基于WCDMA无线网络建设探讨分析

来源:用户上传      作者:

　　[摘要] 本文简述了WCDMA无线网络建设的三个阶级和设计，并对于存在一些问题分析。
　　一、引言
　　3G网络规划从整体思路上要满足覆盖、服务和成本综合最优的理念。为了打造一个精品网络，首先要确保良好的覆盖。WCDMA是一个自干扰、软容量的系统，覆盖、容量和质量密切相关，需要在保证覆盖的情况下合理设计，保证支持最大限度的负荷，同时又要控制系统干扰，使三者之间达到最好的平衡；其次，网络规划要确保良好的网络服务品质，为最终用户提供一个高品质的通信服务系统；最后，也是网络规划的最终目标，就是为运营商提供一套可盈利的网络，要求综合成本最低，即在确保上述精品网络覆盖、金牌服务品种的基础上，达到综合规划成本、建设成本和运维成本最低。
　　WCDMA网络规划可分为无线接入网网络规划和核心网网络规划两部分。其中，无线网络规划的目标是根据规划需求和网络特性，设定工程参数和无线资源参数，在满足信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下，使网络的工程成本最低，具体包括链路预算、容量和所需基站数目的计算，以及覆盖和参数规划等。与GSM网络规划相比，WCDMA网络规划因系统的软容量及大比特率和多样化混合业务的引入而变得较为复杂。
　　二、WCDMA无线网络建设的三个阶段
　　针对网络建设实施的长期性，WCDMA无线网络规划需要采用“一次规划，分步实施”的经济、灵活的策略，确保覆盖、服务和成本的最优化。一次规划的重点是要确保网络规划的战略目标，以规划为起点、以优化为手段，在初期就考虑后续扩容时如何降低对现网运行系统的影响，使无线网络易于建设和维护。但是，运营商有限的资金投入和放号用户的增长规律，决定了WCDMA网络建设不可能一步到位实现全网覆盖。因此，WCDMA网络建设大致可分为三个阶段：网络建设初期、网络发展期和网络成熟期。
　　1、WCDMA技术本身决定了网络建设初期以一个合理应用负荷，网络扩容采用增加载频为主、增加新站为辅的原则。如果在WCDMA网络建设初期基于覆盖建一层薄薄的网(低负荷)，随着容量的增加，基站间就会普遍出现覆盖漏洞。因此，在WCDMA网络中，由于容量需求而增加新基站，并不能使网络容量像GSM网络一样线性增长，尤其是在城市密集区，基站间距本身就很小，这种现象就会更加严重。
　　在WCDMA无线网络建设的初期，既要考虑投资，使用尽量少的基站，又要考虑长远发展，保证尽量大的网络容量潜力。对此，可以采用“塔放加密集城区大负荷、一般城区一定负荷”的方案，来实现网络投资较小、扩容潜力较大的目标。在设备选用上以室内型宏蜂窝基站为主，不但可以保证具有很高的网络性能，而且组网规划灵活、扩容潜力大。同时，为了降低成本，在公路和地下室等话务量较低却有覆盖需求的区域，可采用少量微蜂窝基站结合组网。
　　随着业务量的增长，尤其是不对称业务的增加，网络的下行容量会成为瓶颈。这时，可以通过使用高功放、发射分集以及HSDPA来提高下行的容量。
　　2、网络发展期是用户数量快速增长，用户需求呈现多样化趋势，网络中往往会出现话务热点区域和覆盖盲区。为了吸引更多的新用户群加入，扩大网络覆盖规模、提供多种业务服务、降低服务价格就成为运营商在本阶段的工作重点。除了考虑市区、室外覆盖之外，还必须考虑人口密集地区的室内覆盖。在网络建设中，引入的设备类型除了标准的室内型宏蜂窝基站之外，还有如下几种：超大容量室内型基站、紧凑型室外宏蜂窝基站、微蜂窝基站、大功率微蜂窝基站和射频远端单元。为了解决热点、地铁、隧道等特殊地形的覆盖问题，通常会采用分布式天线系统或射频泄漏电缆。
　　3、由于网络成熟期是WCDMA的网络框架结构和覆盖需求已经实现，大规模的网络建设已经完成。更要进一步提高服务质量，网络规划建设的重点应从全面网络建设转向局部网络区域的优化调整。此时，需根据网络性能统计和用户投诉反映，对网络单元布局、参数等进行优化调整，其中包括基站搬迁和增加新站点。
　　WCDMA无线网络设计应遵循以下几个主要原则：无线网络覆盖与业务规划相结合；室外与室内覆盖并重；具有良好的向前扩展性，即系统容量能满足用户增长需要；具备良好的无线支撑系统规划，能提供不同用户的QoS等级服务；考虑网络规划规模、技术手段的未来发展和演进方向。
　　三、WCDMA无线网络建设设计
　　无线接入系统一般由基站、网管系统、远端站和用户终端设备四部分组成。
　　基站设置关系到无线网络效果、全网通信质量以及建成后的社会效益和经济效益。基站的设计主要有如下原则：
　　(1)根据业务预测结果，确定建设规模；
　　(2)应满足覆盖及话务的要求。既要将基站设置在真正有话务需求的地区，又应考虑基站的有效覆盖范围，使系统满足覆盖目标的要求；
　　(3)在目前技术手段和可使用频段的前提下的基站设置密度和容量；
　　(4)保证重要区域能够为用户提供移动通信业务．如国家重点旅游区、主要公路、金融区、居民密集区及一些大型企业集团；
　　(5)应考虑与其他系统的干扰因素，保证必要的空间隔离；
　　在上述原则的基础上，要设计好无线网络，就需要规划好基站的数目。基站数目的规划主要采用下面两种方法进行综合考虑：
　　第一种方法，以无线网络覆盖为依据的基站预测设计方法。在这种设计方法中．首先需要列出基站覆盖的参考业务．主要把握如下关键点：
　　(1)确定业务类型，并列出业务的链路预算属性。如AMR业务384kpbs室外业务，最大路径耗损为l46dB。
　　(2)确定传播模型：3G经典模型有COST23 Hata模型、奥村模型等。
　　(3)确定模型后，需要传播模型的校正：一般是对不同的地理分区，选择3～4个具有代表性的区域进行模型校正，一条测试路径应该是8字型或螺旋性，避免系统误差。
　　(4)模型有效的标准：校正后的模型，实测数据与模型的方差不大于8dB。否则要考虑测试路径、地理分区、测试数据的有效性。
　　参考业务一般城区基本覆盖：3km2。不同地理分区覆盖面积不同，覆盖面积与传播模型有关
　　基站预算=覆盖区域( 参考业务覆盖范围，如：3km2)
　　第二种方法，以业务为依据的基站预测设计方法；
　　(1)确定业务模型：包括分组业务模型和语音业务模型。CS业务主要有如下模型：坎贝尔模型、等效爱尔兰法、Post Erlang―B方法。以坎贝尔模型为代表。因为它是解决混合实时类业务模型的理论计算方法之一。其特点是该模型预算值适度。
　　(2)确定总业务量的预测分布。
　　(3)以坎贝尔模型算出基站预算=坎贝尔业务，基站坎贝站坎贝尔。
　　(4)核算CS域剩余信道容量是否满足PS域数据承载。如不能满足，则根据数据承载需要增加基站预算。基站数的规划数值：取业务与覆盖算法的最大值为基站规划数。
　　四、需注意六方面问题
　　1、WCDMA无线网络规划的两个原则：第一：需要将四年内的业务发展作为系统建设目标进行规划设计；第二：需要根据具体环境情况、业务发展状况、业务预测结果、竞争和市场策略决定所采用的分步方法与步骤。
　　2、与2G系统相比，3G系统的扩容要复杂很多。GSM系统多采用增加基站和载频的扩容方式，但由于3G是一个白干扰系统，采用增加基站的方式在某种条件下是不可行的。因此，3G系统的主要扩容方法是在繁华地区增加载频，在偏远地区增加基站。当然还有很多其他的方法，具体在何种情况下采用何种扩容方式，应对现场情况进行详细分析和测试后才能确定。
　　3、在WCDMA无线网络规划过程中，要始终对容量、覆盖和服务质量进行综合考虑，重点分析建设投资、覆盖、容量、服务质量、系统可升级性和竞争能力，3G网络建设的初期覆盖目标至少应做到全国范围内重点地区的成片连续覆盖。
　　3G无线网络规划必须进行需求分析，判断系统覆盖受限还是容量受限，通过保证链路预算中的各种余量，来满足必要的区域覆盖率、通信概率和容量要求。建议在不同建设阶段和不同地区采用不同的区域覆盖率和通信概率。
　　4、必须根据话务分布和现有GSM基站机房等资源情况，尽可能保证WCDMA无线网络结构符合标准的蜂窝布局结构。如果完全照搬现有非蜂窝结构的GSM站址建设3G，将不可避免地出现干扰，增加后期的维护和优化费用。建议尽量使用满足理想蜂窝结构的2G站点，实际站址与规划站址之间的偏差不超过25％，同类区域的天线高度尽量一致，天线高度偏差不超过15％，投资允许下尽量使用有网管l监控和统一调整功能的电调天线。
　　5、新增3G用户应当优先选择3G网络接人。在网络建设初期，电路域应支持3G到2G的切换，不支持2G到3G的切换，而分组域应支持3G到2.5G的小区重选，并支持2.5G到3G的小区重选。
　　从国外运营商建设WCDMA网络的经验来看，越是要迫切地推出WCDMA网络，在初期的建设中就越要慎重，网络规划也越要全面考虑，否则，随着网络建设及优化的不断深入，将会因为网络整改造成大量的资源浪费，使网络运行效率大为降低。总之，只有做好了前期的WCDMA网络规划工作，才能建设一个WCDMA精品网络，为用户提供更好的3G移动通信服务，也才能为运营商带来可持续发展、持续盈利的3G网络。
　　

转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-2308307.htm