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一、基站功率的分配
WCDMA系統(tǒng)基站的功率一般是由業(yè)務(wù)信道（如專用信道DCH）和公共信道共享（如公共導(dǎo)頻信道CPICH）的，他們之間的功率分配是動態(tài)的，這使得在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，最優(yōu)地配置基站功率對于達(dá)到最大網(wǎng)絡(luò)容量和所需覆蓋非常重要。另外，網(wǎng)絡(luò)中的無線環(huán)境和移動用戶位置的不確定性使得為滿足用戶的服務(wù)達(dá)到一定的QoS，基站的一部分功率必須作為儲備預(yù)留出來，這包括軟切換余量、快衰落余量、干擾儲備等。表1給出了下行鏈路公共信道的典型功率值，值得注意的是SCH和CCPCH信道是彼此時分復(fù)用的。
為了使整個網(wǎng)絡(luò)的容量達(dá)到最優(yōu)化，基站的導(dǎo)頻信道功率和業(yè)務(wù)信道功率在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時應(yīng)取最優(yōu)值，已經(jīng)有文獻(xiàn)用系統(tǒng)仿真方法說明了最優(yōu)值的選取。
除了以上關(guān)于功率的分配外，在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，小區(qū)下行鏈路功率的分配中還要考慮一些儲備，這主要基于以下幾點(diǎn)考慮。
1．正交系數(shù)余量
前面提到WCDMA下行鏈路為區(qū)分用戶采用正交碼字，這種正交碼在多徑無線傳播環(huán)境下將損失部分正交性，這種影響主要取決于多徑環(huán)境和基站與移動臺之間的路徑損耗。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，通常把正交系數(shù)取為一個常數(shù)，實(shí)際上它是一個依賴于環(huán)境變化的變量，所以在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時要給一個功率余量，以補(bǔ)償這種變化對接收信號的影響。
2．功控余量
WCDMA系統(tǒng)功率控制的特點(diǎn)是上、下行鏈路采用了快速功率控制。在下行鏈路基站發(fā)給移動臺的功率只要滿足移動臺接收機(jī)在達(dá)到服務(wù)質(zhì)量的條件下能解調(diào)出有用信號的最小發(fā)射功率，以便使網(wǎng)絡(luò)的干擾達(dá)到最小，從而使網(wǎng)絡(luò)容量最大化。但在時間上由于功率控制的誤差或移動臺的移動性，快速功率控制不可能使移動臺在小區(qū)的任何位置都收到相同的最小功率，這樣接收功率總是在最佳值附近偏移。另外功控環(huán)路中的時延和功控信令錯誤等因素都會影響功控的精確度，所以在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時要考慮一個功控余量。功控余量的確定一般根據(jù)無線傳播環(huán)境，從仿真中得到。
3．陰影和軟切換余量
在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的鏈路預(yù)算中一般要考慮由于阻擋引起的衰落余量，具體余量取多少和規(guī)劃中區(qū)域覆蓋率多少有關(guān)。由于軟切換作用可以帶來軟切換增益，用于對抗慢衰落和快衰落的影響。所以陰影引起的衰落余量和軟切換結(jié)合起來對移動臺和基站間允許的路徑損耗產(chǎn)生影響，也就影響了基站的發(fā)射功率。在對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃時，對基站的功率分配可以考慮一個余量。
4．功率阻塞
在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)基站的功率時，要考慮到基站允許發(fā)射的最大功率，如果小區(qū)移動臺所需的功率超出基站允許的發(fā)射功率時，移動臺就可能產(chǎn)生中斷、服務(wù)質(zhì)量下降或者拒絕一些移動臺接入網(wǎng)絡(luò)等問題。
綜合上述，在規(guī)劃基站的發(fā)射功率時，應(yīng)考慮到公共信道、業(yè)務(wù)信道所需功率和各種余量，具體方法可見圖1。
二、基站發(fā)射功率的規(guī)劃
在進(jìn)行WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的初始布局階段，正確估計(jì)每個小區(qū)基站所需的總發(fā)射功率是非常重要的。這個估計(jì)應(yīng)基于對用戶的平均發(fā)射功率，而不是鏈路預(yù)算所指的小區(qū)邊緣的最大發(fā)射功率。這是由于在小區(qū)邊緣的一些用戶要求較多的功率，而同時其他靠近基站的用戶要求較少的功率，所以WCDMA系統(tǒng)在初始布局階段會帶來集群增益。另外基站的發(fā)射功率與規(guī)劃時所采用的小區(qū)類型（宏小區(qū)、微小區(qū)）有很大關(guān)系，功率的分配也直接影響網(wǎng)絡(luò)性能的好壞，這里得出的結(jié)論對WCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時基站的功率規(guī)劃具有很好的參考意義。
1．基站發(fā)射功率與規(guī)劃小區(qū)類型的關(guān)系
對于下行鏈路，通過計(jì)算可以得到基站的總發(fā)射功率為：
(1)
在式（1）中，為基站的總發(fā)射功率，為基站和移動臺建立無線連接 所需功率， 為小區(qū)內(nèi)的所有無線連接數(shù)， 、 、 和 分別為熱噪聲功率、用戶信息比特率、系統(tǒng)碼片速率和基站的總發(fā)射功率， 和 分別為移動臺 與服務(wù)基站 和另一個基站 之間的路徑損耗， 為移動臺所需的 ，它包括了軟切換（SHO）合并增益和快速功率控制引起的平均功率上升， 為服務(wù)小區(qū)周圍的小區(qū)數(shù)， 為小區(qū)的正交系數(shù)， 為移動臺 的物理層激活因子。
定義移動臺收到的其他小區(qū)與本小區(qū)基站功率的平均比值為小區(qū)隔離度可以用公式（2）：
(2)
由表達(dá)式(1)我們可以看出：每個用戶所需的最小基站發(fā)射功率由沒有多址干擾（小區(qū)內(nèi)或小區(qū)間）時的基站發(fā)射機(jī)和移動臺接收機(jī)間的衰減及移動臺接收機(jī)的靈敏度決定，然后將干擾引起的噪聲惡化量（Noiserise）影響疊加到這個功率上，所得到的總和代表了處于小區(qū)內(nèi)“平均位置”處的用戶所需的發(fā)射功率。
在WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃初始布局階段確定基站所需發(fā)射功率時，不可能根據(jù)每個無線鏈路的參數(shù)來確定。為此可以根據(jù)小區(qū)內(nèi)用戶特性（如使用的業(yè)務(wù)類型、所處的無線移動環(huán)境、是否處于軟切換狀態(tài)等），將用戶進(jìn)行分組，然后將這些分類的無線鏈路組所需功率進(jìn)行疊加，最后得到基站所需功率。
基于以上討論，我們可以得出基站發(fā)射功率與小區(qū)隔離度的關(guān)系，從中可以得出進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，選取的基站功率和小區(qū)類型（建模成不同的小區(qū)隔離度）的關(guān)系。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，小區(qū)基站功率的設(shè)計(jì)和無線傳播環(huán)境以及小區(qū)基站配置的選取等因素有關(guān)。
2．基站發(fā)射功率仿真結(jié)果
首先，對宏小區(qū)情況進(jìn)行仿真，得出基站總的發(fā)射功率與小區(qū)類型的關(guān)系和允許最大無線鏈路損耗的關(guān)系，分別如圖2和圖3。
對于圖2，仿真參數(shù)的選取遵從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時的典型參數(shù)。其中用戶的話音速率為12.2kit/s；小區(qū)的隔離度的選取和無線傳播條件及小區(qū)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃有關(guān)（如天線高度的選擇等），仿真中取0.5~0.8；所需的為8dB，正交系數(shù)為0.5，這兩個參數(shù)從鏈路級仿真中得出；用戶物理層激活因子 取0.67（這里假設(shè)50%的話音激活加上考慮DTX期間公共信道的開銷）；噪聲功率 為-100dB；最大允許無線鏈路損耗為150dB。
圖3中，小區(qū)的隔離度取為0.6，最大允許鏈路損耗140~155dB。其他參數(shù)同圖2。
從這兩個圖可以清楚地得到基站所需功率取決于整個網(wǎng)絡(luò)的干擾條件和小區(qū)的半徑，也可以看出如果基站的發(fā)射功率相同的話，它既可以考慮用于更大小區(qū)的覆蓋也可以用于更高的小區(qū)負(fù)荷。
對微小區(qū)情況進(jìn)行仿真看出，由于在微小區(qū)中天線的高度一般低于建筑物高度，所以小區(qū)隔離度比宏小區(qū)好，仿真中隔離度取0.1~0.4；最大允許的路徑損耗為135dB；所需的為8.4dB，正交系數(shù)為0.75。對比圖4和圖5，我們可以看出微小區(qū)的頻譜利用率比宏小區(qū)大得多。
四、結(jié)束語
由于WCDMA系統(tǒng)中引入了新的業(yè)務(wù)需求以及在系統(tǒng)無線接口等方面不同于第二代GSM系統(tǒng)，所以在無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方面也就不同于GSM系統(tǒng)。在WCDMA系統(tǒng)中，基站的發(fā)射功率決定了系統(tǒng)的容量、覆蓋和系統(tǒng)的干擾，所以規(guī)劃WCDMA系統(tǒng)時，基站功率的設(shè)定就顯得非常重要。本文對WCDMA系統(tǒng)中基站的功率規(guī)劃問題做了詳細(xì)的探討，從中可以看出在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時基站功率的規(guī)劃有許多不同于GSM系統(tǒng)的方面要加以考慮，并且對不同小區(qū)隔離度情況即不同無線傳播情況下基站宏小區(qū)、微小區(qū)和小區(qū)用戶數(shù)、吞吐量的關(guān)系作了仿真。所有這些結(jié)論對于WCDMA系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師在進(jìn)行基站功率規(guī)劃時具有很好的指導(dǎo)意義。
----《通信世界》
