WCDMA系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃:第7章? WCDMA系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
7.1? 概述
隨著第三代移動通信技術(shù)的興起，UMTS網(wǎng)絡(luò)的建立將帶來一場深刻的革命，這對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也提出了更高的要求。目前，引起了公眾對這一新技術(shù)的極大興趣。第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)正方興未艾。這一全新的移動通信技術(shù)與傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃有著本質(zhì)的不同。在全球范圍內(nèi)，人們正緊鑼密鼓地開發(fā)和研制新的規(guī)劃工具和計(jì)算方法，設(shè)計(jì)新的工作流程。
UMTS同GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的比較：
1. GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基于基站的傳播分析。根據(jù)基站的發(fā)射功率和天線配置，計(jì)算其覆蓋區(qū)域。通常只對下行鏈路進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)镚SM技術(shù)不考慮上行鏈路的情況。下一步是由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師分析所需的小區(qū)容量。根據(jù)計(jì)算得到的小區(qū)面積，就可借助電子地圖估算各個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)量，再通過話務(wù)量模型（如Erlang-B或Erlang-C)算出所需的信道數(shù)目。接下來就是給基站分配頻率，要做到相同的頻率只能在具有足夠間距的小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用，以免產(chǎn)生干擾。
如果將來網(wǎng)絡(luò)必須擴(kuò)容，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師只需給相應(yīng)的小區(qū)分配新的信道。只要在總體頻率規(guī)劃中還有合適的頻率，并且擴(kuò)容量不超出基站的最大容量，就沒有必要對網(wǎng)絡(luò)作其它改動。否則，就必須增加新的基站或扇區(qū)，還要重新進(jìn)行頻率計(jì)算和信道分配。
2. UMTS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
UMTS網(wǎng)規(guī)相對GSM網(wǎng)規(guī)來說，具有以下一些主要不同點(diǎn)：
小區(qū)呼吸：
CDMA網(wǎng)絡(luò)與GSM網(wǎng)絡(luò)完全不同。由于不再把信道和用戶分開考慮，也就沒有了傳統(tǒng)的覆蓋和容量之間的區(qū)別。一個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)量越大，小區(qū)面積就越小。因?yàn)樵贑DMA? 網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)量增多就意味著干擾的增大。這種小區(qū)面積動態(tài)變化的效應(yīng)稱為“小區(qū)呼吸”?？梢酝ㄟ^下面這個(gè)形象的例子加以說明。在一次朋友的生日派對上，來了許多客人。同時(shí)講話的人愈多，就愈難清對話方的聲音。如果開始是您還能同位于房間另一頭的熟人進(jìn)行交談，那么當(dāng)房間內(nèi)的嘈雜聲達(dá)到一定程度后，您就根本無法聽明白對方的話。這說明談話區(qū)的“小區(qū)半徑”縮小了。UMTS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師面對的是一個(gè)動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)。
在規(guī)劃UMTS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先必須考慮網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容性。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師不可能象規(guī)劃GSM網(wǎng)絡(luò)那樣，簡單地給相關(guān)的小區(qū)增配頻率。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃初期就必須考慮一個(gè)確定的信號余量，在計(jì)算小區(qū)面積時(shí)作為因業(yè)務(wù)量增多而產(chǎn)生干擾的“補(bǔ)償”。這表明，從一開始，就需要用較小的小區(qū)或者更多的基站建網(wǎng)，這也意外著投資成本的提高。如果業(yè)務(wù)量信號余量定得太小，那就只有一條出路，即建造更多的基站。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師必須注意到上述問題，因?yàn)閱我坏靥岣甙l(fā)射功率并不能消除因業(yè)務(wù)量增多而引起的接受信號的惡化。發(fā)射功率的提高只能改善某一小區(qū)的接受信號，其付出的代價(jià)是增加了對所有相鄰小區(qū)的干擾，從而影響了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。
提高發(fā)射功率不能無限期地?cái)U(kuò)大CDMA小區(qū)的有效范圍或容量（對CDMA網(wǎng)絡(luò)來說兩者是同義詞）。當(dāng)UMTS網(wǎng)的發(fā)射功率提高一倍時(shí)，小區(qū)的容量只增加百分之十。發(fā)射功率的提高雖然增大了小區(qū)的有效范圍，但是為滿足遠(yuǎn)程手機(jī)用戶的需要，必須超比例地增加發(fā)射功率，這必然影響到其他手機(jī)用戶的通話質(zhì)量。我們回到上述派對的例子，您可以通過提高嗓音同位于房間另一頭的熟人繼續(xù)交談下去，而其他客人為了聽清對方的聲音也必須同時(shí)大聲說話。這樣一來，整個(gè)房間只能淹沒在一片嘈雜聲中。
發(fā)射功率和小區(qū)容量之間的對應(yīng)關(guān)系是漸近式的。UMTS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師必須減少網(wǎng)絡(luò)的滿載率，因?yàn)閁MTS小區(qū)的負(fù)載很容易達(dá)到飽和。具體參數(shù)取決于各種不同的業(yè)務(wù)，當(dāng)然也與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商愿意承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。一般來說，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)滿載因子預(yù)設(shè)為百分之六十。在此，“小區(qū)呼吸”效應(yīng)得到了應(yīng)用。相鄰小區(qū)之間可以相互補(bǔ)償負(fù)載容量，人們稱之為軟負(fù)荷。由于成本原因，不能大規(guī)模地增加網(wǎng)絡(luò)的容量。對數(shù)據(jù)傳輸量很高的UMTS業(yè)務(wù)所作的數(shù)學(xué)論證表明，服務(wù)小區(qū)從相鄰小區(qū)借用負(fù)載容量的概率隨數(shù)據(jù)傳輸量的增大而增加。這是一個(gè)令人滿意的結(jié)果。
遠(yuǎn)近效應(yīng)問題：
CDMA網(wǎng)絡(luò)的另一典型問題是所謂的遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。因?yàn)橥恍^(qū)的所有用戶分享相同的頻率，所以對整個(gè)系統(tǒng)來說，每個(gè)用戶都以最小的功率發(fā)射信號顯得極其重要。我們還是舉上述派對的例子，房間里只要有一個(gè)人高聲叫嚷，就會妨礙所有其他在座客人的交流。在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，可以通過調(diào)整功率來解決這一問題。例如UMTS網(wǎng)絡(luò)使用的是一個(gè)閉環(huán)控制電路，其頻率為1500HZ。而GSM網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)整功率的控制電路頻率為2HZ，并且只針對上行鏈路。