WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋/容量設(shè)計模型

摘要　WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中覆蓋和容量設(shè)計是一個重要環(huán)節(jié)，以某市城區(qū)密集區(qū)域為數(shù)據(jù)模型，進行WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量設(shè)計。

1、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計分析

與2G移動通信網(wǎng)相比，3G移動通信網(wǎng)絡(luò)必須具有提供更完備的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的能力、支持更高速率要求的數(shù)據(jù)服務(wù)、以及綜合了話音、數(shù)據(jù)及其他各種實時/非實時的多媒體業(yè)務(wù)。

無線覆蓋規(guī)劃中，需要基于系統(tǒng)負荷初始規(guī)劃值Qplan，通過小區(qū)覆蓋半徑的預(yù)測來求取小區(qū)的覆蓋范圍，以進一步計算目標區(qū)域的基站建設(shè)規(guī)模。

對于上行無線鏈路，可通過鏈路預(yù)算分析最大允許路徑損耗，以進一步預(yù)測小區(qū)的覆蓋范圍。在確定的阻塞概率和覆蓋概率需求下，不同業(yè)務(wù)的最大允許路徑損耗取決于用戶間的干擾水平、移動臺最大發(fā)送功率、基站接收機靈敏度，穿透損耗等因素。其中干擾水平隨著接入用戶數(shù)量也就是負載水平的變化而變化，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時針對不同應(yīng)用場景和業(yè)務(wù)類型，需采用不同的干擾余量來調(diào)整鏈路預(yù)算；其他因素相對穩(wěn)定，鏈路預(yù)算中的取值可依據(jù)各種業(yè)務(wù)最苛刻的要求來決定。

對于下行無線鏈路，小區(qū)內(nèi)所有用戶共享同一Node B的功率資源，Node B將依據(jù)系統(tǒng)負荷和用戶地理位置分布動態(tài)地分配發(fā)送給每一用戶的下行功率；此外，由于多徑傳播的原因，下行信道不可能通過正交碼完全區(qū)分，而且，相鄰基站的干擾也隨機地變化，這就意味著在不同傳播環(huán)境下，不同部分的信號功率將被處理為干擾，系統(tǒng)的總體干擾水平難以評估。工程建設(shè)中，由于基站發(fā)送功率和系統(tǒng)的總體干擾隨機地變化，很難與上行鏈路一樣分析下行鏈路不同業(yè)務(wù)的鏈路預(yù)算，其覆蓋范圍也無法給出準確的表達式。另一方面，工程測試和系統(tǒng)仿真結(jié)果表明無線覆蓋主要為上行鏈路受限。因此，無線規(guī)劃小區(qū)覆蓋范圍可由上行鏈路的覆蓋半徑確定，下行鏈路的覆蓋效果主要通過無線規(guī)劃軟件的仿真來分析。

WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計將按以下流程分析不同業(yè)務(wù)區(qū)的小區(qū)覆蓋半徑，規(guī)劃目標區(qū)域基站建設(shè)規(guī)模。具體流程如下：

第一步：不同目標業(yè)務(wù)區(qū)域無線覆蓋需求分析。本文選取某市密集城區(qū)。

第二步：確定不同業(yè)務(wù)鏈路預(yù)算參數(shù)，通過鏈路預(yù)算求取最大允許路徑損耗。

第三步：通過電磁環(huán)境測試結(jié)果，獲得校正的無線傳播模型。

第四步：依據(jù)無線傳播模型和最大允許路徑損耗計算小區(qū)覆蓋半徑和小區(qū)覆蓋面積。

第五步：計算基站建設(shè)規(guī)模和載扇數(shù)。

2、密集市區(qū)WCDMA覆蓋實現(xiàn)

2.1　無線鏈路預(yù)算

因為WCDMA系統(tǒng)是上行覆蓋受限的系統(tǒng)，通過上行鏈路預(yù)算即可估算出小區(qū)的覆蓋半徑與覆蓋面積，滿足初步規(guī)劃的需要。

在上行鏈路信號傳輸和處理過程中，信號的損耗包括發(fā)送端人體損耗、移動臺天線接頭損耗和墻體穿透損耗，無線傳播環(huán)境中的路徑損耗以及接收端基站饋線損耗、接頭損耗等；信號的處理增益包括移動臺天線發(fā)射增益、基站天線接收增益、軟切換增益和擴頻處理增益等。為了在接收端成功解調(diào)業(yè)務(wù)信道的用戶信號，鏈路預(yù)算中還需考慮快速功控、信號衰落變化、系統(tǒng)自干擾和接收機噪聲的影響，并相應(yīng)預(yù)留功率余量，以滿足業(yè)務(wù)信道解調(diào)的Eb/No門限要求。

對于不同業(yè)務(wù)的Eb/No解調(diào)門限要求，上行鏈路最大允許路徑損耗可由下式表示：