WCDMA系統覆蓋和容量的平衡規劃

WCDMA系統是一種同頻自干擾系統，這和GSM截然不同，兩者的規劃方法也存在很大的差異，GSM系統的容量和覆蓋一般可以分別實施規劃，而WCDMA系統在覆蓋和容量上是互相制約的關系，這決定了在WCDMA系統中需對覆蓋和容量實施平衡規劃的方法。

WCDMA系統的容量和覆蓋

　　WCDMA系統是一種自干擾系統，每一個移動臺的信號對于其他移動臺來說都是干擾信號，這種干擾主要來自兩部分，一是本小區的其他用戶的干擾，一是其他小區的用戶的干擾。

　　小區的干擾水平和移動臺的多少息息相關。可以接入的移動臺數量越多，小區的容量則越大，信號干擾也越大。這種制約關系給網絡規劃帶來了難度。

　　1.小區負荷與噪聲增加量

　　在WCDMA系統中，隨著用戶的增加，小區的噪聲也隨之增加，基站的接收靈敏度降低，結果導致小區覆蓋的縮小，形成所謂的呼吸效應。圖1表述了在某種無線傳播環境下，小區負荷和覆蓋之間的關系，從圖中可以看到，當小區的負荷達到50%時，干擾提升3dB，覆蓋降為空載時的84%。

　　2.業務速率與處理增益

　　WCDMA系統是擴頻系統，在擴頻和解擴過程中會產生擴頻增益。業務速率越高處理增益越小，解調所需的CIR也越大，覆蓋范圍就越小。高速率的業務往往分布在基站附近，而低速率業務可以在距離基站較遠處接入。

　　3.容量和覆蓋的關系

　　圖2為WCDMA宏小區在144kbit/s情況下覆蓋和容量的關系。當小區負荷增加時，由于干擾的增加，不論是上行還是下行，小區所允許的最大路徑損耗都在減少，即小區的覆蓋縮小。當小區負荷比較低時，小區的上行覆蓋半徑小于下行覆蓋半徑，此時系統的覆蓋和容量均受限于上行，隨著負荷的增加，干擾增加，在上行方向覆蓋降低，在下行方向，由于功率共享的原因其覆蓋降低更快，以至于負荷達到一定程度后，小區的上行覆蓋半徑大于下行覆蓋半徑，此時系統的覆蓋和容量均受限于下行。

覆蓋和容量的平衡規劃

　　WCDMA系統的覆蓋和容量是密不可分的兩個關鍵因素，在規劃WCDMA無線網絡時，需要同時考慮到容量和覆蓋這兩個方面，既要滿足網絡覆蓋的要求，又要滿足網絡容量的需求。圖3為覆蓋和容量平衡規劃的一種方式。

　　在該圖中，隨著網絡負荷的增加，干擾增大，小區覆蓋減小，所需的基站數量增多；另一方面，負荷的增加致使單個小區能承載的話務量增加，所需要的基站數目減少。這樣，在某一個恰當的負荷L下，滿足覆蓋所需的基站數目與滿足容量所需要的基站數目相等，即圖中兩條曲線的交點(L，N)所示。如果在該地建設N個基站，則在初期負荷小于L時，小區的覆蓋會較大，這樣既能夠滿足覆蓋的需求，同時也可滿足容量的需求，但在后期當網絡承載大于L的負荷時，由于呼吸效應，就會使覆蓋出現萎縮。

　　一般認為WCDMA有以下兩種規劃方法。

　　1.低負荷小容量網絡規劃

　　該方法使用剛好能夠滿足覆蓋又能夠滿足容量需求的數目的基站，也就是采用圖3所指的兩條曲線的交點。采用這種方法規劃出的網絡一般能夠承載的負荷較低，當用戶增加時，小區超過設計負荷，出現覆蓋空洞，這時就需要增加基站。當然采用不改變網絡拓撲的其他擴容方式(如增加第二載波)也是可以的，但是由于網絡設計負荷較低，這會造成資源的浪費。

　　2.高負荷大容量網絡規劃

　　對于WCDMA網絡，當上行負荷超過50%或者下行負荷超過75%時，我們就認為是不穩定系統。在規劃時可以在該負荷下只考慮覆蓋需求實施規劃。這樣，網絡既可滿足覆蓋又可以滿足上行最大50%和下行最大75%的負荷需求。在這種情況下，當網絡負荷達到涉及指標時就可以不采用增加基站的方式來擴容，而考慮其他的網絡擴容方案(比如增加第二載波等)。但是在網絡運行初期，系統設計負荷過大，會造成資源浪費。

　　網絡設計時，一般會通過系統仿真確定基站位置，以保證全網的性能。在這樣的網絡上增加基站，改變網絡拓撲，如果站址選擇不恰當，很容易增加整個系統的干擾水平，這對WCDMA這樣一個干擾敏感的系統來說是不利的，但在建設初期規劃大容量的網絡也是不合理的，在實際規劃設計中，采用何種規劃方法要根據投資力度合理選擇。本文認為，運營商宜規劃一張負荷高、容量大的網絡，免去今后加站造成干擾的問題，為優異的網絡質量打下堅實的基礎打造，如果出于投入資金的考慮，可以采用一步規劃到位，分步實施建設的方法，就是考慮目前及今后一段時間內容量增長的需求，網絡建設和基站部署分階段、分區域進行，但部分高話務、高價值的區域可以一步建設到位。