3G无线网络规划与设计策略探析

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【摘 要】第三代（3g）移动通信是目前移动通信发展的主要方向。第三代移动通信网络的规划设计是实现3G移动通信的重要一环。新一轮的网络建设的热潮对网络规划设计提出了更高的要求。移动运营商必须时刻关注网络系统的变化，发挥新技术优势，只有这样才能取得良好的经济效益。随着技术的不断成熟，3G无线网络的部署将进入实施阶段。因此如何设计和规划高性能的3G无线网络已经迫在眉睫。

【关键词】3G；无线网络；规划流程；核心问题

引言

随着用户的增长和技术的不断创新，原来的通信系统已经不能满足用户要求。这就需要一种新的技术出现。第三代移动通信系统（3G）相对于传统的2G通信系统具有以下的优势：（1）能提供多种类型、高质量的多媒体业务；（2）能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力；（3）与固定网络相兼容，并以小型便携式终端进行通信；（4）可在任何时候、任何地点进行任何种类的通信。3G移动通信系统完全可以满足未来几年内的通信系统的发展需要。

1 3G无线网络规划与设计介绍

3G无线网络规划是根据无线网络的特性及规划要求，设定相应的工程参数和无线资源参数，并在满足一定信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下，使网络的工程成本最低。

3G无线网络规划内容非常复杂，主要包括以下内容：（1）计算链路预算、容量和满足覆盖所需的基站数；（2）对基站覆盖进行预测，对其参数进行规划；（3）还需要对整个网络进行策划，计算基站中信道单元的数目；（4）计算传输线路容量、基站控制器、交换机等其他单元的数目；（5）在规划中需引入性能测量，如掉话率和闭塞等指标，用它们来衡量网络性能。不同业务、不同实施策略需要进行仔细估计。

3G无线网络有三种国际标准，即WCDMA制式、TD-SCDMA制式、CDMA2000制式。本文主要分析这三种制式的规划方法与设计策略。由于现有网络的制式等原因，中国移动、中国电信和中国网通三家运营商都趋向于选择WCDMA系统，而中国联通将选择CDMA20OO系统。可见，随着3G时代的到来，WCDMA技术将在中国迅速发展，而此时进行WCDMA相关技术的研究，尤其是网络规划技术的研究尤为重要。以下主要介绍WCDMA无线网络规划与设计策略。

WCDMA网络规划与传统的GSM网络规划有着本质的不同。前期网络规划在很大程度上决定了网络结构，前期网络规划对网络投资和质量起着决定性作用。网络质量是重中之重，没有良好的网络质量做支撑，就无法保证正常通信，可以说网络规划是保证网络质量的重要手段。

WCDMA系统的整体结构如图所示，UE表示移动终端，UTRAN表示无线接入网，CN是核心网。

WCDMA无线网络规化和设计要综合考虑投资、覆盖、容量、服务质量、可升级性、竞争等六项间的关系，从不同的侧重点和需求出发进行设计和建设。WCDMA无线网络设计指导思想如下：（1）综合建网成本最小；（2）盈利业务覆盖最佳；（3）网络有效容量最大；（4）网络提供业务质量最优；（5）网络未来可升级的潜力最大。

2 WCDMA无线网络规划流程

WCDMA无线网规划流程包括以下几步：（1）无线网规划目标；（2）GSM无线网络情况调查；（3）链路预算、规划站距计算；（4）传播模型校正；（5）站址选择与查勘；（6）进行仿真等。

2.1 确定规划目标

确定规划目标是指，结合运营商对网络的要求，综合考虑市场需求和成本因素，确定规划所要覆盖的区域以及每个区域内各种业务所要达到的覆盖率等。结合规划区域的业务预测分析，我们应当首先确定网络覆盖目标、网络容量目标、网络质量（QOS）目标、成本目标。在满足上述的四个目标要求情况下，应尽可能控制建设成本，或者在投资规模确定后，尽可能满足上述四个目标。

2.2 GSM无线网资源调查

第一是前期资源普查。资源普查主要是前期的数据收集，对中国移动各分公司的存量资源和增量资源做出系统的分析，该项工作结果应用于3G网络规划建设中。2G资源的可利用性分析和WCDMA的协同规划是一个由宏观到微观，由一般到具体的过程。

2.3 链路预算

链路预算通过对系统的覆盖能力进行评估，得出最大路径损耗。对于WCDMA网络建设而言，初期一般都假设上行链路覆盖受限同时下行链路使用合理的功率配比。因此很多设备商进行链路预算时，通常只对上行链路进行预算。根据链路预算算出的最大路径损耗值，通过仿真工具进行验证。然后进行建模，可以计算出规划小区半径和基站数量，进而计算出规划站距，最后该站距用于初步站距布局。

2.4 传播模型及其矫正

无线传播模型客观上反映了这些地区无线传播环境的特点。无线传播模型是基于某些地区大量测量数据的统计模型。在移动无线电环境中，无线传输信号受很多因素的影响。在2G通信网络结构中，传播模型有适用于室外型大区制蜂窝结构的Okura-Hata、Cost231-Hata和适用于微蜂窝结构的Walfish-Ikegami经验公式等，同样这些模型也可以应用于3G网络规划。在网络规划时，需要进行校正以提高覆盖预测的准确度。目前比较流行的测试方法是CW测试与现网导频功率车载测试两种。

2.5 站址选择与查勘

科学灵活的选用3G网络站址和资源，而不是照搬现有的GSM站址，这样可以避免出现干扰，减少后期维护的费用。建议尽量使用满足理想蜂窝结构的GSM站点，同时要满足实际站址与规划站址偏差不超过25%。

2.6 仿真

系统仿真是指在一定的输入条件下通过对快照或者UE模拟实际网络的运行效果。通过分析仿真结果来了解无线网络性能。仿真过程中基站的高度不变，基站的方位角和下倾角可以有较小的改变。由于WCDMA系统通过功率控制保证必要的连接质量，3G系统的容量与覆盖都是密切相关的。在具体网络规划中，仿真的作用是：在给定的网络覆盖、容量和质量的要求下，结合现场勘查情况，输出该区域的站点数目、位置和站点配置。

3 3G网络规划中的核心问题

WCDMA网络的覆盖和容量受很多因素的影响。在WCDMA网络的设计中，需要考虑以下几个问题：（1）无线链路预算问题；（2）容量与干扰问题；（3）远近效应问题对选址的影响；（4）导致污染的问题；（5）配套及其辅助设施对建网投资的影响等。只有对这些因素进行了综合考虑，才能使3G无线通信技术的功能与优势得到完全发挥，促进通信技术的发展。

4 结束语

本文主要介绍了WCDMA网络规划的目标、流程和设计中的核心问题。在WCDMA无线网络规划过程中，要始终对容量、覆盖和服务质量进行综合考虑。因此3G无线网络的规划是一个很大的课题。在具体的规划实践中，还必须考虑与2G共站址的问题。随着我国3G全面商用时代的到来，为了创造更大的市场，吸引更多的用户，深入研究3G无线网络规划就显得尤为重要。在今后的工作中，通信人员应做好理论联系实际工作，在实际的工作中不断总结经验，这样才能做好网络规划工作。

参考文献：

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