淺析WCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃的關(guān)鍵點

摘要　本文聯(lián)系實際對WCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃的關(guān)鍵點進行了針對性分析，并提出在實際工作中需注意的要點

由于WCDMA系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，對于WCDMA無線網(wǎng)絡的建設需要遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分步布實施這個大原則，這一點與GSM網(wǎng)絡建設相比有較大的區(qū)別，因為GSM網(wǎng)絡可以通過小區(qū)分裂來不斷擴容其網(wǎng)絡容量。在提供WCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃解決方案時，準確把握好WCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃的幾個關(guān)鍵點對于建設一個合理、有效、高質(zhì)量的網(wǎng)絡至關(guān)重要，以下從幾個方面對WCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃做一個相關(guān)分析。

一、業(yè)務預測

1.UMTS QoS類型

UMTS，即通用移動通信系統(tǒng)，是一種3G移動電話技術(shù)，它使用WCDMA作為底層標準，由3GPP定型，代表歐洲對ITU IMT-2000關(guān)于3G蜂窩無線系統(tǒng)的回應。UMTS有時也叫3GSM，強調(diào)結(jié)合了3G技術(shù)，而且是GSM標準的后續(xù)標準。

在UMTS中，定義了四種業(yè)務類型：會話類型、流類型、互動類型、后臺類型。它們之間的主要區(qū)別在于電信業(yè)務對時延的敏感程度，如表1所示。

表1　UMTS四種業(yè)務類型的主要區(qū)別

業(yè)務類型    基本特征                                                        應用舉例
　　會話類型    需保持流中信息實體間的時間關(guān)系，會話模式(苛刻的、低的時延要求)  話音、可視電話、視頻游戲
　　數(shù)據(jù)流類型  需保持流中信息實體間的時間關(guān)系                                  多媒體數(shù)據(jù)流
　　互動類型    請求—相應模式，需保持數(shù)據(jù)完整性                                 網(wǎng)頁瀏覽、網(wǎng)絡游戲
　　后臺類型    信息接收目的端并不在某時間內(nèi)期待數(shù)據(jù)的到達，保持數(shù)據(jù)完整性      后臺進行的E-mail下載

在UMTS初期，會話類型和數(shù)據(jù)流類型將通過實時連接方式傳送，互動類型和后臺類型的業(yè)務將使用分組時序安排的非實時分組數(shù)據(jù)來傳送。

2.業(yè)務模型

WCDMA網(wǎng)絡可提供的業(yè)務分已有業(yè)務和3G特有業(yè)務，已有業(yè)務包括話音、短消息、多媒體消息、WAP瀏覽、JAVA下載、位置服務、數(shù)據(jù)接入；3G特有業(yè)務包括可視電話、流媒體、PTT、Presence/IM。需從用戶總數(shù)及其分布（需參考現(xiàn)網(wǎng)用戶分布情況）；各種業(yè)務的平均呼叫頻率、持續(xù)時間（需參考現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務流量分布情況）、比例分布；上下行數(shù)據(jù)速率、質(zhì)量要求等方面進行分析。

在對以上幾個方面進行分析的同時，還需結(jié)合不同業(yè)務的相應策略及生命周期、現(xiàn)有3G運營商業(yè)務情況綜合分析，為建設一個理想的WCDMA無線網(wǎng)絡奠定良好的基礎。

二、覆蓋區(qū)域分類

為更好地規(guī)劃好網(wǎng)絡，需要對覆蓋區(qū)域進行合理地分類，不同類型的區(qū)域予以不同的覆蓋目標（CS12.2k/64k、PS64K/128K/384K等），通常覆蓋區(qū)域可分為密集城區(qū)、普通城區(qū)、市郊、縣城、高速公路等。每個地區(qū)可根據(jù)自己的特點進行針對性地分類。同時覆蓋區(qū)域的物理位置劃分需結(jié)合地理特征、現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務流量分布綜合確定。

三、模型校準

在利用傳播型校準中需要掌握好以下關(guān)鍵點：

（1）盡可能選擇服務區(qū)內(nèi)具有代表性的傳播環(huán)境。例如如密集城區(qū)、一般城區(qū)、郊區(qū)、開闊帶等等。

（2）測試站點條件必須能代表典型基站條件。這里的條件包括天線掛高、周圍地物地貌類型等等。

（3）站址選擇的原則是要使它能夠覆蓋足夠多的地物類型（這些地物類型來自數(shù)字地圖），一般需要保證每一個地物模型至少有1個最佳測試站點。

（4）路線選擇上要求盡可能經(jīng)過各種地物、測試數(shù)據(jù)分布盡量均勻、測試距離主要由信號的場強來決定，對于GPS難以定位，路面高度落差過大的路線不宜選擇。

四、鏈路預算

鏈路預算是覆蓋規(guī)劃的重要組成部分，在進行WCDMA網(wǎng)絡建設初期時一般都可以認為系統(tǒng)覆蓋上行鏈路受限，因此主要對上行鏈路進行計算。鏈路計算公式如下所示：

最大允許路徑損耗=最大UE發(fā)射功率-身體損耗-陰影衰落+軟切換增益-穿透損耗-快衰落余量干擾余量+天線增益-饋線損耗-接收機靈敏度

根據(jù)鏈路計算可以從覆蓋角度得到基站站距從而初步得到所需基站大致數(shù)量，在上面公式中，對于不同速率的業(yè)務其接收機靈敏度是不同的。因此，對于相同面積的區(qū)域進行不同業(yè)務的連續(xù)覆蓋，所需基站數(shù)量差別非常大，所以前文所敘“不同類型的區(qū)域予以不同的覆蓋目標”對于網(wǎng)絡規(guī)劃來說非常重要，做準合理的區(qū)域分類可以有效提高規(guī)劃的準確性及控制和投資。

五、站址選擇

根據(jù)鏈路預算可以得到不同覆蓋區(qū)域的WCDMA基站數(shù)量和站距要求。在此基礎上進行站址選擇，一個基站站址選擇的合理與否不僅關(guān)系到自身的效果，而且直接關(guān)系到附近其他基站的位置和效果，關(guān)系到全網(wǎng)的通信質(zhì)量，因此進行站址選擇需要考慮好以下因素：

（1）使系統(tǒng)滿足覆蓋目標的要求；

（2）應盡量利用現(xiàn)有的可用機房和天面、鐵塔資源，以節(jié)省建設投資。對具備共站條件，但站址分布不合理的GSM基站應予以放棄；

（3）在數(shù)據(jù)業(yè)務高密度區(qū)應保證WCDMA系統(tǒng)基站覆蓋的連續(xù)性；

（4）保證必要的空間隔離。與GSM基站共址時要滿足系統(tǒng)間隔離度要求；

（5）避免在雷達站附近設站，如果設站應防止相互干擾和保障安全；

（6）不宜選擇在易燃、易爆建筑物場所附近。

六、系統(tǒng)仿真

在網(wǎng)絡規(guī)劃階段，通過計算機仿真對各種場景下網(wǎng)絡的覆蓋、容量和服務質(zhì)量進行評估，通過對一定電波傳播環(huán)境和用戶分布下的用戶通信行為進行足夠多次的迭代式模擬，得到其統(tǒng)計平均作為仿真的可信結(jié)論。Monto Carlo仿真是靜態(tài)仿真中的一種，是網(wǎng)絡規(guī)劃階段的通用仿真方法，其主要步驟如下：

（1）具備條件的候選站址信息和業(yè)務模型；

（2）根據(jù)仿真統(tǒng)計分析結(jié)果進行站址、站高、功率、方向角、下傾角的調(diào)整，優(yōu)化仿真結(jié)果；

（3）根據(jù)需要刪減和增加一些基站；

（4）再次加大范圍進行仿真試驗，調(diào)整直到全網(wǎng)的仿真結(jié)果完全符合設計要求；

在仿真試驗中輸出內(nèi)容主要包括：

導頻覆蓋情況

各種業(yè)務的覆蓋區(qū)域和通信概率

各種業(yè)務的容量

各種業(yè)務的服務質(zhì)量和阻塞原因

軟切換區(qū)和軟切換率

導頻污染

在進行系統(tǒng)仿真時，對于電子地圖要求包括：

地形高度

地物覆蓋

矢量

建筑物的平面和高度數(shù)據(jù)

文本標注

電子地圖的精度要求：5m密集城區(qū)；20m一般城區(qū)；50m郊區(qū)；100m農(nóng)村根據(jù)一次仿真的結(jié)果，對于基站設置有變化的站址需進行再次排查，并進行二次仿真。

七、室內(nèi)覆蓋

在城市市區(qū)的室內(nèi)，特別是高層建筑（大型商場、購物中心、賓館等），由于建筑結(jié)構(gòu)對信號的屏蔽衰減嚴重，加之高層可能收到很遠距離基站的信號，致使手機接收不到信號或收到的信號雜亂、不穩(wěn)定，很容易造成掉話、通話質(zhì)量差等現(xiàn)象。改變這種狀況的普遍做法就是增加室內(nèi)分布系統(tǒng)，使室內(nèi)信號強度和質(zhì)量得到改善。

在需要建3G室內(nèi)分布系統(tǒng)的場所，如果已有2G室內(nèi)分布系統(tǒng)，則優(yōu)先考慮共用2G室內(nèi)分布系統(tǒng)。對3G室內(nèi)分布系統(tǒng)來講，與2G共用是簡單、有效而且經(jīng)濟、快速的建設方案。

3G與2G共室內(nèi)分布系統(tǒng)，對原有系統(tǒng)的改動主要包括兩方面的工作：一是更換室內(nèi)窄帶天線為寬帶天線，使之能同時服務于3G和2G系統(tǒng)。二是在基站設備接入端，增加雙工合路器來保證系統(tǒng)間隔離度要求。在少數(shù)情況下原系統(tǒng)中存在干線放大器，則需要增加雙工分路器、干放和雙工合路器。