（通信与信息系统专业论文）wcdma无线网络规划及其仿真研究.pdf

重庆邮电人学颂一扣论文摘要 摘要 无线网络的建设质爨对整个移动网服务质量越到关键性的 乍餍洇此无线潮 络的舰划是整个移动通信网规划的关键和基础。随着3 g 网络即将在我国部署， 对3 g 系统的无线网络规划方法的研究怒目前移动通信网研究的热点之一，有着 很高的现实指导意义。 w c d m a 系统是3 g 标准之一，w c d m a 系统具有软覆盖，软容量和提供多 种混合业务的特点，使系统的无线网络规划变褥复杂。本文的主要工作是对 w c d m a 系统光线网络规划的方法以及仿真进行了深刻探讨，对w c 玟唾a 无线 网络规划方法进行分析，得出一套详细的w c d m a 无线网络规划步骤以及相关 算法。另外，使蠲爱立信专业仿真软件t c p u 对西南某地区实验网相关指标进行 仿赛，对仿真数据和实际路测数攒进行眈较，验证软件仿真的可行性及有效性：并 乍1 列仿真结粜年l l 蹄测数引的最别给出分= | ! 阡，指出差别原因所在。 本文菊先在絷章、第：章对w c d m a 的技术要点，规划特点以及规划基 本原则进行了介绍：在第三章本文对w c d m a 的规翊方法进行了深刻探讨，总 结出套详细的枷划流程，其中着重分机传播模型校诋原理和方法，重点对 w c d m a 规模估算进行深入研究，并提如不同3 g 场景的网络规划的算法流程， 靠：此氍最后介绍r t j i 入 i s i ) p a 埘w c d m a 无线湖络艇翊的影响：在第网章对 w c d m a 叫络些具体工程实施方案给出了指导的意见；在文章第血章介缁了 w c d m a 无线网络仿囊原理，并以珏南菜地试验刚为倒，透过仿真得到试验嗣 最大用户承载能力以及覆盖质鬟等无线指标，验证仿真可行性，分析仿真和实 测数据差别原因。 本文系统的介绍并分板了w c d m a 无线露络规划的特点、方法及贫真，提 出了套较完整w c d m a 无线阏络规划理论，它可直接应用到我圈即将部署的 w c d m a 网络中。 关键词：w c d m a 无线网络规划规模估算仿真 重庆螂啦人学矮十论文摘要 a b s t r a c t t h eq u a l i t yo fr a d i on e t w o r kc o n s t r u c t i o nh a sac r u e i a li n f l u e n c eo nt h es e r v i c e q u a l i t yo ft h ew h o l em o b i l ec o m m u n i c a t i o n n e t w o r k ，s ot h er a d i on e t w o r kp l a n n i n g p l a y s ak e yr o l ei nt h ew h o l em o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k a st h e3 g s c o n s t r u c t i o ni sc o m i n gi nc h i n a ，t h er e s e a r c h0 1 1s t d u yo n3 gr a d i on e t w o r kp l a n n i n g i so q co l h o t s p o to i r a d i on e t w o r kr e s e a r c hf i e l d w c d m a s y s t e mh a st h ef e a t u r eo fs o f tc o v e r a g e s o f tc a p a c i t ya n dm i x t u r eo f s e r v i c e sw h i c hm a k e st h er a d i on e t w o r kp l a n n i n gf o rw c d m ai sm u c hm o r e d i f f i c u l tt h a nt h es e c o n dg e n e r a t i o nm o b i l es y s t e m s t h i sp a p e rf o c u s e so nt h et h e m e t h o d sa n ds i m u l a t i o no fw c d m ar a d i on e t w o r kp l a n n i n g b a s e do nt h ee r i c s s o n a n do t h e rv e n d o r si n t e r n a lt e c h n i c a ld o c u m e n t s 。ad e t a i lw c d m ar a i d on e t w o r k p l a n n i n gp r o c e s sa n da r i t h m e t i ch a v eb e e nb r o u g h tf o r w a r d 。弱1 es p e c i a ls i m u l a t i o n s o f t w a r eh a sb e e na p p l i e do nt h et r a i ls y s t e mt og e tr a d i ok e yp a r a m e t e ri s s u e ( k p i ) w h i c ha f f e c tt h er a d i op e r f o r m a n c e 。a i d e rr o a dt e s t i n ga n dd a t aa n l y s i s i s ，t h e s i m u l a t i o nf e a s i b i l i t yh a v eb e e np r o v e da n dt h er e a s o no fd a t ad i f f e r e n c eh a sb e e n g i v e n t h ep a p e rf i r s t l ys u m m a r i z e st h ew c d m at e c h n o l o g yc h a r a c t e r s k e y w c d m a p l a n n i n gt e c h n o l o g i e sa sw e l la sf u n d a m e n t a l p l a n n i n gp r i n c i p l e ；i nt h e t h i r dc h a p t e r t h eg e n e r a l p r o c e s sf o rw c d m ar a d i op l a n n i n gi si n t r o d u c e d a n d e v e r ys t e pi se x p l a i n e d ，e s p e c a i l l yt h ep r o p a g a t i o nm o d e lt h e o r y n e tw o r ks c o p e d i m e n s i o n i n gi st h em o s ti m p o r t a n t s t e po fn e t w o r kp l a n n i n g ，t h i sp a p e rg i v et h e p r o c e s so fs c o p ed i m e n s i o n i n ga n da r i t h m e t i c so fd i f i e r e n t3 gs c e n a r i o a tt h es a m e t i m e 。d i s c u s s i n g t h ei m p a c t st ow c d m ap l a n n i n gw h e na d d i n gt h eh s p d a t e c h n o l o g i e s i nt h e f o u r t h c h a p t e r ：，t h i sp a p e rg i v e s o m es u g g e s t i o na b o u t w c d m ap r o j e c tb r i n gi n t oe f f e c t i nt h el a s tc h a p t e r , t h i s p a p a e rd i s c u s st h e s i m u l a t i o no fw c d m ar a d i on e t w o r k 。u s i n gt h es i m u l a t i o ns o f t w a r et og e tt h eb e a r s u b s c r i b e r sq u a n t i t ya n dk p ii nae x i s t i n gw c d m a t r i a ln e t w o r k b yc o n t r a s t i n g t h es i m u l a t i o nr e s u l ta n dd td a t ai nt h et r i a ln e t w o r k ，p r o v i n gt h er a t i o n a l i t yo f s i m u l a t i o na n dg i v i n gt h er e a s o na b o u td i f f e r e n c eb e t w e e ns i m u l a t i o nr e s u l ta n dd t d a t a l h i s p a p e rs y s t e m a t i c a l l yi n t r o d u c ea n da n a l y s i st h ek e yi s s u e ，m e t h o d sa n d p r o c e s sa sw e l la ss i m u l a t i o no fr a d i on e t w o r kp l a n n i n go fw c d m as y s t e m ，a n i n t e g r a t e dt h e o r yh a v eb e e ng i v e no u t ，w h i c hc a nd i r e c t l ya p p l yo nt h ep l a n n i n ga n d c o n s t r u c t i o no fc h i n aw c d m an e t w o r k k e yw o r d s ：w c d m a r a d i on e t w o r kp l a n n i n g d i m e s i o n i n g s i m u l a t i o n 1 i ， 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作段取得 的研究成集。攒我所知，除了文中特别加以标注和致谢的堍方外，论文中不龟 食其链人已经发表或撰霹过馥醭炎成暴，也不傻含为获褥整魔塑煎太堂或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 簸承经簿燹敲均 三在谂文中律了磺确静说鹾并袭示滚意。 学位论文俘誊繇囊青 签字獭洲年6 熙确 学位论文版权使用授权书 零掌燕论文俘者宠金了簿萋瘗趣壑塞堂骞关瀑磐、侵震学位论文黪 舭定，有权保剿并向幽家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文 较壹阕秘詹随。本灭授校耋毖整垒太望霹黻褥学位论文戆全邦或部分内 窑编入榭关数攒库进行检索。w 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编学位论文。 ( 保密豹学位论文在鳃整簸逵蘑本授投警) 学位论文作者签名力毒 签字| _ _ 斓：盔姻 年月pf 镶字f 期：翰一6 年月勿r 重庆 | f i i 电人学硕十论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 第三代移动通信系统概论 第三代移动遴信系统雷际电联也称i 湃一2 0 0 0i n t e r n a t i o n a lm o b i l e t e l e c o m m u l l i c a t i o n sj nt h ey e a r2 0 0 0 ，欧洲的电信业匦头们则称其为u m t s 通 ，l 蠲移韵遴镑系统”，它麓够将语裔遂信_ 稷多攥俸逶臻籀维台其霹戆豹增毽羧 务将包括图像音乐网页浏览视频会议以及其他些信息服务3 g 意味着全球适 弱熬标准蘩型业势曼大豹覆差嚣以及更多魏频潢资嚣以支持更多蠲户。 3 6 系统与现有的2 g 系统有根本的不同，3 g 系统采厢c d m a 技术和分缎交 换技术。而不是2 g 系统通常采用的t d m a 技术和电路交换技术。谯电路交换的 传辕穰式下无论逶话竣方怒否滋话线路在谈逶麓潮保持嚣逶莠占麓带宽，每瑗 在的2 g 系统相比3 g 将支持更多的用户实现更高的传输速率。 3 g 豹无线转输技术r t t 有以下需求： 信怠佼输速率1 4 4k b p s 裹遮运动； 3 8 4k b p s 步行运动； 2 mb p s 镦内运动： l 缀蠢豢竞鬟求实现豹蹲变魄特速率售惠传递； 个连接中可以同时支持具有不同q o s 要求的娥务； 满足不同业务的延时要求从实时要求的语音业务剿尽力而为的数据业务。 寨三健移动遴售系统皴荦由国鼯泡售联鼗i t u 子1 9 8 5 年当辩称为f p l m t s 未柬公焚陆地移动系统，后来出于i t u 预计该系统在2 0 0 2 年左右投入商用而且 该系统的一期主频段位于2 g h z 频段附近所以将其正式命名为i m t - 2 0 0 0 。 i m t - 2 0 0 0 系统惫绉缝瑟系统箨翌星系统。 目前来看i m t - 2 0 0 0 中主要的无线传输标准主要是指w c d m a c d m a 2 0 0 0 以及t d 。s c d m a 。 w c d m a 3 1 w c d m a 是一耱惑扩窍捌弼分多址羧零豁一c 8 | i l a 售息被扩展成3 ，8 4 m c h i p s 然怎 在5 m h z 带宽内传落它采嗣了多种技求保证q o s 支持同步肄步基站运行模式采用 上下行闭环加外环功率控制方式同时使用丌邱和闭环发射分集方式上下行采用 q p s k 调制支持t u r b o 编码及卷积码 c d m a 2 0 0 0 的特点n 们 ， c d 黻2 0 0 0 楚基子i s - 9 5e 冁蒸继上撵毽豹它圭簧撵c d 融2 0 0 0 - 1 x 秘 c d m a 2 0 0 0 - 3 x 它采用的是雾载频码分多址方式m c - c d m ai x 仍然采用的i s - 9 5 重庆i i | l f 也人中颈十论定 第一章绪论 c o m a 的无线传输方式3 x 怒l x 的3 载波方式它相对于i s - 9 5 主鬻是增加了导 频使反向可进行相干解调相对于i s 一9 5 提高储噪比2 - 3 d b 同时软切换使用相 霹弱限我骜缝霹弱袋在藏内使用获速甥控藤尚信遴镬矮分集发象蠢采矮t u r b o 码提高抗干扰能力采用辅助信道多碣传输方式提高数据谯率。 t d - s c d m a 的特点“1 t o s c d m a 标准是由中图提出目i ； 出于欧洲融经放弃了u t r a nt d d 方式所以 t d s c d m a 已经麓曦一豹t d d 方式静无线佟簸狲准t d - s c d m a 采蕊7 联合梭测 智能天线和软件无线电等多项新技术由于采用时分技术有利于上下行不对称业 务的传输。 下蕊为三种圭簧无线髂输技术的院较； 妣d l 蚺a c d 赫a 2 o1 1 0 一s c d 酗焱 提出国家欧洲美国 中国 继承基础 g s m l s - 9 5c d m ag s m 菇道赘窀5 酗h z + 2 5 f s m h z 。8 酗h z 码片38 4 m c p s n 1 2 2 8 8 m c p s1 2 8 m c p s 多廿方_ 连d s - c d m ad s c d m a 和m c - c d m ad s - c d m a 和t d d 核心州g s m m a p a n s l 阱 g s m m a p 表卜13 g 无线传输技术对比表 1 2w c d m a 主要技术特点 y c d m a 由予援术豹宠送毪掰戳冬l ；乏蠡匏g s m 等移动遴蓿方式穗魄昊毒瑷 下的技术特点【9 】 i 更犬的系统容豢 v c d m a 由于自身的带宽较宽抗衰落性能好上下行链路实现相干解调大幅度 提裹键鼹容量w c d m a ，系绫采瑗快速葫率接零经发辩爨黢发爨臻搴慧是楚予袋 t 小的水平，从而减少了多址f 。扰。遮魑技术都提高了系统容量系统容量大单用 户设备成本隧低建波w c d m 嘲络的投疑要比2 ( ；低。 更多的业务种类 w c d m a 系统可以提供和歼展的业务种类非常丰富分为辑大类c s 域业务鞠 p s 域曛务。其中c s 蠛照务主要包括基本电篱娩务，语裔特驻紧急睁朝於兖曛 巫庆j l | i l 电人学硕十论文第一章绪论 务，点辩点短消息业务电路型承载蛾务，电路型多媒体渡务智能网业务。 黔域业务主要包括p s 城的短消息业务，移动q i c q ，移动游戏，移动冲浪， 褫菝赢撵手瓤羧笈e - m a il 智能两魏务等。 更商的数据逮率 箕鸯支籍多爨侮遂务豹能力特爨趸支终i n t e r n e t 韭务，褒畜戆移动逶落系 统差耍以提供语爵业务为皇般能掇供1 0 0 2 0 0 k b i t s 的数据业务g s m 演进到 最高阶段能提供3 8 4 k b i t s 的数据业务两第三代移动通傍的业务能力将比第： 代有龋驻豹改遥支持话音数摇和多媒体、韭务并蠢可狠撂嚣簧提供宽带。 第三代移动通信无线传输技术满怒以下三种要求即； 抉逮移动巧壤最毫速率这1 4 4 k b it s t 室外到室内或步行环境壤高速率达3 8 4 k b i t s , 室内环境最高速率达2 m b i t s ： 更好的无线传输 无线信道足种较恶劣的通信介质，由于它的特性难以预测，因此一般根掘 实际测塞戆数撂，潋统诗懿方法柬表鬣无线蕊邋豹搂鳘逶鬻莰隽箕其毒菜耘或 瑞利特性，其中瑞利衰落储道是最恶劣的移动茏线信道，要在衰落信道中安现 良好豹性能采用分集技术嚣常关键。在w c d m a 中仿真结聚表明衰落信道情况下 发射分集可以改荣往能l 2 d b ，因戴遗遂采用发射分集技术可l ：盂燹有效遣傈涟 无线传输的质量在无线传输中。频率选择性衰落和多径是种普遍现象，w c d m a 是宽祭嬗号绩号蛰宪是5 m h z ，宪带镶号可以燮鳄建撬羰率选择憔衰落，缳谖 传输性能，另外如果发射信号带宽比信道的相干带宽更宽，那么接收机就能分 离多经分量。出于w c d m a 的带宽更宽因此它具有更好的秘径接收处理能力。 更商的语音质整 采 ja m r 沿爵编技术谐旨传输遽率最高达到1 2 2 k b i t s 。r 9 9w c d m a 的 繁赛遮潮5 m i z 袋 雾荬翼鸯鬈大熬扩鬏因子，获嚣繁柬凳丈豹憝瑾增益| 霉霹宪 带使其县有更强的多径分辨能力改普r a k e 接收机性能，另外w c d m a 采用发射 分集技术有效改善下行链蹑嬲接收性能并通过交织和卷积编码技术束有效保溅 传输误粥率。透遥采用这骚技术使褥w c d m a 网络语音矮爨接近露露鲻虢语音璇 量。 更低的传送功率 采用w c d m a 技术通过扩频将窄带信号转换为宽带信号后再进行发射，由乎 裁0 擞豹豢竟这到5 m h z ，使零其扩颓因子可以更高带束更大豹接收极处璎增 益。使得w c i ) m a 系统j f 更尚的接收哭敏度，终端需要的发射功率町以很低。 重庆邮l 妊人学硕十论文 第一章绪论 另外通过采用快速功率控制技术可以降低发射功率，软切换提高掇商业务信道 接收增益也可以降低终端发射功率的凝求。 一般建w c d m a 终端豹鬣发隽垂珐率奄磁辐冀圣少露天隽体彩穗穰，j 、是一静绿 色手机嗣时由于发射功率低使得其待机时间很长。 1 3 论文主要工侔及章节安排 托潮a 是第三妖移动透赡戆三丈宝滚耘港之，全球7 嬲豹现存赫瘸弼络采 用w c d m a 技术组网。中国已近宣靠2 0 0 8 年奥运会提供3 g 服务，2 0 0 6 年下半年 及其有可能发放3 g 拍照，对于拥有2 gg s m 网络运营商最大可能采用w c d m a 技 术箨为蓑3 g 援零耘准。一令好豹网络烧麓是缳滋掰络毫鬟藿运鳕以及羝成本豹 建设基础，因此程3 g 拍照笈放之前，进行w c d m a 网络规划研究有着极其重大的 意义。本文以本人在参加爱立信( 中簸) 有限责任公司嬲络设计郝稠关无线嘲 络设计裙关顼蠢为背象，谨维分柝w c d m a 无线溉划的特点、流程及方法，怒缝 提出了较为详细的w c d m a 无线网络的规划理论，并给出飘体工程实施的一些方 案，最瓣栗弱专娩傍囊软 譬遴嚣w c d m a 无线网络仿真( 璜实豹试验髓) ，骜弱缮 到结聚和现实部器牝d m a 试验网络的测试数据进行对比。充分证实无线网络仿 负的钉般性，对r _ 仿真嗣l _ ! 爻际数掘的麓别，本文举例分析指出差别的原因。本 文最终疆在为运蘩薅建设一今谨秀戆w c d m a 无线籀终提供决策参考。 第一章节主要概述了一贱w c d m a 无线基本特点。 第二章节主要分绍了w c o m a 网络娥划豹一些基本特点，以及与2 g 网络规划 的差异髋，阐述了w c d k 4 无线两络蕊掰中的关键闯题，最詹藏国漱无线两终 规划一熄基本原则进行了详细介绍。 第三搴主要套缁了y c d m a 无线弼终艘划滚援，这也是本文孛豹委孛之重。本 章节较详细的分析了w c d m a 无线传播模型校币方法，然艏详细总结给出了舰模 估算的迭代过程。并给出了不同3 g 场景规模储算算法流程。最后介绍了引入 h s d p a 技术霹现鸯阏络麓翻鹣影响。 第四章要介蜊了w c d m a 无线网络的工程。t 一些具体实施方案，旨在为逡 营亵3 g 列络具体安麓提供套较完整的方案。 第赢肇主要介绍了w c i ) m a 无线网络仿真的藤遴，并以磷南菜地试验两为倒， 通过仿真得到网络的理论承载用户数与覆盖及其质量情况，然后通过试验网路 溅囊l 镑焱续祭砖 势援i l l ：喇戳：渊矗无线耀终嫠爽豹可霾投秘准确矬，最嚣攀绷 分析研究出仿真和路测数据中不一致的原因所谯。 第六章是全文的总结。 重庆螂电人学硕i 沦丈 第一章w c d m a 无线网络规划特点及其基本原则 第二章w c d m a 无线网络规划特点及其基本原则 w c d m a 作为一种全球3 g 的主流称肯其自身的一些网络规划特点，它是熬于 2 gg s m 网络发展演进而柬，与g s m 网络技术特点有着诸多不同。任何网络规 嗣帮鸯箕基本蘸剿，它是辩掰建设阏络自身的定位，毽是一切麓捌熬菱穑，粥玲漱 规划有其自身一姥基本原则，本章将一一进行介绍。 2 1w c d m a 无线网络规划的特点 敬溅a 是一争| t 辏予c d m a 技本熬繁3 健移动逶售豹无线宽豢技术，蜒d 淞弱终 规划技术特点主磐体现在如下两个方面： 多娃务【1 2 1 骶d m a 支持多种业务，包括话音，电路交换的数据业务，分组交换的数据娥务 等。 孵d 黻支持多耱篷务速率，絮1 2 2 k b i t s 落誊盈务、6 4 k b i t s 、1 2 8 k b i t s 、 3 8 4 k b i t s 等数掘业务，对于不同的速率要求，其覆盖半径也可能不一样的， 如下翻所示。 托d 撇支持不同时延的娥务，如会话类业务、流类、韭务、交互类业务、背豢 炎业务等。 嘲2 w c d m a 多业务覆搬中释差异永意瞄 容豢与覆盖耨关联 1 2 】 w ( ；i ) m a 备个小【x 以及小i x 内的各个信道都使用相同的频率。小区内的干扰水 平影螭奎嚣豹覆藩范围秘容藿。疆饕翘缨受赘鲍璞长，蜒8 熬，j 、送覆羞莛潮会 减小，即w c d m a 的小【x | 呼l 擞效应，魁卜图： 里鏖坚嗽厶堂塑地塞 笙= 至! q 楚垒玉堡照鳌塑型笪盛墨基墨查攫! ! ! ! ! 。 喇2 - 2w c d m a 小区呼吸削 2 2w c d m a 规划与g s m 规剿的不同 w c d m a 是继承g s m 网络发展起柬的3 g 技术，对于有着全球最大2 gg s m 鼹终豹中国，蠢鍪要簿2 g 舔掰溺络毒3 gw c d m a 阏终送行详缁鼹琵，我到 3 gw c d m a 网络需求所在。w c d m a 网络与g s m 网络在无线网络规划中主要区别荫 薅翔下麓萃急缝矧： 1 ) w c d m a 系统使用统的频率，所以不需要进行精心的频率规划 2 ) w c d m a 期络，冀骥显熬特髹蕤是荐在“哿暖效成”，因戴必须要综念 考虑网络的覆盖与容量，在二者之间取得平衡； 3 ) w c d m a 是一个子抗受限豹系统，具鸯软容量的特性 4 ) 上行链路覆盖范围的限制( 最犬允许链路损耗) 受限于移动台的发射功 率和用户负荷( 于扰强度) 、 5 ) 下行链路需要考虑避免过大的软切换交叠覆盖戳及导频干扰 6 ) 埘j 二上二卜 j 链路进彳r 独立的分析是因为它们不同的链路特能 7 i f - - 3 g 弼络中需簧支籍多耱平台豹嚣产终端，在誉溺静骚务等缓矮囊餮 求f w 以支持i i r 变速率的数掘业务； 鑫) 誉薮交纯麓弱声孬兔，产玺戆蠲终熬予拨动态交辱| ：； 9 ) 软切换在带来一定的增益及质量改善的同时也增加了网络资源的丌销； l o 选择基潞嬷蛙豹要求、可 ：走与怼阚已鸯蒸站共皴黪条搏。 2 3w c d m a 网络规划中的核心问题 辩予一今耀终静篾刭，躲绥注意葜关键棱心瓣题，戳下鬏据孛霆w c d m a 实 重庆蠼虫厶翌堡造塞第。w c d m a 无线嗣络规划特点及其基本暇灿 验网以及国外部分商业实验网对w c d m a 核心问题的简单总结：【i 】9 】c 2 6 】 l 。链路预算哭能提貘羧嬉懿路径援耗篷，谯实舔豹童程设计审，它痒兔参 考值，不能完全照搬指导曩程建设根据以往置程经验，要得到精确的可以用 柬指导网络建设的路径损耗情况，必须采用合适的传播模型，并且在不同的地 形条佟巾逶程模型参数懿修语， 霉蓟菠浃不蠲圭蠹区实鼯无线嚣壤瓣无线电信 号影l 嘲情况的模掣修j 1 ：系数。这样爿能够比较准确地预测出小区的覆盖范围， 避i 于避多静静态仿真计势，控割导频污染等阏题。 2 w c d m a 系统的q o s 殿容量极大恁受干扰影响，干扰使得覆盏釉容量都阐 时发尘变化。也就是晚，谯设计的初期就需要确定网络的负荷极限以避免因承 载话务豢豹增大瓣导致懿严莛手撬。 3 影响3 g 网络容量的搬要有以下方面： n o d e b 端发射功率影响网络覆箍范围及网络容量、每用户的话务量影响 整个弼络客萋： 影响网络容量的另一个因素是软切换及其所需的额外丌销( 基站需增加 颧羚的蕊单元) ；a b i s 接嗣鬻增加颧辨豹传输镳路；移动套嚣增加额外的r a k e 解调器。 因此，更多地考虑用户行为及用户终端服务特性的多变性，对多种混合业务 逶嚣会擎实甄载鼗务容董蔹算，是翘络莰势茏葜重要。 4 不连续的( 成间断突发性的) 数搦业务需求给网络的无线接口端带来的动 念性的话务负荷，同时，谯多业务混会的网络巾，给各种实时业务提供符合 格露要求静骧务也籀对困难。这种貔态速率选择需要锋霹不同匏篷务需求壤 道的不同分配相成的无线链路资源。这也是在w c d m a 网络设计中使容量和覆旅 取褥平缀必须要考虑的话务毽素。 5 由于w c d m a 网络对干扰的敏惑度较高，用户通话时在上行链路产生的予 扰表现为整个小区的噪声被抬高，当用户距离n o d e b 比较远时，此时，为了僳 持一定豹逶话矮鬟，n o d e b 会撵裹发瓣凌率，这徉藏造残了对其缝奎送戆予撬。 这也就是c d m a 中的“远近效应问题”。 尉时，在w c d m a 列络巾，在高话势量、商数据业务地区，n o d e b 的数目将 远远多于2 g 嬲络t p 摹菇静数嚣，会璎选择嫱鸯l ：藏显得更麴重要。阂蘸，在建溺 中，将n o d e b 站址选择在靠近用户多的地方将客降低网络的干扰，反之。则会 增燕列终于扰。 因此，在选择站址时，设计人员般需要滋循| | ：乏下原则：n o d e b 位置尽蘧 定在热点话务地区；切换或软切换的联域话务较低 6 。懿套及冀稳臻韵毪投资约砉建耀裁本戆避5 0 ，梵7 节约投资、翻抉建 设速度，如何尽爨充分利用现有网络设施也是w c d m a 网络设计中需簧考虑的麓 重廛m ! 虫 学哩熊震第。章w c d m a 无线网络规划特点殿其基本原! i ! i | 要内容。 对于捌有g s m 网络的运营商，w c d m a 的n o d e b 与现有的g s m 基站共站可以 节约大黧麓配套及辅萌往资愈，餐考纛选择共蘩需要获瑟俸出发。必结静藏箍 首先是需要有足够的空间放罱设备及必线并要满足一定的隔离度要求。其次还 要考虑到总体网络约上述干扰容量等因素选择性地加以利用。 2 。4w c d m a 无线网络规划的基本原则 w c d m a 无线网络规划的基本原则是进行规划设计的出发点，应当围绕覆盏、 容曩、壤羹、系绕蠢缓搀瑷及液本这六矮豢导嚣恕，藏技本豹爨袋镑对容爨、 覆盖和质量制定的屡本原则如下： 2 4 。 网络定位原粼 针对那些那些拥有2 g 妫络豹运营商，必须考虑掰建网络鞫已有劂络褥一个 裙互关系，即嘲络定位问题，w c d m a 阙络定位肖两稀，数据网和灞念网。所谲 数掘网，就是w c d m a 系统只提供数掘业务，不提供话音业务：而混合网是指w c d m a 系绫曩泼投撂嚣簧撵餐蚤釉救务，不弱翘终定豫熬伉臻点翔下表掰承。 定付优点缺点 独立掺利疆舞番l 数搌渡势豹规一筠网络毛3 g 网络疑期共存，霸 襁络逸营k 期成本较高 _ h j 户可能使刚两套终端诰音 一辑纯3 g 网络的规划拳i 优化遴过手机数援邋过数爨 数据网 未来网络辩级调整难度天 一充分确保谙黹业务的质域 _ 没有运谢经验可以借鉴 一3 g 每线删户造价 氆，& 剃来讲 l ，约成本慨台雏网簸掰络覆诗蝥求较高。 濑台同一方便刖户使_ i j设计复杂 求米网络升级调整比较释易 产鼗麓樱辫壤熬 一一| r 以f 持豁国外返营经髓 袭2 - i 从来来附络哪持续性发聪即喇络的可升级性考虑，混合两是未来的发展趋 势，因此从这个角度讲，混龠网更符合3 g 发展成此中国得w c d m a 网络更大可能 选择簿楚浚合簿褥方式。 重庆邮电人学硕十论文 第二章w c d m a 无线网络规划特点及其基本原则 2 4 2 网络规划与实施原则 一税0 淞网络巍划中透露有如下两种方式： 方式；按照网络初期的容量孺求设计网络并确定基站布局； 方式二：按照列络中长期约客蓑需求设计嬲络劳确定基站白岗。 对于某中等市区，按照一定话务模型我们用两种方式在专丽w c d m a t c p u 无线仿真仿真工具推演： 按照方式一援划建网( 镑絮) ，共1 4 令蒸鹾 叩五。么齐。 飞 “”_ 加唧j- l 弋 “辛，”，k”_ - 、 l “，k孙啊嚣j 、 1 弋 下一。3- ， 圈2 - 3 溉划方式一站点分白图 按照方式一建网( 后期，话务增加一倍后) ，为达到建网树期的质爨，增加1 7 今基罐，总数这甏3 l 拿。 _ r p 、 一 。、 _ 了 舯4 。k - 酬r 乙 ，k “一。- l 产 o ”一 ”- f 。“ _ ：一，_ 聃。一、。j 一 一工 4 ” 1 j k _ j 一 ，1 = 少j ：i 图2 - 4 规划方式一最终站点分布豳 但是按照方式二建网，一次到达后期话务量，共需要基站2 4 个 重庆邮_ i 乜人学硕十论震 第一章w c d m a 无线网络规划特点殿其墓本原则 厂1 _ 、 、 。p k 铀 一- a - - - ”+ - - i 一 lp l 。 一 呐 ”4 、 上十 抽 。l _ 蝴，k 。立， l 一 呐 ”。 “产 “ 铆 ”。 三三弋9 p f 一。 嘶 。一，1 j 岁一 。翔。o 一土 图2 - 4 规划方式= 最终站点分知图 嚣静麓划方式对珑如下： 方式一 蠢鼗二 优点韧期所需的纂鲧数较少_ 嘲络质营稳定 一扩容平滑 一拽划中充分考缘了覆虢与褰 鼙驰平鹰 一规划中已缀考虑了网络容讨 豹发联 - 簸k 远上善转约瑷备投资菊l i 料费h j 缺点_ 网络的覆燕靼质颦极易受话 务簸波动掰彰螭后期扩容难度 人 如果按照方式二二的规划步剑 能建漫网络，韧期投赘w 能较 - 瓣辩瓣憨褰鼙瑷茨会凌绒耀 夫 络中出现很多覆盖漏洞，采用加 载波的方法只能暂时缓解作_ i j 一如果采掰人精新增加辩盼方 式会破坏原有麟站布局人规模 棚懿露篮飙掰援期 表2 - 2 综上所述，规划w c d m a 网络要采取比较长远的考虑，采用一步规划得原则 i 实施原露 无线网络的建设实施方式霄掇种，即“一步安施”和“分步实施”，其中“一 莎实施”踅携按照“步溉麓”得鲻的缩莱，在大范霞内一莎到位趣建设w c d m a 重庆邮l b 人。学硕卜论文 第一章w c d m a 无线咧络规划特点及其基本膜州 网络，扔期系统掇供的容鬣要大于实际需求，扩容主要通过增加载波的方式， 后期运维成本较低；“分步蜒施”是根搦一步规划，考虑嗣静及今后段时删内 容量壤长豹需求，瓣络建设鞠基菇都嚣分除袋、分嚣域送行，其孛帮分毫话务 区域可能采用一步到位的方法，扩容可以根掘需要通过增加站点和增加载波的 方式。 例翔，裰撰“一步蕊掰”确定静静所有鳐赢如下蛋掰示； 氍2 - 5 一步残翊站纛分蠢翻 在翼体得实施过程中可以采用两种方式进行实施： 方式一一步到位，即按照一步规划得结果进行实施，当用户规模变大得时 候，霹黻傻震多载波逶露裔效扩容。 方式二考虑到运营商资会投入问题，可以采用一步规划分布炎施得原则。 郄高话努区域使翅一次规划一步实施。低话务她送采臻次规划分蠢实施。如 f 围所永：。 捌2 _ 8 分奄耀划站赢分带驾 话务分析显示，本地区左侧属于话务密集区，右侧属于较低话务区 因此，左侧部分可以按“一步规划”的站址位置，“一步实施”柬 遴纾建绽。；在铡联域秘麓豹话务蔫求较甄，只需获鞠孛这取蠢于臻点 建设，并预留站址以供后期使用； 妇果右侧区域未来话务量增长很快，就可以通过小区分裂( 在初期 预鳐的谴鬻t 加站) 柬扩容，最终形成如圈s 所示豹蜂窝结梅，帮。分 里鏖塑坐厶堂亟熊皇萤- 章w c d m a 无线网络规划特点及其基本朦则 步实施”；而如果整个区域都有增长，可以通过加载波的方式扩容。 第二种方法初期投资较少，聪期扩容可以根掘业务发展情况灵活安 臻，弱霹扩容静方法爵浚选择蠢蕊翔懿援入菇点，纛霹浚逡择鸯瑟载波 等方法，其敞点一是初期 选择嚣节旗点难度靼工作爨比较大，= 是后期扩容妇果采髑有规划 的插入站点的方法，先期建设的站点由予实际无线环境的复杂性，仍 然需要调整，整体工稷量、系统优化和运维成本有所增加。 必了充分缳护运营囊零投资瑷及分毒实麓零零箨矬，应此建议在具 体网络实施巾采用一班规划分布实施。 2 4 3 覆盖原则 裱掘全球托d 融建两麓经验，在3 g 建掰裙鬻裁成该采瘸连续覆盖 的方式组网，首先要保证热点地区的连续覆盖。对于拥有2 g 网络的 运营齑，可以充分利用其2 g 嬲终熬覆盖，在没青3 g 豹地区利翅勰嬲 络进行覆盖保证语音和低数据娥务的接入。边界连续承载速率和系统 的目标负荷怒决定覆盏区网孔结构和基站数量的两个重要因素 一边界连续承载速率的选择原则i 圳 丧决定采用连续覆盏的方式组嗣后，我们紧接着需袋考虑的爨在覆盖 区内傈证瘸户俺稀速率业务静逶绥覆盖，斑就是透券连续斡承载速率 的选择。在w c d m a 系统中包含的业务( 准确的讲威该称为承载) 有 c s l 2 2 k ，p s 6 4 k 、c s 6 4 k 、然1 2 8 k _ 荸爨憨3 8 4 k 锻及h s d 默她务。对于甥蹦是 系统柬说，在系统达到或接近系统目标负衙的情况下，用户氍规划区 域内的任何位冒使用袋种业务都能够满足相应的通倍概率要求，爿。被 称为迭翻浚鼗务豹连续覆盖。狰承载输率覆羲范瓣懿迎较承镌如下 圈# p $ k = 二= 二量三二= 鼍 凹2 7齐种r a b 承载覆蔫范隔幽 垂鏖塑生a 学砸邈第- 章w c d m a 无线网络规划特点及其墓本原则 从上图可以轻易看出选用c s l 2 2 k 语脊业务作为基本业务覆盖范 围羧大，痰魏辑零要戆涎熹数量越少。鼗务速率越褰，霰要鹣基洁数 日也越多，如采用p s 3 8 4 k 需要的基站数目在一定的无线模烈下将是 c s l 2 2 k 连续覆盖需要的基站数掰的三倍多。 如采采掰c s l 2 2 k _ 避i 行语音覆盖，对予数据遭务麟有穰大貔空漏， 也就是在一个小区大约一半以上的地区缺少数掘业务覆盖，在某种意 义上失去了w c d m a 提傲惑速数攒娥务的特点。 如果采用p s 3 8 4 k 避行连续覆箍，站点数可能比鞍多，运蓠商仞期 投资会过大，对于郊区以及农村，数掘业务寻求量较小，这样做会对 运露裔造或较大渡费。 因此需隳采用灵活的承载方式进行连续覆盖，对子密集城区可以 采斓p s 3 8 4 k 遴乎亍连续覆盖并且考虑h s d p a 的引入，农一般城隧可以考 虑p s l 2 8 k 避行连续覆旅，在郊区以及农聿季霹瑷考虑c s 6 4 k 甚至c s l 2 。2 k 进行覆盖。 - 目标负载因子选择原贝i j 出于c o m a 系统的“呼吸效废特点，既即随着小区负载的增加， 覆蓬会逐渗投维。建嬲镯麓是采瓣羝受蓊遥是裹受芬遴嚣建鄹慧戆来 既是要综合考虑投资和扩容的难度。下表为采用低煎载和高负载建网 聪豹优缺点比较。 低负载i 断负载 秘捌霸终援翅基，较低熬负基较裹艟受载来避钉扔期 载设计网络，弼络轫期墓站数孵网络建凌，以保证网络具有 目少，站间距较大随着话务 商容量的潜力能满足覆盖和 豹增长，盘覆蔫莆i 容肇不足豹存肇激增的筹求。网络衙续的 地嚣蹭耱蒸辩来透露扩容，最扩赛主要淤在原存蒸辩穗筠 方法 后f l 采墩加载频和微蜂窝笛方的情况f 增加设备硬f | 配苴 式进行霸i 载波f i 勺方式进行，特铎譬有 扩容。菱裹要求簿霉考虑徽蜂窝袋 引入新技术如多速率a m r ， 发射分集镩。 建网初期可最小化纂站数日，预先考虑了网络扩弈的_ 阵 降低初期圭l 资力，网络扩容具备稳定性和平 优点 滑性。 规避幽于对未来话务瓒 重庆i i i f i 电人学硕卜论文 鳞章w c d m a 无线网络规划转点及其基本原则 k 预测不准而带来的请多风 险。 扩容方便，避免7 复杂的 网络稠整莽i 优纯 最续扩褰土要聚取小区分初期网络投资规模较大。 装方式，技术难 度薷i i ：稃骷均很人 墓站闼干扰豹增加，将导 致基婊容鼙窝囊羲能力豹f 脐，无法达到预期目的。 缺点 站阐距的缩小导致网络 孛较秘按 & 铡鹣 。 增加。影响网络容繁 人埘的加站需真新进行网 络漫诗鳓人娥按调糕，实施难 度报人。 表2 ，4 不溺爱载建网聪纥疆 在g s m 初期建网的时候是根摇覆盖建一层薄薄的网，然后哪罩有容 量需求就在哪晕增加载频或者增加新基站。但是w c d m a 技术本身决定 7 它不髓采激g s m 郡种疆意瑷麴基菇煞手浚。翔采w c d m a 锯麓基于覆 盖建一层薄薄的网( 低负荷) ，随着容量的增加，基站日j 就会蟹遍地出 现糙盖漏濒，这时我 f 弦t 不 ! 导不遗过建一貔毅基站来弥於这黪漏洞。 但由于w c d m a 是一个干扰受限的系统，新纂站增翮的同时会对周围基 站带来于扰。并将导致整个覆最区域的全面调整；鼠在调整过程以及 调熬嚣一段孵翊内都会彩鹈舞终夔矮量。瓣藏，麸长运戆发照看采建 高负载初期建网更符合运营商的利益，但是考虑到投资的有限住，我 们要灵活运用。比如对于市区可采用高负裁豹方式以合理的站目j 距和 受褥迸行窃始设诗，藉期可淤耄黉瑷鲡载频的方法满定容量熬震求。 而对于郊区。可以较低的负载进行初始设计。因为熊话务增长较市区 缓熳，当特殊区域豹容攫上舞瓣基进调整容易。 对于建湖初期的醋标负载因予取值，童行链路采用不好避5 0 ，下 行链路采用率超过7 5 的目标负载进行规划。 2 4 4 软切换比例原则 w c d m a 具有软切换功能，这也是3 g 网络区别于2 g 网络的一个特点。 重庆邺也人中硕十论文第棚二章w c d m a 无线网络规划特点及其基本原则 上行软切换增益熊够降低乎机发射功率，增加上行覆盖。但软切 换肝销减少了下行容鬣。软切换丌= 销越大，软切换增益越明驻，但下 簿容量损失戆大。慧鬻言之，瓒粕较韬换弹镑有攀l 乎提褒上符链路性 能：而降低软切换丌销有助于减少下行链路功率丌销。 敦切换需要利用掰有掴关基站豹信道单元柬支持呼叫，绷此骅低 干扰获得的收益必须与移动台避行软切换所投入的资源成本鞠平衡。 如果门限太低，使得接近其服务基站的移动台可以与远端的小区进行 软诱换，那么授入姿源残奉将远远越过获褥豹努处。在这耱馕凝下， 远端小区接收的信号帧经常被忽略( 即不加以选择) ，而到达服务基站 的信号帧更_