WCDMA无线网络规划的内容
WCDMA无线网络规划可分为覆盖规划、容量规划、码片和频率规划、无线资源规划、切换规划、功控规划等众多方面,其中覆盖规划和容量规划是其核心内容。于WCDMA系统中所有用户于空中接口享有相同的干扰资源,每个用户影响其他用户且引发其发射功率的变化,因此于进行规划时,覆盖和容量是关联的,必须进行迭代计算。 1.WCDMA覆盖规划
覆盖依赖于所要覆盖的区域、区域类型和传播条件。WCDMA覆盖范围的计算来源于链路预算和通过实测获得的无线传播模型校正。WCDMA链路预算中包含了壹些GSM链路预算中不采用的新参数,如干扰余量、快衰落余量、软切换增益等参数。
链路预算的主要目的是于对当前系统模型参数合理取值基础上,分析小区的最大允许路径损耗,从而得出各种情况下的覆盖半径。WCDMA系统的链路预算不是壹个单纯的线性过程,它和小区的负荷估算是结合进行的。首先,必须根据于不同移动台速度下每种业务的质量要求,获得相应的上、下行的Eb/N0指标值(壹般由设备厂家给出),由此计算出各种业务的参考接收灵敏度。参考接收灵敏度和系统热噪声、业务速率和Eb/N0有关。然后,于设定或者已知小区负荷的情况下,上行最大允许路径损耗的计算就变成壹个简单的和GSM系统上行链路预算相似的计算过程。而下行链路的预算问题要复杂些,面对的是如何把有限的总发射功率分配给各个活动终端的问题。鉴于终端位置分布、终端软切换状态等不确定性,必须建立壹个模型,做壹些简化性的假设,然后才能计算出壹个统计性的结果。
2.WCDMA容量规划
和GSM无线网络相比,WCDMA系统容量规划更依赖于覆盖,容量直接和功率预算有关。功率预算针对的是壹种典型的业务,而WCDMA于实际中可能同时存于着多种业务类型,包括话音业务和高达384kbit/s的数据业务。这就意味着对于不同的用户,系统的容量于上行链路和下行链路是不同的。理论分析和仿真结果表明,上行链路的容量是下行链路容量的2~2.5倍。
由于WCDMA系统是干扰受限系统,容量的规划实质上是对干扰量的估计。对于下行负荷的估计,主要是对于基站发射功率的估计。对于每个用户所要求的最小功率,由基站到移动台平均衰耗及移动台灵敏度决定,条件是不存于多接入引起干扰(包括小区内和小区外)。干扰引起的噪声提升使得移动台所需最小功率比原来有了提高,最后使得系统能接入的用户数减少。 3.码片和频率的规划
从网络规划的角度见,WCDMA系统中的码片和频率规划相对比较简单,主要任务是为下行链路分配扰码。扰码组的码序列限制于512个,扰码于网络规划中被分配给扇区,因为扰码的数目太多,扰码分配这壹繁琐的工作通常由网络规划工具自动完成。
由于WCDMA系统的频率复用因子为1,为典型的空中接口干扰受限系统。如果运营商有俩个或三个载频,那么WCDMA系统频率规划时要考虑到哪些载频分别用于宏蜂窝、微蜂窝和室内覆盖,同时仍要考虑到本运营商内部宽带系统和窄带系统间的干扰和运营商之间的干扰。 WCDMA无线网络规划的基本方法
WCDMA无线网络的覆盖、容量和网络性能之间的关系是相互影响、相互制约的。用户的分布、用户的移动速度以及用户的业务模型均直接影响到无线网络的覆盖、容量和网络性能。因此要准确地反映未来网络的实际情况,不仅需要通过链路预算、容量推算等方法估算网络的大致建设规模以及基本建设方案,而且仍需要采用专用的网络规划和仿真工具,建立准确的地理环境模型、用户业务和行为模型,才能仿真出实际网络的运行效果。下面简单介绍俩种基本的基站预测方法。 1.以无线网络覆盖为依据的基站预测方法
于这种无线网络规划方法中,主要需要把握如下几个关键点:
确定业务类型且列出业务的链路预算属性,如AMR业务、384kbit/s室外业务,最大路径耗损为146dB等;
确定传播模型,3G经典模型有COST23Hata模型、奥村模型等;
传播模型的校正:壹般是对不同的地理分区,选择3~4个具有代表性的区域进行模型校正,壹条测试路径应该是8字型或螺旋性,避免系统误差; 传播模型有效性的确认:校正后的模型,实测数据和模型的方差应不大于8dB,否则要重新考虑测试路径、地理分区、测试数据的有效性;
参考业务壹般应该于城区基本覆盖:如3km2范围。不同地理分区覆盖面积不同,覆盖面积和传播模型有关。
基站预算=总覆盖区域/(参考业务覆盖范围,如3km2)。 2.以业务为依据的基站预测设计方法
于这种无线网络规划方法中,主要需要把握如下几个关键点。
确定业务模型:包括分组业务模型和语音业务模型。CS业务主要有如下模型:坎贝尔模型、等效爱尔兰法、PostErlang-B方法。以坎贝尔模型为代表,因为它是解决混合实时类业务模型的理论计算方法之壹,其特点是该模型预算值适度。 确定总业务量的预测分布。
以坎贝尔模型算出基站预算=坎贝尔业务/基站坎贝站坎贝尔。
核算CS域剩余信道容量是否满足PS域数据承载。如不能满足,则根据数据承载需要增加基站预算。
取业务和覆盖算法的最大值为基站规划数。
WCDMA无线网络规划流程图
WCDMA网络中覆盖、容量和通信质量三种性能紧密关联,容量增加将影响覆盖质量,网络性能难于预测。
由于WCDMA网络所支持的各种业务具有不同的特性,因此系统负荷和小区特性难于评估。这就对系统设计和优化提出了更高的要求,随着网络的增长,覆盖和容量的优化将更加关键。 壹、优化流
WCDMA网络无线优化过程分三个阶段,即初期规划和基站勘察阶段、RF优化阶段、全网性能测试阶段,如图1所示。这三个阶段互相独立又互相结合,是壹个完整的、不可分割的过程。
1.初始规划和基站勘查阶段的第壹步是进行RF的规划和模拟分析,得到RF网络性能表征图,如覆盖图、邻区表及系统无线质量等信息,于此基础上确认系统路测线路;第二步是通过天线初始方向角和倾角保证基本的网络覆盖,通过单小区功能测试发现网络问题,确保RF优化阶段工作的顺利进行。
2.于RF优化阶段,通过扫频和路测等手段来进壹步发现问题,如无线覆盖空洞、导频污染、邻区丢失等问题。于此基础上通过对天线高度、方向角和倾角调整和数据库修改等工作进行优化。
3.系统性能阶段主要通过路测进行呼叫性能的检测和评估。采用不同业务下大量呼叫的路测结果分析结合系统统计的KPI指标,进壹步对参数作修改和RF调整。
系统各个阶段均有助于形成标准的最优化的数据库,也有利于对系统无线规划模型的修正。 二、优化手段 1.覆盖
覆盖问题需要通过分别分析上下行方向的Ec和UE发射功率予以判定。下行方向Ec值就足以表示覆盖的好坏,而不需要考虑Ec/No,可是如果结合容量和质量进行分析,则需要综合考虑各种性能指标。 (1)下行覆盖
定义各种环境类型下的Ec值和Ec/Io值,如果不能达到则采用优化手段予以保证。 于实际的优化过程中,不同业务对Ec/Io的要求是不同的,必要的时候能够牺牲RSCP以确保Ec/Io满足业务的需求。 (2)上行覆盖
上行采用手机发射功率和最大值的比较来判断是否达到覆盖极限。对于CS域来讲,UE_MaxTxPower为21dBm,而PS业务的UE_MaxTxPower为24dBm。 UETxPwr