（通信与信息系统专业论文）蜂窝移动通信网络规划和网络优化研究.pdf

南京邮电学院工程硕士研究生学位论文 摘要 摘要 为将联通c d m a 2 0 0 0l x 移动通信网建设成为精品网络，实现“旗鼓相当，各具特色” 的经营目标，需要网络运营商在网络规划设计、网络建设优化的各个阶段把握网络建设 与经营的关键环节，向移动通信用户提供满意的服务。 无线网络规划是移动通信系统规划最为关键的部分。其设计成败关系到整个移动通 信网络建设的成败理应引起移动通信业务运营商的高度重视和技术投入。 本文从实现无线网络规划的设计目标开始，分析了无线网络规划的内容、流程、网 络组网单元的选用经验以及网络规划的性能分析，重点研究了覆盖目标、容量目标、成 本目标的实现方法，以及天馈系统调整的理论依据、实现方法，分析了德州业务区的网 络现状与存在的问题，提出了满足用户需求的无线系统设计方案，明确了下一阶段网络 建设的目标，在保证满足覆盖和容量目标的基础上，降低建设成本。 移动通信网络是一个动态的多维系统，尤其是c d m a 网络，它会随着用户的发展、 运行环境的变化、技术的更新等而不断发生变化。这些变化都会影响到网络指标的变化 和网络性能，因此必须持之以恒地对网络进行监测和优化。同时，为了充分利用现有的 网络设备、资源和容量，最大限度地提高网络的平均服务质量、提高效益，也需要不断 地进行网络优化工作。 本文结合工程优化实际工作研究了无线网络优化的方法、内容和人员组织，重点 分析了常见的优化问题及产生原因、解决办法，提出了下一阶段网络优化的方向和重点 内容，介绍了德州分公司网络优化工作内容。经过网络优化以后全网的掉话率下降了 o 3 个百分点，寻呼成功率上升了o 5 个百分点，呼叫建立成功率上升了0 ，7 个百分点， 其它网络指标都有改善。 关键词：码分多址，无线网络规划，无线网络优化，山东德州联通c d m a 网络 i i 南京邮电学院工程颁i ：研究生学位论文摘要 a b s t r a c t i no r d e rt ob u i l dt h ec d m a 2 0 0 01 xm o b i l ec o m m u n i c a t i o ns y s t e mo fc h i n au n i c o r n a ne x c e l l e n tn e t w o r k s ，t h ep r o v i d e ro fs e r v i c e sm u s tc o n t r o lt h ep r o c e s so fn e t w o r k s c o n s t r u c t i o na n dp r o v i d eh i 曲q u a l i t ys e r v i c e sf o rt h ec o n s u m e r s t h ep l a n n i n go fw i r e l e s sn e t w o r k si so n eo ft h ek e yp a r to fn e t w o r k sc o n s t r u c t i o n t h e p r o v i d e ro fs e r v i c e ss h o u l dt a k em u c he f f o r ta n dl o o kh i g hu p o nt h i sp r o c e s s t h i st h e s i sm a i n l yd i s c u s s e st h ep l a n n i n go f w i r e l e s sn e t w o r k s 、t h ep r o c e s so f p l a n n i n g a n dt h ee x p e r i e n c e so fc h o o s i n g p a r a m e t e r so fs y s t e m t h i st h e s i sa l s o a n a l y z e s t h e p e r f o r m a n c eo ft h es y s t e m ，t h ed e s t i n a t i o no fc o v e r a g e ，c a p a c i t y ，t h ea n t e n n as y s t e m ，t h e c u r r e n ts i t u a t i o no fd e z h o uc d m an e t w o r k s ，a n dt h ee x p a n d i n gp l a n n i n go ft h ee x i s t e d n e t w o r k a tt h es a m et i m e ，t h ep r o v i d e ro fs e r v i c e ss h o u l d o p t i m i z e t h ew i r e l e s ss y s t e m c o n t i n u e l y ，a d j u s tt h ec h a r a c t e r so f a n t e n n a ，t h ec h a r a c t e r so f b t sf a c i l i t i e s t h i st h e s i sd e s c r i b e st h em e t h o d so fo p t i m i z i n gw i r e l e s sn e t w o r k s ，p o i n t so u tt h e d i r e c t i o no fo p t i m i z a t i o ni nn e x ts t a g e ，a l s oi n t r o d u c e st h eo p t i m i z a t i o no fd e z h o uu n i c o m s y s t e m a f t e ra d o p t i n gs o m eo p t i m i z a t i o np r o c e d u r e s ，t h ed r o p p i n gc a l lr a t ei sd e c l i n e d0 5 ， t h ep a g i n gs u c c e s sr a t ei n c r e a s e do 5 ，t h ec a l le s t a b l i s h m e n ts u c c e s sr a t ei n c r e a s e d0 7 ， a n do t h e ri n d e x e si m p r o v e dr e s p e c t i v e l y k e yw o r d s ：c d m a ，p l a n n i n go f w i r e l e s ss y s t e m ，o p t i m i z a t i o no f w i r e l e s sn e t w o r k s ， t h ec d m an e t w o r ko fd e z h o uu n i c o m ，s h a n d o n gp r o v i n c e i l l 南京邮电学院学位论文独创性声明 f 7 6 5 1 9 1 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方抖，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电学院或其它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做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：日期： 南京邮电学院学位论文使用授权声明 南京邮电学院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电学院研究生部办理。 研究生签名：导师签名： 日期t 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文第1 章无线两络规划的内容和方法 第1 章无线网络规划的内容和方法 移动通信网络规划是一个复杂的系统工程，规划由网络规划预测、网络规划设计( 包 括传输系统规划设计、核心网络规划设计、电源配套规划设计和无线系统规划设计等几 部分) 、网络规划验证几个阶段组成。 无线网络规划是移动通信系统规划最为关键的部分。无线子系统的投资通常能占到 网络总投资的2 3 以上，同时无线网络规划缺陷对用户满意度的影响( 即用户投诉率) 通常能占到9 0 以上，其设计成败关系到整个移动通信网络建设的成败。理应引起移动 通信业务运营商的高度重视和技术投入。 1 1 无线网络规划的内容 1 1 1 无线网络规划的内涵 无线网络规划指的是根据网络建设的整体要求，设定无线网络服务质量指标，设计 无线覆盖目标、容量目标、成本目标三方面内容，以及为实现该目标所进行的基站位置 和配置的设计。 1 1 1 1 服务质量指标 服务质量指标是评价移动通信网络的最直接的标准，也是移动通信运营商在市场中 竞争的基础，同时也反映了组网设计的水平。服务质量指标包括话音质量、通信概率、 和服务等级，其中话音质量和通信概率与基站覆盖区预测有关，而服务等级与基站覆盖 区没有直接的关系，而与信道阻塞和容量有关。对于数据业务，目前通常采用吞吐量和 时延来衡量业务质量。 1 、话音质量指标 对移动通信网，为了保证用户能准确和清晰地进行相互通信，提高通信可靠性，需要 对通信过程中的话音清晰度、可懂度等话音质量制定相应的标准。由于通信网的用途不 同，使用对象不同，其标准也是有差别的。比如公用或专用电话网的合格标准是“不连 续字的可懂度”要达到8 0 0 , 6 以上，包括能保持足够的音质，以便识别具体人的音调和瞬 时情感语调变化。 在对移动通信网的话音质量进行评价时，国际电报电话咨询委员会( c c i t t ) 给出 五级评分标准，如下图所示。该标准实际上是采用主观评定方法进行评价的。 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文第1 章无线同络规划的内容和方法 表1 - 1c c r r r 话音质量五级评分标准 话音质量级别评定类别主观印象标准 五优几乎无噪声和失真，话音完全可懂 四良有轻徽噪声和失真，话音报易听懂 由 有噪声和失真，但话音可懂 差 噪声大或失真严重，昕清话音吃力 劣话音几乎昕不清 上述话音质量的五级评分标准只适用于主观评定，而不适用于覆盖区预测，无法对 移动通信网进行组网设计，但可以把话音质量的主观评定标准与接收输出端音频带内信 噪比联系起来。音频带内信噪比可以用测量仪器进行测量或根据调频接收理论进行推 算。但话音质量级别与其对应的信噪比关系仍然采用上述的主观评定方法确定，即由试 昕专家们按五级话音标准进行评分，并对评分进行统计处理后，绘制出每级结果与所对 应的信噪比测试结果的曲线关系。 我国移动通信网技术体制规定，移动用户与市话、长话用户通话时，移动通信网音 频带内信噪比大于或等于2 9 d b ( 标准测试音测试) ，相当于c c i t t 的五级评分标准中的 四级话音。该指标对应静态载噪比c n = 1 2 d b ，对应动态载噪比c n ：1 8 d b 。载噪比c n 与同频载干比c i 指标相同。 在此，我们要分清信噪比和载噪比概念及静态载噪比和动态载噪比概念。信噪比是 在解调输出端的低频通道测量的，而载噪比是在高频通道测量的。信噪比和载噪比之间 的差值为信噪比改善量，取决于不同调制信号和调制方式。 静态载干比是在只考虑多径衰落情况下地点概率和时间概率均为5 0 的载干比，而 动态载干比是在多径衰落情况下地点概率和时间概率均为9 0 0 5 时的载干比。 2 、通信概率 通信概率是指移动台在无线覆盖区边缘( 或区内) 进行满意通话的成功概率，包括 时间概率和地点概率。它也是衡量移动通信系统性能好坏的一项重要指标，且与话音质 量指标之间是紧密相关的。我国移动通信技术体制对公众网通信概率明确规定为：覆盖 区边缘界面处的无线信邋通信概率不低于9 0 n 6 ，边远郊区的边缘处可根据实际情况适当 降低到不低于5 0 9 6 ( 信噪比2 9 d b ) 。 接收信号中值电平随地点和时间的变化服从正态分布。大量实测数据表明，对移动 通信频段，且基站的覆盖半径小于5 0 k m ，其接收信号中值电平随时间的变化远小于随 地点的变化，也即时间变化给通信概率带来的影响很小，因此大多数情况下不考虑时间 2 堕室堡皇主堕三堡堡主堡壅生兰垡丝塞 苎! 兰垂垡塑些塑型墼塑查塑塑堕 概率。 通信概率可以用基站覆盖区边缘界面处通信概率和基站覆盖区内通信概率两种方 法来描述，但差别比较大。 3 、恶化量 当移动台移动时，汽车的点火噪声和多径衰落是同时存在的，且对接收质量的影响 相似，其影响的大小可用恶化量d 表示。所谓的恶化量是指存在多径衰落和人为噪声的 情况下，为了达到只有接收机固有噪声时的同样话音质量所必须的接收电平的增加萎。 由多径传播引起的快衰落会使瞬时信号电平在中值电平上下起伏，起伏的幅度甚至 高达l o 2 0 d b ，但这并不等于它引起的恶化量。多径传播只对移动的车载台引起信号的 快衰落，而对静止的车载台或缓慢移动的手机只引起一些信号很低的小洞，此时低功率 的手机中话音听起来很嘈杂。因此多径传播效应对不同状态的移动台的恶化量是不同 的。 4 、 系统余量与通信概率的关系 为了满足规定的话音质量和通信概率指标，应考虑快衰落和人为噪声引起的恶化量 及慢衰落保护所需要的系统余量。所谓的系统余量是指接收机输入端中值电平m d 与所 需的接收机门限值p r m i n 差值，用j l i f 表示。如果预测或实测的区域中值电平m d = p r m i n ， 则系统余量为零，通信概率p ( x 二一 p r m i n ) = 5 0 。如果要求通信概率大于5 0 ，则要增 大发射功率，使皿d 大于p r m i n 。 5 、接收点最低必需接收电平和接收机输入端最低接收功率 前面所述的话音质量指标可以用信噪比表示，但该指标适合于测量仪器的测试，并 不适合覆盖区预测应用。因此，应根据这项指标找出适合于覆盖区预测的等效值，如接 收点最低必须接收电平或接收机输入端最低必需信号功率。 在无外界其它无线电台于扰，而仅有接收机内部噪声、汽车点火系统等引起的人为 噪声和多径衰落情况下，为达到一定服务质量指标所必需的接收点电平的最低值称为接 收点最低必需接收电平。 在无外界其它无线电台干扰，而仅有接收机内部噪声、汽车点火系统等引起的人为 噪声和多径衰落条件下，为达到一定服务质量指标所必需的接收机输入端信号功率的最 低值称为接收机输入端最低信号功率。 6 、服务等级 服务等级指标与上述的质量指标不同，它只是满足用户容量要求，而与覆盖区预测 无关。 3 壹室些皇堂堕三堡堡圭堡塞生兰垒丝塞苎! 兰歪堡旦堂塑型竺堕查塑查些 当用户呼叫时，如果能无时延或无损失地处理呼叫，那么有多少移动用户就需要提 供多少全双工无线信道。但由于经济原因和频谱资源问题，无线信道数不可能与用户数 一样多。因此，为了限制无线信道数，但又满足要求，系统引入阻塞率。用户呼叫时， 如果信道全部占用，后来的呼叫就不可能完成。此时。用户必须等待一段时间，然后再 呼叫对方。那么，服务等级定义为相对于总尝试呼叫数中没完成的呼叫数。因此，服务 等级定义的是移动用户可利用信道数的不充分程度。实际应用中服务等级定义为高峰忙 时允许呼叫失败的百分比。 1 1 1 2 设计目标 无线设计目标包含覆盖目标、容量目标、成本目标三方面内容，参见下表： 表i - 2 无线设计目标 设计指标 典型值 数据吞吐量 业务信道误帧率 1 ( 话音) 业务质量5 ( 数据) 阻塞率 2 * , - 5 ( 话音) 话音接续时延 1 2 d b 一般城区 o55- 7 5 8 08 0 1 2 皿 郊区 51 01 08 08 5 8 5 1 2 d b 公路 | 5- 9 0 1 2 d b 铁路1 59 0 1 2 曲 软切换率描述了小区内处于软切换的面积占总面积的百分比。配置网络资源的时候 会根据设计的软切换率预留一定的信道板资源供软切换时使用。软切换是c d m a 移动通 信系统的重要特征，它提高系统的切换成功率，但是过高的软切换比例会造成对系统资 源的浪费。市区的软切换比例一般较高，在3 5 左右；县城和郊区较低，一般为1 0 9 6 2 0 9 6 ； 非连续覆盖的区域，软切换比例为0 。 2 、容量目标 容量目标描述的是在系统建成后所能满足的话音用户数和数据用户数。该指标主要 结合网络规模预测所提出的网络建设要求做出。 3 、成本目标 在保证满足覆盖和容量目标的基础上，降低建设成本，节约开支是网络建设的重要 目标之一。设定合理的成本目标，并在设计实施过程中实现它，这需要网络设计人员和 工程旌工人员为之不断努力。 1 1 1 3 设计方案 设计方案应包括的内容有：基站布局方案和基站设备配置方案。基站的配置方案要 确定选用的每个基站类型以及每个基站的参数信息，这些参数包括：扇区数目、信道板 数目、载频参数、功率参数、天线参数、导频参数、软切换参数、馈线和连接器损耗、 接收机噪声系数等，下表分类列出了主要的基站参数。 5 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文第1 章无线同络规划的内容和方法 表1 _ 4 基站配置参数 参数名参数名 导频偏置指数p n接收机噪声系数 澈活集搜索窗系数馈线接头损耗 导频参数 邻集搜索窗系数 其它参数载频 剩余集搜索窗系数扇区数 软切换加入门限信道单元数 切换参数 软切换去掉门限发射机最大功率 软切换比较门限导频信道功率比倒 天线增益 功率参数 其它公共信逆开销功率比例 天线参数天线方向角单个业务信道最小发射功率 天线下倾角单个业务信道最大发射功率 1 1 1 4 设计内容 从网络建设的阶段来分，规划可以分为新建网络规划和网络扩容规划两种。无论是 新建网络的规划还是扩容的规划，无线网络规怒l 的最终目的都是得到新增基站的站址和 基站配置的设计方案。围绕着站址的选择和配置参数的确定，网络设计人员需要对链路 所允许的最大路径损耗、小区容量、小区覆盖、天线、软切换比例、功率、导频、载波 等进行仔细的分析和合理的设计，并通过对上述方面的综合考虑得到无线网络的设计方 案，如下图所示： 图卜1 无线网络规划 1 1 2 规划特点和意义 技术密集、计算度密集、经验密集是网络规划的三个主要特点。规划的整个过程复 杂而繁琐，为了得到一个优选的设计方案，需要反复地设计和不断地调整，单纯的依靠 6 童室墅皇兰堕三墨堡主塑壅生茎垡笙苎苎! 主垂垡塑堑堡型箜盎查塑查垫 手工计算是难以完成的，必须依靠计算机辅助设计。在现在的网络设计方法中，在建设 方案实施前，常常应用静态仿真和动态仿真技术模拟网络的运行，以保证网络建设方案 切实可行。 无线网络规划是移动通信网建设的重要一环，无论是c d m a 网络建设初期还是网络 的扩容时期，细致周密的网络规划对于网络的建设成本与运行质量都具有极为重大的意 义。前面我们已经提到，一个c d m a 系统的无线网络部分的投资接近总投资的三分之二， 对c d m a 的无线网络部分进行合理的规划和优化可以大大减少投资：一个优选的规划方 案将能辅助我们实现以最小的成本获得最佳的性能目标，最大限度的发挥网络的效用， 发挥c d v , a 技术的容量优势，提高覆盖质量，延长手机寿命，提高通信服务的市场竞争 能力，提升运营商的信誉。 1 2 无线网络规划流程 如下图所示，无线网络规划是一个不断设计、修改、再设计、再修改的迭代过程， 概括地说，可分为数据准备、系统设计、方案验证三大步骤。 图i - 2 无线网络规划总流程 1 2 ，1 数据准备 数据准备是整个网络设计的基础。规划实质上就是数据分析、处理和决策的过程， 详实、准确的基础数据是设计一个优秀方案的根本。在数据准备阶段中网络设计人员应 当收集的数据信息有：无线网络设计目标、地理数据、业务密度分布、无线传播模型、 其它系统干扰。下图描述了数据准备各个部分之间的相互关系和流程。 7 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文 第l 章无线两络规划的内容和方法 无线设计目标 l 上上上上 f 电波传播数据 现网数据电子地图干扰调查 郊区 农村，链路预算时 一般取密集城区2 5d b ，一般城区2 0d b ，郊区1 5d b ，农村6 d b 。实际规划时，可以 通过测试获得更为准确的穿透损耗。 3 ) 软切换增益( 只考虑两方软切换) 在c d m a 系统中，软切换增益的具体取值与两传播路径的相关系数p 、正态衰落方 差0 和边缘覆盖率p e r l 有关。具体关系如表1 - 5 所示。 1 4 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文第l 章无线甩络蝮划的内容和方法 确定上述基本参数后，可计算得出最大允许传播路径损耗，然后根据传播模型 ( 0 k u m u r a - h a t a 模型、c o s t - 2 3 1 模型等) 得到小区的覆盖范围。 表1 - 6 给出了c d m a 2 0 0 01 x8 0 0 姗l z 系统密集城区的反向链路预算表，其中移动台 的有效全向发射功率为2 0 0 r o w ，小区边缘覆盖率为7 5 ，传播模型为h a t a 模型。 表i - 6c d m a 2 0 0 0l x8 0 0 m h z 系统密集城区的反向链路预算 项目数据业务语音 业务速率舳p s 1 5 367 6 83 8 41 9 - 29 6争6 m s 最大发射功i g d b m 2 3 2 3 2 32 32 32 3 m s 天线增益l d b i o 0 0 0 oo 人体损耗月) b odooo0 m s 有效垒向发射功率d b m 2 32 32 32 32 32 0 b s 天线增益d b i 1 71 71 7 1 71 7 1 7 基站跳线损耗，d b llllli 基站馈缆损耗* d b 1 0 0 m 444444 基站馈缆长度， 5 05 05 05 05 05 0 其它损耗估计，d b 1l1ili 基站天馈损耗 帕 4444 4 4 热噪声谱密度加l ，l i z 一1 1 4一1 7 4- 1 7 41 7 4- i 。7 4 1 7 4 噪声系数坩b 4 24 24 24 24 24 2 e b n o f 卸l 2 2 273 34 4 9 4 ，9 负载”l o o ) o50 50 5o 50 ，5o 5 干扰褡量，d b 3 o l3 o l3 0 13 0 j3 0 13 o j 基站灵敏度d b m 1 1 2 7 35 2 41 】7 6 51 1 9 9 61 2 2 ，0 7一1 2 2 0 7 软切换增益，d b 4 44 44 4 正态衰落方差，d b 888888 覆盖区边缘的通信概率，f x l 0 0 ) o 7 50 7 50 7 50 7 50 7 5 0 7 5 正态衰落豁置，d b 5 45 45 45 45 45 4 最大允许的空间损 u i ) b 1 4 7 - 3 31 4 9 斟1 5 2 2 5 1 5 4 5 6 1 5 6 ，6 7 1 5 3 6 7 建筑勘穿透损耗，曲 2 5 2 52 52 52 5 2 5 上行链路损耗柚 l 笠3 31 2 4 拟1 2 7 。2 5t 2 9 5 61 3 1 6 7 t 2 3 6 7 基站天线高月j t m 3 03 03 0 3 0 3 0 3 0 移动台高度艋 l51 51 51 ，51 5 1 5 1 5 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文第1 章无线阿络按划的内容和方法 射频中心频率m h z 8 2 58 2 58 2 58 2 58 2 58 2 5 h a m 模型地形修正 0o0 o oo l l 损耗a d b 1 2 5 4 31 2 5 4 31 2 5 4 31 2 5 a 31 2 5 j 4 31 2 5 4 3 斜率b 3 5 2 23 5 2 23 5 2 23 5 2 23 5 2 23 5 ，2 2 覆盖半径k m o8 20 9 61 1 313 l1 5l2 4 链路预算时，根据计算得到的允许的最大路径损耗( 姒p l ) ，利用合适的传播模型， 可得到对应环境下基站的覆盖半径。 多数情况下，根据规划区域的无线传播环境，网络规划工程师可以直接运用一些已 有模型，或根据测试数据校正得到的模型，来预测传播损耗和基站的覆盖半径。 1 3 2 覆盖规划的过程 对于实际项目的覆盖规划，可按以下步骤来执行。 1 、调查并对覆盖区域进行分区 通常需要将一个较大的覆盖区域划分为若干个小的片区，例如密集城区、一般城区、 郊区、乡村等。同时了解各个片区内的地形地貌和建筑物分布情况。 2 、进行链路预算 了解该片区要求的边缘覆盖率，根据片区内的地形地貌选用合适的对数正态衰落方 差值，根据片区内建筑物的实际情况选取合适的建筑物穿透损耗值，使用合适的传播模 型，进行链路预算获得各片区基站的最大覆盖半径。 3 、估算满足覆盖需求的载扇数 根据链路预算获得的各片区基站覆盖半径计算各片区单扇区的最大覆盖面积，用各 片区要求的覆盖面积除以各片区单扇区的最大覆盖面积获得各片区满足覆盖需求的载 扇数。对于每个片区，根据容量需求可以求出满足要求的载扇数，根据覆盖要求也可以 获得满足要求的载扇数，取二者之间的较大值，可以得出该片区的载扇数要求。 所有片区累加，可以获得整个规划区域的载扇数要求。 4 、确定b t s 数量和站型 根据获得的满足覆盖容量需求的载扇数、规划区域的无线环境选择合适的站型，确 定各片区的b t s 数量。 1 3 3g s m 和c d 姒覆盖的比较 g s m 和c d m a 是第二移动通信系统中应用最广泛的两种制式，下面通过链路预算分 析二者在覆盖性能上的差别。 1 6 妻室苎皇兰堕三堡堡主墅塞生堂堡垒塞苎! 兰墨垡塑塑塑型丝堕查塑查些 为了确保分析结果体现的是两种制式的区别，首先假设两个系统的基站馈线损耗相 同，天线挂高相同，所用天线增益相同，传播环境相同( 以密集城区为例) 。 表卜7 给出了g s m 系统在密集城区的反向链路覆盖性能。 表1 7 密集城区g s m 反向链路覆盖性能 项目数据 手机发射功率棚b m3 3 人体损耗d b 3 手机天线增益d b i o 手机等效发射功率d b m 3 0 基站接收灵敏挂u d b m 1 0 8 基站天线增g h d b i 1 7 双工器损耗，d b 0 8 馈线及接头损耗，棚b 4 分集增g f f d b 3 衰落裕量d b 5 4 噪声恶化量d b 2 基站等效接收电x f d b m 1 1 4 9 最大允许的空间损耗，d b 1 4 58 从表卜7 中的g s m 反向链路覆盖预算表和前面的c d m a 的反向链路覆盖预算表可以 看出，c d m a 手机的最大发射功率是2 3 d b m ，g s m 手机最大发射功率有3 3d b m 。但是在相 同的基站天线增益、基站馈线损耗以及相同的衰落裕量下，c d m a 网络反向所能承受的 最大路径损耗比g s m 网络大7 9 d b 左右。 基于h a t a 模型路径损耗计算公式，都采用8 0 0 m h z 频率，可以预测出不同挂高下两 种制式的覆盖情况，如表1 - 8 所示。 表1 8 不同挂高下c d m a 和g s m 覆盖比较 天线挂高mc d m a 网络覆盖半径，k mg s m 网络覆盖半径，k d l 3 0i 2 4 07 4 4 0i _ 3 9 o 8 2 5 01 5 4 0 ，9 6 016 7 0 9 7 通过上面的分析可以看出，传播环境、天线增益、馈线损耗、覆盖要求的衰落裕量 和天线挂高等条件都一致时，c d m a 网络的覆盖半径要比g 测网络的覆盖半径大。 1 7 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文第1 章无线网络规划的内容和方法 1 4 容量规划 1 4 1 容量预测 容量规划首先涉及的是容量的预测。对于一个规划项目，只有准确预测出容量需求， 才可能在后面的规划中确定网络的规模和容量的分配。 容量预测的方法主要有趋势外推法、普及率法和市场调查法。 市场调查法是通过对网络覆盖范围内主要特定人群的市场调查，得出某移动通信服 务在不同人群中的渗透率数据，进而得出当地的潜在用户数。特定人群的划分，不同地 方不尽相同，应根据当地的情况灵活选择。 例如在市中心区域，可以将人群划分为商业用户和住宅用户，不同的人群有不同的 消费特征、消费时段。例如商业用户对通信资费相对不敏感，话务量大，对通信质量要 求高：而住宅用户对资费敏感，话务量小。 1 4 2 话务模型 对于一个具体的项目，网络规划工程师通过容量预测，可以获得网络需要的用户数 信息。实际容量规划时，需要将用户数对应到具体的系统设备，这样还需要了解各种业 务的话务模型。根据各种业务占用的资源情况和发生的频度，可以得出需要的系统资源。 c d m a 系统包括语音业务和数据业务，这两种业务有不同的话务模型，下面分别介 绍。 1 、语音业务话务模型 话音呼叫的特点是：每一次呼叫就是一次话音接入与释放的过程，通话过程中占用 的资源不变。 德州市密集城区语音业务话务模型如表1 - 9 所示。 表1 - 9 德州市密集城区话音业务模型参数 话音模型参数值 忙时平均每用户话务量o 0 3 e r l 呼叫占用时间6 0 s b h c a2 2 呼损( c o s ) 2 2 、数据业务话务模型 数据业务的业务类型很多，呼叫过程的处理相对话音业务更复杂，主要表现在以下 堕蔓! 皇堂堕三堡堡圭堡塞生兰堡兰苎苎! 主蒌竺旦竺塑型塑堕窒塑查鳖 几个方面： 与服务类型相关，数据业务支持唧w 、e - m a i l 、f t p 、t e l n e t 等多种业务； 与运营策略相关，受到数据用户比例、提供给用户的平均传输速率、系统所提供的 业务种类等因素的影响； 与设备技术特点相关； 与用户使用各数据服务的习惯相关。 数据业务相对于话音业务，其话务模型主要存在以下一些区别： 每用户的e r l a n g 定义不同，数据业务有多种类型，得到的是各种业务的统计结果， 故该定义与各种业务的比重有关系； 呼叫建立次数取决于业务种类和各种业务的比重； 每用户的平均呼叫时长也取决于业务种类和各种业务的比重； 占用的资源受数据业务速率等因素影响而发生变化，是统计的结果。 根据统计数据，移动用户使用主要数据业务的一种典型分布特征如表1 - 1 0 所示。 表1 1 0 数据业务各种类型的分布 项目、眦b r f 彩e互联网合计 该业务用户使用比例 8 d 1 5 1 0 1 5 每用户业务月平均使用次数 1 52 5 3 3 3 0 忙日集中系数 0 0 50 0 5 o 0 5 0 0 5 忙时集中系数 0 1o 1o 1o 1 占空比 o 60 6o 9o 8 业务平均每次使用时间，s 4 0 06 0 3 0 9 0 0 每个s e s s i o n 数据量厅m7 02 22 01 2 0 0 忙时使用次数 o 0 60 0 1 90 0 1 70 0 2 3o 1 1 8 次数分布5 1 洲 1 5 9 0 1 4 0 d 1 9 1 0 l o o s e s s i o n 中平均速$ & b p s 2 34 3 8 3 5 8 l l 话务分布 5 2 3 d 2 5 0 1 1 0 4 4 l o 1 0 0 由于数据业务的复杂性，运营商难以准确统计用户使用各种数据业务的情况，不同 业务区之间由于业务开展情况千差万别，数据业务模型也相差很多，难以给出一种详尽、 精确、有效的数据业务模型。 在实际容量规划时，建议采用宏观统计的数据业务模型。表1 - 1 1 给出了一种建议 的数据业务话务模型中各种参数的取值，容量规划的时候可以参考。 1 9 南京邮电学院工程硕士研究生学位论文第l 章无线瞬络规划的内容和方法 表1 1 1 一种建议的数据业务话务模型 参数取值建议 忙时每用户s e s s i o n 数量 o 1 2 忙时每个s e s s i o n 平均通话时k s 3 9 0 忙时每个s e s s i o n 平均数据量k b2 7 1 忙时每个s e s s i o i l 平均速率舢，p s 5 5 6 忙时用户平均业务量愚啦 7 2 平均