行链路进行平烩,然后根据算出的小区覆盖半径,就可以算出需要的基站数。 举一个典型的WCDMA业务为例说明链路预算的方法。在城市宏小区环境中的144 Kb/s的实时数据业务(室外基站覆盖室内用户,可软切换)的上行链路预算如表所示。
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参数 移动台平均发射功率(dBm) 人体损耗(dB) 移动台天线增益(dB) 等效全向辐射功率(dBm) 热噪声密度(dBm/Hz) 接收机噪声系数(dB) 接收机噪声密度(dBm/Hz) 接收机噪声功率(dBm) 干扰储备(dB) 接收机干扰功率(dBm) 总噪声+干扰密度(dBm) 处理增益(dB) 所需Eb/No 接收机灵敏度(dBm) 基站天线增益(dB) 基站电缆损耗(dB) 快衰落储备(dB) 最大路径损耗(dB) 覆盖概率(%) 对数正态阴影(dB) 传输模型指数 对数正态衰落储备(dB) 软切换增益(dB) 室内损耗(dB) 小区内容许传播损耗(dB) 24.00 0.00 2.00 a-b+c=26.00 -174.00 5.00 e+f=-169.00 G+10lg(384000)=-103.16 3.00 -103.18 -100.20 10lg(3840/144)=14.30 1.50 m-l+k=-113.00 18.00 2.00 4.00 d-n+c-p-q=115.00 80 12.00 3.52 4.20 2.00 15.00 r-v+w-x=133.80 11
数值 z 小区最大半径(Km) 0.79 六、用规划软件进行传播及覆盖评估
完成上述理论计算之后,可用3G规划软件对规划的效果进行预测,可预测覆盖效果、软切换区域和导频干扰等。目前,已有许多相关规划软件可供选用,如TRAN(爱立信)、iPlanner(北电网络)、SATURN(摩托罗拉)、NetAct(诺基亚)、ASSET(Aircom)和DBPLANNER(马可尼)等。上述例子只是基于理论的计算,要得到详细接近实际网络的结果,必须通过规划软件进行规划。当然,在此之前还必须进行传播模型校准等方面的工作。
七、系统仿真研究
由于系统的容量和覆盖与实际用户的分布及用户行为关系密切,所以在完成无线网络规划后,还应采用仿真软件对上述规划结果进行仿真,研究实际网络的运行情况,如进行Monte Carlo分析等(根据业务分布情况,随机产生一组同时接入网络的UE序列,并依次接入网络,模拟网络的功率调整过程,稳定后分析网络情况;此过程进行多次后,对结果进行统计处理,求得统计平均值)。需要分析的主要内容包括:EC/IO、软切换区、导频污染和,Eb/No等。
八、WCDMA与GSM无线网络规划的区别
⑴容量与覆盖的相关性(呼吸效应)
由于WCDMA采用CDMA技术,覆盖范围与负荷有关。当扇区负荷大,扇区覆盖范围变小;当扇区负荷小,扇区覆盖范围变大,即所谓的呼吸效应。因此,在作链路预算时应充分考虑扇区负荷问题,避免扇区负荷增大后覆盖范围无法连续的情况。而GSM基站的覆盖范围是固定的。在WCDMA网络规划中,扇区负荷η增大所导致干扰I增加的关系为I=10lg[1/(1-η)]。由于干扰增加,链路预算的最大允许损耗减小,导致覆盖范围变小,反之亦然。
⑵覆盖与基站功率的关系
在GSM网络中,基站每载波的下行功率设定后,覆盖范围也就确定;在WCDMA网络规划中,下行功率被用户共享,因此其覆盖范围可变。
⑶电路型业务与数据型业务的不同
在GSM网络规划时,所考虑的业务均为电路型业务,只需考虑呼损率问题;而WCDMA网络引入分组数据业务,还需考虑数据业务的时延、BLER、QoS等问题,而且规划时必须考虑其重发开销(一般取10%)和数据业务的
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信令开销(一般取10%)。此外,对不同速率的数据业务,系统的接收灵敏度也不同,从而引起链路预算的变化,而在GSM规划中,接收机的灵敏度是固定的,基站的覆盖范围也是固定的。
⑷具有软切换功能
在规划WCDMA网络时,需考虑软切换对系统的影响。由于软切换带来硬件的额外开销,基站一般应多预留30%的信道单元。另外,由于引入软切换,可对抗阴影衰落,引入软切换增益,扩大扇区的覆盖范围,而GSM系统则为硬切换系统。
⑸无需进行复杂的频率规划
WCDMA是受限于码间干扰的系统(由于在多径传播时码的正交性受影响,导致噪声增加),只需进行扰码的规划,无需复杂的频率规划;而GSM是受限于频率的系统,必须进行基站间频率复用。
⑹分组数据业务上/下行的不对称性
GSM为电路型业务,上/下行业务一般是对称的;WCDMA为分组型业务,下行业务的数据量一般比上行大得多,因此在容量规划时应充分考虑下行业务的容量。
九、WCDMA与cdma2000无线网络规划的区别
⑴业务类型:WCDMA R99版本可提供速率达2Mb/s的数据业务,而cdma2000 R0版本目前只提供最高153.6KB/S的业务,ra版本可提供307.2KB/S的业务。系统提供的业务种类和速率不同,系统本身的带宽不同,使系统的扩频增益及接收灵敏度不同。另外,Eb/No等参数的取值不同,使链路预算的计算参数及结果也不同,而且不同业务的业务模型也不一致,在进行容量规划时需区别对待。
⑵频谱利用率:WCDMA有宽带信号的优势,在占用相同频率资源的情况下,公共信道开销较少,频间切换较少,采用更高速的快速功控,因此在频谱利用率上有一定的优势。对于单扇区单载频来说,WCDMA 提供的容量远大于cdma2000。但是,在低话务地区,cdma2000 的频谱利用则更灵活。
⑶空中接口:WCDMA 考虑的重点是GSM网络从GPRS向3G演进的问题,而cdma2000 考虑的重点是NCDMA网络向3G演进。在空中接口上,WCDMA 与GSM不兼容,GSM手机无法使用WCDMA 网络,需采用双模终端进行跨系统漫游;而cdma2000 可从IS-95平滑演进,在空中接口上后向兼
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容,IS-95终端可在cdma2000 网络中使用。
⑷扰码规划:cdma2000 的导频码是同一个码字进行不同相移产生的,为避免干扰,需进行详细的导频规划;WCDMA 导频码是不同的码字,扰码规划相对简单。
十、结束语
WCDMA数字蜂窝移动通信网的网络规划涉及无线通信、交换、信令、同步、计费、网管等多种通信技术,是一个系统工程。一个好的网络规划,可以为运营者的投资建设提供很好的决策依据,为建设优质、高效的移动通信网提供科学的先期指导,从而为经营者在市场竟争中占领先机提供有力的技术支撑。不论今后移动通信将如何发展,网络规划都是一个永恒的研究课题。
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