無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法概述資料

1、wcdma無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法概述目前，國內(nèi)移動通信市場正在飛速發(fā)展!預(yù)計到2005年移動用戶數(shù)將突破3億大關(guān)?；谶\營商之間競爭的需要和移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)廣闊的發(fā)展前景，3G移動通信系統(tǒng)在我國的部署將很快進入實質(zhì)性階段。隨著3G標準的不斷發(fā)展、完善及3G設(shè)備不斷成熟，如何經(jīng)濟合理地建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)已成為急需解決的問題。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的質(zhì)量是系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵，因此必須對3G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進行深入研究。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的目標是根據(jù)規(guī)劃需求（運營商要求、網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境和無線業(yè)務(wù)需求）和網(wǎng)絡(luò)特性，設(shè)定工程參數(shù)和無線資源參數(shù)，在滿足信號覆蓋、系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的前提下，使網(wǎng)絡(luò)的工程成本最低。3G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃包括鏈路預(yù)算、容量和

2、所需基站數(shù)目的計算，以及覆蓋和參數(shù)規(guī)劃等。與GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃相比，3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃因系統(tǒng)的軟容量及大量比特率和多樣化混合業(yè)務(wù)的引入而變得較為復(fù)雜。眾所周知，3G網(wǎng)絡(luò)特別是WCDMA網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃目前在業(yè)界是一個越來越熱門的話題。WCDMA支持FDD和TDD兩種基本的雙工模式，采用直接序列擴頻(DSSS)，基站同步采用異步或同步方式。其中WCDMA-FDD方式的優(yōu)勢在于碼片速率高，有效地利用了頻率選擇性分集與空間的接收和發(fā)射分集，可以解決多徑和衰落問題，同時這種方式采用Turbo信道編碼，可以提供較高的傳輸速率，下行基站區(qū)分采用獨有的小區(qū)搜索方法，無需基站間嚴格同步，而連續(xù)導(dǎo)頻技術(shù)能夠支持高速移動終端。W

3、CDMA不僅提供了良好的性能，而且能夠從GSM系統(tǒng)平滑過渡，為3G運營提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。由于在國內(nèi)還沒有大規(guī)模的商用網(wǎng)，現(xiàn)在運營商所關(guān)心的大多為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的問題。一、什么是WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的目的何在？首先從技術(shù)的角度來說，WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的整體流程如圖所示。開始預(yù)規(guī)劃輸入覆蓋因素容量因素質(zhì)量因素預(yù)規(guī)劃結(jié)果網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃 (規(guī)模預(yù)算)定義網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)策略站點預(yù)布,覆蓋規(guī)劃信息調(diào)查(資源,限制條件)現(xiàn)場勘查 數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場信息勘查結(jié)果分析確定站點方案?規(guī)劃結(jié)束仿真優(yōu)化站址洽談建立站點數(shù)據(jù)庫站點分布優(yōu)化調(diào)整 從圖中可以看到，WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃是在WCDMA無線網(wǎng)

4、絡(luò)規(guī)劃的整體流程中最早展開的一項工作，對于確立整個網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展策略起著舉足輕重的作用。簡單地來說，進行網(wǎng)絡(luò)配置和規(guī)劃是為了在進行詳細的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前提供一個全面的網(wǎng)絡(luò)概況。預(yù)規(guī)劃由功率預(yù)算、小區(qū)半徑評估、容量和初始網(wǎng)絡(luò)配置評估組成。預(yù)規(guī)劃是一個反復(fù)的過程，因為覆蓋規(guī)劃、選址階段和滿足容量要求階段之間的反饋是十分重要的，而且相互之間會產(chǎn)生很大的影響。預(yù)規(guī)劃的結(jié)果是對所要求的站點和網(wǎng)元數(shù)量進行大體評估，包括基站、基站配置和無線網(wǎng)絡(luò)控制器的數(shù)目等，也可以進行信令負載的初步估計，以便用于傳輸及核心網(wǎng)的規(guī)劃。對某些運營商來說，如GSM運營商，網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃也可以用來評估現(xiàn)有站點被重新使用的可行性。在很多情況下，網(wǎng)

5、絡(luò)規(guī)劃會和經(jīng)濟模型的規(guī)劃、工程施工和服務(wù)質(zhì)量要求結(jié)合在一起進行。規(guī)劃的目標應(yīng)當是為運營商提供節(jié)約成本的解決方案。具體地來說，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃將直接影響到網(wǎng)絡(luò)性能和建設(shè)成本，它的目的就是在滿足運營商要求的前提下，充分利用無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，盡量提高頻譜效率，向盡可能多的用戶提供高性能的多樣化的服務(wù)。這一目的也貫穿在整個WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的流程中。二、WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的原則 目前，WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及建設(shè)流程可分為6個步驟：.規(guī)劃目標的定義：包括對不同區(qū)域（密集市區(qū)、一般市區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村等）覆蓋、容量和服務(wù)的要求（數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率和QoS等）；.模式調(diào)校：為了使規(guī)劃軟件中的覆蓋預(yù)測與實際網(wǎng)絡(luò)更接近，

6、必須對規(guī)劃軟件的傳播模型進行調(diào)校；.小區(qū)規(guī)劃：基于規(guī)劃軟件，進行小區(qū)規(guī)劃，以滿足輸入的設(shè)計要求。規(guī)劃的結(jié)果是基站數(shù)量、站址規(guī)劃、基站技術(shù)條件要求和設(shè)備配置等；.基站選擇及站址勘察：根據(jù)規(guī)劃結(jié)果，進行基站選擇和站址勘察；.無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計：系統(tǒng)開通前，必須對無線網(wǎng)絡(luò)進行具體設(shè)計（如下行信道功率分配、多載波頻率規(guī)劃、PN碼規(guī)劃和切換算法參數(shù)設(shè)置等）；.網(wǎng)絡(luò)調(diào)整及優(yōu)化：系統(tǒng)開通后，必須對無線網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整及優(yōu)化，使實際網(wǎng)絡(luò)滿足設(shè)計要求，達到較佳效果。其中規(guī)劃目標的定義是整個網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的前提，它包括覆蓋目標、容量目標和質(zhì)量目標3個方面。初始網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和質(zhì)量的要求雖然也比較復(fù)雜，但根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗、通過實地考察

7、等手段還是可以比較合理地確定。但是容量目標的定義卻非常復(fù)雜，所謂容量目標的定義也就是話務(wù)模型的確定。WCDMA網(wǎng)絡(luò)具有小區(qū)呼吸效應(yīng)，隨著小區(qū)負載的增加，覆蓋會逐漸收縮。這種效應(yīng)大大增加了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性。所以，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化方法有可能導(dǎo)致低效的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。所以在WCDMA系統(tǒng)規(guī)劃過程中，要遵循以下總體組網(wǎng)原則： 1、 連續(xù)覆蓋而不是熱點覆蓋 WCDMA系統(tǒng)初期應(yīng)該以一個合理的負荷來建網(wǎng)，以宏蜂窩三扇區(qū)單載頻為主，同時對一些重點建筑考慮室內(nèi)分布系統(tǒng)。后期擴容應(yīng)以增加載頻為主。 2、 初期網(wǎng)絡(luò)部署原則 在初期網(wǎng)絡(luò)部署時，即要考慮投資，使用盡量少的基站，又要考慮長遠的發(fā)展，盡量大的網(wǎng)絡(luò)容量潛力。G

8、SM初期建網(wǎng)的時候基本上是“摸著石頭過河”，根據(jù)覆蓋建一層薄薄的網(wǎng)，然后哪里有容量需求就在哪里增加載頻或者增加新基站。直到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)擴容，其中2/3以上還是以增加新基站來增加容量。CDMA技術(shù)本身決定了其初期建網(wǎng)不能采取GSM早期所采取的方案。如果CDMA初期基于覆蓋建一層薄薄的網(wǎng)(低負荷)，隨著容量的增加，基站間就會普遍地出現(xiàn)覆蓋漏洞。這時我們就不得不通過建一些新站來彌補這些漏洞。但由于CDMA是一干擾受限的系統(tǒng)，新基站增加的同時會對周圍基站帶來干擾，因此周圍基站的容量也就相應(yīng)降低。因此，CDMA網(wǎng)絡(luò)中由于容量需求而增加新基站，并不能使網(wǎng)絡(luò)容量像GSM網(wǎng)絡(luò)一樣線性增長，尤其是在城市密集區(qū)，基

9、站間距本身就很小，這種現(xiàn)象就更嚴重。因此，CDMA初期應(yīng)該以一個合理的負荷，而不是低負荷來建網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)擴容以增加載頻為主，增加新站為輔。 3、 WCDMA市區(qū)及郊區(qū)組網(wǎng)原則 在市區(qū)方案的研究中主要存在兩種思路。思路一：初始以較低的基站負荷(Loading)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)；思路二：初始基于較高的基站負荷和一定的站間距設(shè)計網(wǎng)絡(luò)。 兩種思路的區(qū)別主要體現(xiàn)在一期是建“薄薄”的還是“較厚”的無線網(wǎng)。這里的“薄薄”和“較厚”都是指網(wǎng)絡(luò)建立的容量潛力，而不是網(wǎng)絡(luò)初期的“合同”容量。這里我們通過一個例子對上述兩種思路進行分析。我們選取了400km2的一個地區(qū)，對以20%負荷建網(wǎng)和以45%負荷建網(wǎng)所需要的基站數(shù)和其網(wǎng)絡(luò)

10、的容量潛力進行了比較。我們發(fā)現(xiàn)，當設(shè)計負荷由20%增加到45%時，所用基站數(shù)增加22%，而網(wǎng)絡(luò)的容量潛力增加244%。除非極特殊的情況，從長遠的發(fā)展來看思路二更符合運營商的利益：擴容平穩(wěn)、網(wǎng)絡(luò)容量潛力大。針對不同的時期，組網(wǎng)方案所考慮的重點應(yīng)有所不同： l 初期布網(wǎng)：以單載波三扇區(qū)宏蜂窩基站為主設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)較高基站負荷設(shè)計站間距，考慮特定地區(qū)的室內(nèi)覆蓋； l 后期擴容：在容量不足時增加第二個載波，適量引入微蜂窩和增加室內(nèi)覆蓋； l 未來：繼續(xù)增加載波，利用傳統(tǒng)方式(微蜂窩、室內(nèi)覆蓋)并結(jié)合新技術(shù)解決容量需求。 在郊區(qū)話務(wù)密度比較低，而且話務(wù)增長較市區(qū)緩慢的區(qū)域，可以較低的Loading進行初

11、始設(shè)計，由于郊區(qū)站間距比較大，即使某些特殊區(qū)域的容量上升超過預(yù)期，基站調(diào)整也容易。三、WCDMA移動通信系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一般步驟    無線工程設(shè)計通常包括確定設(shè)計目標及信息收集、初步設(shè)計、站址勘察和最終設(shè)計等幾個階段。    在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前，先要確定設(shè)計目標。主要包括所要覆蓋的區(qū)域、每個區(qū)域所支持的業(yè)務(wù)類型、每個區(qū)域內(nèi)每種業(yè)務(wù)所要達到的覆蓋率等。此外，還要收集各種業(yè)務(wù)量的密度分布圖、地形地貌數(shù)據(jù)資料、客戶初選的站址信息和網(wǎng)絡(luò)增長規(guī)劃等信息。設(shè)計目標應(yīng)綜合考慮市場需求和成本因素，例如考慮是否需要在鄉(xiāng)村實現(xiàn)各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的無縫覆蓋

12、，這些因素將極大地影響所需要的基站數(shù)目和配置。然后，根據(jù)所收集的信息進行初步設(shè)計。包括建立傳播模型和制定鏈路預(yù)算表，評估客戶站點并建議新站點，以及計算機輔助的網(wǎng)絡(luò)覆蓋及干擾分析等(如圖1所示)。初步設(shè)計要根據(jù)各區(qū)域的具體情況制定出相應(yīng)的業(yè)務(wù)量規(guī)劃和鏈路預(yù)算，分別從容量和覆蓋的角度估算基站數(shù)量，將兩者平衡，并結(jié)合客戶提供的初選站址信息，得出基站的初始布局。小區(qū)業(yè)務(wù)量計算建立傳播模型、進行覆蓋分析系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)預(yù)算分析基站容量計算 在進行小區(qū)規(guī)劃時要借助專門的覆蓋仿真工具，通過Monte Carlo方法仿真移動話務(wù)量分布，對上行鏈路及下行鏈路進行分析。整個預(yù)測過程要迭代進行，直到發(fā)射功率達到穩(wěn)定值后

13、，在多次系統(tǒng)模擬的基礎(chǔ)上進行統(tǒng)計平均。通過分析導(dǎo)頻覆蓋、Eb/I0值、反向功率和切換狀況等輸出結(jié)果，評估設(shè)計方案。如果覆蓋質(zhì)量等未能滿足要求，則需進行站點優(yōu)化。常用的優(yōu)化措施包括調(diào)整基站位置、數(shù)量、發(fā)射功率、天線下傾角、天線方向和高度等，然后重新進行仿真運算，這是一個循環(huán)往復(fù)的過程，直至滿足各項需求。這種方法提供的小區(qū)覆蓋預(yù)測結(jié)果比用在預(yù)規(guī)劃的基于區(qū)域的鏈路計算更為精確。    當站點位置最終確定并進行了站址勘測后，應(yīng)根據(jù)實際數(shù)據(jù)對此前的設(shè)計方案進行修正和優(yōu)化，生成對網(wǎng)絡(luò)覆蓋、干擾及軟切換性能的最終預(yù)測，確定系統(tǒng)參數(shù)，完成最終的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和基站配置。四、業(yè)務(wù)量

14、60;   對于以往提供單一話音業(yè)務(wù)的移動通信網(wǎng)來說，業(yè)務(wù)指標包括用戶密度、每用戶愛爾蘭數(shù)、阻塞率和通話質(zhì)量要求(誤碼率和對應(yīng)的信噪比)，描述及處理這種電路型業(yè)務(wù)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計模型就是Erlang B模型及其公式。除了話音外，3G提供的業(yè)務(wù)還包括各種速率的實時和非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如何描述這些新的業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)需求量以及在多業(yè)務(wù)環(huán)境下的業(yè)務(wù)處理模型成為3G的一個難點。    業(yè)務(wù)模型是通信系統(tǒng)性能評估的關(guān)鍵所在，如果想要獲得對實際的系統(tǒng)設(shè)計有意義的結(jié)果，用于仿真的業(yè)務(wù)源就必須能夠正確反映實際業(yè)務(wù)的統(tǒng)計特性。業(yè)務(wù)模型的建立是基于以下幾個要素的折衷：擬合性、描

15、述模型的參數(shù)數(shù)目、參數(shù)估計復(fù)雜度以及仿真執(zhí)行時間。1、語音業(yè)務(wù)的建模    移動通信系統(tǒng)中最典型的業(yè)務(wù)是語音業(yè)務(wù)，而傳統(tǒng)的分析模型都是采用泊松(Poisson)過程的兩狀態(tài)Markov ON/OFF模型。    在兩種狀態(tài)的ON/OFF模型中，當模型處于通話狀態(tài)(ON)時，產(chǎn)生話音數(shù)據(jù)；當處于停頓狀態(tài)(OFF)時，不產(chǎn)生數(shù)據(jù)。兩種狀態(tài)的時間均服從指數(shù)分布。但實際通話中，既有長時間傾聽對方的停頓，也有說話時字節(jié)間的短暫停頓，故停頓狀態(tài)并不只是一種，而應(yīng)根據(jù)時間尺度有所不同。另外，WCDMA系統(tǒng)采用AMR聲碼器和話音激活技術(shù)，不僅利用了話

16、音活動的不同周期，而且考慮了不同的背景噪聲。顯然，在WCDMA系統(tǒng)中僅使用ON/OFF兩種狀態(tài)并不能準確描述話音業(yè)務(wù)。    文獻4中提出了一個時間離散、基于Markov鏈的隨機過程SBBP(Switched Batch Bernoulli Process)模型，此模型可以采用不同狀態(tài)數(shù)的SBBP模型模擬可變速率碼激勵線性預(yù)測(VRCELP)聲碼器。    SBBP模型的狀態(tài)數(shù)目越多，與實際的聲碼器輸出越接近，但代價是計算的復(fù)雜度越高。2、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的建模    將來WCDMA最重要的應(yīng)用是由無線上網(wǎng)帶來的

17、大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型假設(shè)(如Poisson過程)并不適用于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)表現(xiàn)為極強的突發(fā)性，這種統(tǒng)計特性稱為自相似特性。    WWW業(yè)務(wù)的到達過程不僅由用戶的行為決定，而且與WWW業(yè)務(wù)本身的特點有關(guān)。根據(jù)統(tǒng)計分析，WWW業(yè)務(wù)到達過程大致可以分為3個狀態(tài)：用戶對網(wǎng)頁的點擊(即ON狀態(tài))將自動發(fā)出多個請求來下載該網(wǎng)頁鏈接，這些請求以間隔很小的突發(fā)(burst)形式到達；用戶進行簡短的網(wǎng)頁瀏覽尋找感興趣的信息，此間隔持續(xù)時間較短，可以稱為OFF Short狀態(tài)；用戶對感興趣的信息進行仔細閱讀，此間隔持續(xù)時間較長，可以稱為OFF Long狀態(tài)。此

18、外，還需考慮上述過程中每個請求的文件大小分布組成。其中ON、Burst和OFF Short周期概率分布服從Weibull分布，OFF Long周期概率分布服從Pareto分布，文件大小分布近似服從Pareto分布。WWW業(yè)務(wù)模型的用戶持續(xù)時間的概率分布大致服從指數(shù)分布，因為WWW業(yè)務(wù)的持續(xù)時間完全由用戶的自然行為決定，與其他因素?zé)o關(guān)。    此外，具體的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還包括FTP、WAP、視頻業(yè)務(wù)等。它們各有各的特點，需要分別建模，又考慮到在前向鏈路和反向鏈路中各種業(yè)務(wù)的不同特點，要分別建立上下行鏈路模型。因此業(yè)務(wù)建模是很復(fù)雜的，只有在實踐中不斷摸索完善。3、混合業(yè)務(wù)的

19、建模    WWW數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有自相似性，進而表現(xiàn)出長期相關(guān)性，與傳統(tǒng)可用Poisson模型或其變形模型描述的話音業(yè)務(wù)所表現(xiàn)出的短期相關(guān)性有很大差異，故這兩種業(yè)務(wù)源相互獨立。而對于基于流的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其特性與話音業(yè)務(wù)非常接近。為簡化分析可以假設(shè)：系統(tǒng)中典型業(yè)務(wù)源是話音和WWW數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；兩種業(yè)務(wù)的請求發(fā)起彼此相互獨立；一個用戶在一次通話過程中只進行一種業(yè)務(wù)。那么，混合業(yè)務(wù)模型就可直接采用前面所述的模型直接疊加后建模。    預(yù)期數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的模型將涉及服務(wù)內(nèi)容及不同業(yè)務(wù)的特點、地區(qū)類型、用戶數(shù)、用戶增長、忙時每用戶話務(wù)量、所在地區(qū)最小承載速率、

20、所在地區(qū)最大承載速率及運營策略等因素，因此建立能準確預(yù)測不同業(yè)務(wù)的模型是比較困難的。中國移動GPRS業(yè)務(wù)在全國的開展，將為今后升級到WCDMA網(wǎng)絡(luò)時建立數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分析模型打下一定基礎(chǔ)。五、小區(qū)容量與覆蓋半徑1、系統(tǒng)容量    假設(shè)在單一小區(qū)、同一載頻上有K個用戶(業(yè)務(wù)類型相同，信號功率相同)，可得理論用戶數(shù)為：    其中：Eb/N0為系統(tǒng)信道載干比； Rc為WCDMA碼片速率，Rc3.84 Mcps； Rb為用戶信比特速率； G為擴頻處理增益，G=Rc/Rb。    實際系統(tǒng)的容量要考慮相鄰小區(qū)信號干擾、

21、話音激活因子、下行編碼正交因子和用戶業(yè)務(wù)類型的不同等各種客觀因素，從而得到單小區(qū)、單載波信道數(shù)為：     其中V為話音激活因子，話音取0.67，數(shù)據(jù)取1.0；為負載因子。由上式可以看出，系統(tǒng)用戶容量和系統(tǒng)信道載干比成反比，所以寬帶WCDMA是干擾受限系統(tǒng)。 2、負載因子    考慮到其他小區(qū)的干擾，上行鏈路總負載因子可以定義為：    其中：n為本小區(qū)用戶數(shù), Vj為第j個用戶話音激活因子, Rj為第j個用戶比特速率, 為其他小區(qū)干擾與本小區(qū)干擾的比。下行鏈路負載因子平均值為：其中： j為小區(qū)的平均正交

22、性, j為其它小區(qū)與本小區(qū)的下行鏈路平均干擾比。系統(tǒng)規(guī)劃在初始的布局中需要估計小區(qū)的用戶數(shù)N，并且將Eb/N0的平均值、Rj和Vj用作估計的輸入?yún)?shù)，這些值需要基于環(huán)境的典型值來進行假設(shè)。j可通過基站基于上行鏈路的多徑傳播來估計，來自其他小區(qū)的平均干擾可通過基于鄰小區(qū)負載從無線網(wǎng)絡(luò)控制器獲得。    上下行負載因子是網(wǎng)絡(luò)實際容量與理論容量的比值，是網(wǎng)絡(luò)客觀諸因素的綜合體現(xiàn)。1時，實際網(wǎng)絡(luò)容量達到最大值；0時，系統(tǒng)空載；取值范圍為01。取值越大，越接近系統(tǒng)飽和狀態(tài)，容納新用戶能力越低。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，應(yīng)降低取值，提高系統(tǒng)實際容量儲備。   

23、 由于基站發(fā)射功率大于手機發(fā)射功率，下行信道載干比大于上行信道載干比，負載因子同信道載干比成正比，所以下行負載因子的取值易趨于飽和，系統(tǒng)容量儲備小。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，以容量儲備小的下行方向作為整個小區(qū)容量的設(shè)計門檻。 3、干擾電平容限    假設(shè)小區(qū)有N個用戶，用戶發(fā)射功率相同, 則：     系統(tǒng)干擾電平容限10lg1/(1-)=-10lg(1-)，    由上式可見，干擾電平容限與負載因子成正比，干擾電平容限值越高，負載因子越大，實際網(wǎng)絡(luò)容量越接近飽和態(tài)；干擾電平容限值越低，負載因子越小，實際網(wǎng)絡(luò)

24、容量越接近空載狀態(tài)，系統(tǒng)容量儲備越足。    鏈路預(yù)算樣本表中干擾電平容限值直接影響整個鏈路的最大路徑衰耗值計算，影響小區(qū)覆蓋。干擾電平容限值越高，最大路徑衰耗值越小，小區(qū)覆蓋范圍越窄；反之，干擾電平容限值越低，最大路徑衰耗值越大，小區(qū)覆蓋范圍越廣；干擾電平容限與覆蓋成反比關(guān)系，二者緊密相聯(lián)。    可見干擾電平容限是架起系統(tǒng)容量和覆蓋的橋梁。容量、覆蓋是相互制約的，實際網(wǎng)絡(luò)容量越接近飽和態(tài)，干擾電平容限值越大，覆蓋范圍越窄；實際網(wǎng)絡(luò)容量越接近空載，干擾電平容限值越小，覆蓋范圍越廣。上、下行干擾電平容限值的不同，是決定上、下行覆蓋范圍

25、非平衡性的原因之一。容量的充分利用，覆蓋范圍的最大化，上、下行容量和覆蓋的平衡是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計目的。4、小區(qū)覆蓋半徑與鏈路預(yù)算    WCDMA系統(tǒng)的鏈路預(yù)算不是一個單純的線性過程，它和小區(qū)的負荷估算是結(jié)合進行的。首先，必須根據(jù)在不同移動臺速度下每種業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求，獲得相應(yīng)的上、下行的Eb/N0指標值(一般由設(shè)備廠家給出)，由此計算出各種業(yè)務(wù)的參考接收靈敏度。參考接收靈敏度與系統(tǒng)熱噪聲、業(yè)務(wù)速率和Eb/N0有關(guān)。然后，在設(shè)定或者已知小區(qū)負荷的情況下，上行最大允許路徑損耗的計算就變成一個簡單的與GSM系統(tǒng)上行鏈路預(yù)算相似的計算過程。而下行鏈路的預(yù)算問題要復(fù)雜些，面對的是如

26、何把有限的總發(fā)射功率分配給各個活動終端的問題。鑒于終端位置分布、終端軟切換狀態(tài)等不確定性，必須建立一個模型，作一些簡化性的假設(shè)，然后才能計算出一個統(tǒng)計性的結(jié)果。    小區(qū)最大半徑是針對具體實施情況來計算的，由最大路徑損耗給出。如基站天線高度30 m，移動臺天線高度1.5 m，載波頻率1 950 MHz的大城市宏小區(qū)采用Okumura-Hata模型時的小區(qū)最大半徑為：dmax=10(Lmax-137.4)/35.2。    結(jié)合上面提到的業(yè)務(wù)處理模型、小區(qū)容量估算和鏈路預(yù)算方法，就可以對無線網(wǎng)絡(luò)的載波數(shù)、基站數(shù)等進行預(yù)估。上、下行小區(qū)

27、的覆蓋范圍需要通過迭代算法來求得。對于上行鏈路首先要設(shè)定上行小區(qū)負荷的上限值，然后根據(jù)用戶密度求出與之對應(yīng)的小區(qū)覆蓋半徑。對于下行鏈路，可以用下行功率預(yù)算法或下行小區(qū)負荷門限法求出下行的覆蓋半徑。最后，還要對上、下行鏈路進行平燴，然后根據(jù)算出的小區(qū)覆蓋半徑，就可以算出需要的基站數(shù)。    舉一個典型的WCDMA業(yè)務(wù)為例說明鏈路預(yù)算的方法。在城市宏小區(qū)環(huán)境中的144 Kb/s的實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(室外基站覆蓋室內(nèi)用戶，可軟切換)的上行鏈路預(yù)算如表所示。參數(shù)數(shù)值a移動臺平均發(fā)射功率（dBm）24.00b人體損耗（dB）0.00c移動臺天線增益（dB）2.00d等效全向輻射功

28、率（dBm）a-b+c=26.00e熱噪聲密度（dBm/Hz）-174.00f接收機噪聲系數(shù)（dB）5.00g接收機噪聲密度（dBm/Hz）e+f=169.00h接收機噪聲功率（dBm）G+10lg(384000)103.16i干擾儲備（dB）3.00j接收機干擾功率（dBm）-103.18k總噪聲+干擾密度（dBm）-100.20l處理增益（dB）10lg(3840/144)=14.30m所需Eb/No1.50n接收機靈敏度（dBm）m-l+k=113.00o基站天線增益（dB）18.00p基站電纜損耗（dB）2.00q快衰落儲備（dB）4.00r最大路徑損耗（dB）d-n+c-p-q=11

29、5.00s覆蓋概率（）80t對數(shù)正態(tài)陰影（dB）12.00u傳輸模型指數(shù)3.52v對數(shù)正態(tài)衰落儲備（dB）4.20w軟切換增益（dB）2.00x室內(nèi)損耗（dB）15.00y小區(qū)內(nèi)容許傳播損耗（dB）r-v+w-x=133.80z小區(qū)最大半徑（Km）0.79六、用規(guī)劃軟件進行傳播及覆蓋評估完成上述理論計算之后，可用3G規(guī)劃軟件對規(guī)劃的效果進行預(yù)測，可預(yù)測覆蓋效果、軟切換區(qū)域和導(dǎo)頻干擾等。目前，已有許多相關(guān)規(guī)劃軟件可供選用，如TRAN（愛立信）、iPlanner（北電網(wǎng)絡(luò)）、SATURN（摩托羅拉）、NetAct（諾基亞）、ASSET（Aircom）和DBPLANNER（馬可尼）等。上述例子只是基

30、于理論的計算，要得到詳細接近實際網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果，必須通過規(guī)劃軟件進行規(guī)劃。當然，在此之前還必須進行傳播模型校準等方面的工作。七、系統(tǒng)仿真研究由于系統(tǒng)的容量和覆蓋與實際用戶的分布及用戶行為關(guān)系密切，所以在完成無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃后，還應(yīng)采用仿真軟件對上述規(guī)劃結(jié)果進行仿真，研究實際網(wǎng)絡(luò)的運行情況，如進行Monte Carlo分析等（根據(jù)業(yè)務(wù)分布情況，隨機產(chǎn)生一組同時接入網(wǎng)絡(luò)的UE序列，并依次接入網(wǎng)絡(luò)，模擬網(wǎng)絡(luò)的功率調(diào)整過程，穩(wěn)定后分析網(wǎng)絡(luò)情況；此過程進行多次后，對結(jié)果進行統(tǒng)計處理，求得統(tǒng)計平均值）。需要分析的主要內(nèi)容包括：EC/IO、軟切換區(qū)、導(dǎo)頻污染和,Eb/No等。八、WCDMA與GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的區(qū)別

31、容量與覆蓋的相關(guān)性（呼吸效應(yīng)）由于WCDMA采用CDMA技術(shù)，覆蓋范圍與負荷有關(guān)。當扇區(qū)負荷大，扇區(qū)覆蓋范圍變小；當扇區(qū)負荷小，扇區(qū)覆蓋范圍變大，即所謂的呼吸效應(yīng)。因此，在作鏈路預(yù)算時應(yīng)充分考慮扇區(qū)負荷問題，避免扇區(qū)負荷增大后覆蓋范圍無法連續(xù)的情況。而GSM基站的覆蓋范圍是固定的。在WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，扇區(qū)負荷增大所導(dǎo)致干擾I增加的關(guān)系為I=10lg1/(1-)。由于干擾增加，鏈路預(yù)算的最大允許損耗減小，導(dǎo)致覆蓋范圍變小，反之亦然。覆蓋與基站功率的關(guān)系在GSM網(wǎng)絡(luò)中，基站每載波的下行功率設(shè)定后，覆蓋范圍也就確定；在WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，下行功率被用戶共享，因此其覆蓋范圍可變。電路型業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)型業(yè)務(wù)的不同在GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，所考慮的業(yè)務(wù)均為電路型業(yè)務(wù)，只需考慮呼損率問題；而WCDMA網(wǎng)絡(luò)引入分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還需考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的時延、BLER、QoS等問題，而且規(guī)劃時必須考慮其重發(fā)開銷（一般取10%）和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信令開銷（一般取10%）。此外，對不同速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，系統(tǒng)的接收靈敏度也不同，從而引起鏈路預(yù)算的變化，而在GSM規(guī)劃中，接收機的靈敏度是固定的，基站的覆蓋范圍也是固定的。具有軟切換功能在規(guī)劃WCDMA網(wǎng)絡(luò)時，需考慮軟切換對系統(tǒng)的影響。由于軟切換帶來硬件的額