摘要　文章介紹了當前3G的行業背景，并針對中國聯通的3G預規劃，闡述了基于2G網的WCDMA網絡規劃的思路和流程，并對每個階段做了詳細描述。該網絡規劃主要分為信息收集、網絡估算和調整反饋三個階段。

1、引言

　　在2005年底召開的全國信息產業工作會議上，信息產業部部長王旭東表示，2006年國家將制定出3G的相關政策，包括3G的技術、業務、資費、監管和頻率指配政策。由此可見，2006年將是3G在中國發展具有轉折意義的一年。

　　根據GSA的調查，截至2005年12月底，WCDMA在全球42個國家推出的網絡數達到了100個，而2004年底的數字是在28個國家推出60個商用網絡，新增商用業務的WCDMA網絡數占當年所有推出的3G網絡的80%還多。由此可見，WCDMA已經成為領先的3G移動通信系統，而全球超過2/3的WCDMA許可證持有者已經推出3G業務這個事實，則表明了該技術的成熟以及在全球市場的發展。從2004年底以來，WCDMA網絡的用戶數增長了140%，平均每月的增長超過210萬用戶，目前，共擁有四千多萬用戶。

　　目前，中國聯通擁有一張覆蓋完善、性能穩定的GSM無線網絡。根據2005年11月聯通公布的最新統計數據，聯通用戶總數已達1.25億，其中GSM用戶為9319.5萬，CDMA用戶為3217.3萬，GSM網用戶仍占到聯通用戶的絕大部分。因此，由GSM過渡到WCDMA的3G發展策略將使中國聯通在3G時代之初就擁有廣大的用戶群，對3G業務發展大有裨益。基于此，中國聯通3G辦于2005年12月21日發出《關于中國聯通3G無線網絡預規劃的通知》，為3G準備工作積極進行WCDMA網絡規劃。

2、WCDMA無線網絡規劃思路及流程

　　目前中國聯通的2G網絡（包括GSM網絡和CDMA網絡）經過十余年的建設，網絡覆蓋和容量均已達到一個較好的水平。因此，在3G初始階段充分利用現網資源，基于2G網建設WCDMA網絡，將會使3G網絡的建設事半功倍。利用現網資源包括兩個層面的含義：一是充分利用現有基站站點資源，可以減小建網難度，并有效節省相關的配套投資；二是充分利用現有網絡中的各類統計數據，因為大量統計數據是進行網絡規劃的寶貴資源。

　　根據以上規劃思路，WCDMA無線網絡規劃的過程如圖1所示。

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圖1　WCDMA無線網絡規劃流程

　　整個規劃過程可以分為信息收集、網絡估算和調整反饋三個階段。信息收集階段主要包括現網資源分析、市場調研、運營商需求分析（進而得到業務模型）等，其輸出為確定的規劃目標，包括覆蓋目標、容量目標和質量目標等。網絡估算階段主要有鏈路預算和網絡估算兩部分，如有必要，還需進行CW測試，以獲得更精確的傳播模型，用于鏈路預算。由于是基于2G網的3G規劃，因此，在做網絡估算時，必須進行現網基站勘察，即了解現網中哪些基站有新增3G設備的可能。本階段的輸出結果即是滿足規劃目標所需的基站數以及初始基站位置。調整反饋階段主要有預測仿真和調整站址的工作，根據初始基站位置，對整網進行仿真，若仿真結果不能滿足規劃目標的指標要求，則必須對有問題的站址進行調整，調整的方法可以是更換站址（有可新增3G設備的其他現網基站）和新建站址（已無可新增3G設備的現網基站）。調整后再進行仿真，重復此過程，直至仿真結果滿足規劃目標的指標要求，最終輸出規劃報告。

3、WCDMA無線網絡規劃

　　上文簡要介紹了網絡規劃的流程，下面對規劃過程中的重點步驟做進一步的描述。

　　3.1　信息收集

　　信息收集是整個無線網絡規劃的起始階段，是為了得到網絡規劃的依據，以得出規劃目標。簡單來說，規劃目標就是說明“覆蓋哪里?覆蓋多少人?覆蓋質量如何?”。

　　基于2G網的WCDMA網絡規劃要對現有2G網資源進行詳細的調查。即需要對現有2G網絡規模、站址分布、覆蓋情況和質量狀況等因素進行分析，并采集現有2G網話務數據，再根據話務分布，結合運營商的意見來確定覆蓋區域。市場調研工作主要和運營商一起開展，因為運營商有其總體的3G發展策略，無線網絡規劃必須保證該策略的實施。

　　業務模型的建立是無線網絡規劃中關鍵的一步，而業務模型的建立必須通過與運營商的充分溝通，理解運營商的需求后才能得到。如運營商只給出CS域的忙時每用戶話務量和PS域的忙時每用戶吞吐率，則規劃人員必須根據對業務的理解，把這兩個指標分拆為具體的業務模型，表1是一個業務模型的例子。

表1　業務模型示例

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　　表1中的滲透率、忙時每用戶話務量和忙時每用戶吞吐率是運營商給定的。對CS域業務來說，在假定呼叫持續時間（Duration）的前提下，可以反推出BHCA（Busy Hour Call Attempts）忙時試呼次數值；對PS域業務來說，根據忙時每用戶吞吐率，在假設上/下行數據流量為1:4的前提下，分別可以得到上/下行忙時每用戶吞吐量，則根據下式可以反推出BHCA值（Packet Size一般也由運營商提供，而Packet Num/Packet Call和Packet Call Num/Sessiom為假設值，可參考已商用網絡的相關數據）：

　　忙時每用戶吞吐量（kb）=滲透率×BHCA×Session業務量（Packet Size×Packet Num/Packet Call×Packet Call Num/Sessiom）×8/1000若需建立的PS業務模型不局限于PS 128k（如還有PS 64k、PS 384k等），則需要對這幾種業務進行數據流量比例分配，再根據給定的忙時每用戶吞吐量來得到每種業務的BHCA值。

　　需要說明的是，由于數據用戶行為難以確定，同時，業務模型將隨著業務的不斷拓展而發展，而且與運營商的市場經營策略也有很大的關系，因此，要準確地估計WCDMA系統的業務模型（尤其是PS域業務）有一定的困難。隨著WCDMA業務逐步引入、發展和成熟，還需要不斷的對WCDMA的業務模型進行總結和修改，要有計劃地對WCDMA業務模型進行階段性調整，才能使業務模型更準確地反映出用戶的行為特點。

　　一旦建立了業務模型，市場調研和現網資源調研資料整理完畢，那么WCDMA的建網目標就清晰了，這也為下一步規劃工作奠定了基礎。

　　3.2　網絡估算

　　網絡估算涉及到對小區上/下行鏈路的預算以及小區的覆蓋和容量的估算。根據上/下行業務信息、小區上/下行負荷的上下限以及小區的其他參數，可以計算出滿足覆蓋要求所需的最少基站數和能支持的最大用戶數。在網絡估算中，鏈路預算是重要的一環，而為了得到更精確的傳播模型以用于鏈路預算，CW測試及模型校正是必需的。

　　（1）CW測試及模型校正

　　CW測試的目的是通過測試，將測試結果與仿真預測結果相比較，以校正傳播模型參數，使模型符合實際地理環境，從而增加無線覆蓋預測的準確性。CW測試采集的數據為經、緯度和接收場強共三個值，采集的數據需滿足以下基本原則：

　　◆典型性：采集的測試數據必須足夠典型，從而能夠代表該地區的電磁傳播特性。

　　◆平衡性：采集的數據必須成比例的反映該地區的電磁傳播特性。

　　CW測試分為發射子系統和接收子系統，其中，發射子系統包括發射天線（推薦使用全向天線）、饋線、高頻信號源、功放、天線支架等；接收子系統包括測試接收機（內置GPS）、路測前臺軟件（如Probe）、功率計、筆記本電腦等，系統組成圖如圖2所示。對于中國聯通，因為其GSM1800頻段與WCDMA頻段較為接近，其無線傳播特性也較為近似，故在時間比較緊迫的情況下，可選擇GSM1800基站作為發射站點，而不必重新搭建發射平臺。

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圖2　CW測試系統組成

　　CW測試結束后，需要對采集數據進行后期處理，主要通過網絡規劃軟件（內帶模型校正功能，如ATOLL UNET、ASSET等），利用路測數據進行模型校正。最新版的軟件具有“一鍵自動校正”功能，故CW測試及模型校正的重點和難點在于路測，包括發射站點的選擇、路測線路的選擇，這直接影響到校正結果的準確性。

　　（2）鏈路預算

　　利用校正后的傳播模型，就可以進行鏈路預算。在一定的傳播環境下，小區的覆蓋范圍直接取決于收發端允許的最大路徑損耗，而鏈路預算可得出給定無線鏈路上的最大允許路徑損耗。鏈路預算中的最大允許路徑損耗大致可用下式表示：

　　Plmax=Pout+G_BS+G_UE+G_SHO-L_BS-Lp-Lb-Mpc-Mf-MI-S

　　◆Plmax：最大允許路徑損耗。

　　◆Pout：手機（針對上行）或基站（針對下行）業務信道最大發射功率。

　　◆G_BS/G_UE/G_SHO：為基站天線增益、手機天線增益和軟切換增益。

　　◆L_BS/Lp/Lb：分別為饋線損耗、穿透損耗和人體損耗。

　　◆Mpc/Mf/MI：分別為快速功控余量、陰影衰落余量和干擾余量。

　　◆S：基站（針對上行）或手機（針對下行）接收機靈敏度。

　　鏈路預算時，根據計算得到的最大允許路徑損耗Plmax，利用校正后的傳播模型，可得到對應環境下基站的覆蓋半徑。

　　WCDMA覆蓋預測通常使用的模型有SPM模型、COST231-HATA模型、3D射線跟蹤模型、Asset模型等。

　　一般來說，WCDMA系統在覆蓋上主要是上行受限制。與上行鏈路相比，下行鏈路的業務信道功率為所有用戶共享，軟切換時，一個UE同時和多個Node B保持通信，這給下行鏈路帶來了額外的負擔。另外，隨著數據速率、移動速率和多徑條件的不同，下行鏈路所需的Eb/Nt變化范圍比較大，因此，下行鏈路預算很難做得準確。所以，WCDMA系統的鏈路預算通常是指上行鏈路預算，即從最大允許的上行損耗中除掉路徑損耗以外的其他損耗和增益，從而得到最大允許的路徑損耗，再將此值代入傳播模型中，便得出預期的小區覆蓋半徑和覆蓋面積。表2是一個鏈路預算的例子。

表2　鏈路預算示例

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　　（3）網絡估算

　　綜合考慮建網目標（包括容量和覆蓋要求），結合業務模型對整個網絡進行估算。輸入信息包括鏈路預算結果、規劃區面積、業務模型參數等。若覆蓋與容量估算得出的結果不平衡，則需對參數（如小區負荷等）進行調整，并反復計算，直到平衡為止。估算的流程如圖3所示。

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圖3　迭代估算流程圖

　　在WCDMA建網初期，由于網絡實際負荷不會很高，故網絡一般為上行覆蓋受限。一般以充分利用現有2G網基站配套資源作為規劃的宗旨，在實地勘察現有基站的基礎上（尤其是GSM1800基站，因為其工作頻率與WCDMA的工作頻率更為接近，在鏈路預算上有一定的可比性），參考鏈路預算輸出值，輸出得到基站數，并根據現有2G網基站的配套、傳輸等勘查信息，甄選出WCDMA基站的初選站點。

　　3.3　調整反饋

　　調整反饋階段是網絡規劃的優化階段，因為好的規劃將使后續的網絡優化變得更為容易。因此，有必要對估算結果進行站址調整和反饋更新。此階段需要用網絡規劃軟件（如ATOLL/UNET、ASSET等）做預測和仿真。

　　預測仿真包括與業務無關的覆蓋預測以及與業務有關的仿真預測。在輸入基站站址信息、天線信息和設備信息后，即可進行覆蓋預測，便可查看當前的WCDMA基站分布是否達到覆蓋目標。進一步輸入業務模型、用戶行為和手機終端等信息后，可以進行蒙特卡羅仿真，基于此仿真可得預測結果。如果預測結果不能滿足要求，則需對當前WCDMA基站站址進行調整，更換站址或者新增物理站點；如果預測結果滿足要求，則確定站址，進而對傳輸、電源、配套等前期工程進行配置。

4、結束語

　　3G是移動通信史的一個新坐標，是21世紀移動通信舞臺上新的閃光點。作為現有移動網絡運營商，中國聯通具有良好的先天條件進行WCDMA網絡建設。充分利用現有2G網的資源進行WCDMA無線網絡規劃，將使中國聯通的3G部署事半功倍。