WCDMA无线网络规划及设计

1、 WCDMA WCDMA无线网络规划概述无线网络规划概述5.1 业务预测业务预测5.2 无线网络规划方案无线网络规划方案5.3 WCDMA WCDMA无线网络规划软件无线网络规划软件5.4小小 结结5.5 本章内容本章内容 WCDMA无线网络规划的特点无线网络规划的特点 WCDMA无线网络规划过程无线网络规划过程 WCDMA业务预测业务预测 WCDMA覆盖规划覆盖规划 WCDMA容量规划容量规划 WCDMA扰码规划扰码规划 WCDMA无线网络规划软件无线网络规划软件 本章重点本章重点 WCDMA无线网络规划过程无线网络规划过程 WCDMA覆盖规划覆盖规划 WCDMA容量规划容量规划 WCDMA

2、扰码规划扰码规划 学习本章目的和要求学习本章目的和要求 了解了解WCDMA无线网络规划的特点无线网络规划的特点 掌握掌握WCDMA无线网络规划过程无线网络规划过程 了解了解WCDMA业务预测的目的、原则业务预测的目的、原则和方法和方法 掌握掌握WCDMA覆盖规划覆盖规划 掌握掌握WCDMA容量规划容量规划 掌握掌握WCDMA扰码规划扰码规划 了解了解WCDMA网络规划仿真技术网络规划仿真技术 从网络规划的观点来看，与第二代移从网络规划的观点来看，与第二代移动通信相比，第三代移动通信系统的主要动通信相比，第三代移动通信系统的主要特征是能够提供不同速率和不同特征是能够提供不同速率和不同QoS要求要

3、求的业务。的业务。 服务的用户数量大（特别是在城区和服务的用户数量大（特别是在城区和人口密集的区域）；网络结构的灵活性允人口密集的区域）；网络结构的灵活性允许在特定的环境下配置不同的结构（公共许在特定的环境下配置不同的结构（公共场所、高速公路、住宅区、商业区）；基场所、高速公路、住宅区、商业区）；基于分布式数据库结构的先进的移动性管理于分布式数据库结构的先进的移动性管理策略使用户数据所需的存储、更新和恢复策略使用户数据所需的存储、更新和恢复等总的信令开销最小。等总的信令开销最小。 显然，现在的规划方法不能处理这些显然，现在的规划方法不能处理这些特殊的特性。特殊的特性。 第三代系统的规划和优化策

4、略需要考第三代系统的规划和优化策略需要考虑将来虑将来UMTS运营商由于引入新而灵活的运营商由于引入新而灵活的无线接口、更复杂的小区结构（分层小区无线接口、更复杂的小区结构（分层小区结构）、动态资源分配策略（对多种业务结构）、动态资源分配策略（对多种业务要求进行灵活的资源分配）和提高容量方要求进行灵活的资源分配）和提高容量方法的选择（如自适应天线）等所能获得的法的选择（如自适应天线）等所能获得的额外的自由程度。额外的自由程度。 5.1.1 WCDMA无线网络规划无线网络规划的特点的特点 WCDMA系统的频率复用系数为系统的频率复用系数为1，通，通过扰码以及正交码字来区分小区和用户。过扰码以及正交

5、码字来区分小区和用户。 WCDMA系统是干扰受限系统，其覆系统是干扰受限系统，其覆盖不仅取决于最大发射功率，而且与系统盖不仅取决于最大发射功率，而且与系统负荷有关。负荷有关。 WCDMA系统中，发射机发射功率和系统中，发射机发射功率和小区容量之间的对应关系是渐近式的。小区容量之间的对应关系是渐近式的。 由于由于WCDMA系统的覆盖和容量之间系统的覆盖和容量之间存在动态平衡关系，因此，在无线网络规存在动态平衡关系，因此，在无线网络规划阶段，两者的规划方式已经有很大的不划阶段，两者的规划方式已经有很大的不同。同。 在在WCDMA系统中，功率资源是非常系统中，功率资源是非常有限的。在有限的。在WCD

6、MA系统中，导频污染也系统中，导频污染也是影响网络性能的一项重要因素。是影响网络性能的一项重要因素。 WCDMA网络规划与当前的移动通信网络规划与当前的移动通信网络规划相比，其复杂度要高得多，网络网络规划相比，其复杂度要高得多，网络规划的过程也将有很大的不同。下面将详规划的过程也将有很大的不同。下面将详细介绍细介绍WCDMA无线网络的规划过程、覆无线网络的规划过程、覆盖分析、容量分析等内容。盖分析、容量分析等内容。 5.1.2 WCDMA无线网络规划无线网络规划过程过程 对于对于WCDMA网络，详细的规划本身网络，详细的规划本身就是一个优化的过程。它的规划不仅仅是就是一个优化的过程。它的规划不

7、仅仅是覆盖区域估计，还包括干扰分析及容量分覆盖区域估计，还包括干扰分析及容量分析。析。 在无线网络规划过程中，需要优化基在无线网络规划过程中，需要优化基站参数，进行天线选择、调整天线方向，站参数，进行天线选择、调整天线方向，甚至站点位置都需要调整，以使用最少的甚至站点位置都需要调整，以使用最少的费用满足服务质量、容量和业务需求。费用满足服务质量、容量和业务需求。图图5-1 WCDMA网络规划过程网络规划过程 5.2.1 业务预测概述业务预测概述 在无线通信网络的规划与设计过程中，在无线通信网络的规划与设计过程中，业务分析与预测是非常重要的方面之一。业务分析与预测是非常重要的方面之一。 业务预测

8、内容通常包括如下几个方面：业务预测内容通常包括如下几个方面：（1）用户数据预测用于指导网络容）用户数据预测用于指导网络容量规划，并作为经济收益预测的基础；量规划，并作为经济收益预测的基础；（2）业务的地理和时间上的分布预）业务的地理和时间上的分布预测可以用于指导网络规划过程中具体测可以用于指导网络规划过程中具体的网元配置；的网元配置；（3）业务类型以及相应的比例预测）业务类型以及相应的比例预测可以用于指导业务引入和业务发展策可以用于指导业务引入和业务发展策略。略。 准确地预测各类业务在规划区域内的准确地预测各类业务在规划区域内的分布与密度情况，对于建设一个良好的无分布与密度情况，对于建设一个良

9、好的无线网络非常重要，尤其对可以提供多种业线网络非常重要，尤其对可以提供多种业务的务的WCDMA无线网络而言，容量、覆盖、无线网络而言，容量、覆盖、质量三者之间紧密联系，准确的业务预测质量三者之间紧密联系，准确的业务预测将有助于网络规划设计人员在将有助于网络规划设计人员在WCDMA无无线网络的规划优化过程中既可获得最优的线网络的规划优化过程中既可获得最优的网络性能，又可以避免设备及资源的浪费。网络性能，又可以避免设备及资源的浪费。 5.2.2 业务预测的原则业务预测的原则 无线网络规划与设计中的业务预测是无线网络规划与设计中的业务预测是确定无线网络建设规模的重要依据，必须确定无线网络建设规模的

10、重要依据，必须既要反映客观实际的需要，又需要考虑现既要反映客观实际的需要，又需要考虑现实条件的可能性，同时还要考虑未来的业实条件的可能性，同时还要考虑未来的业务发展。务发展。 根据上述的因素，无线网络规划与设根据上述的因素，无线网络规划与设计中进行业务预测的原则以及依据主要包计中进行业务预测的原则以及依据主要包括如下几个方面：括如下几个方面：（1）明确预测对象，确定需要预测）明确预测对象，确定需要预测的业务类型以及区域范围；的业务类型以及区域范围；（2）相关统计数据的收集及准备，）相关统计数据的收集及准备，特别是与用户发展情况相关的数据需特别是与用户发展情况相关的数据需要全面准确地收集与整理；

11、要全面准确地收集与整理；（3）用户发展情况的分析，根据收）用户发展情况的分析，根据收集得到的数据分析现有用户的发展情集得到的数据分析现有用户的发展情况；况；（4）运用科学的预测方法以及预测）运用科学的预测方法以及预测工具等。在实际的业务预测过程中，工具等。在实际的业务预测过程中，需要结合预测范围以及预测对象等因需要结合预测范围以及预测对象等因素选择合适的预测方法与工具，进行素选择合适的预测方法与工具，进行更为准确地业务预测。更为准确地业务预测。 5.2.3 业务预测的方法业务预测的方法 用于业务预测的方法有多种，常用的用于业务预测的方法有多种，常用的进行业务量预测的方法包括：普及率法、进行业务

12、量预测的方法包括：普及率法、趋势外推法、瑞利分布多因素法、回归预趋势外推法、瑞利分布多因素法、回归预测法等。测法等。 1普及率法普及率法 使用无线通信业务的用户普及率预测使用无线通信业务的用户普及率预测法结合类比分析，可以找出类似城市发展法结合类比分析，可以找出类似城市发展的趋势来推及自身发展的趋势。的趋势来推及自身发展的趋势。 普及率法是从社会需求的宏观角度来普及率法是从社会需求的宏观角度来考虑用户的增长等情况，其基本思路为：考虑用户的增长等情况，其基本思路为：需要规划的无线网络预测用户数需要规划的无线网络预测用户数=规划区域规划区域内人口总数内人口总数 使用通信业务的用户普及率使用通信业务

13、的用户普及率 该无线网络在所在规划区域的市场占有率。该无线网络在所在规划区域的市场占有率。 2趋势外推法趋势外推法 趋势外推法是研究事务发展渐进过程趋势外推法是研究事务发展渐进过程的一种统计预测方法，当预测对象依据时的一种统计预测方法，当预测对象依据时间变化呈现某种上升或下降的趋势，并且间变化呈现某种上升或下降的趋势，并且无明显的季节波动，又能找到一条合适的无明显的季节波动，又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时，就可以依函数曲线反映这种变化趋势时，就可以依据时间为自变量，时序数值。据时间为自变量，时序数值。 该方法的特点是，假定用户容量的增该方法的特点是，假定用户容量的增长符合某种数学

14、统计曲线，根据以前若干长符合某种数学统计曲线，根据以前若干年网络用户数目的历史数据，采用数学曲年网络用户数目的历史数据，采用数学曲线拟合的方式，预测今后一段时间内用户线拟合的方式，预测今后一段时间内用户数目增长的情况。数目增长的情况。 使用趋势外推法进行用户数目预测的使用趋势外推法进行用户数目预测的步骤可以包括：步骤可以包括：（1）首先采集用户数目增长的历史）首先采集用户数目增长的历史数据，根据数据整理出用户数目的历数据，根据数据整理出用户数目的历史增长曲线；史增长曲线；（2）然后选择合适的数学曲线进行）然后选择合适的数学曲线进行拟合；拟合；（3）最后根据拟合得到的数学曲线）最后根据拟合得到的

15、数学曲线的发展趋势预测今后某个时刻点的用的发展趋势预测今后某个时刻点的用户数目。户数目。 3瑞利分布多因素法瑞利分布多因素法 瑞利分布多因素法。瑞利分布多因素瑞利分布多因素法。瑞利分布多因素法是一种研究移动电话在潜在用户中渗透法是一种研究移动电话在潜在用户中渗透率的变化趋势的预测方法。率的变化趋势的预测方法。 瑞利分布多因素法可以通过研究产品瑞利分布多因素法可以通过研究产品在潜在用户中普及率的变化趋势，从而得在潜在用户中普及率的变化趋势，从而得到对用户数的预测结果。到对用户数的预测结果。 （1）潜在用户群采用瑞利分布的原）潜在用户群采用瑞利分布的原理理（2）潜在用户群中渗透率变化趋势）潜在用户

16、群中渗透率变化趋势的量化采用趋势影响分析法的量化采用趋势影响分析法 4回归预测法回归预测法 回归预测法是根据两个或多个变量数回归预测法是根据两个或多个变量数据，如人均国内生产总值和使用无线业务据，如人均国内生产总值和使用无线业务的用户数等，所呈现的趋势分布关系，采的用户数等，所呈现的趋势分布关系，采用适当的计算方法，找到它们之间特定关用适当的计算方法，找到它们之间特定关系的经验公式。系的经验公式。 依据此经验公式，根据其中一个变量依据此经验公式，根据其中一个变量的变化，来预测推知另外一个变量的发展的变化，来预测推知另外一个变量的发展变化。变化。 5.3.1 覆盖规划覆盖规划 WCDMA无线网络

17、覆盖规划的关键指无线网络覆盖规划的关键指标包括：阻塞概率与覆盖率、接收信号码标包括：阻塞概率与覆盖率、接收信号码功率、导频信号质量等。功率、导频信号质量等。 1覆盖类型覆盖类型 对覆盖类型进行细分的目的，是作为对覆盖类型进行细分的目的，是作为话务分析及基站布局的基础，为后续的覆话务分析及基站布局的基础，为后续的覆盖规划，容量规划提供可行的依据。盖规划，容量规划提供可行的依据。（1）密集城区）密集城区 CBD 密集市区（密集市区（Dense Urban） 密集建筑区（密集建筑区（Dense Block Building）（2）普通城区）普通城区 （3）郊区）郊区 （4）农村）农村 （5）公路）公

18、路/干道干道 （6）山区）山区 覆覆 盖盖 范范 围围覆盖面积覆盖面积（km2）密集区密集区CBD区区 密集市区密集市区 密集建筑密集建筑区区 一般市区一般市区市、市、县城县城 郊区郊区县县 农村农村县县 交通干道交通干道交通干道交通干道名名细分细分山区山区县县 表表5-1 覆盖类型覆盖类型 2无线链路预算无线链路预算 在进行网络规划和设计时都需要进行在进行网络规划和设计时都需要进行链路预算（链路预算（Link Budget）。）。 链路预算为有效分配无线资源、合理链路预算为有效分配无线资源、合理进行网络规划提供了重要依据，并在网络进行网络规划提供了重要依据，并在网络优化中有着重要的意义，是有

19、效分配系统优化中有着重要的意义，是有效分配系统资源的一种解析方法。资源的一种解析方法。 （1）无线链路的组成）无线链路的组成图图5-2 WCDMA无线链路的基本组成无线链路的基本组成 馈线损耗馈线损耗 发射机参数发射机参数 Pout_BS：基站业务信道的发射功：基站业务信道的发射功率。率。 Pout_UE ：移动台的最大发射功率：移动台的最大发射功率限制。限制。3GPP 25.101规定了规定了4个等级。个等级。功功 率率 等等 级级最大标称功率最大标称功率容容 差差1+33dBm+1/ 3dB2+27dBm+1/ 3dB3+24dBm+1/ 3dB4+21dBm 2dB表表5-2移动台的发射

20、功率等级移动台的发射功率等级 接收机参数接收机参数 热噪声及噪声系数热噪声及噪声系数 接收机灵敏度接收机灵敏度 -85dbm -100dbm 之间（之间（WCDMA） 天线增益天线增益 路径损耗路径损耗 阴影衰落阴影衰落 快衰落快衰落 建筑物穿透损耗，车辆穿透损耗和建筑物穿透损耗，车辆穿透损耗和人体损耗人体损耗（2）链路预算）链路预算图图5-3 链路预算链路预算 系统参数系统参数系统带宽系统带宽B 5MHz数据速率数据速率R处理增益处理增益G业务所需的业务所需的Eb/N0终终 端端 类类 型型信信 道道 类类 型型BLERBLERE Eb b/NNo o (dB) (dB) ULULE Eb

21、b/NNo o (dB) (dB) DLDLAMR12.2STATIC0.012.857.16TU30.015.87.6TU500.016.28.1CS64STATIC0.011.24.36表表5-3Eb/No解调门限解调门限 干扰裕量干扰裕量 = 10 -10log10(1-) ？ (为负载率为负载率) 阴影衰落裕量阴影衰落裕量 边缘覆盖率边缘覆盖率 区域覆盖率区域覆盖率 图图5-4 概率分布概率分布 边界覆盖率边界覆盖率衰减裕量衰减裕量90%1.29dB75%0.68dB50%0dB 图图5-5 区域覆盖概率区域覆盖概率 快速功率控制裕量快速功率控制裕量 软切换增益软切换增益 3链路预算的

22、例子链路预算的例子上行链路预算：不考虑覆盖需求（环境时），最大路径损耗（dB）=移动台最大发射功率（dBm）-人体损耗（dB）-移动台连接器损耗（dB） -快衰落裕量（dB）-基站馈线损耗（dB）-基跳线接头及避雷器损耗（dB） +基站天线增益（dBi）-基站接收机灵敏度（dBm）考虑覆盖需求时：最大允许的路径(dB)=最大路径损耗-阴影衰落裕量+切换增益-穿透损耗Smin=Eb/N0req+Nth+F+R (dBm)Eb/N0req，所需要的信噪比，单位：，所需要的信噪比，单位：dBNth:热噪声密度，单位：热噪声密度，单位：dBm/HzF:噪声系数噪声系数,单位为单位为dBR：信息速率，单

23、位：信息速率，单位dBHz系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KCS64KCS64KPS64KPS64K发射机（移动台）发射机（移动台）信息速率（信息速率（kbit/s）12.26464系统速率（系统速率（kbit/s）384038403840移动台最大发射功率移动台最大发射功率（W）0.1250.1250.125移动台最大发射功率移动台最大发射功率（dBm）21.021.021.0表表5-4密集市区链路预算密集市区链路预算系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KCS64KCS64KPS64KPS64K发射机（移动台）发射机（移动台）移动台天线增益（移动台天线增益（d

24、Bi）000人体损耗（人体损耗（dB）300移动台连接器损耗（移动台连接器损耗（dB）000等效全向辐射功率等效全向辐射功率EIRP（dBm）18.021.021.0系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KCS64KCS64KPS64KPS64K接收机（基站）接收机（基站）热噪声密度（热噪声密度（dBm/Hz） 174 174 174基站接收机噪声系数基站接收机噪声系数（dB）444接收机噪声密度接收机噪声密度（dBm/Hz） 170 170 170接收机噪声功率（接收机噪声功率（dB） 104.16 104.16 104.16小区负荷小区负荷50%50%50%续表续表系系 统统

25、参参 数数AMR12AMR12.2K2KCS64KCS64KPS64KPS64K干扰裕量（干扰裕量（dB）3.03.03.0总有效噪声总有效噪声+干扰（干扰（dBm） 101.15 101.15 101.15处理增益（处理增益（dB）25.017.817.8所需所需Eb/No（dB）5.83.22.8接收机灵敏度（接收机灵敏度（dBm） 120.33 115.73 116.13基站天线增益（基站天线增益（dBi）17.217.217.2续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KCS64KCS64KPS64KPS64K基站馈缆百米损耗基站馈缆百米损耗（dB/100m）4.04.

26、04.0基站馈缆长度（基站馈缆长度（m）35.035.035.0基站馈缆损耗（基站馈缆损耗（dB）1.41.41.4跳线接头及避雷器损耗跳线接头及避雷器损耗（dB）1.01.01.0快衰落裕量（快衰落裕量（dB）4.04.04.0最大路径损耗（最大路径损耗（dB）149.1147.5147.9续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KCS64KCS64KPS64KPS64K覆盖需求（环境）覆盖需求（环境）覆盖概率覆盖概率90.0%90.0%90.0%阴影衰落标准差（阴影衰落标准差（dB）10.010.010.0阴影衰落裕量（阴影衰落裕量（dB）6.76.76.7软切换增益（软

27、切换增益（dB）333穿透损耗（穿透损耗（dB）151515最大允许路径损耗（最大允许路径损耗（dB）130.4128.8129.2续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.22KKCS64KCS64KPS64KPS64K发射机（移动台）发射机（移动台）信息速率（信息速率（kbit/s）12.26464系统速率（系统速率（kbit/s）384038403840移动台最大发射功率移动台最大发射功率（W）0.1250.1250.125移动台最大发射功率移动台最大发射功率（dBm）21.021.021.0表表5-5一般市区链路预算一般市区链路预算 系系 统统 参参 数数AMR12AMR12

28、.22KKCS64KCS64KPS64KPS64K发射机（移动台）发射机（移动台）移动台天线增益（移动台天线增益（dBi）000人体损耗（人体损耗（dB）300移动台连接器损耗（移动台连接器损耗（dB）000等效全向辐射功率等效全向辐射功率EIRP（dBm）18.021.021.0续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.22KKCS64KCS64KPS64KPS64K接收机（基站）接收机（基站）热噪声密度（热噪声密度（dBm/Hz） 174 174 174基站接收机噪声系数基站接收机噪声系数（dB）444接收机噪声密度接收机噪声密度（dBm/Hz） 170 170 170接收机噪声

29、功率（接收机噪声功率（dB） 104.16 104.16 104.16续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.22KKCS64KCS64KPS64KPS64K小区负荷小区负荷50%50%50%干扰裕量（干扰裕量（dB）3.03.03.0总有效噪声总有效噪声+干扰（干扰（dBm） 101.15 101.15 101.15处理增益（处理增益（dB）25.017.817.8所需所需Eb/No（dB）5.83.22.8接收机灵敏度（接收机灵敏度（dBm） 120.33 115.73 116.13基站天线增益（基站天线增益（dBi）17.217.217.2续表续表系系 统统 参参 数数AMR

30、12AMR12.22KKCS64KCS64KPS64KPS64K基站馈缆百米损耗基站馈缆百米损耗（dB/100m）4.04.04.0基站馈缆长度基站馈缆长度/m35.035.035.0基站馈缆损耗（基站馈缆损耗（dB）1.41.41.4跳线接头及避雷器损耗跳线接头及避雷器损耗（dB）1.01.01.0快衰落裕量（快衰落裕量（dB）4.04.04.0最大路径损耗（最大路径损耗（dB）149.1147.5147.9续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.22KKCS64KCS64KPS64KPS64K覆盖需求（环境）覆盖需求（环境）覆盖概率覆盖概率90.0%90.0%90.0%阴影衰落

31、标准差（阴影衰落标准差（dB）8.08.08.0阴影衰落裕量（阴影衰落裕量（dB）5.365.365.36软切换增益（软切换增益（dB）333穿透损耗（穿透损耗（dB）151515最大允许路径损耗（最大允许路径损耗（dB）131.7130.1130.5续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KPS64KPS64K发射机（移动台）发射机（移动台）信息速率（信息速率（kbit/s）12.264系统速率（系统速率（kbit/s）38403840移动台最大发射功率移动台最大发射功率（W）0.1250.125移动台最大发射功率移动台最大发射功率（dBm）21.021.0移动台天线增益（

32、移动台天线增益（dBi）00人体损耗（人体损耗（dB）30移动台连接器损耗（移动台连接器损耗（dB）00等效全向辐射功率等效全向辐射功率EIRP（dBm）18.021.0表表5-6郊区链路预算郊区链路预算 系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KPS64KPS64K接收机（基站）接收机（基站）热噪声密度（热噪声密度（dBm/Hz） 174 174基站接收机噪声系数基站接收机噪声系数（dB）44续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KPS64KPS64K接收机噪声密度接收机噪声密度（dBm/Hz） 170 170接收机噪声功率（接收机噪声功率（dB） 104.16

33、 104.16小区负荷小区负荷30%30%干扰裕量（干扰裕量（dB）1.51.5总有效噪声总有效噪声+干扰（干扰（dBm） 102.6 102.6处理增益（处理增益（dB）25.017.8所需所需Eb/No（dB）6.23.2接收机灵敏度（接收机灵敏度（dBm） 121.39 117.19基站天线增益（基站天线增益（dBi）17.217.2续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KPS64KPS64K基站馈缆百米损耗基站馈缆百米损耗（dB/100m）4.04.0基站馈缆长度（基站馈缆长度（m）45.045.0基站馈缆损耗（基站馈缆损耗（dB）1.81.8跳线接头及避雷器损耗跳

34、线接头及避雷器损耗（dB）1.01.0快衰落裕量（快衰落裕量（dB）1.01.0最大路径损耗（最大路径损耗（dB）152.8151.6续表续表系系 统统 参参 数数AMR12AMR12.2K2KPS64KPS64K覆盖需求（环境）覆盖需求（环境）覆盖概率覆盖概率90.0%90.0%阴影衰落标准差（阴影衰落标准差（dB）6.06.0阴影衰落裕量（阴影衰落裕量（dB）4.024.02软切换增益（软切换增益（dB）33穿透损耗（穿透损耗（dB）1010最大允许路径损耗（最大允许路径损耗（dB）141.7140.5续表续表 4小区范围及覆盖面积估算小区范围及覆盖面积估算工作频段工作频段上行链路上行链路

35、（UEUE发射，发射，Node BNode B接接收）收）下行链路下行链路（Node BNode B发射，发射，UEUE接收）接收）I1920MHz1980MHz2110MHz2170MHzII1850MHz1910MHz1930MHz1990MHzIII1710MHz1785MHz1805MHz1880MHzIV1710MHz1770MHz2110MHz2170MHzV824MHz849MHz869MHz894MHzVI830MHz840MHz875MHz885MHz表表5-7 3 GPP UTRA FDD无线频率划分无线频率划分不同地区基站的最大覆盖距离（单位：不同地区基站的最大覆盖距离（

36、单位：kmkm）业务类型业务类型密集市区密集市区普通市区普通市区郊区郊区语音语音12.2kbit/s0.560.782.23CS域域 64kbit/s0.500.70 PS域域 64kbit/s0.520.722.06表表5-8 不同地区基站的最大覆盖距离不同地区基站的最大覆盖距离站站 点点 配配 置置全全 向向 天天 线线2 2 扇扇 区区3 3 扇扇 区区6 6 扇扇 区区K2.61.31.952.6表表5-9不同站点配置下的系数不同站点配置下的系数K覆盖面积覆盖面积 S=K r2图图5-6 覆盖分析流程图覆盖分析流程图 5.3.2 容量规划容量规划 1话务量预测话务量预测 无线网络规划的

37、第一步是对业务量进无线网络规划的第一步是对业务量进行预测。行预测。 对第三代系统，由于它提供了许多新对第三代系统，由于它提供了许多新的业务，因此，业务量的预测变得更加困的业务，因此，业务量的预测变得更加困难。对于数据业务，需要估计每个用户每难。对于数据业务，需要估计每个用户每秒所需的平均速率。秒所需的平均速率。 对于电路交换的用户，平均呼叫时间对于电路交换的用户，平均呼叫时间和业务类型、客户类型和资费有关。对于和业务类型、客户类型和资费有关。对于其他业务，定义平均呼叫时间非常困难，其他业务，定义平均呼叫时间非常困难，因为没有经验可借鉴。因此，应该以一个因为没有经验可借鉴。因此，应该以一个合理的

38、精确度来预测业务量。合理的精确度来预测业务量。 2WCDMA无线网络软容量无线网络软容量 与与GSM系统提供的硬容量不同，系统提供的硬容量不同，WCDMA无线网络可以提供软容量。无线网络可以提供软容量。 如果相邻小区系统用户较少时，在如果相邻小区系统用户较少时，在WCDMA系统中被认为是增加了软容量。系统中被认为是增加了软容量。软容量定义为在软拥塞的条件下厄朗容量软容量定义为在软拥塞的条件下厄朗容量的增加。的增加。 当平均每个小区具有相同的最大信道当平均每个小区具有相同的最大信道数时，软阻塞与硬阻塞相比的厄朗容量增数时，软阻塞与硬阻塞相比的厄朗容量增加量为加量为软容量软容量 = 厄朗容量（软拥

39、塞）厄朗容量（软拥塞）/厄朗容厄朗容量（硬拥塞）量（硬拥塞）1 3容量规划容量规划 WCDMA系统是一套典型的自干扰受系统是一套典型的自干扰受限系统，它的容量与系统负荷、噪声、干限系统，它的容量与系统负荷、噪声、干扰水平密切相关。扰水平密切相关。 影响影响WCDMA系统容量的主要因素包系统容量的主要因素包括基站端发射功率、邻区干扰水平、业务括基站端发射功率、邻区干扰水平、业务质量、终端性能、无线环境、用户类别、质量、终端性能、无线环境、用户类别、软切换比例、功率控制、公共信道与业务软切换比例、功率控制、公共信道与业务信道的功率配比等。信道的功率配比等。 无线容量规划将通过对系统安全负荷、无线容

40、量规划将通过对系统安全负荷、噪声及干扰的分析，从业务承载角度来计噪声及干扰的分析，从业务承载角度来计算每个基站、每个载扇支持的业务量，并算每个基站、每个载扇支持的业务量，并依据业务需求估算所需站点数或载扇数。依据业务需求估算所需站点数或载扇数。容量规划的结果很大程度上受限于系统安容量规划的结果很大程度上受限于系统安全负荷和干扰水平，并与无线覆盖规划的全负荷和干扰水平，并与无线覆盖规划的结果矛盾同一。结果矛盾同一。 WCDMA的频率复用系数为的频率复用系数为1，该系统，该系统是干扰受限系统，所以容量规划的实质是是干扰受限系统，所以容量规划的实质是对干扰量的估计。对于下行负荷的估计，对干扰量的估计

41、。对于下行负荷的估计，一个重要方面是对于基站发信功率的估计。一个重要方面是对于基站发信功率的估计。 这里所说的功率为平均功率，而不是这里所说的功率为平均功率，而不是小区边沿峰值发射功率。对于每个用户所小区边沿峰值发射功率。对于每个用户所要求的最小功率，由基站到移动台平均衰要求的最小功率，由基站到移动台平均衰耗及移动台灵敏度决定，条件是不存在多耗及移动台灵敏度决定，条件是不存在多接入引起干扰（包括小区内和小区外）。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少功干扰引起的噪声提升使得移动台所需最少功率比原来有了提高，最后使得系统能接入的用户率比原来有了提高，最后使得系

42、统能接入的用户数得以减少。数得以减少。 WCDMA容量规划的关键性能指标包括：并容量规划的关键性能指标包括：并发用户数，数据吞吐量，系统负载因子，阻塞率发用户数，数据吞吐量，系统负载因子，阻塞率与延时等。与延时等。 （1）上行单业务环境下容量估算）上行单业务环境下容量估算（2）上行负载因子）上行负载因子（3）下行负载因子）下行负载因子负载因子：小区当前负载相对于理论最大负载因子：小区当前负载相对于理论最大负载的比值。负载的比值。0.5的负载因子相当于的负载因子相当于50%的负荷程度。的负荷程度。0b0b0b0SSIR =(N -1)S+N WSSIR (N -1)SER1N N 1E/ N (

43、i)W /R1=N 1E/ N1 i因 为考 虑 到 相 邻 小 区 干 扰 ， 引 入 复 用 因 子（ + ） 4WCDMA无线网络规划中提高无线网络规划中提高系统容量的方法系统容量的方法 在实际网络规划中，提高在实际网络规划中，提高WCDMA系系统上下行容量的方法如下。统上下行容量的方法如下。（1）运营商启用新的频率，即采用）运营商启用新的频率，即采用新的频点，依靠增加第二、三载波来新的频点，依靠增加第二、三载波来实现容量的增加。实现容量的增加。 （2）使用功分器，即一个扇区的功）使用功分器，即一个扇区的功率可分配到更多的扇区中使用，通过率可分配到更多的扇区中使用，通过减少每个用户的发射

44、功率来实现站点减少每个用户的发射功率来实现站点容量的提高。容量的提高。 （3）采用发分集。）采用发分集。 （4）可以采用扇区化，即增加某个）可以采用扇区化，即增加某个基站的扇区数，在话务量很高的密集基站的扇区数，在话务量很高的密集城区、城区，增加基站的扇区数是提城区、城区，增加基站的扇区数是提高容量的一种方法，这是因为使用多高容量的一种方法，这是因为使用多个方向的天线而使天线增益提高的结个方向的天线而使天线增益提高的结果；增加扇区还有助于解决码资源限果；增加扇区还有助于解决码资源限制的问题。制的问题。 （5）另外，使用低比特率编码模式）另外，使用低比特率编码模式也可提高也可提高WCDMA系统的

45、话音容量。系统的话音容量。图图5-7 容量容量-覆盖分析的迭代过程覆盖分析的迭代过程 5.3.3 扰码规划扰码规划 WCDMA系统采用码分多址的无线接系统采用码分多址的无线接入方式，不需频率规划，但是由于入方式，不需频率规划，但是由于WCDMA无线网络区分不同的用户和基站无线网络区分不同的用户和基站主要靠不同的扰码，所以需要进行扰码规主要靠不同的扰码，所以需要进行扰码规划。划。 通过通过WCDMA无线网络的扰码规划，无线网络的扰码规划，可以确定两个使用相同扰码的小区的复用可以确定两个使用相同扰码的小区的复用距离，区分各小区。距离，区分各小区。 1扰码规划概述扰码规划概述 而在而在WCDMA 系

46、统中，它主要采用码系统中，它主要采用码分多址的接入方式，并且由于是异步系统，分多址的接入方式，并且由于是异步系统，所以所以WCDMA网络频率规划不同于网络频率规划不同于GSM网网络的频率规划和络的频率规划和IS-95 CDMA网络的网络的PN偏偏置规划。置规划。 在在WCDMA网络中，区分不同的用户网络中，区分不同的用户和基站主要是靠不同的扰码，所以对和基站主要是靠不同的扰码，所以对WCDMA无线网络中对扰码的规划非常重无线网络中对扰码的规划非常重要。要。 长扰码：长扰码：10ms, 38400个码片，速率为个码片，速率为3.84Mchip/s，采用，采用25阶阶Gold序列。用于序列。用于R

47、ake接收机的情况。接收机的情况。 短扰码：短扰码：256个码片，用于多用户检测个码片，用于多用户检测或干扰相消接收机的情况。或干扰相消接收机的情况。 这两种扰码族都具有几百万个可用扰这两种扰码族都具有几百万个可用扰码，码，不需要进行规划不需要进行规划，移动台在建立链接，移动台在建立链接时，由时，由RNC负责分配。负责分配。上行链路扰码：用于区分用户上行链路扰码：用于区分用户 采用长扰码：采用长扰码：18阶阶Gold序列。不采用序列。不采用 短扰码，共短扰码，共218-1=262143个码，为了缩短移个码，为了缩短移动台搜索的时间，只采用其中的动台搜索的时间，只采用其中的512个作为个作为主扰

48、码，分为主扰码，分为64组，每组组，每组8个。个。 每个小区仅分配一个主扰码。每个小区仅分配一个主扰码。一般地，所谓的扰码规划就是指下行扰码一般地，所谓的扰码规划就是指下行扰码的规划。的规划。下行链路扰码：用于区分不同的小区下行链路扰码：用于区分不同的小区 2扰码规划的原理扰码规划的原理 WCDMA系统中的扰码规划类似于系统中的扰码规划类似于GSM系系统中的频率规划，主要是为小区分配主扰码。统中的频率规划，主要是为小区分配主扰码。 每个小区分配一个主扰码，如果小区数量超每个小区分配一个主扰码，如果小区数量超过了过了512个，则重新分配一个主扰码个，则重新分配一个主扰码 给它。需要给它。需要保证

49、相同主扰码的小区距离足够远，保证相同主扰码的小区距离足够远，为什么？为什么？ 扰码规划的主要思想是确定两个使用相同扰扰码规划的主要思想是确定两个使用相同扰码的小区的最小无线传播距离，和码的小区的最小无线传播距离，和GSM频率规频率规划一样，这个距离成为划一样，这个距离成为复用距离复用距离。 由于扰码是用于区分小区的，可用于由于扰码是用于区分小区的，可用于移动台的初始接入网络、小区重选及切换移动台的初始接入网络、小区重选及切换等，所以扰码分配在系统规划中是非常重等，所以扰码分配在系统规划中是非常重要的。要的。 3扰码规划的方法扰码规划的方法（1）主扰码的作用）主扰码的作用 3GPP有关有关WCD

50、MA的规范规定了用户的规范规定了用户终端在小区搜索过程中，采用主扰码而不终端在小区搜索过程中，采用主扰码而不是小区识别码（是小区识别码（Cell ID）识别不同的小区，）识别不同的小区，因此，每个小区需要分配、并且因此，每个小区需要分配、并且只能分配只能分配1个主扰码。个主扰码。（2）可用的主扰码资源）可用的主扰码资源 WCDMA无线网络中使用的主扰码是无线网络中使用的主扰码是Gold码族，码族，512个主扰码之间具有最佳的个主扰码之间具有最佳的自相关和互相关特性。自相关和互相关特性。 问题：问题： WCDMA中相邻小区能否使用相邻扰中相邻小区能否使用相邻扰码？码？ GSM中相邻小区能否使用相

51、邻频率？中相邻小区能否使用相邻频率？ （3）主扰码的复用）主扰码的复用 由于由于WCDMA无线网络中一个频率上无线网络中一个频率上的小区数目远大于主扰码的数量，因此，的小区数目远大于主扰码的数量，因此，主扰码也存在复用问题。主扰码也存在复用问题。 主扰码复用需要满足的原则是：在网络主扰码复用需要满足的原则是：在网络中中 的任意位置不会产生扰码冲突问题。的任意位置不会产生扰码冲突问题。 即用户终端在网络中的任意位置，可即用户终端在网络中的任意位置，可以由搜索到的主扰码确定一个唯一的小区，以由搜索到的主扰码确定一个唯一的小区，而不会出现用户终端搜索到的主扰码在某而不会出现用户终端搜索到的主扰码在某

52、一位置上有可能是来自两个不同小区的情一位置上有可能是来自两个不同小区的情况。扰码冲突会导致干扰剧增、容量下降，况。扰码冲突会导致干扰剧增、容量下降，扰码规划时必须避免这一情况的发生。扰码规划时必须避免这一情况的发生。 1，相邻小区不能使用相同的主扰码。，相邻小区不能使用相同的主扰码。2，仅当满足一定的条件时，同一频率上的，仅当满足一定的条件时，同一频率上的两个小区才能复用同一个主扰码。两个小区才能复用同一个主扰码。 A小区用扰码小区用扰码n, B小区也能用扰码小区也能用扰码n的条件为：的条件为：A小区小区内的任意位置，用户收到来自内的任意位置，用户收到来自B小区的导频信道的载干小区的导频信道的

53、载干比低于用户终端导频信道的接收门限（一般为比低于用户终端导频信道的接收门限（一般为-20dB）。）。B小区内也要满足同样的条件。小区内也要满足同样的条件。 3，若，若A： 主服务区主服务区 B：干扰区：干扰区 。 则则A，B小区都能采用小区都能采用同一个主扰码同一个主扰码n的条件为：用户的条件为：用户在在A小区内的任意位置接收到的导频信号与小区内的任意位置接收到的导频信号与B小区的导小区的导频信号的比值大于一定的门限（最小取值一般为频信号的比值大于一定的门限（最小取值一般为-24dB）。）。B小区内也要满足同样的条件。小区内也要满足同样的条件。 4，在软切换或更软切换时可能产生扰码冲，在软切

54、换或更软切换时可能产生扰码冲突。突。 小区小区A的主扰码为的主扰码为1，邻集列表为（，邻集列表为（2，3，4，5），分），分别为别为B，C，D，E小区的主扰码。小区的主扰码。 小区小区B的主扰码为的主扰码为2 ，邻集列表为（，邻集列表为（1，3，4，6），），分别为分别为A，C，M，N小区的主扰码。小区的主扰码。 即即M，D共用一共用一个主扰码个主扰码4。 A向向B软切换过程中，有效导频为（软切换过程中，有效导频为（1，2），其维持的），其维持的邻集列表为（邻集列表为（3，4，5，6），其中），其中3，5，6分别指小区分别指小区C，E和和N。不过。不过4却存在歧义，却存在歧义，是是M还是还是D

55、小区小区？如果？如果此时检测到主扰码此时检测到主扰码4，试图向扰码号为，试图向扰码号为4的小区切换时，的小区切换时，无法确定，冲突！无法确定，冲突！（4）边界小区的主扰码协调）边界小区的主扰码协调 在在GSM系统中，由于频率数量少、复系统中，由于频率数量少、复用次数多，相邻业务区边界基站的频率规用次数多，相邻业务区边界基站的频率规划必须事先协调好，否则将导致边界基站划必须事先协调好，否则将导致边界基站的频率冲突问题。的频率冲突问题。 问题严重时，可能还需要对某个业务问题严重时，可能还需要对某个业务区重新进行频率规划。区重新进行频率规划。在窄带在窄带CDMA系统中，一般采用保留若干系统中，一般采

56、用保留若干个个PN码专用于边界基站的方法。由于可用码专用于边界基站的方法。由于可用的的PN码数量相对富余，所以比较容易进行码数量相对富余，所以比较容易进行规划和协调。规划和协调。WCDMA的主扰码数量多，有的主扰码数量多，有512个，数量个，数量富余，边界小区的主扰码规划和协调相对富余，边界小区的主扰码规划和协调相对容易得多。容易得多。可以保留若干个主扰码专用于边界小区，可以保留若干个主扰码专用于边界小区，16个或个或32个。个。（5）微蜂窝小区的主扰码规划）微蜂窝小区的主扰码规划 在扰码规划上，微蜂窝小区并没有什在扰码规划上，微蜂窝小区并没有什么不同于宏蜂窝小区的特别要求。微蜂窝么不同于宏蜂

57、窝小区的特别要求。微蜂窝小区和宏蜂窝小区完全可以一同进行扰码小区和宏蜂窝小区完全可以一同进行扰码规划。当然，如果有其他特殊情况需要考规划。当然，如果有其他特殊情况需要考虑时，也可以保留若干个主扰码专用于微虑时，也可以保留若干个主扰码专用于微蜂窝小区。蜂窝小区。（6）多载频下的主扰码规划）多载频下的主扰码规划 WCDMA无线网络中的一个信道对应无线网络中的一个信道对应于某个频率上的一个扩频码和一个扰码。于某个频率上的一个扩频码和一个扰码。用户终端在搜索小区时，首先要锁定在某用户终端在搜索小区时，首先要锁定在某个频率上，在此基础上才有识别主扰码组个频率上，在此基础上才有识别主扰码组和主扰码的过程和

58、主扰码的过程! 因此，因此，不同频率上的不同频率上的WCDMA小区，在扰码问题上是互不相关小区，在扰码问题上是互不相关的。的。 或者说，如果某个小区启用了多载频，或者说，如果某个小区启用了多载频，则不同载频之间的主扰码之间没有必然的则不同载频之间的主扰码之间没有必然的关系。当然，这也意味着启用了多载频的关系。当然，这也意味着启用了多载频的小区，完全可以在小区，完全可以在不同频率不同频率上使用上使用相同的相同的主扰码。主扰码。（7）主扰码规划策略）主扰码规划策略 随机分配随机分配 按地理位置顺序分配按地理位置顺序分配 按主扰码组分配按主扰码组分配 不同策略对小区搜索速度的影响不同策略对小区搜索速

59、度的影响1）不同的主扰码分配策略可能会造成不同）不同的主扰码分配策略可能会造成不同的小区搜索速度。的小区搜索速度。例如，若采用顺序搜索，解调例如，若采用顺序搜索，解调7号主扰码将比号主扰码将比0号主扰码多花费号主扰码多花费7个时隙。但若采用随机个时隙。但若采用随机分配，则时间是相同的。分配，则时间是相同的。2）不同的策略可能影响的仅是小区搜索速）不同的策略可能影响的仅是小区搜索速度，只发生在用户终端初始化时。度，只发生在用户终端初始化时。在空闲模在空闲模式下，用户终端总是不停地更新新激活集，侯选集以及式下，用户终端总是不停地更新新激活集，侯选集以及测量集的信息，所有的小区都在广播它的邻小区的主

60、扰测量集的信息，所有的小区都在广播它的邻小区的主扰码，用户终端很容易识别邻小区的主扰码，不需要像初码，用户终端很容易识别邻小区的主扰码，不需要像初始化小区那样搜索。始化小区那样搜索。 4扰码规划小结扰码规划小结 由于主扰码采用的是自相关和互特性由于主扰码采用的是自相关和互特性良好的良好的Gold码族，并且资源丰富，与码族，并且资源丰富，与GSM中的频率规划以及窄带中的频率规划以及窄带CDMA中的中的PN码规码规划相比，划相比，WCDMA系统中的主扰码规划更系统中的主扰码规划更为灵活、更易实施。在主扰码出现复用的为灵活、更易实施。在主扰码出现复用的情况下，只需避免发生扰码冲突问题即可。情况下，只