第8章無線網路規劃

2021-08-25 13:45:26 字數 2748 閱讀 8077

harri holma, zhi-chun honkasalo, seppo hmlinen, jaana laiho,

kari sipil and achim wacker

這一章介紹wcdma無線網路規劃,包括初始布局、容量與覆蓋的詳細規劃和網路優化。wcdma無線網路規劃過程如圖8-1所示。在初始布局階段,根據運營商的要求和區域內的無線傳播環境,估計基站站點的大致數目、基站及其配置和其他網路元素。

初始布局必須實現運營商對覆蓋、容量和業務質量的要求。在wcdma網路中容量與覆蓋密切相關,因此在網路的初始布局中必須同時考慮兩者。wcdma網路的初始布局在8.

2節中介紹。

8.3節介紹容量與覆蓋的詳細規劃,並介紹了一種wcdma的規劃工具。在詳細規劃中,需要每個區域的實際傳播地圖和運營商的業務估計。

由規劃工具和/或規劃者選擇基站位置和網路引數,詳細規劃之後就可以分析每個小區的容量和覆蓋。8.3節給出詳細規劃的乙個研究例項,並進行了容量和覆蓋分析。

當網路運營時,通過測量可觀察它的效能,並且可利用這些測量結果來顯示並優化網路效能。使用智慧型工具和網路元素也可自動進行規劃和優化過程。網路優化在8.

3節中介紹。

由於大多數wcdma網路都是在gsm網路之上建設的,因此還需要考慮gsm協同規劃的問題。在8.4節中將介紹聯合規劃。

當設計任何寬頻系統而又不可能提供較大保護頻帶時,就必須考慮鄰道干擾。8.5節分析了運營商間的干擾影響並提出網路規劃的解決方案

在8.6節中,將比較umts核心頻段為2.1ghz的wcdma與在美國採用的核心頻段為1.9ghz的wcdma兩者的不同。

wcdma無線網路初始布局是乙個基於運營商對以下方面的要求,估計可能的配置和網路裝置數量的過程。

覆蓋:● 覆蓋區域

● 區域型別資訊

● 傳播條件

容量:● 可用頻譜

● 使用者增長**

● 業務密度資訊

服務質量:

● 區域位置概率(覆蓋率)

● 阻塞率

● 終端使用者吞吐量

初始布局包括無線鏈路預算、覆蓋分析、容量估計,以及最後對於站點、基站硬體、無線網路控制器(rnc)、不同介面裝置和核心網路元素(即電路交換域和分組交換域核心網)等數量上的估計。

本節介紹wcdma上行鏈路的鏈路預算。鏈路預算中有一些wcdma的特定引數,而基於tdma無線接入的系統(如gsm)不採用是這些引數的。最重要的一些引數有:

● 干擾餘量

在鏈路預算中需要干擾餘量,因為小區負荷或者說負載因子會影響覆蓋,參見8.2.2節。

系統允許的負荷越大,則上行鏈路中所需的干擾餘量越大,從而導致覆蓋區域越小。在覆蓋受限的情況,建議採用較小的干擾餘量;而在容量受限的情況,應採用較大的干擾餘量。在覆蓋受限的情況,小區尺寸受限於鏈路預算中的最大允許路徑損耗,並且不能採用基站站點的最大空中介面容量。

覆蓋受限情況時干擾餘量的典型值是1.0~3.0db,相應於20~50%的負荷。

● 快衰落餘量(=功控餘量)

為保證適當的閉環快速功控,移動臺發射功率需要有一定的餘量。這特別適用於慢速移動的步行移動使用者,此時快速功控能有效補償快衰落。功控餘量問題請參考[1]。

9.2.1節討論了快速功控的效能。

對慢速移動的移動使用者,快衰落餘量的典型值是2.0~5.0db。

● 軟切換增益

切換——軟切換或硬切換——通過減少所需的對數正態衰落餘量,帶來乙個對抗慢衰落(=對數正態衰落)的增益。這是因為基站間的慢衰落是部分不相關的,通過切換移動台能選擇乙個更好的基站。由於巨集分集合並的作用,軟切換降低了相對於單個無線鏈路所需的eb/n0值,帶來了乙個對抗快衰落的附加巨集分集增益。

以下示例中假設軟切換總增益在2.0db和3.0db之間,它包括對抗慢衰落和快衰落的增益。

9.3節將討論切換,對於覆蓋的巨集分集增益詳見11.2.

1.4節。

鏈路預算中的其他引數請參考[2]的第7章。下面對於umts典型業務,列舉了鏈路預算的三個例子:採用amr聲碼器的12.

2kbps話音業務,144kbps實時資料業務和384kbps非實時資料業務,在城市巨集小區環境中被規劃的上行鏈路雜訊惡化量為3db。給這個上行鏈路雜訊惡化量預留了3db的干擾餘量。鏈路預算中對接收機和發射機的假設見表8-1和表8-2。

表8-3中的鏈路預算是針對車內使用者的12.2kbps話音業務計算的,包括8.0db的車內損耗。

這種情況下沒有預留快衰落餘量,因為速率達120km/h時快速功控不能補償快衰落。要求的eb/n0假定為5.0db,這個要求的eb/n0取決於位元速率、業務、多徑分布、移動速率、接收機演算法和基站天線結構。

移動速率低,所要求的eb/n0也低,但另一方面,卻需要乙個快衰落餘量。因為需要快衰落餘量,偏低的移動速率在覆蓋初始布局中就成為典型的限制因素。表8-4給出了當室外基站提供的室內覆蓋概率為80%時,144kbps實時資料業務的鏈路預算。

表8-3和表8-4間的主要差別是處理增益不同,還有表8-4中的移動臺發射功率較高,而eb/n0要求較低。另外,為快速功控預留了4.0db的餘量,以補償速率為3km/h時的快衰落。

這裡假設建築物平均穿透損耗為15db。

在第q行給出的值表示在移動臺和基站天線之間的最大路徑損耗。第r行和第t行給出的附加餘量是為了確保在出現盲區時的室內覆蓋。這個盲區是由建築物、山體等造成的,以對數正態衰落作為模型。

第u行的數值則是用於計算小區尺寸的。

(續)續)表8-5給出了室外384 kbps非實時資料業務的鏈路預算。因為具有更高的位元速率,故處理增益比前面列表中的低。所需的eb/n0值也低於低位元速率時的要求值。

位元速率對eb/n0要求值的影響在11.2.1.

1節中討論。這裡鏈路預算的計算假設沒有軟切換。續)

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