WCDMA网络规划方法

2010-08-15李志强

科技传播 2010年18期

张扬，李志强

1.中讯邮电咨询设计院有限公司郑州分公司，河南郑州 450007

2.中国联合网络通信有限公司河南省分公司网络建设部，河南郑州 450007

0 引言

在第二代移动通信网络中，GSM和CDMA无线网络主要满足语音业务的连续覆盖需求，而第三代无线移动通信WCDMA网络以多媒体业务为核心。由于WCDMA无线网络同样采用了码分多址的接入方式，因此，WCDMA无线网络的容量、覆盖、服务质量同意存在着自相关的特性，WCDMA网络规划的原理、原则、方法和GSM网络有显著的区别，网络规划的复杂程度也大为增加。

1 WCDMA网络规划方法

1.1 网络规划原则

WCDMA网络规划应遵循以下原则：

1）合理控制网络建设成本；2）优先使可盈利的业务覆盖最好；3）优化网络资源，最大化网络的有效容量

1.2 网络规划要点

1）高起点的网络；2）网络规划与基于GSM技术网络规划的不同；3）重点解决导频污染、干扰、软切换问题

1.3 网络规划的流程

在WCDMA无线网络规划时，可以按照以下流程开展：

第一步：进行业务预测。通过对确定地区经济和用户行为等的分析，确定规划目标；

第二步：进行覆盖分析。通过链路预算进行初步、粗略的覆盖分析；进一步利用规划软件帮助进行比较精确的覆盖分析，其中需要进行传播模型参数校正，来获得更加准确性和可靠的覆盖预测；

第三步：进行容量分析。分析WCDMA系统软容量的特性，分析小区范围。

第四步：将以上二、三步结果在规划软件上进行综合分析调整，从而在WCDMA系统的覆盖和容量之间获得平衡，达到良好的设计效果；

第五步：基站选择及站址勘察。根据规划结果进行基站选择及站址勘察，实地查勘考核与GSM基站共站的可能性；

第六步：将查勘后取得的基站数据（可能与原设计有所改变）导入规划软件，再次进行分析，考核其合理性，并取得系统参数设计值。

2 WCDMA网络容量与覆盖规划

2.1 网络覆盖规划

WCDMA网的覆盖规划主要是借助于链路预算对网络的覆盖能力分析。链路预算是对一条通信链路中的各种损耗和增益的核算。

2.1.1 前向链路预算

对于前向链路而言，基站所能忍受的最大路径损耗由以下公式计算得出：

L1=基站最大发射功率＋基站发射天线增益－基站馈线损耗＋移动台天线增益－人体损耗－衰落余量－穿透损耗+软切换增益－干扰余量

2.1.2 反向链路预算

对于反向链路而言，基站所能忍受的最大路径损耗由以下公式计算得出：

L2=移动台发射功率＋移动台天线增益－人体损耗－基站馈线损耗＋基站接收天线增益＋软切换增益－穿透损耗－衰落余量－功控余量－干扰余量－基站接收灵敏度

在网络规划中，反向小区覆盖比前向链路小区覆盖更为重要，这是因为，在反向链路预算中，各种因素或为已知，或可准确估计，因此，结果较为可靠。而前向链路不可预测因素较多（如周围基站的干扰情况、移动台的移动速度等），因网络具体情况而不同，无法给出一个通用的取值。

链路预算的意义在于高速公路等小话务量开阔地区覆盖半径的粗略计算。因为在建筑物密集地区，受大话务量限制，小区半径很小，信号强度并非小区半径的限制因素。而对于小话务量开阔地域，前向链路强于反向链路，因此，计算反向链路更有实际意义。

2.2 网络容量规划

网络的容量规划必须同时满足业务容量和覆盖目标这两方面的要求。后者必须先得到满足。在满足覆盖要求后，我们将根据话务量统计信息来考虑容量问题。

2.2.1 话务分布

根据这几年来我国移动电话用户连续增长的情况，我们在设计3G系统时必须考虑以后的话务量增长。

话务量主要集中在大中城市，在城市的市中心又形成一个较为集中的话务密集区，在这样的区域内，一般还存在局部的更高的话务热点，而郊县的话务量较低。建网初期可以根据现有GSM网话务分布对覆盖区域进行分类，分布估算出每类区域的3G业务量需求。

2.2.2 话务预测

话务预测可以有以下两种：

1）根据当地经济、人口等因素预测用户分布；

2）依据现有系统的用户分布。

话务密度预测的方法可以利用小区规划软件（如MSI的Plannet），借助于数字地图，将预测的总话务量输入计算机，小区规划软件就根据现有话务分布情况，生成话务分布图。

2.2.3 基站小区容量计算

WCDMA是个干扰受限的系统，它的容量是“软容量”，下面计算典型的12.2Kbps AMR话音的容量。假设条件如下：扩频带宽3.84MHz，数据速率12.2kbps、GOS 2%、话音激活因子40%、来自其它小区的干扰65%功率控制的标准偏差2.5dB、路径损耗指数4、阴影余量的标准偏差8dB、软切换的信道附加因数0.85，此时可以算得WCDMA的单扇区容量是60爱尔兰，相当于70个话音信道（基本信道）。

数据通信占用的是辅助信道，辅助信道的需求，目前较常用的方法是在一定的业务模型下，将数据速率要求转换成爱尔兰需求，然后沿用传统话音的计算方法求出信道需求。

计算流程如下：

1）估算出小区的覆盖面积，根据话务密度，得到该小区目前需满足的话务量；

2）根据话务量和指定呼损指标查爱尔兰B表，得出该基站小区所需的语音信道数；

3）将基站语音信道数乘以切换因子就得到需要配置的业务信道数，再加上公用信道数，得到总信道数，最后除以每块信道板提供的信道数就可以等出信道板数了；

4）如果估算出来的信道数超过一个基站的最大配置，则需要增加新的基站。