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??? 本文介紹了WCDMA無線網(wǎng)絡設計的基本思想，并提出一些與其他系統(tǒng)共容的策略和后期的優(yōu)化方案。
??? 1、前言
??? 隨著3G移動通信技術日漸成熟，有關3G網(wǎng)絡的部署、設計也逐步提上日程。對于運營企業(yè)來說，一方面要部署多種無線設備，考慮覆蓋等問題；另一方面，后期應用也對無線網(wǎng)絡的優(yōu)化提出了挑戰(zhàn)。在無線網(wǎng)絡搭建之前的規(guī)劃、與之后的優(yōu)化和管理，是無線網(wǎng)絡真正可用的潤滑劑。WCDMA作為3G三大主流標準之一，它和傳統(tǒng)的2G、2.5G網(wǎng)絡有著顯著不同，這種不同，除了表現(xiàn)在無線接入網(wǎng)絡的設計上外，還表現(xiàn)在核心網(wǎng)絡的設計、支撐系統(tǒng)的規(guī)劃、業(yè)務平臺的開發(fā)等諸多方面。WCDMA網(wǎng)絡的規(guī)劃設計是比較復雜的，本文僅就一些大的原則提出WCDMA無線網(wǎng)絡設計的基本思想，并提出一些與其他系統(tǒng)共容的策略和后期的優(yōu)化方案。
??? 2、無線網(wǎng)絡設計流程
??? 網(wǎng)絡的覆蓋和容量不但與設備性能有關，還與每個小區(qū)基站的站點選擇、參數(shù)選擇、小區(qū)間干擾、網(wǎng)絡結構等因素有關，在綜合這些因素的過程中，逐步形成了系統(tǒng)的網(wǎng)絡規(guī)劃技術。具體規(guī)劃流程見圖1。
??? 圖1 WCDMA網(wǎng)絡規(guī)劃流程
??? 3、無線網(wǎng)絡規(guī)劃總體原則和主要性能指標
??? 3.1無線網(wǎng)絡設計總體原則
??? 第三代移動通信網(wǎng)絡設計應遵循以下4個主要原則。
??? (1)無線網(wǎng)絡覆蓋與業(yè)務規(guī)劃相結合。
??? (2)室外與室內覆蓋并重。
??? (3)網(wǎng)絡的設計要具有良好的向前擴展性，即系統(tǒng)容量能滿足用戶增長需要。
??? (4)要規(guī)劃好無線支撐系統(tǒng)的建設，能提供不同用戶的QoS等級服務。
??? (5)考慮網(wǎng)絡規(guī)劃規(guī)模、技術手段的未來發(fā)展和演進方向。
??? 3.2網(wǎng)絡規(guī)劃的主要技術指標
??? 無線網(wǎng)絡初始布局是基于運營商對多方面的考慮，包括對可能的配置和網(wǎng)絡設備數(shù)量的估計，主要包括以下3個方面。
??? (1)覆蓋：覆蓋區(qū)、區(qū)域類型信息、傳播條件。
??? (2)容量：可用頻譜、用戶增長預測、業(yè)務密度信息。
??? (3)服務質量：區(qū)域定位概率(覆蓋率)、阻塞率、終端用戶吞吐量。
??? WCDMA網(wǎng)絡中覆蓋、容量和通信質量3種性能緊密相關，容量增加將影響覆蓋質量，網(wǎng)絡性能難于預測。由于WCDMA網(wǎng)絡所支持的各種業(yè)務具有不同的特性，因此系統(tǒng)負荷和小區(qū)特性難于評估。這就對系統(tǒng)設計和優(yōu)化提出了更高的要求，隨著網(wǎng)絡的增長，覆蓋和容量的優(yōu)化將更加關鍵。
??? 4、WCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃方法
??? 4.1單一WCDMA網(wǎng)絡的情況
??? 用戶的分布、用戶的移動速度以及用戶業(yè)務模型都直接影響到無線網(wǎng)絡的覆蓋、容量和網(wǎng)絡性能。而傳統(tǒng)的鏈路運算、容量推算等方法都無法準確地反映未來網(wǎng)絡實際情況，只有采用上面流程中專用的網(wǎng)絡規(guī)劃和仿真工具，并建立準確的地理環(huán)境模型、用戶業(yè)務和行為模型，才能仿真出實際網(wǎng)絡的運行效果。我們可以從無線網(wǎng)絡覆蓋和業(yè)務兩個方面對基站的規(guī)劃設計進行預測。
??? (1)以無線網(wǎng)絡覆蓋為依據(jù)的基站預測設計方法。在這種設計方法中，首先要列出基站覆蓋的參考業(yè)務，主要關鍵點是業(yè)務類型、傳播模型、對傳播模型的校正、模型有效標準、基本覆蓋等。在確定以上因素的情況下進行基站預算：基站預算=總覆蓋面積/參考業(yè)務覆蓋范圍。
??? (2)以業(yè)務為依據(jù)的基站預測設計方法。在這種預算中，首先要確定業(yè)務的類型，包括分組業(yè)務和語音業(yè)務；第二，要確定總業(yè)務量的預測分布；第三，以坎貝爾模型算出基站預算；最后核算CS域剩余信道容量是否滿足PS承載，如不滿足，則根據(jù)數(shù)據(jù)承載需要增加基站預算。
??? 4.2WCDMA與TD-SCDMA混合組網(wǎng)
??? 雖然WCDMA與TD-SCDMA混合組網(wǎng)本質上是兩大陣營暫時互相妥協(xié)的產(chǎn)物，但由于雙方及各自內部在利益、立場、技術認識等方面存在一定分歧，根據(jù)WCDMA與TD-SCDMA兩個網(wǎng)絡關系的差異，目前業(yè)界中也存在兩種不同的混合組網(wǎng)方TD-SCDMA疊加在WCDMA網(wǎng)絡上的方案和TD-SCDMA與WCDMA互為補充方案。
??? 第一種方案的特點是WCDMA能夠保持地理上的連續(xù)覆蓋，更大程度上體現(xiàn)了WCDMA的發(fā)展利益，但也將在兩種制式的協(xié)調發(fā)展、終端研發(fā)、頻率干擾等方面面臨許多實際挑戰(zhàn)。
??? 第二種混合組網(wǎng)方案的發(fā)展思路是：利用WCDMA系統(tǒng)實現(xiàn)對農村/郊區(qū)/非熱點城區(qū)邊緣地帶的覆蓋；TD-SCDMA作為城區(qū)中的唯一3G制式熱點，以較高的頻譜效率提供針對非對稱、高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務以及大話務的承載。由于在城區(qū)中的基站數(shù)遠多于農村/郊區(qū)的基站數(shù)，這種方案更大程度上體現(xiàn)了TD-SCDMA的發(fā)展利益。
??? 4.3 3G與2G并存的情況
??? 對于傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡運營商來說，覆蓋廣泛的網(wǎng)絡、龐大的用戶群對于3G網(wǎng)絡來說既是優(yōu)勢也是限制因素。2G運營商既要保持其網(wǎng)絡覆蓋及用戶優(yōu)勢，又要引入3G技術，這必然會產(chǎn)生兩種系統(tǒng)的相互影響。如何通過網(wǎng)絡規(guī)劃將兩者之間的影響降到最低，使兩者能夠實現(xiàn)共容是亟待解決的問題。3G/2G網(wǎng)絡的相互影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
??? (1)無線接入網(wǎng)絡：主要是要考慮到2G/3G網(wǎng)絡間的漫游、切換，基礎設施公用(共站址、共享室內分布系統(tǒng)、共機房等)等方面。
??? (2)核心網(wǎng)：主要考慮到2G網(wǎng)絡中的信令網(wǎng)、承載網(wǎng)、BOSS系統(tǒng)，以及如何進行2G/3G之間“號碼攜帶NMP”等。
??? (3)業(yè)務網(wǎng)絡：智能網(wǎng)、業(yè)務平臺、業(yè)務管理平臺等。
??? 為了整合資源，使3G/2G做到很好地共容，在無線接入網(wǎng)規(guī)劃部分需要注意以下幾個問題。
??? (1)漫游：3GPP對于2G/3G之間的漫游、小區(qū)重選、系統(tǒng)設備、終端都指定了詳細的規(guī)范。并要求原有的BSS進行協(xié)議升級，以支持3G鄰近小區(qū)的廣播、系統(tǒng)間切換等特性。另外，為了支持系統(tǒng)間切換，MSC設備也需要進行相應的軟件升級。2G/3G雙重覆蓋時，我們傾向于3G用戶優(yōu)先接入3G網(wǎng)絡，并保持在3G網(wǎng)絡中。
??? (2)切換：現(xiàn)階段，在2G/2.5G和3G之間的切換還存在很多問題。3GPP只制定了R99版本的3G/2G之間的切換，因此，只有對原有的2G網(wǎng)絡升級到R99，才能夠支持系統(tǒng)間的切換。而升級原有的網(wǎng)絡，對于移動運營商是個巨大的風險。為解決以上問題，可以采取3GMSC兼容2GMSC的做法。
??? (3)基礎設施共用：包括共站址及機房、共享室內分布系統(tǒng)、共天饋系統(tǒng)等，充分利用現(xiàn)有資源，減少初期成本。
??? 5、WCDMA無線網(wǎng)絡后期優(yōu)化
??? 5.1優(yōu)化流程
??? WCDMA網(wǎng)絡無線優(yōu)化過程分3個階段，即初期勘察階段、RF優(yōu)化階段、全網(wǎng)性能測試階段。這3個階段互相獨立又互相結合，是一個完整的、不可分割的過程。
??? (1)初期勘查階段的第一步是進行RF的規(guī)劃和模擬分析，得到RF網(wǎng)絡性能表征圖，第二步是通過天線初始方向角和傾角保證基本的網(wǎng)絡覆蓋，通過單小區(qū)功能測試發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡問題，確保RF優(yōu)化階段工作的順利進行。
??? (2)在RF優(yōu)化階段，通過掃頻和路測等手段來進一步發(fā)現(xiàn)問題，如無線覆蓋空洞、導頻污染、鄰區(qū)丟失等問題。在此基礎上通過對天線高度、方向角和傾角調整和數(shù)據(jù)庫修改等工作進行優(yōu)化。
??? (3)系統(tǒng)性能階段主要通過路測進行呼叫性能的檢測和評估。采用不同業(yè)務下大量呼叫的路測結果分析結合系統(tǒng)統(tǒng)計的KPI指標，進一步對參數(shù)作修改和RF調整。
??? 系統(tǒng)各個階段都有助于形成標準的最優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫，也有利于對系統(tǒng)無線規(guī)劃模型的修正。
??? 5.2優(yōu)化手段
??? 5.2.1覆蓋
??? 覆蓋問題需要通過分別分析上下行方向的Ec和UE發(fā)射功率予以判定。下行方向Ec值就足以表示覆蓋的好壞，而不需要考慮Ec/No，但是如果結合容量和質量進行分析，則需要綜合考慮各種性能指標。
??? 5.2.2鄰區(qū)丟失
??? WCDMA系統(tǒng)中，丟失的鄰區(qū)因為不能及時增加到激活集中，就會產(chǎn)生干擾，引起下行掉話和上行呼叫質量的降低。
??? CPICH：Ec＞RxLevmin
??? Ec/Io＞Ec/Iomin
??? 當滿足小區(qū)選擇/重選條件時，小區(qū)就應當成為合法的鄰區(qū)，即滿足上述條件即可。如果僅根據(jù)CPICH_Ec/No進行HO判斷，則鄰區(qū)的判斷條件應該為：
??? CPICH：Ec/No＞Ec/Iomin
??? Ec/No最小值建議使用-16dB。
??? 5.2.3導頻污染
??? 如果最好服務區(qū)的CPICH_Ec很好而CPICH_Ec/No很差，則表明導頻污染存在。其判斷條件為：
??? 最好服務區(qū)：CPICH_Ec＞-100dBm
??? CPICH_Ec/Io＜-10dB
??? Ec值-100dBm為話音業(yè)務的要求。而Ec/No小于-10dB時，呼叫質量則無法保證。
??? 通過提高最好服務區(qū)的Ec值或者減小干擾小區(qū)的干擾，都有助于解決導頻污染問題。而如果導頻污染是由于小區(qū)重疊造成的，則需要進行天線傾角調整。
??? 5.2.4軟切換區(qū)域優(yōu)化
??? 軟切換區(qū)域優(yōu)化的目的是為了將系統(tǒng)中的軟切換區(qū)域限定在一個合理的范圍。因為過大的軟切換區(qū)域將會造成容量的丟失，因為每個UE都使用2個以上的鏈路進行連接，這樣呼叫需要多個信道資源和發(fā)射功率，它意味著NodeB下行容量的降低。對于上行來講，由于RNC進行信號選擇，所以對容量等沒有影響。
??? 切換太多，IuB容量將會浪費，切換太少又可能掉話。所以軟切換區(qū)域應控制在30%。
??? 6、結束語
??? 3G無線網(wǎng)絡的規(guī)劃是一個復雜浩大的工程，由于3G業(yè)務的多樣性和3G本身的許多特點，使得它的設計復雜度遠遠大于第二代移動通信系統(tǒng)的規(guī)劃。在我們構架出基本3G框架的基礎上還需要考慮3G/2G的共容，使系統(tǒng)間能夠方便的進行通信，并充分地利用已有的系統(tǒng)克服因站址選擇的局限性而導致不同系統(tǒng)共站址、共機房等造成的系統(tǒng)間的干擾問題。
工商網(wǎng)監(jiān)
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