3G无线网络规划方法研究（转）
从技术上来看，第三代移动通信系统具有更高的容量、更高的速率等诸多优势，但同时也给无线网络规划带来新的问题。本文从3G无线网络规划的特点和难点入手，提出无线网规划的框图，并详细讨论框图中的每个环节，最后进行了小结。
一、3G无线网规划的特点
1.1多业务特性
第三代移动通信系统是以提供多媒体业务为特征的，网络同时承载了话音、电路数据、分组数据等多项业务。不同类型、不同速率的业务对无线信号的覆盖强度、干扰情况要求不同；在同一无线环境下，不同业务的覆盖范围也是不一致的，这将给无线网规划带来更大的复杂性。
1.2CDMA技术带来的变化
3G系统的覆盖、容量、质量不是孤立的，而是彼此关联的，与传统的TDMA系统不同，CDMA无线网覆盖不是简单取决于发射功率、天线高度、天线增益等参数，而是与网上实际的话务分布等因素相关，这也就导致了所谓的CDMA软覆盖特性，具体表现为在话务密度较高的地区，基站覆盖范围较小；话务密度较低的地区，基站覆盖范围较大。除此之外，CDMA系统全网可以采用同样的频点进行组网，无线网规划中不存在频率分配问题，大大地提高了CDMA系统的容量，但同时带来了更为复杂的功率分配，使得CDMA系统成为一个牵一发而动全身的系统。
二、3G无线网规划流程
与2G系统类似，无线网规划是整个3G系统规划中的难点和重点，无线网网络规划的好坏将直接影响到3G的投资规模、覆盖范围、网络性能、服务质量等，并将对下一步的网络运行维护、网络扩展等产生重大影响。
结合3G无线网的特点，我们提出了如下的3G无线网规划流程。
图1 3G无线网络规划流程
下面我们结合3G无线网规划的特点对主要环节中进行说明。
2.1覆盖要求
首先应根据各类业务需求预测及总体发展策略，提出各类业务的无线覆盖范围。3G无线覆盖要求可以用业务类型、覆盖区域、覆盖概率和穿透损耗等指标来进行表征。
业务类型包括12.2K话音业务、64K电路数据业务、64K分组业务、144K分组业务、384K分组业务等；覆盖区域可划分为市区(可进一步细分为密集城区、普通城区、郊区等)、县城、乡镇及交通干线、旅游景点等。覆盖概率有边缘覆盖概率和区域覆盖概率两种，边缘覆盖概率反映的是在小区边缘接收信号的强度；区域覆盖概率反映的是在整个区域中接收信号的强度。
对于不同的业务，不同的覆盖区域，不同的覆盖概率，其要求的衰落储备不同，典型的衰落储备在3-7dB。此外，覆盖要求中还需考虑穿透损耗，不同地理区域对穿透损耗的考虑不同，一般对于市区要考虑建筑物穿透损耗。典型情况下，大中型城市的市区穿透损耗一般在15-20dB，中小城市在10-15dB。
2.2用户模型
用户模型可分为用户业务行为和用户分布两部分。
由于3G数据业务的多样化，一般按承载层对业务分类，电路域的业务分12.2K话音和64K可视电话，分组域的业务分PS(分组业务)64K、PS128K和PS384KIP承载业务。
用户的电路域业务行为用爱尔兰表示，用户的分组域业务行为用忙时数据量(KByte/BH)表示；用户的分布用每平方公里的用户数来表征，由于3G是多业务环境，不同业务有不同的用户分布。
国外一些运营商已经部署3G网络并进行了商用，积累了一定的用户行为和用户分布的数据。对于没有3G的地区，对用户行为和用户分布可以基于对已有GSM网络的统计和进行一定的假设分析。通过调查规划区域的国民经济和地理概况，现有的用户发展情况和网络话务统计数据预测3G用户发展、用户业务行为及话务分布。
用户的话务行为和用户分布两者相乘，得到业务密度，它综合反映了用户话务行为和用户分布，业务密度图作为网络仿真阶段的一个重要输入。电路域业务可以用Erl/km²表征，分组域业务可以用Kbps/km²表征。
2.3传播模型
传播模型的选择与校正方面，3G无线网规划与2G是基本相同的，这里我们不再具体介绍。
2.4预规划
由于3G无线网网络覆盖与网络容量是密切相关的，在网络仿真之前，为提高无线网网络规划的有效性，应事先在覆盖范围和所需容量之间进行平衡，估算所在区域的基站数量和信道配置，这就是预规划。在预规划中，一般采用迭代预规划方法，该方法是在预测好规划区域的业务密度下，先假设基站半径为R，通过迭代使输入R和输出R相等，然后输出结果。其上行迭代的条件是基站noiserise小于设计值，下行迭代的条件是基站下行功率小于其允许输出最大值。而我们在3G无线网规划中，考虑到3G无线网络初期建网的特点和工程实施方面的因素，可以简化预规划方法。我们将预规划分为以下三步。
(1)从覆盖角度出发计算最小基站数
根据覆盖要求通过链路预算进行无线网规划。链路预算的目的就是得到一个合理的宏蜂窝站距建议，并依据此建议对网络进行初步规划(作为网络仿真的基础)。
在CDMA系统中，链路预算与系统负荷相关，负荷增大，小区半径将缩小。因此系统负荷是网络设计的一个重要指标。具体的系统负荷设计和网络的发展策略和无线网的建网思路相关。网络的不同建设阶段，对系统负荷的要求不同，在网络初期对于市区考虑到容量的潜力，一般按高负荷进行设计，对于其它地区，客户和话务的增长相比城区来说较缓慢，可以按照低负荷进行设计。在网络规划中，一般按照城区50%的上行负荷，郊区30%～40%的上行负荷，农村20%～30%的上行负荷来考虑。
另外，根据仿真，在网络负载低于50%的情况下，相同承载速率的覆盖明显受限于上行链路。另外，下行覆盖的提高可以通过增大下行基站输出功率而提高。因此根据链路预算进行的覆盖分析一般对上行链路来进行。
典型的上行链路预算如下：
一般情况下，市区最大允许的路径损耗在130dB左右，采用COST-231模型，在基站天线高度25-30米，小区半径500米左右。
(说明：表中参数为3GPP推荐值)
得到小区半径以后就可以计算得到小区的覆盖面积
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