ＩＳ-９５ＣＤＭＡ系统的无线网络设计

发布: 2010-10-20 00:51 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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ＩＳ-９５ＣＤＭＡ系统的无线网络设计

高鹏

摘要　　本文讨论了ＩＳ９５ＣＤＭＡ
移动通信系统无线网络的设计方法及若干问题。

关键词　ＣＤＭＡ覆盖容量

１引言

　　从１９９６年开始，北京、上海、广州、西安等城市进行了ＩＳ９５
ＣＤＭＡ商用试验。目前ＣＤＭＡ系统即将在我国开始大规模建设，因此对ＣＤＭＡ无线网络的设
计的研究变得十分必要。

２ＣＤＭＡ无线网络的设计基础

２．１无线网络设计过程

　　无线网络设计包括设计前的准备工作、初步设计、站址确定和设计的优化
及最终设计等４个步骤。

　　（１）设计前的准备工作

　　设计前须与用户协商以对下列问题达成共识：

^．建网的目标和需求。根据服务区域、服务对象、
业务量、服

务等级、话务量分布和投资限额确定建网目标。

^．根据业务及用户预测和话务量统计决定建网初期
及终期

容量，并且统计出用户话务量分布。

^．获取覆盖区地貌情况及站址信息。

^．网络扩容计划和实施策略。

　　（２）初步设计

根据建网城市特点、地形地物状况确定场强预测模型；建立链路预算；根据用
户及设计需要选择合适的站址；规划话务量的分配；覆盖区设计；干扰分析。

　　（３）站址确定和设计的优化

根据实际情况，对初步设计中的站址选择进行修改。在修改过程中，既要考虑
网络性能的要求又必须考虑架设基站的困难。可能需要较长时间的努力，才能达到对网络性能及现
实问题的兼顾。

　　（４）最终设计

通过软件预测计算，设计结果以彩图及报告的形式产生。内容包括：前向及反
向覆盖性能、干扰情况、切换情况等。

２．２ＣＤＭＡ无线网络设计需考虑的问题

　　（１）清频

ＣＤＭＡ系统所用频段及保护带不可被其他无线信号占用。系统安装前必须进
行现场测试，对可能的干扰源进行分析并清除。

　　（２）话务量分布

话务量分布对ＣＤＭＡ系统性能有重要的影响。为保证设计中预测的准确性，
建议利用当地现有成熟无线系统话务分布的统计数据。

　　（３）覆盖区设计

对于高话务密度区应以最大容量为设计目标，对于低话务密度区应以最大覆盖
范围为设计目标。

２．３关键参数的取定

　　（１）Ｅ_ｂ/Ｎ_０的取值

质量要求和移动台的移动性有密切关系。对于高移动性用户，例如在高速公路
上高速行驶的用户，质量的极端要求Ｅ_ｂ/Ｎ_０为８
ｄＢ；若所有用户均为高移动性用户，则Ｅ_ｂ/Ｎ_０
的平均值可取７ｄＢ。固定用户只要３
ｄＢ就可运行，而我国移动台９６％以上是手持机，因此整体移动性较低，为
此取Ｅ_ｂ/Ｎ_０为６
ｄＢ是适宜的。但是在设计中需留有一定的余量，因此Ｅ_ｂ/Ｎ
_０一般应取为６．５ｄＢ。

　　（２）软切换比例

软切换的使用将降低总体的手机发射功率，有利于系统容量的进一步提高；但
另一方面，软切换占用了多个小区的物理信道单元，造成物理信道单元的浪费。因此必须对这两个
方面予以协调和平衡。理论研究和实际测试均表明，软切换比例为
３５％左右是比较理想的。

３无线网的覆盖计算

３．１基站接收机的灵敏度

　　无线网覆盖计算的第一步是确定接收机的灵敏度。对于ＩＳ９５ＣＤ
ＭＡ基站而言，接收机的灵敏度取决于话音编码速率、接收机噪声系数和Ｅｂ燉Ｎ０等参数。因此
不同厂家的设备、不同的话音质量要求都将引起接收机灵敏度的不同。

３．２反向链路预算

　　反向链路预算主要取决于干扰余量、衰落余量、软切换增益等因素，具体
计算公式如下：

L=P_out-L_b-L_CAR-
IM-FM+G_s+G_a-L_c-P_in

其中，Ｐ_ｏｕｔ为移动台的ＥＩＲＰ；Ｌ为最大
允许的路径损耗；Ｌｂ为人体损耗；Ｌ_ｃａｒ为汽车损耗；ＩＭ为干扰余量，由小
区负载因子Ｘ决定；ＦＭ为阴影衰落余量，由设计所要求的无线可通率决定；Ｇ_ｓ为
软切换增益，由软切换比例及无线可通率决定；Ｇ_ａ为基站接收天线增益；Ｌ_ｃ为基站馈线损耗；Ｐ_ｉｎ为基站接收机灵敏度。

３．３前向链路预算

　　在无线设计时，不需对前向链路进行人工计算，而只能信任软件模拟的结
果，原因如下：

　　（１）在反向链路预算中，各种因素或为已知，或可准确估计，因此结
果较为可靠。而前向链路不可预测因素较多（如周围基站的干扰情况、移动台的移动速度等），因
网络具体情况而不同，无法给出一个通用的取值。

　　（２）有些厂家曾采用３ｄＢ作为周围基站的干扰系数进行前向链路预
算与实际情况比较，对于不同网络，不同地区，结果相差悬殊。

　　（３）链路预算的意义在于高速公路等小话务量开阔地区覆盖半径的粗
略计算。因为在建筑物密集地区，受大话务量限制，小区半径很小，信号强度并非小区半径的限制
因素。而对于小话务量开阔地域，前向链路强于反向链路，因此计算反向链路更有实际意义。