如何合理規(guī)劃WCDMA、GSM雙系統(tǒng)

2019-11-03 09:19:29

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供稿：網(wǎng)友

　　由于3G網(wǎng)絡(luò)的綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。北電網(wǎng)絡(luò)作為全球?yàn)閿?shù)不多的擁有5種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)(TDMA，GSM，IS-95，WCDMA，CDMA2000)及提供其產(chǎn)品的廠(chǎng)商之一，已積累了十分豐富的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)長(zhǎng)，也深刻地體會(huì)到WCDMA、GSM接入技術(shù)不同的內(nèi)涵。

　　鏈路預(yù)算與上行覆蓋

　　GSM系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路是基本平衡的，小區(qū)半徑可以由基站下行信號(hào)電平高于某一設(shè)計(jì)要求的門(mén)限值決定。WCDMA系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路的平衡并非網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)。基站功率在下行由小區(qū)所有用戶(hù)及信令共享，因而不會(huì)成為覆蓋受限鏈路。相反，手機(jī)發(fā)射功率是在規(guī)范中加以定義的。由于手機(jī)發(fā)射功率有限，上行鏈路則成為WCDMA系統(tǒng)覆蓋的受限鏈路。也就是說(shuō)，小區(qū)的最大半徑取決于功率上限最小的一類(lèi)手機(jī)。所以WCDMA系統(tǒng)的鏈路預(yù)算通常是指上行鏈路預(yù)算，即從最大允許的上行損耗中除掉路徑損耗以外的其他損耗和增益，從而得到最大允許的路徑損耗，再將最大允許的路徑損耗值帶入傳播模型中，得到預(yù)期的小區(qū)覆蓋半徑和覆蓋面積。應(yīng)該注意，這樣得出的小區(qū)半徑是在無(wú)負(fù)載情況下的最大小區(qū)半徑，即空載孤立小區(qū)的覆蓋半徑。

　　由于WCDMA的覆蓋區(qū)域不像GSM那樣由信號(hào)電平的絕對(duì)值來(lái)決定，它的覆蓋與系統(tǒng)的負(fù)載和干擾水平相關(guān)。加入負(fù)載和鄰近小區(qū)干擾后，小區(qū)半徑會(huì)作相應(yīng)的收縮。在WCDMA的鏈路預(yù)算中，要引入一個(gè)參數(shù)稱(chēng)之為負(fù)載因子，北電網(wǎng)絡(luò)建議取50%來(lái)作為覆蓋設(shè)計(jì)的負(fù)載余量。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中給所有小區(qū)均勻加入負(fù)載余量，使得系統(tǒng)在實(shí)際上非均勻的負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下仍然能通過(guò)小區(qū)呼吸調(diào)整維持平衡。

　　覆蓋與容量設(shè)計(jì)

　　GSM系統(tǒng)中同一頻點(diǎn)的復(fù)用必須滿(mǎn)足一定的空間隔離要求。空間隔離要求取決于載干比(C/I)。也就是說(shuō)，來(lái)自同一頻點(diǎn)的有用信號(hào)要高于干擾信號(hào)一定的比值。GSM系統(tǒng)小區(qū)的覆蓋上一節(jié)已談過(guò)，其容量則取決于載干比及硬件配置，上、下行容量是對(duì)稱(chēng)的。而WCDMA采用編碼擴(kuò)頻技術(shù)，頻率復(fù)用為一，干擾信號(hào)來(lái)自本小區(qū)及所有鄰近小區(qū)，因而是自干擾系統(tǒng)。干擾信號(hào)經(jīng)擴(kuò)頻后形成許多微弱噪聲的疊加。噪聲累加會(huì)造成系統(tǒng)容量損耗。正因?yàn)檫@種同頻率的干擾特性，WCDMA系統(tǒng)的容量和覆蓋是相關(guān)的。上行容量和下行容量是獨(dú)立的，設(shè)計(jì)時(shí)最受限鏈路決定系統(tǒng)容量。因?yàn)榛竟β试诿恳簧葏^(qū)由所有用戶(hù)及信令共享，增加干擾或覆蓋均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降。在規(guī)劃設(shè)計(jì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，按最受限上行鏈路確定覆蓋，按最受限下行功率確定容量。WCDMA系統(tǒng)在下行用導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度與系統(tǒng)總干擾的比值來(lái)衡量覆蓋水平，顯然它與系統(tǒng)的干擾水平相關(guān)。

　　軟切換

　　GSM系統(tǒng)使用頻率分割，小區(qū)之間的移動(dòng)采用不同頻點(diǎn)的硬切換。GSM規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要留出足夠的切換區(qū)，也就是說(shuō)，足夠的小區(qū)重疊以確保硬切換的成功率。而WCDMA系統(tǒng)則采用軟切換，即終端同時(shí)跟多個(gè)小區(qū)保持無(wú)線(xiàn)連接，軟切換是WCDMA(CDMA)系統(tǒng)所獨(dú)有的，軟切換增益可以提高小區(qū)邊界的通話(huà)質(zhì)量，或增加覆蓋區(qū)域。軟切換增益可以減小小區(qū)間重疊，擴(kuò)展小區(qū)覆蓋。因而在鏈路預(yù)算中要加入軟切換增益。這是GSM系統(tǒng)設(shè)計(jì)中沒(méi)有的。另一方面軟切換使得多鏈路下行功率發(fā)射，影響系統(tǒng)容量。WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)控制主服務(wù)小區(qū)的有效覆蓋，減少不必要的切換區(qū)。

　　由于其自干擾系統(tǒng)，WCDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中天線(xiàn)的選擇直接影響到相鄰小區(qū)或扇區(qū)間的干擾控制的好壞，采用65度水平波瓣寬的天線(xiàn)做三扇區(qū)覆蓋要明顯好于GSM系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常采用的90度水平波瓣寬的天線(xiàn)。其原因仍然是軟切換與硬切換的差別。WCDMA的更新軟切換不需要過(guò)大的扇區(qū)間重疊。另外天線(xiàn)高度在同一范圍內(nèi)應(yīng)與周?chē)炀€(xiàn)高度相當(dāng)，天線(xiàn)過(guò)高，容易造成越區(qū)覆蓋，造成導(dǎo)頻污染，影響系統(tǒng)的容量和質(zhì)量。

　　綜上所述，正確理解GSM、WCDMA系統(tǒng)的一些主要不同點(diǎn)及其對(duì)系統(tǒng)的影響，將會(huì)有利于指導(dǎo)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而避免后期不必要的優(yōu)化調(diào)整，節(jié)約投資，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本，在保證高質(zhì)量的服務(wù)前提下，使網(wǎng)絡(luò)的容量和性能得到最充分發(fā)揮。

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