WCDMA无线网络规划的分析( 三 )


预期数据业务的模型将涉及服务内容及不同业务的特点、地区类型、用户数、用户增长、忙时每用户话务量、所在地区最小承载速率、所在地区最大承载速率及运营策略等因素,因此建立能准确猜测不同业务的模型是比较困难的 。中国移动GPRS业务在全国的开展,将为今后升级到WCDMA网络时建立数据业务分析模型打下一定基础 。
3 小区容量与覆盖半径
3.1 系统容量
假设在单一小区、同一载频上有K个用户(业务类型相同,信号功率相同),可得理论用户数为:
其中:Eb/N0为系统信道载干比; Rc为WCDMA码片速率,Rc=8.34 Mcps; Rb为用户信比特速率; G为扩频处理增益,G=Rc/Rb 。
实际系统的容量要考虑相邻小区信号干扰、话音激活因子、下行编码正交因子和用户业务类型的不同等各种客观因素,从而得到单小区、单载波信道数为:
其中V为话音激活因子,话音取0.67,数据取1.0;η为负载因子 。
由上式可以看出,系统用户容量和系统信道载干比成反比,所以宽带WCDMA是干扰受限系统 。3.2 负载因子
考虑到其他小区的干扰,上行链路总负载因子可以定义为:
其中:N为本小区用户数, Vj为第j个用户话音激活因子, Rj为第j个用户比特速率, α为其他小区干扰与本小区干扰的比 。
下行链路负载因子平均值为:
其中: λj为小区的平均正交性, αj为其它小区与本小区的下行链路平均干扰比 。
系统规划在初始的布局中需要估计小区的用户数N,并且将Eb/N0的平均值、Rj和Vj用作估计的输入参数,这些值需要基于环境的典型值来进行假设 。λj可通过基站基于上行链路的多径传播来估计,来自其他小区的平均干扰可通过基于邻小区负载从无线网络控制器获得 。
上下行负载因子η是网络实际容量与理论容量的比值,是网络客观诸因素的综合体现 。η=1时,实际网络容量达到最大值;η=0时,系统空载;η取值范围为0≤η≤1 。η取值越大,越接近系统饱和状态,容纳新用户能力越低 。网络规划中,应降低η取值,提高系统实际容量储备 。
由于基站发射功率大于手机发射功率,下行信道载干比大于上行信道载干比,负载因子同信道载干比成正比,所以下行负载因子的取值易趋于饱和,系统容量储备小 。网络规划中,以容量储备小的下行方向作为整个小区容量的设计门槛 。3.3 干扰电平容限
假设小区有N个用户,用户发射功率相同, 则:;
系统干扰电平容限=10lg[1/(1-η)]=-10lg(1-η),
由上式可见,干扰电平容限与负载因子成正比,干扰电平容限值越高,负载因子越大,实际网络容量越接近饱和态;干扰电平容限值越低,负载因子越小,实际网络容量越接近空载状态,系统容量储备越足 。
链路预算样本表中干扰电平容限值直接影响整个链路的最大路径衰耗值计算,影响小区覆盖 。干扰电平容限值越高,最大路径衰耗值越小,小区覆盖范围越窄;反之,干扰电平容限值越低,最大路径衰耗值越大,小区覆盖范围越广;干扰电平容限与覆盖成反比关系,二者紧密相联 。
可见干扰电平容限是架起系统容量和覆盖的桥梁 。容量、覆盖是相互制约的,实际网络容量越接近饱和态,干扰电平容限值越大,覆盖范围越窄;实际网络容量越接近空载,干扰电平容限值越小,覆盖范围越广 。上、下行干扰电平容限值的不同,是决定上、下行覆盖范围非平衡性的原因之一 。容量的充分利用,覆盖范围的最大化,上、下行容量和覆盖的平衡是网络设计目的 。

3.4 小区覆盖半径与链路预算

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