WCDMA无线网络覆盖/容量设计模型

摘要　WCDMA无线网络规划中覆盖和容量设计是一个重要环节，以某市城区密集区域为数据模型，进行WCDMA无线网络覆盖和容量设计。

1、无线网络设计分析

与2G移动通信网相比，3G移动通信网络必须具有提供更完备的网络覆盖的能力、支持更高速率要求的数据服务、以及综合了话音、数据及其他各种实时/非实时的多媒体业务。

无线覆盖规划中，需要基于系统负荷初始规划值Qplan，通过小区覆盖半径的预测来求取小区的覆盖范围，以进一步计算目标区域的基站建设规模。

对于上行无线链路，可通过链路预算分析最大允许路径损耗，以进一步预测小区的覆盖范围。在确定的阻塞概率和覆盖概率需求下，不同业务的最大允许路径损耗取决于用户间的干扰水平、移动台最大发送功率、基站接收机灵敏度，穿透损耗等因素。其中干扰水平随着接入用户数量也就是负载水平的变化而变化，在网络规划时针对不同应用场景和业务类型，需采用不同的干扰余量来调整链路预算；其他因素相对稳定，链路预算中的取值可依据各种业务最苛刻的要求来决定。

对于下行无线链路，小区内所有用户共享同一Node B的功率资源，Node B将依据系统负荷和用户地理位置分布动态地分配发送给每一用户的下行功率；此外，由于多径传播的原因，下行信道不可能通过正交码完全区分，而且，相邻基站的干扰也随机地变化，这就意味着在不同传播环境下，不同部分的信号功率将被处理为干扰，系统的总体干扰水平难以评估。工程建设中，由于基站发送功率和系统的总体干扰随机地变化，很难与上行链路一样分析下行链路不同业务的链路预算，其覆盖范围也无法给出准确的表达式。另一方面，工程测试和系统仿真结果表明无线覆盖主要为上行链路受限。因此，无线规划小区覆盖范围可由上行链路的覆盖半径确定，下行链路的覆盖效果主要通过无线规划软件的仿真来分析。

WCDMA无线网络设计将按以下流程分析不同业务区的小区覆盖半径，规划目标区域基站建设规模。具体流程如下：

第一步：不同目标业务区域无线覆盖需求分析。本文选取某市密集城区。

第二步：确定不同业务链路预算参数，通过链路预算求取最大允许路径损耗。

第三步：通过电磁环境测试结果，获得校正的无线传播模型。

第四步：依据无线传播模型和最大允许路径损耗计算小区覆盖半径和小区覆盖面积。

第五步：计算基站建设规模和载扇数。

2、密集市区WCDMA覆盖实现

2.1　无线链路预算

因为WCDMA系统是上行覆盖受限的系统，通过上行链路预算即可估算出小区的覆盖半径与覆盖面积，满足初步规划的需要。

在上行链路信号传输和处理过程中，信号的损耗包括发送端人体损耗、移动台天线接头损耗和墙体穿透损耗，无线传播环境中的路径损耗以及接收端基站馈线损耗、接头损耗等；信号的处理增益包括移动台天线发射增益、基站天线接收增益、软切换增益和扩频处理增益等。为了在接收端成功解调业务信道的用户信号，链路预算中还需考虑快速功控、信号衰落变化、系统自干扰和接收机噪声的影响，并相应预留功率余量，以满足业务信道解调的Eb/No门限要求。

对于不同业务的Eb/No解调门限要求，上行链路最大允许路径损耗可由下式表示：