（通信与信息系统专业论文）wcdma系统无线覆盖与容量规划研究.pdf

摘要 摘要 目前3 g 网络的建设正在世界各地如火如茶的进行。3 g 能够提供提供更高的数据 传输速度，可以提供可视电话、高速因特网接入、多媒体服务等业务。w c d m a 是3 g 的最为重要标准之一，有着最为庞大的3 g 商业网络数量和用户数量。w c d m ar 9 9 网络能够提供3 8 4 k b p s 的数据传输速率，能满足目前大多数的数据业务的需要。然而， 对于一些数据业务比如视频、流媒体和下载等，需要更短的时延和更高的传输速度。 h s d p a 、h s u p a 分别是w c d m a 在下、上行链路的增强技术。h s p a 是h s d p a 和 h s u p a 两种技术的统称。h s p a 技术能把w c d m a 上、下行数据传输速率提升到5 7 6 m b p s 和1 4 4m b p s 。2 0 0 9 年1 月工业和信息化产业部发放了3 张第三代移动通信牌照， 标志着我国正式进入3 g 时代。其中中国联通增加基于w c d m a 技术制式的3 g 牌照。 中国联通目前正在全国范围内部署w c d m a 网络，特别在重点城市直接部署h s p a 网 络。因此，w c d m a 和h s p a 无线网络规划的研究具有十分重要的现实意义。 覆盖规划、容量规划是w c d m a 网络规划中的重要环节。本课题详细研究了 w c d m a 无线网络规划中的覆盖和容量规划的原理、方法以及流程，同时研究了与其 相关的网络规模估算。本课题采用理论、仿真、实例等多种分析方法，重点研究了 h s d p a 、h s u p a 的引入对w c d m a 的覆盖和容量的影响。分析指出h s p a 和w c d m a r 9 9 r 4 在混合组网的情况下，h s p a 的引入对r 9 9 r 4 的覆盖和容量影响不大，并给出 了相应的建议措施。最后通过一个具体的h s p a 网络规划案例，介绍了h s p a 网络规 模估算的方法和流程，同时探讨了h s p a 对w c d m a 网络规划的影响和引进策略。 总之，通过本课题的研究，希望能为w c d m a 、h s p a 无线网络规划与建设提供 有益的参考和帮助。 关键字：w c d m a ，无线网络规划，3 g 广东工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t a tp r e s e n t , t h ed e p l o y m e n to f3 gn e t w o r k sc o n t i n u e st om o v eu pi nf u l ls w i n ga l l a r o u n dt h ew o r l d o n eo ft h em a i nb e n e f i t so f3 gi st h eh i g h e rd a t as p e e d sw h i c ha l l o wf o r s i m u l t a n e o u sv o i c ea n dh i g h - s p e e dd a t a d a t au s e si n c l u d e ，e m a i l ，v i d e o ，m u s i c ， c t c w c d m ai st h em o s ti m p o r t a n ts t a n d a r do ft h et l l i r dg e n e r a t i o nm o b i l es y s t e m s ，w h i c hi s w i d e l ya d o p t e db ym o s to ft h ec o m m e r c i a ln e t w o r k si nt h ew o r l d , a n dh a st h em o s t3 g c u s t o m e r s w c d m ar 9 9v e r s i o nc a np r o v i d e38 4 k b p sd a t ar a t e ，t h er a t ef o rm o s to ft h e e x i s t i n gb a s i cg r o u p i n gb u s i n e s sp u r p o s e s h o w e v e r , f o rm a n yo ft h ed e l a y sf o rt r a f f i ca n d d a t as e r v i c e ss u c ha sv i d e o ，s t r e a m i n ga n dd o w n l o a d ，a n ds oo n , r e q u i r eh i g h e rt r a n s m i s s i o n r a t ea n das h o r t e rd e l a y h s d p a ( h i g hs p e e dd o w n l i n kp a c k e ta c c e s s ) i sa p a c k e t b a s e d d a t as e r v i c ei nw c d m ad o w n l i n k h s u p a ( h i g hs p e e du p l i n kp a c k e ta c c e s s ) i sa p a c k e t b a s e dd a t as e r v i c ei nw c d m au p l i n k h s p an e t w o r k so f f e rb o t hh s d p a d o w n l i n k a n dh s u p au p l i n ks p e e d sc o m b i n e d i ts i g n i f i c a n t l yi m p r o v e st h es y s t e mt h r o u g h p u t , i n c r e a s e st h es y s t e mc a p a c i t y , r e d u c e st h ed e l a yo ft h es y s t e mc o m p a r e dt or 9 9s y s t e ma n d a l s oc a ns u p p o r th i g h e rp e ru s e rd a t ar a t e s ( t h e o r e t i c a l l yu pt o14 4m b p si nt h ed o w n l i n k a n d5 7 6m b p si n t h eu p l i n k ) i nj a n u a r y2 0 0 9 ，c h i n ai s s u e dt h i r dg e n e r a t i o nw i r e l e s s c o m m u n i c a t i o nl i c e n s e st ot h e3b i g g e s tt e l e c o m u n i c a t i o np r o v i d e r s c h i n au n i c o r nr e c e i v e d t h e3 gl i c e n s eb a s e do nw c d m a c h i n au n i c o r nh a sa l r e a d yb e g u nd e p l o y m e n to f w c d m ai n f r a s t r u c t u r ea l lo v e rt h ec o u n t r y , a n dh a sd i r e c t l yd e p l o y e dh s p an e t w o r ki n s o m ec i t i e s s ot h es t u d yo fw c d m aa n dh s p an e t w o r kp l a n n i n gh a sg r e a tr e a l i s t i c s i g n i f i c a n c e c o v e r a g ep l a n n i n ga n dc a p a c i t yp l a n n i n ga lei m p o r t a n tp a r t so fw c d m a r a d i o n e t w o r kp l a n n i n g t h i sd i s s e r t a t i o nf o c u s e so nc o v e r a g ep l a n n i n ga n dc a p a c i t yp l a n n i n go f w c d m ar a d i on e t w o r kp l a n n i n g i ta l s or e s e a r c h e so nt h er e l a t i v en e t w o r kd i m e n s i o n i n go f t h ep l a n n i n g i nt h i sp a p e r , t h em a i nt e c h n i c a li n f l u e n c ef a c t o r so fh s p aa l ep r e s e n t e da n d t h e nt h ei m p a c to fh s p ai m p l e m e n t a t i o no nw c d m ac e l lc o v e r a g ea n dc a p a c i t yi s a n a l y z e d t h e o r e t i c a la n a l y s i s ，s i m u l a t i o na n dt e s tc a s es t u d y , d e p l o y m e n t e a s es t u d y , a r e u s e di nt h ed i s c u s s i o n sa n dp e c i f i cs t r a t e g i e sa 陀r e c o m m e n d e df o re a c hi s s u et os o l v et h e k e yp r o b l e m si np r a c t i c e w i t hp r a c t i c a le x a m p l eo fh s p an e t w o r kd i m e n s i n i n g ，i te x p o u n d s a b s t r a c t t h ed i m e n s i o n i n gp r o c e s sa n di d e a s f i n a l l yh s p a d e p l o y m e n ts t r a t e g yi sd i s c u s s e da n d p r e s e n t e d t h i st h e s i sw i l lc e r t a i n l yb e o fs u b s t a n t i a lv a l u ea n dm a k eb e n e f i c i a lr e f e r e n c ef o r w c d m a h s p ar a d i on e t w o r kp l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o n k e y w 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 ；3 g i i i 广东工业大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t i i c o n t e n t s ( c h i n e s e ) 1 1 0 r c o n t e n t s v i c h a p t e rlp r e f a c e 1 1 1w c d m at e c h n i c a lp r i n c i p l ea n dd e v e l o p m e n t 1 1 2w c d m ar a d i on e t w o r kp l a n n i n gp r i n c i p l e 3 1 3b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f p r o j e c t 5 1 4m a i nc o n t e n t sa n di t sa r r a n g e m e n t 6 c h a p t e r2w c d m a r i n kb u d g e ta n dc o v e r a g ep l a n n i n g 8 2 1r a d i op r o p a g a t i o nm o d e la n dm o d e lc o r r e c t i o n 8 2 1 1p r o p a g a t i o nm o d e l 8 2 1 2m o d e lc o r r e c t i o n 10 2 2w c d m al i n kb u d g e t 1 2 2 2 1w c d m al i n kb u d g e tp r i n c i p l e 12 2 2 2e x a m p l eo fl i n kb u d g e tc a l c u l a t i o n 17 2 3w c d m ac o v e r a g ep l a n n i n g ：! ( ) 2 3 1w c d m ac e l lc o v e r a g ea n a l y s i s 2 0 2 3 2w c d m ac o v e r a g ep l a n n i n gs t r a t e g y 2 2 2 4s u m m a r yo fc h a p t e r2 2 3 c h a p t e r 3w c d m ar a d i on e t w o r kc a p a c i t yp l a n n i n g 2 4 3 1w c d m a c a p a c i t yp l a n n i n gp r i n c i p l e 。2 4 3 1 1b a s i cp r i n c i p l e 2 4 3 1 2c a p a c i t yp l a n n i n gp r i n c i p l e 2 4 ：；1 3c a p a c i t yp l a n n i n gs t r a t e g y 2 5 3 2w c d m ac a p a c i t ya n a l y s i s 2 6 3 2 1u p l i n kc a p a c i t ya n a l y s i s ：1 6 3 2 2d o w n l i n kc a p a c i t ya n a l y s i s 3 0 3 3c a p a c i t ye s t i m a t i o no fm i x o dt r a 筋c 3 4 3 3 1e q u i v a l e n te f l a n g s 3 5 3 3 2p o s te r l a n g b 3 5 ：i ：；3c a m p b e l l st h e o r e m 3 5 3 3 4c a m p b e l l st h e o r e me x a m p l e 3 7 3 4s u m m a r yo f c h a p t e r3 3 8 c h a p t e r4i m p a c to fh s p ai m p l e m e n t a t i o no nw c d m ac o v e r a g ea n dc a p a c i t y p l a n n i n g 3 9 4 1j i s p l 6 lt e c h n i c a lp r i n c i p l e 3 9 4 1 1h s d p at e c h n i c a lp r i n c i p l e 3 9 4 1 2h s u p at e c h n i c a lp r i n c i p l e 4 2 4 2i m p a c to fh s p i ai m p l e m e n t a t i o no nw c d m ac o v e r a g ep l a n n i n g 4 5 4 2 1i m p a c to fh s d p a i m p l e m e n t a t i o no nw c d m a l i n kb u d g e ta n dc o v e r a g ep l a n n i n g 4 5 v i c o n t e n t s 4 2 2i m p a c to fh s u p ai m p l e m e n t a t i o no nw c d m al i n kb u d g e ta n dc o v e r a g ep l a n n i n g 5 ：1 4 3i m p a c to fh s p ai m p l e m e n t a t i o no nw c d m a c a p a c i t yp l a n n i n g 5 7 4 3 1i m p a c t o f h s d p a i m p l e m e n t a t i o n o r w c d m a c a p a c i t y 5 7 4 3 2i m p a c to f h s u p i ai m p l e m e n t a t i o no nw c d m a c a p a c i t y 6 0 4 3 3h s p ac a p a c i t ye s t i m a t i o np r o c e s s 6 7 4 4s u m m a r yo fc h a p t e r4 6 8 c h a p t e r5h s p an e t w o r kd i m e n s i o n i n 6 9 5 1d i m e n s i o n i n gp r o c e s s 6 9 5 2e s t i m a t i o ne x a m p l e 7 0 5 2 1d e m a n da n a l y s i s 7 0 5 2 2n e t w o r kd i m e n s i o n i n g 7 1 5 3i m p a c to fh s p ai m p l e m e n t a t i o no nw c d m ar a d i on e t w o r kp l a n n i n g 7 6 5 4h s p ad e p l o y m e n ts t r a t e g y 7 6 5 4 1h s f ad e p l o y m e n tb a s i cp r i n c i p l e 。7 6 5 4 2h s p an e t w o r k i n gs t r a t e g y 7 7 5 5s u m m a r yo f c h a p t e r5 7 8 s u m m a r i z a t i o na n dp r o s p e c t 7 9 r e f e r e n c e s 8 l ：j 、， p u b l i c a t i o np a p e 聃8 3 d e c l a r a t i o i i 8 4 a c k n o w l e d g e m e n t 8 5 j v i i 第一章绪论 第一章绪论 1 1w c d m 技术原理和发展 第三代移动通信系统( 3 g ) 的实施、商用及发展是目前电信领域的热点。u m t s 是采用w c d m a 空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把u m t s 系统称为 w c d m a 通信系统。w c d m a 目前成型的版本有：r 9 9 、r 4 、r 5 、r 6 等多个版本。 w c d m a 是一个宽带直扩码分多址( d s c d m a ) 系统，即通过用户数据与由 c d m a 扩频码得来的伪随机比特( 称为码片) 相乘，从而把用户信息比特扩展到很宽 的带宽上去【 】。为支持高的比特速率( 最高可达2 m b p s ) ，采用了可变扩频因子和多码 连接。使用3 8 4 m c p s 的码片速率需要大约为5 m h z 的载波带宽。表1 1 概况了有关 w c d m a 空中接口的一些主要参数。 表1 1w c d m a 系统主要参数 t a b l el - 1m a i nw c d m a p a r a m e t e r s 多址技术c d m a ( 直接序列扩频) 信道带宽 5 m h z 码片速率 3 8 4 m c p s 双工方式 f d d 厂n ) d 基站间同步方式异步同步 话音编码a m r 话音编码 帧长1 0 m s 下行链路扩频方式w a l s h 序列划分信道，g o l d 序列区分小区 上行链路扩频方式w a l s h 序列划分信道，g o l d 序列区分用户 相干检测 下行链路：公共导频信道和用户专用的时分复 用导频 上行链路：用户专用的时分复用导频 调制方式下行链路：q p s k 上行链路：b p s k 功率控制 开环结合快速闭环功率控制( 1 5 k h z ) 信道编码卷积码、r s 码和t u r b o 码 发射分集方式( 可选)空时发射分集s t t d 与时分发射分集t s t d w c d m a 系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，构成示意图如图1 1 所 示。w c d m a 系统的网络单元包括l i e 、无线接入网( u t r a n ) 、核心网( c n ) 三部 分。u t r a n 分为基站( n o d eb ) 和无线网络控制器( r n c ) 两部分。核心网由 v m s c v l r 、g m s c 、s g s n 、g g s n 、h l r 等网元组成。 w c d m a 在1 9 9 9 年1 2 月，有了第一个公认的比较稳定的版本r e l e a s e 一9 9 。r 9 9 是 广东工业大学硕士学位论文 w c d m a 的第一阶段，由于是在g p r s 网络基础发展起来的，核心网络侧很多结构和功能 都是与g p r s 类似，最大的差别是无线侧的接入方式从采用t d m a 变成了c d m a 技术。 r 9 9 的功能基本稳定，终端和网络侧设备经过了很多实验系统和商业网络实际运营的 测试，是非常成熟的版本【2 1 。r 9 9 版本峰值速率可以达到3 8 4 k b p s 一- 2 m b p s 。 - - l i - - ii 王卜 王r 压 u b 1 璺r 、 医 了 u t i 图1 1w c d m a 系统网络结构图 f i g 1 一ln e t w o r ke l e m e n t si nw c d m a r 4 版本在2 0 0 0 年3 月冻结。跟r 9 9 相比主要是在核心网电路域引入了承载控制 分离的软交换架构。 3 g p pr 5 版本在2 0 0 2 年6 月功能冻结。r 5 版本提出了高速下行分组接入( h s d p a ) 技术，h s d p a 主要通过快速物理层重传、重传合并以及n o d e b 控制的快速链路自适应 等技术来提升下行分组接入速率。它可以在基本不改变现行w c d m a 网络结构和终端的 情况下，把下行链路峰值速率从2 m b p s 提高到1 0 8 m - - - 1 4 m b p s ，以更好地适应分组数 据业务上下行不对称的特征。 3 g p pr 6 版本于2 0 0 5 年3 月功能冻结。r 6 版本中引入了高速上行链路分组接入 ( h s u p a ) 技术，h s u p a 通过采用多码传输、h a r q 、基于n o d eb 的快速调度等关键 技术，使得单小区最大上行数据吞吐率从3 8 4 k b i t s 提升达到5 7 6 m b i t s ，大 大增强了w c d m a 上行链路的数据业务承载能力和频谱利用率。 r 9 9 、r 4 、r 5 、r 6 这些版本的升级都是前向兼容的，在原来的基础上提出了新的 技术，这些技术正在商业化部署。这些版本最值得我们关注的就是高速下行链路分组 接入( h s d p a ) 和高速上行链路分组接入( h s u p a ) 。h s p a 的全称为高速分组接入，它是高 速下行分组接入h s d p a 和高速上行分组接入h s u p a 两种技术的统称。 2 第一幸绪论 随着3 g p p 的标准化工作，w c d i v i a 技术在不断的更新和增强。3 g p pr 7 版本于 2 0 0 7 年1 2 月冻结，r 7 是h s p a 的增强与演进，也称为h s p a + 。h s p a + 中主要采用了m i m 0 技术，在下行链路引入了6 4 q a m 调制，上行则可以支持1 6 q a m 调制，配合增强的r a k e 接收和干扰抵消等技术，小区上下行峰值速率分别可达1 1 5 2 m b p s 2 8 8 m b p s 。 3 g p pr 8 版本于2 0 0 8 年1 2 月冻结，r 8 构成一个新的u m t s 作为一个完全基于i p 的第四代通信网络，也称为l t e ( l o n gt e r me v o l u t i o n ) 的第一个版本。l t e 项目是 3 g 的演进，它改进并增强了3 g 的空中接入技术，采用o f d m 和m i m o 作为其无线网络 演进的标准。在2 0 m h z 频谱带宽下能够提供下行1 0 0 m b i t s 与上行5 0 m b i t s 的峰值 速率。 l t e 显示了巨大的先进性，但其还在不断的进一步持续演进。l t e a d v a n c e d 是l t e 的演进，正式名称为f u r t h e ra d v a n c e m e n t sf o re - u t r a 。l t e a d v a n c e 的r 9 和r 1 0 已经发布。3 g p pr 9 版本于2 0 0 9 年1 2 月冻结，r 9 版本增强了s a e s ，w i m a x 及 l t e u m t s 之间的互通性。r e l e a s el o 版本也于2 0 11 年第一季度发布。r e l e a s e1l 目前正在计划中。l t e - a d v a n c e 目标很有挑战性，体现在时间表和预期的数据速率及 性能目标，在很多方面已具备理论解决方案【3 】。 1 2w c d m a 无线网络规划原理 w c d m a 无线网络规划设计主要由需求分析、传播模型测试校正、规模估算、网 络仿真、站点勘察、详细设计等环节组成，流程如图1 2 所示。 在需求分析阶段，主要是确定对网络性能的要求和网络设计目标，主要包括业务 覆盖区域、容量需求、用户话务模型等内容；了解规划区域地形地貌信息，包括获得 覆盖区域的地图、地形和传播模型，完成覆盖区域类型划分；预测与之相对应的用户 密度分布。 传播模型的准确度直接影响到无线网络规划的规模估算、站点分布、仿真及规划 的准确度，是无线网络规划的基础。无线传播模型测试与校正主要包括对规划区域进 行频谱扫描测试、传播模型测试、传播模型校正等三个内容。 w c d m a 无线网络规模估算是根据规划网络的覆盖目标、容量目标和质量目标估 算满足需求的大致基站规模，完成网络拓扑结构的设计。通常的做法是从覆盖与容量 两方面进行综合考虑。首先通过无线链路预算结合传播模型，得到每种待规划业务的 3 广东工业大学硕士学位论文 覆盖半径，再由待覆盖面积计算所需站点数；然后对上行容量和下行容量进行估算， 得到小区的容量，然后计算出为了支持所给业务容量所需的站点数。最后取覆盖与容 量两方面需求的最大者作为系统所需的基站数量。 曩捌项目 启动 规模估算 工 网络仿真 任务完成 图1 - 2w c d m a 无线网络规划流程 f i g 1 - 2w c d m ar a d i on e t w o r kp l a n n i n gp r o c e s s 完成网络半径和基站数目估算，确定初步的网络设计方案后，通常采用m o n t e c a r l o 仿真的方法进行验证估算的基站数量和基站密度能否满足规划区对系统的覆盖 和容量要求，以及混合业务可以达到的服务质量，大体上确定基站的布局和基站预选 站址的大致区域和位置。 无线网络站点勘察主要目的是基于校正的传播模型及网络拓扑结构设计，对规划 的站点进行实地的勘查，确定合适的站址。该阶段的主要工作内容是站点筛选、站点 确定、站点天馈设计以及站型选择。 在详细设计阶段，主要工作是采用仿真工具，结合电子地图和传播模型，输入基 4 第一幸绪论 站的配置、位置以及天线和馈线等信息，通过网络模拟仿真，对无线网络的覆盖效果 分析，并根据分析的结果调整无线网络的参数。 1 3 课题研究背景与意义 目前3 g 网络的建设正在世界各地如火如荼地开展。在各种3 g 网络中，采用w c d m a 技术的3 g 网络无疑是主流，无论从运营商数量和网络数量上看，都呈现出快速增长 的趋势。2 0 0 9 年1 月工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放了3 张第 三代移动通信牌照，此举标志着我国正式进入3 g 时代。其中中国联通增加基于w c d m a 技术制式的3 g 牌照。中国联通在全国范围内部署w c d m a 网络，特别在重点城市直接 部署h s d p a ，热点区域部署h s u p a 。w c d m a h s p a 所能承载的高速数据业务有助于中国 联通未来3 g 竞争中吸引高端用户。 无线网络的规划设计是移动通信系统的规划设计中至关重要的一环，整个移动通 信系统的性能最终需要通过无线网络来体现【4 】。无线网规划的好坏将直接影响到 w c m d a 系统的投资规模、覆盖范围、网络性能、服务质量以及后期的优化维护等等， 影响到整个移动通信系统的性能和运营商的投资回报率。如果无线网络规划考虑不 周，必然会带来投资损失和用户流失等严重后果。无线网络规划的总体目标是建设一 个经济合理、安全稳定、可持续发展的无线网络。无线网络规划设计需要考虑覆盖、 容量、质量等三个方面的需求。 与2 g 的语音业务相比，3 g 最大的特色是高速的数据业务。w c d m a 以及h s p a 作为3 g 数据业务的承载，可以让用户以更经济方式使用移动互联网，获得更好用户 体验。w c d h a 特别h s p a 成为运营商提升竞争力、争取用户的关键。因此如何规 划设计高品质的w c d n a 无线网络成为运营商在建设网络时最关心的问题。 3 g 技术的理论突破到商业部署往往要走很长的路。我国的3 g 网络规划建设才刚 刚起步，目前国内联通公司正在部署实践w c d m a 无线网络建设。w c d m a 网络与 2 g 网络有很大的不同，如何搞好3 g 移动无线网络的规划建设还是一个漫长的实践探 索过程。 h s p a 技术特点与传统的r 9 9 r 4 版本有很大的不同，因此也带来了网络规划的 差异。我国的3 g 网络规划建设才刚刚起步，h s p a 的网络规划实践不是很多。h s p a 技术中的h s u p a 的商业化进程经历的时间不是很长，h s u p a 的网络规划研究不是很 多。因此h s d p a 、h s u p a 与w c d m a 混合组网的网络规划是一个研究热点。 5 广东工业大学硕士学位论文 覆盖规划、容量规划在无线网络规划中起到十分重要的地位。覆盖和容量规划能 否规划合理，决定整个网络的覆盖和容量性能，决定整个无线网络规划的设计是否合 理，决定网络资源在未来是否能充分的利用，决定网络规划能否达到网络建设成本与 网络性能的双赢。本课题因此针对性的研究了w c d m a 无线网络规划的核心环节： 覆盖规划、容量规划和网络规模估算( 覆盖估算、容量估算) 。本课题也研究了h s p a ( h s d p a 、h s u p a ) 的引入对w c d m ar 9 9 r 4 网络覆盖和容量的具体影响，研究其对w c d m a r 9 9 r 4 无线网络覆盖与容量规划的影响之处。这些的研究可以为w c d m a h s p a 网络规 划和优化提供技术参考，并用来指导实际的网络规划与优化。 1 4 主要研究内容和论文章节安排 本文主要研究了w c d m a 无线网络规划的一些核心技术，包括链路预算、覆盖 规划、容量规划等。特别研究了h s d p a 、h s u p a 技术引入后，对w c d m a 无线网 络规划中链路预算、覆盖规划、容量规划的影响，介绍了h s p a 网络规模估算的流程 和h s p a 引入和组网的策略。 根据研究内容，本论文各章的主要内容如下： 第一章绪论介绍了w c d m a 技术原理和发展历程、w c d m a 无线网络规划的基 本原理、我国开展3 g 网络建设的时代背景以及现状，阐述了w c d m a 、h s p a 无线 网络规划的重要现实意义，最后指出覆盖规划、容量规划、网络规模估算( 覆盖估算、 容量估算) 是w c d m a 和h s p a 无线网络规划中的核心环节，也是本课题的重点研 究内容。 第二章具体研究了w c d m a 无线网络的覆盖规划。首先介绍了无线传播模型的 校正方法、w c d m a 无线链路预算的参数以及计算方法。然后在此基础上对w c d m a 的覆盖规划进行了研究，并且探讨了w c d m a 覆盖规划策略。 第三章具体研究了w c d m a 无线网络的容量规划，首先阐述了w c d m a 容量规 划的原理，并对w c d m a 容量估算的理论进行了研究，特别分析负荷因子的时候， 探讨w c d m a 系统覆盖与容量的关系；然后介绍了混合业务容量的算法，其中重点 研究了坎贝尔算法，最后结合实例介绍了其计算方法。 第四章重点研究了h s d p a 、h s u p a 的引入对w c d m a 的覆盖和容量规划的影 响。首先阐明了h s d p a 、h s u p a 的技术原理和关键技术，然后运用理论分析和仿真 分析等方法，分别探讨了h s d p a 、h s u p a 的引入，对w c d m a 无线网络覆盖和容 6 第一章绪论 量规划的具体影响，并给出了相应的建议措施。 第五章通过一个h s p a 网络规模估算的实例，介绍了h s p a 网络规模估算的方法 和流程；同时探讨了h s p a 的引入策略和组网策略。 最后，对全文工作进行总结。 7 广东工业大学硕士学位论文 第二章w c d m a 链路预算及覆盖规划研究 w c d m a 覆盖规划起始于无线链路的预算和实测获得无线传播模型的校正。无线 网络的覆盖规划主要包括了以下的流程：根根业务类型计算出不同业务的链路预算， 确定最大路径损耗；确定传播模型，校正传播模型以及传播模型的有效性确认；根据 传播模型计算业务覆盖范围，从而确定基站数量预算。 2 1 无线传播模型简介及传播模型校正方法 一 2 1 i 无线传播模型简介 建立无线电波传播损耗模型的目的是在设计移动通信网络时，能掌握在基站周围 所有点处接受信号的平均强度及其变化特点，以便为无线网络覆盖的研究和整个网络 设计提供基础。w c d m a 无线网络规划中，常用的传播预测模型有：o k u m u r a 模型， o k u m u r a - h a t a 模型，c o s t 2 31 - h a t a 模型，s p m 模型，c o s t2 31 一w a l f i s h i k e g a m i 模型等。 2 1 1 1o k u m u r a 模型 o k u m u r a 模型是奥村通过测量大量无线电波传输损耗的一系列经验曲线，得出的 模型。o k u m u r a 模型可以用下式来表示：o k u m u r a 模型是在无线传播模型中应用最为 广泛的一种，适用于频率在1 5 0 m h z 1 9 2 0 m h z ( - - 扩展为3 0 0 0 m h z ) 的宏蜂窝设计 之中。o k u m u r a 模型可表示为【5 】： 上= 耳+ 以。( f ，d ) 一g ( 吃) 一g ( k ) 一 ( 2 1 ) 式中，为传播路径损耗值；k 为自由空间传播损耗：4 - | ，为自由空间中值损耗； g ( 丸) 为基站天线高度增益因子，单位为d b ；g ( k ) 为接收天线高度增益因子；g 删 为环境类型的增益。 2 1 1 2o k u m u r a - h a t a 模型 o k u m