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WCDMA不同业务覆盖特性分析 【摘要】 随着3G的临近，WCDMA无线网络的规划设计成为关注的话题，研究不同业务的上行覆盖特性对指导WCDMA无线网络的规划具有很强的现实意义。本文着重分析了目前常见的WCDMA业务的特点，比较了不同业务上行覆盖范围的差别，并给出了在WCDMA无线网络的规划时的建议。 【正文】 一、概述 随着3G的临近，WCDMA无线网络的规划设计成为关注的话题。覆盖、容量和质量是WCDMA无线网络规划设计的三要素，在无线网络的建设初期，覆盖是其中最值得关注的指标。 城区和密集城区是WCDMA无线网络建设的重点，决定了WCDMA无线网络的投资规模，研究城区和密集城区的覆盖特性非常重要。 WCDMA无线网络覆盖分为上行链路覆盖分析和下行链路覆盖分析两个环节，通常WCDMA无线网络的覆盖由上行链路的覆盖特性所决定。 WCDMA技术的特点是支持多种业务类型，经过分析后发现，在规划设计时，不同业务类型的上行覆盖特性还是存在一定的差异，我们可以选用视频电话业务作为上行覆盖的衡量指标。 二、业务与RAB的对应关系 众所周知，3G与2G技术的显著区别是3G技术能提供给用户丰富多彩的业务，这些业务由系统通过RAB（无线接入承载）传送到用户，可以把RAB理解为传送通道。显然，为了系统实现的方便，不可能每种业务都用特定的RAB来承载，因此对RAB做了归类，不同的业务的上下行分别映射到相应的RAB来承载。当然还存在RAB的复用情况，不过在分析时一般不考虑。 常用的RAB有CS 12.2，CS64，PS64，PS128和PS384等，其中CS代表电路交换，PS代表分组交换，数字代表相应的速率。目前常用的业务如语音、视频电话和数据业务等的映射方式如下： 业务类型 下行RAB类型 上行RAB类型 语音 CS12.2 CS12.2 视频电话 CS64 CS64 数据业务 PS64，PS128或PS384 PS64 从上表可以看出，下行数据业务可以选用不同速率的RAB，具有一定的灵活性；而语音和视频电话业务都使用固定的RAB。

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三、覆盖范围的计算过程 WCDMA基站覆盖范围的计算属于WCDMA无线网络设计中的一个环节。一般地，WCDMA基站覆盖范围由上行链路决定，也就是由基站接收终端发射信号的能力来确定。 对于终端来说，其发射的无线信号的强度随着距离的增加逐渐衰减，通过发射功率与接收信号的强度可以计算出路径损耗。当终端的最大发射功率确定后，根据基站的灵敏度等信息可以得到最大路径损耗，而最大路径损耗决定了基站的覆盖范围。 利用奥村模型中的Hata公式和最大路径损耗，可以求得基站的平均站间距。一般基站采用三扇区的类型，根据基站的平均站间距还可以得到基站的平均覆盖面积，进而得到覆盖一定区域面积需要配置的基站数量，整个过程如图1所示： 图1  上行覆盖计算流程 四、上行不同RAB的覆盖分析 在计算基站上行的覆盖范围时，需要先计算最大路径损耗Lpathmax，其计算公式如下： Lpathmax = PUE – RBSsens – IUL - LNFmarg – PCmarg – BL – CPL – BPL +Gant – Lf+j  式中PUE为终端的发射最大功率，IUL代表上行噪声，LNFmarg是对数正态分布余量，PCmarg是功率控制余量，BL、CPL和 BPL分别代表人体、车辆和建筑物的穿透损耗，Gant代表天线增益，Lf+j代表馈线损耗。RBSsens比较复杂，其计算公式如下： RBSsens  ＝ Nt + Nf +10•log(Ruser) + Eb/No 式中Nt为热噪声密度，Nf为基站的噪声系数，Ruser为RAB的速率，而Eb/No代表基站的解调门限。 从最大路径损耗的计算公式中我们不难发现，如果在同样的环境和覆盖要求下，上行不同RAB之间有差别的只是BL 、Ruser和Eb/No三个项目。其中CS12.2由于对应语音业务，会在BL上引入额外的3dB衰耗；Ruser与RAB有关，另外除了RAB的速率，分析中还考虑了复用的信令的速率；Eb/No的取值与厂商设备和信道模型有关，信道模型采用城市常用的TU3模型。综合各个厂商设备的特性，得到最大路径损耗LpMAX的相对差值如下表： RAB类型 CS12.2 CS64 PS64 BL(dB) -3 0 0 Ruser(kbps) 15.6 67.4 67.4 Eb/No(dB) 5.1 2.9 2.7 LpMAX相对值(dB) 0.0 -1.2 -1.0 可见视频电话业务相对于语音业务最大路径损耗要小1.2dB左右，而数据业务相对于语音业务最大路径损耗也要小1dB左右，这样视频电话业务和数据业务的最大覆盖半径也会比语音业务小一些。 城市常用的Hata公式如下所示，其中Lp代表路径损耗，d代表基站与终端的距离： Lp＝134.7+35.2lgd 利用上式我们可以估算出各种业务最大覆盖半径d的比值，如下表所示： RAB类型 CS12.2 CS64 PS64 LpMAX相对值(dB) 0.0 -1.2 -1.0 最大覆盖半径d 100％ 92.5% 93.7% 最大覆盖面积S 100％ 85.6% 87.8% 基站数量N 100％ 116.8％ 113.9％ 从上表不难看出，视频电话业务的最大覆盖半径相当于语音业务最大覆盖半径的92.5％，而数据业务的最大覆盖半径相当于语音业务最大覆盖半径的93.7％。由于基站的最大覆盖面积与基站最大覆盖半径的平方成正比，从上表不难看出，满足视频电话业务覆盖要求需要的基站数量比满足语音业务覆盖要求需要的基站数量多16.8％。 因此，从上表我们不难得出结论，语音业务的上行覆盖能力最强，视频电话业务和数据业务的上行覆盖能力相近，其中视频电话业务的上行覆盖能力更弱。

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五、小结 由于视频电话业务相对的上行覆盖能力最弱，因此在进行无线网络设计时，可以从视频电话业务的上行覆盖着手，只要视频电话业务满足上行覆盖要求，语音业务和数据业务也就自然能满足上行的覆盖要求。当然，由于语音业务和数据业务的上行覆盖能力更强，因此相对于视频电话业务，这两种业务可以得到更好的覆盖效果，也就是业务的质量更好。这也从一个侧面体现了WCDMA无线网络覆盖、容量和质量三要素的密切关系。 如果需要实现各种业务的均衡覆盖，可以考虑给不同的业务设置不同的覆盖要求。例如语音业务的覆盖要求高一些，这样就可以得到不同的对数正态分布余量LNFmarg，从而平衡各种RAB最大路径损耗LpMAX的相对差值，使得各种业务的覆盖范围能够大致相同。 【参考文献】 《WCDMA无线网络设计——原理、工具与实践》   孙宇彤编著  电子工业出版社  2007

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呵呵,看过这部分内容,再学习下