函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布累積函數(shù)的逆函數(shù)。–參考文獻(xiàn)[1]指出,為了避免小區(qū)邊緣的所謂乒乓效應(yīng)需要2~4dB的額外余量。軟切換增益(G_HO)與陰影衰落余量–鏈路預(yù)算計(jì)算前反向鏈路的最大路徑損耗。此時(shí),移動(dòng)臺(tái)位于小區(qū)邊界,應(yīng)考慮軟切換帶來(lái)的增益;–由于獨(dú)立傳播路徑的存在使得滿足一定覆蓋概率要求的陰影衰落余量減小。這一增益在鏈路預(yù)算中稱為軟切換增益G_HO;–軟切換增益地大小與陰影衰落地標(biāo)準(zhǔn)差、邊緣覆蓋率以及兩個(gè)基站信號(hào)地相關(guān)性有關(guān);–軟切換增益實(shí)質(zhì)為宏分集增益。建筑物穿透損耗(Lp)–如果使用室外基站進(jìn)行室內(nèi)覆蓋,需要考慮建筑物穿透損耗;–建筑物穿透損耗與建筑物類型有關(guān)。例如,密集城區(qū)建筑物穿透損耗典型值20dB,郊區(qū)10dB,車內(nèi)10dB。人體損耗(Lb)–對(duì)于手持移動(dòng)臺(tái),需要考慮人體穿透損耗的影響;–人體損耗典型值3dB;–數(shù)據(jù)終端由于使用方式不同,可以不考慮人體損耗影響。鏈路均衡對(duì)于WCDMA系統(tǒng)而言,經(jīng)過(guò)鏈路預(yù)算分析后得到地前向和反向地最大允許傳播損耗有可能不相等。當(dāng)前向鏈路太強(qiáng)反向鏈路太弱時(shí),對(duì)于處于切換狀態(tài)地移動(dòng)臺(tái)而言,導(dǎo)頻信道的強(qiáng)度指示移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行越區(qū)切換,但是移動(dòng)臺(tái)地反向發(fā)射功率不足以維持反向鏈路地功率要求,很容易導(dǎo)致掉話,這時(shí)的導(dǎo)頻信道就不再是協(xié)助切換而是干擾了。另一方面,若前向鏈路太弱而反向鏈路太強(qiáng),在小區(qū)交界處,雖然移動(dòng)臺(tái)有足夠的發(fā)射功率與兩個(gè)基站同時(shí)通信,但是前向鏈路的信號(hào)太弱,移動(dòng)臺(tái)很容易失去與任一基站的聯(lián)系。因此要求前反向鏈路達(dá)到均衡,均衡的系統(tǒng)可以使切換平滑并且降低干擾。定義平衡因子B為前向鏈路最大允許傳播損耗減去反向鏈路最大允許傳播損耗。如果B<0,則系統(tǒng)是前向鏈路受限;如果B>0,則系統(tǒng)是反向鏈路受限;如果B=0,則系統(tǒng)是平衡的。對(duì)于實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì),其規(guī)則是:B<-δ前向鏈路受限鏈路均衡B>δ反向鏈路受限式中δ是計(jì)算B時(shí)將所有因素考慮進(jìn)去所能引起的偏差。具體實(shí)例設(shè)置分析場(chǎng)景:設(shè)置環(huán)境(密集市區(qū)、一般市區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村等),移動(dòng)信道(120km/h,車輛信道等),扇區(qū)配置;是否要求室內(nèi)覆蓋,允許使用塔放;選擇業(yè)務(wù)類型和分集方式。發(fā)射機(jī)部分主要參數(shù):最大發(fā)射功率(dBm),人體損耗,發(fā)射天線增益和饋線損耗。由以上參數(shù)計(jì)算等效全向輻射功率EIRP。接收機(jī)部分:由噪聲系數(shù),解調(diào)所需Eb/No,小區(qū)負(fù)載和干擾余量確定接收機(jī)靈敏度;再由接收天線增益,饋線損耗,人體損耗軟切換增益和快衰落余量計(jì)算最小接收信號(hào)強(qiáng)度。由陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差和區(qū)域覆蓋概率(或?qū)?yīng)的邊緣覆蓋概率)確定所需陰影衰落余量;加上穿透損耗,最終得到滿足一定區(qū)域覆蓋要求的路徑損耗。根據(jù)發(fā)射天線高度,接收天線高度,信號(hào)頻率和使用的傳播模型計(jì)算小區(qū)覆蓋半徑。確定了小區(qū)半徑就能推導(dǎo)站點(diǎn)面積。WCDMA網(wǎng)絡(luò)頻段為2GHz,帶寬為3.84MHz。鑒于不同的地形地貌條件下建筑物或車體穿透損耗不同,將地形、地貌劃分為五類:密集市區(qū)、一般市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村及高速公路,可估算出不同制式下、不同速率的覆蓋半徑。不同類型地區(qū)對(duì)于不同速率的話音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),根據(jù)其反向鏈路預(yù)算估算出基站覆蓋半徑的表格詳見附錄。

第六章無(wú)線環(huán)境傳播模型由于鏈路預(yù)算是由大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的結(jié)果,只能提供粗略的路徑損耗值,在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中,由鏈路預(yù)算得到的小區(qū)覆蓋半徑只能作為參考值,而不能用來(lái)指導(dǎo)工程建設(shè)。要得到比較準(zhǔn)確的反映無(wú)線環(huán)境對(duì)電信號(hào)的影響結(jié)果,必須根據(jù)不同地區(qū)、不同小區(qū)覆蓋的需求選擇適當(dāng)?shù)膫鞑ツP?,并且在本地進(jìn)行模型修正得到比較準(zhǔn)確的小區(qū)覆蓋半徑。無(wú)線小區(qū)規(guī)劃的首要問(wèn)題是建立傳播模型,來(lái)模擬電信號(hào)在無(wú)線環(huán)境中的衰減情況,估算出盡可能接近實(shí)際的接收點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)中值,從而進(jìn)行合理的小區(qū)規(guī)劃,既滿足用戶需求的同時(shí)又可以節(jié)約投資。在第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)技術(shù)GSM、CDMA中,我們已經(jīng)熟知并廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際的傳播模型有適用于室外型大區(qū)制蜂窩結(jié)構(gòu)的Okumura-Hata、Cost231-Hata和適用于微蜂窩結(jié)構(gòu)的Walfish-Ikegami經(jīng)驗(yàn)公式等,都是在大量的測(cè)試數(shù)據(jù)中總結(jié)出來(lái)的信號(hào)電平隨地理環(huán)境變化的衰減的分布規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J?。并且它們都適用于2000MHz頻段,因此也可以應(yīng)用于3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。由于這些模型是在大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),并且是從特定的地理區(qū)域獲得的,它們都具有一些地區(qū)適應(yīng)性,如Okumura-Hata更適用于準(zhǔn)平坦地形情況(類似于東京地形)、Cost231-Hata適用于中小城市等。在實(shí)際的工程使用中,要根據(jù)不同地區(qū)的無(wú)線環(huán)境情況有選擇地使用。在第三代移動(dòng)通信技術(shù)中,我們要考慮到用戶分布的可能范圍即我們的覆蓋目標(biāo)。在很大程度上,未來(lái)蜂窩系統(tǒng)主要采用的是微蜂窩系統(tǒng)和微微蜂窩結(jié)構(gòu),這就要研究更復(fù)雜的路徑損耗。微蜂窩中的低于周圍建筑物高度的基站和周圍建筑物形狀及高度、街道寬度、地形等對(duì)無(wú)線傳播的影響都應(yīng)在我們規(guī)劃的范圍之內(nèi)。為了達(dá)到一定的精度,引用了可視化技術(shù)來(lái)對(duì)覆蓋區(qū)域環(huán)境進(jìn)行描述以及射線跟蹤算法來(lái)進(jìn)行覆蓋模擬??傊?,在第三代移動(dòng)通信技術(shù)中,我們所要考慮的不僅有大區(qū)制的扇區(qū)覆蓋、更有小區(qū)制以及微小區(qū)制的扇區(qū)覆蓋。因此,在未來(lái)的傳播預(yù)測(cè)中,用到的將是一種混合的預(yù)測(cè)算法。即:在大區(qū)制覆蓋的地區(qū)仍然采用宏蜂窩傳播

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