CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃覆蓋分析的仿真技術研究[1]

  摘要 CDMA網(wǎng)絡的覆蓋、容量和質量不是相互孤立的，而是互相制約的，從而導致了網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃的復雜性。針對CDMA網(wǎng)絡覆蓋的復雜特點，對網(wǎng)絡規(guī)劃中的覆蓋分析做了詳細的研究，在仿真關鍵參數(shù)導頻強度設置上提出了一些新的方法，最后在U-NET仿真系統(tǒng)中對提出的方法進行分析比較，實驗證明當網(wǎng)絡負荷增加到設計負荷時，仍然不用對網(wǎng)絡進行大量的調整，網(wǎng)絡也不會出現(xiàn)覆蓋空洞，用戶依然能夠比較正常地進行通話，保證網(wǎng)絡質量。

  關鍵詞 網(wǎng)絡規(guī)劃 覆蓋分析 鏈路參數(shù) 仿真參數(shù)

  1 引言

  網(wǎng)絡覆蓋分析是網(wǎng)絡規(guī)劃中的重要步驟，也是衡量一個網(wǎng)絡優(yōu)劣的關鍵。CDMA網(wǎng)絡的覆蓋、容量和質量不是相互孤立的，而是互相制約的，從而導致了網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃的復雜性[1]。覆蓋分析最重要是要進行鏈路預算，并且鏈路預算參數(shù)的取值同實際相符，才能得到正確的路徑損耗[2]。其次必須進行規(guī)劃區(qū)域的劃分，根據(jù)不同的區(qū)域特點選擇正確的傳播模型得到實際的小區(qū)覆蓋范圍。在得到的小區(qū)范圍內(nèi)進行業(yè)務建模和業(yè)務預測，計算出覆蓋范圍內(nèi)的小區(qū)容量需求，可以判斷是覆蓋受限還是容量受限，最后確定小區(qū)的覆蓋范圍。

  本文研究了CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)能模擬CDMA網(wǎng)絡的調節(jié)機制，通過前反向鏈路的功率控制自行調節(jié)將干擾最小化，實現(xiàn)網(wǎng)絡容量的最大化和覆蓋的最優(yōu)化。文章對CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃的關鍵參數(shù)提出了新的方法，分析了仿真結果并做了分析比較。實驗證明當網(wǎng)絡負荷增加到設計負荷時，仍然不用對網(wǎng)絡進行大量的RF調整，網(wǎng)絡也不會出現(xiàn)覆蓋空洞，用戶依然能夠比較正常地進行通話，并保證網(wǎng)絡質量。

  2 覆蓋分析基本方法

  覆蓋分析一般分三步進行：調查并對覆蓋區(qū)域進行區(qū)分；進行鏈路預算；選擇傳播模型；結合要覆蓋區(qū)域的容量需求得出網(wǎng)絡覆蓋范圍。

  2.1 規(guī)劃區(qū)域劃分

  在實際的網(wǎng)絡建設中，要基于市場需求，考慮今后的用戶發(fā)展和投資效益，制定合適的覆蓋目標。不同的覆蓋區(qū)域有不同的覆蓋策略和要求，所以首先對覆蓋區(qū)域進行分類。

  根據(jù)無線傳播環(huán)境可分為密集市區(qū)、市區(qū)、郊區(qū)（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）和農(nóng)村（開闊地）四大類。密集市區(qū)：建筑物的平均高度或者平均密度明顯高于城市內(nèi)建筑物，地形相對平坦，中高層建筑可能較多。市區(qū)：城市內(nèi)具有建筑物平均高度和平均密度區(qū)域，或者經(jīng)濟較發(fā)達、有較多建筑物的城鎮(zhèn)。郊區(qū)（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）：城市邊緣地區(qū)，建筑物較稀疏以低層建筑為主或經(jīng)濟一般、有一定建筑物的小鎮(zhèn)。農(nóng)村（開闊地）：孤立村莊或者管理區(qū)，區(qū)內(nèi)建筑物較少，或成片的開闊地，或者交通干線。

  除了上述四大基本區(qū)域類型外，還有山地、林區(qū)、湖泊、海面、島嶼等特殊地形，由于各種地形的無線傳輸環(huán)境千差萬別，可根據(jù)當?shù)貙嶋H情況進行適當調整[3]。

  2.2 鏈路預算

  鏈路預算：對通信鏈路中的增益與損耗進行核算。即計算在一個呼叫連接中、保持一定呼叫質量下，鏈路所允許的最大傳播損耗，從而結合傳播模型確定給定地區(qū)小區(qū)的覆蓋范圍。鏈路預算是覆蓋分析的核心步驟，通過鏈路預算考慮上行鏈路和下行鏈路之間的傳播損害差異，在前向和反向兩個方向上，很顯然實際的覆蓋范圍應由覆蓋較差的一方?jīng)Q定。不同的覆蓋范圍將造成系統(tǒng)性能的下降，還可能使實際覆蓋小區(qū)與預期規(guī)劃不一致。因此，一個優(yōu)良的系統(tǒng)應在設計時就要做好鏈路預算，使覆蓋區(qū)內(nèi)的反向信號與前向信號達到平衡。

  鏈路預算為有效分配有效無線資源、合理進行網(wǎng)絡規(guī)劃提供依據(jù)，在CDMA無線設計時，對前向鏈路預算進行估算意義不大，原因是前向鏈路預算不可預測因素較多，而在反向鏈路預算中，各種因素或為已知或可準確估計，因此結果較為可靠。一般來講CDMA系統(tǒng)主要是反向受限，計算反向鏈路更有實際意義[4]。

  2.3 傳播模型的選擇

  傳播模型是非常重要的，它是移動通信網(wǎng)小區(qū)規(guī)劃的基礎。可以說傳播模型的準確與否關系到小區(qū)規(guī)劃是否合理，運營商是否以比較經(jīng)濟合理的投資滿足了用戶的需求。由于我國幅員遼闊，各省、市的無線傳播環(huán)境千差萬別，傳播模型也會存在較大差異，一個優(yōu)秀的移動無線傳播模型要具有能夠根據(jù)不同的特征地貌輪廓，像平原、丘陵、山谷等，或者是不同的人造環(huán)境，例如開闊地、郊區(qū)、市區(qū)等，做出適當?shù)恼{整。

[1]  [2]  [3]