CDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃覆蓋分析的仿真技術(shù)研究[1]

  摘要 CDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和質(zhì)量不是相互孤立的，而是互相制約的，從而導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃的復(fù)雜性。針對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋的復(fù)雜特點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的覆蓋分析做了詳細(xì)的研究，在仿真關(guān)鍵參數(shù)導(dǎo)頻強(qiáng)度設(shè)置上提出了一些新的方法，最后在U-NET仿真系統(tǒng)中對(duì)提出的方法進(jìn)行分析比較，實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷增加到設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，仍然不用對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大量的調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)也不會(huì)出現(xiàn)覆蓋空洞，用戶依然能夠比較正常地進(jìn)行通話，保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

  關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 覆蓋分析 鏈路參數(shù) 仿真參數(shù)

  1 引言

  網(wǎng)絡(luò)覆蓋分析是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的重要步驟，也是衡量一個(gè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣的關(guān)鍵。CDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、容量和質(zhì)量不是相互孤立的，而是互相制約的，從而導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃的復(fù)雜性[1]。覆蓋分析最重要是要進(jìn)行鏈路預(yù)算，并且鏈路預(yù)算參數(shù)的取值同實(shí)際相符，才能得到正確的路徑損耗[2]。其次必須進(jìn)行規(guī)劃區(qū)域的劃分，根據(jù)不同的區(qū)域特點(diǎn)選擇正確的傳播模型得到實(shí)際的小區(qū)覆蓋范圍。在得到的小區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行業(yè)務(wù)建模和業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)，計(jì)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(luò)規(guī)劃仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)能模擬CDMA網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)機(jī)制，通過前反向鏈路的功率控制自行調(diào)節(jié)將干擾最小化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的最大化和覆蓋的最優(yōu)化。文章對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵參數(shù)提出了新的方法，分析了仿真結(jié)果并做了分析比較。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷增加到設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，仍然不用對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大量的RF調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)也不會(huì)出現(xiàn)覆蓋空洞，用戶依然能夠比較正常地進(jìn)行通話，并保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

  2 覆蓋分析基本方法

  覆蓋分析一般分三步進(jìn)行：調(diào)查并對(duì)覆蓋區(qū)域進(jìn)行區(qū)分；進(jìn)行鏈路預(yù)算；選擇傳播模型；結(jié)合要覆蓋區(qū)域的容量需求得出網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。

  2.1 規(guī)劃區(qū)域劃分

  在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，要基于市場(chǎng)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(biāo)。不同的覆蓋區(qū)域有不同的覆蓋策略和要求，所以首先對(duì)覆蓋區(qū)域進(jìn)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(duì)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(jì)較發(fā)達(dá)、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(jì)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(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[3]。

  2.2 鏈路預(yù)算

  鏈路預(yù)算：對(duì)通信鏈路中的增益與損耗進(jìn)行核算。即計(jì)算在一個(gè)呼叫連接中、保持一定呼叫質(zhì)量下，鏈路所允許的最大傳播損耗，從而結(jié)合傳播模型確定給定地區(qū)小區(qū)的覆蓋范圍。鏈路預(yù)算是覆蓋分析的核心步驟，通過鏈路預(yù)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(gè)方向上，很顯然實(shí)際的覆蓋范圍應(yīng)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(shí)際覆蓋小區(qū)與預(yù)期規(guī)劃不一致。因此，一個(gè)優(yōu)良的系統(tǒng)應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)就要做好鏈路預(yù)算，使覆蓋區(qū)內(nèi)的反向信號(hào)與前向信號(hào)達(dá)到平衡。

  鏈路預(yù)算為有效分配有效無線資源、合理進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供依據(jù)，在CDMA無線設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)前向鏈路預(yù)算進(jìn)行估算意義不大，原因是前向鏈路預(yù)算不可預(yù)測(cè)因素較多，而在反向鏈路預(yù)算中，各種因素或?yàn)橐阎蚩蓽?zhǔn)確估計(jì)，因此結(jié)果較為可靠。一般來講CDMA系統(tǒng)主要是反向受限，計(jì)算反向鏈路更有實(shí)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(dòng)通信網(wǎng)小區(qū)規(guī)劃的基礎(chǔ)。可以說傳播模型的準(zhǔn)確與否關(guān)系到小區(qū)規(guī)劃是否合理，運(yùn)營(yíng)商是否以比較經(jīng)濟(jì)合理的投資滿足了用戶的需求。由于我國(guó)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(huì)存在較大差異，一個(gè)優(yōu)秀的移動(dòng)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(dāng)?shù)恼{(diào)整。

[1]  [2]  [3]