WCDMA系統無線網絡規劃:第7章? WCDMA系統無線網絡規劃
7.1? 概述
隨著第三代移動通信技術的興起，UMTS網絡的建立將帶來一場深刻的革命，這對網絡規劃也提出了更高的要求。目前，引起了公眾對這一新技術的極大興趣。第三代移動通信網絡的建設正方興未艾。這一全新的移動通信技術與傳統的GSM網絡規劃有著本質的不同。在全球范圍內，人們正緊鑼密鼓地開發和研制新的規劃工具和計算方法，設計新的工作流程。
UMTS同GSM網絡規劃的比較：
1. GSM網絡規劃
GSM網絡規劃基于基站的傳播分析。根據基站的發射功率和天線配置，計算其覆蓋區域。通常只對下行鏈路進行計算，因為GSM技術不考慮上行鏈路的情況。下一步是由網絡規劃工程師分析所需的小區容量。根據計算得到的小區面積，就可借助電子地圖估算各個小區的業務量，再通過話務量模型（如Erlang-B或Erlang-C)算出所需的信道數目。接下來就是給基站分配頻率，要做到相同的頻率只能在具有足夠間距的小區內重復使用，以免產生干擾。
如果將來網絡必須擴容，網絡規劃工程師只需給相應的小區分配新的信道。只要在總體頻率規劃中還有合適的頻率，并且擴容量不超出基站的最大容量，就沒有必要對網絡作其它改動。否則，就必須增加新的基站或扇區，還要重新進行頻率計算和信道分配。
2. UMTS網絡規劃
UMTS網規相對GSM網規來說，具有以下一些主要不同點：
小區呼吸：
CDMA網絡與GSM網絡完全不同。由于不再把信道和用戶分開考慮，也就沒有了傳統的覆蓋和容量之間的區別。一個小區的業務量越大，小區面積就越小。因為在CDMA? 網絡中，業務量增多就意味著干擾的增大。這種小區面積動態變化的效應稱為“小區呼吸”。可以通過下面這個形象的例子加以說明。在一次朋友的生日派對上，來了許多客人。同時講話的人愈多，就愈難清對話方的聲音。如果開始是您還能同位于房間另一頭的熟人進行交談，那么當房間內的嘈雜聲達到一定程度后，您就根本無法聽明白對方的話。這說明談話區的“小區半徑”縮小了。UMTS網絡規劃工程師面對的是一個動態變化的網絡。
在規劃UMTS網絡時，首先必須考慮網絡的擴容性。網絡規劃工程師不可能象規劃GSM網絡那樣，簡單地給相關的小區增配頻率。網絡規劃初期就必須考慮一個確定的信號余量，在計算小區面積時作為因業務量增多而產生干擾的“補償”。這表明，從一開始，就需要用較小的小區或者更多的基站建網，這也意外著投資成本的提高。如果業務量信號余量定得太小，那就只有一條出路，即建造更多的基站。
網絡規劃工程師必須注意到上述問題，因為單一地提高發射功率并不能消除因業務量增多而引起的接受信號的惡化。發射功率的提高只能改善某一小區的接受信號，其付出的代價是增加了對所有相鄰小區的干擾，從而影響了整個網絡的通信質量。
提高發射功率不能無限期地擴大CDMA小區的有效范圍或容量（對CDMA網絡來說兩者是同義詞）。當UMTS網的發射功率提高一倍時，小區的容量只增加百分之十。發射功率的提高雖然增大了小區的有效范圍，但是為滿足遠程手機用戶的需要，必須超比例地增加發射功率，這必然影響到其他手機用戶的通話質量。我們回到上述派對的例子，您可以通過提高嗓音同位于房間另一頭的熟人繼續交談下去，而其他客人為了聽清對方的聲音也必須同時大聲說話。這樣一來，整個房間只能淹沒在一片嘈雜聲中。
發射功率和小區容量之間的對應關系是漸近式的。UMTS網絡規劃工程師必須減少網絡的滿載率，因為UMTS小區的負載很容易達到飽和。具體參數取決于各種不同的業務，當然也與網絡運營商愿意承擔的風險有關。一般來說，設計網絡時滿載因子預設為百分之六十。在此，“小區呼吸”效應得到了應用。相鄰小區之間可以相互補償負載容量，人們稱之為軟負荷。由于成本原因，不能大規模地增加網絡的容量。對數據傳輸量很高的UMTS業務所作的數學論證表明，服務小區從相鄰小區借用負載容量的概率隨數據傳輸量的增大而增加。這是一個令人滿意的結果。
遠近效應問題：
CDMA網絡的另一典型問題是所謂的遠近效應問題。因為同一小區的所有用戶分享相同的頻率，所以對整個系統來說，每個用戶都以最小的功率發射信號顯得極其重要。我們還是舉上述派對的例子，房間里只要有一個人高聲叫嚷，就會妨礙所有其他在座客人的交流。在CDMA網絡中，可以通過調整功率來解決這一問題。例如UMTS網絡使用的是一個閉環控制電路，其頻率為1500HZ。而GSM網絡用于調整功率的控制電路頻率為2HZ，并且只針對上行鏈路。