WCDMA網絡規劃方法

張 揚 ，李志強

1.中訊郵電咨詢設計院有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450007

2.中國聯合網絡通信有限公司河南省分公司網絡建設部，河南 鄭州 450007

0 引言

在第二代移動通信網絡中，GSM和CDMA無線網絡主要滿足語音業務的連續覆蓋需求，而第三代無線移動通信WCDMA網絡以多媒體業務為核心。由于WCDMA無線網絡同樣采用了碼分多址的接入方式，因此，WCDMA無線網絡的容量、覆蓋、服務質量同意存在著自相關的特性，WCDMA網絡規劃的原理、原則、方法和GSM網絡有顯著的區別，網絡規劃的復雜程度也大為增加。

1 WCDMA網絡規劃方法

1.1 網絡規劃原則

WCDMA網絡規劃應遵循以下原則：

1）合理控制網絡建設成本；2）優先使可盈利的業務覆蓋最好；3）優化網絡資源，最大化網絡的有效容量

1.2 網絡規劃要點

1）高起點的網絡；2）網絡規劃與基于GSM技術網絡規劃的不同；3）重點解決導頻污染、干擾、軟切換問題

1.3 網絡規劃的流程

在WCDMA無線網絡規劃時，可以按照以下流程開展：

第一步：進行業務預測。通過對確定地區經濟和用戶行為等的分析，確定規劃目標；

第二步：進行覆蓋分析。通過鏈路預算進行初步、粗略的覆蓋分析；進一步利用規劃軟件幫助進行比較精確的覆蓋分析，其中需要進行傳播模型參數校正，來獲得更加準確性和可靠的覆蓋預測；

第三步：進行容量分析。分析WCDMA系統軟容量的特性，分析小區范圍。

第四步：將以上二、三步結果在規劃軟件上進行綜合分析調整，從而在WCDMA系統的覆蓋和容量之間獲得平衡，達到良好的設計效果；

第五步：基站選擇及站址勘察。根據規劃結果進行基站選擇及站址勘察，實地查勘考核與GSM基站共站的可能性；

第六步：將查勘后取得的基站數據（可能與原設計有所改變）導入規劃軟件，再次進行分析，考核其合理性，并取得系統參數設計值。

2 WCDMA網絡容量與覆蓋規劃

2.1 網絡覆蓋規劃

WCDMA網的覆蓋規劃主要是借助于鏈路預算對網絡的覆蓋能力分析。鏈路預算是對一條通信鏈路中的各種損耗和增益的核算。

2.1.1 前向鏈路預算

對于前向鏈路而言，基站所能忍受的最大路徑損耗由以下公式計算得出：

L1=基站最大發射功率＋基站發射天線增益－基站饋線損耗＋移動臺天線增益－人體損耗－衰落余量－穿透損耗+軟切換增益－干擾余量

2.1.2 反向鏈路預算

對于反向鏈路而言，基站所能忍受的最大路徑損耗由以下公式計算得出：

L2=移動臺發射功率＋移動臺天線增益－人體損耗－基站饋線損耗＋基站接收天線增益＋軟切換增益－穿透損耗－衰落余量－功控余量－干擾余量－基站接收靈敏度

在網絡規劃中，反向小區覆蓋比前向鏈路小區覆蓋更為重要，這是因為，在反向鏈路預算中，各種因素或為已知，或可準確估計，因此，結果較為可靠。而前向鏈路不可預測因素較多（如周圍基站的干擾情況、移動臺的移動速度等），因網絡具體情況而不同，無法給出一個通用的取值。

鏈路預算的意義在于高速公路等小話務量開闊地區覆蓋半徑的粗略計算。因為在建筑物密集地區，受大話務量限制，小區半徑很小，信號強度并非小區半徑的限制因素。而對于小話務量開闊地域，前向鏈路強于反向鏈路，因此，計算反向鏈路更有實際意義。

2.2 網絡容量規劃

網絡的容量規劃必須同時滿足業務容量和覆蓋目標這兩方面的要求。后者必須先得到滿足。在滿足覆蓋要求后，我們將根據話務量統計信息來考慮容量問題。

2.2.1 話務分布

根據這幾年來我國移動電話用戶連續增長的情況，我們在設計3G系統時必須考慮以后的話務量增長。

話務量主要集中在大中城市，在城市的市中心又形成一個較為集中的話務密集區，在這樣的區域內，一般還存在局部的更高的話務熱點，而郊縣的話務量較低。建網初期可以根據現有GSM網話務分布對覆蓋區域進行分類，分布估算出每類區域的3G業務量需求。

2.2.2 話務預測

話務預測可以有以下兩種：

1）根據當地經濟、人口等因素預測用戶分布；

2）依據現有系統的用戶分布。

話務密度預測的方法可以利用小區規劃軟件（如MSI的Plannet），借助于數字地圖，將預測的總話務量輸入計算機，小區規劃軟件就根據現有話務分布情況，生成話務分布圖。

2.2.3 基站小區容量計算

WCDMA是個干擾受限的系統，它的容量是“軟容量”，下面計算典型的12.2Kbps AMR話音的容量。假設條件如下：擴頻帶寬3.84MHz，數據速率12.2kbps、GOS 2%、話音激活因子40%、來自其它小區的干擾65%功率控制的標準偏差2.5dB、路徑損耗指數4、陰影余量的標準偏差8dB、軟切換的信道附加因數0.85，此時可以算得WCDMA的單扇區容量是60愛爾蘭，相當于70個話音信道（基本信道）。

數據通信占用的是輔助信道，輔助信道的需求，目前較常用的方法是在一定的業務模型下，將數據速率要求轉換成愛爾蘭需求，然后沿用傳統話音的計算方法求出信道需求。

計算流程如下：

1）估算出小區的覆蓋面積，根據話務密度，得到該小區目前需滿足的話務量；

2）根據話務量和指定呼損指標查愛爾蘭B表，得出該基站小區所需的語音信道數；

3）將基站語音信道數乘以切換因子就得到需要配置的業務信道數，再加上公用信道數，得到總信道數，最后除以每塊信道板提供的信道數就可以等出信道板數了；

4）如果估算出來的信道數超過一個基站的最大配置，則需要增加新的基站。

3 結論

從網絡規劃的角度看，傳播模型的準確性對網絡規劃的質量影響甚大，一個準確的傳播模型有助于準確估算基站的覆蓋范圍和預測網絡的覆蓋狀況，從而有助于準確估算滿足網絡的覆蓋目標所需要的基站數量，具有戰略性的意義。因此傳播模型的校準在網絡規劃中占據至關重要的位置。

[1]“WCDMA技術與系統設計”.陳澤強，等譯.機械工業出版社.

[2]張長鋼，等.“WCDMA無線網絡規劃原理與實踐”.人民郵電出版社.

[3]中興通訊.WCDMA網絡規劃和優化方法”.人民郵電出版社.