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标题: WCDMA与GSM系统在设计规划中的不同 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2005-7-22 17:54

作者: 韩国舞族 标题: WCDMA与GSM系统在设计规划中的不同

WCDMA系统是基于CDMA接入方式的网络,其技术特点更接近CDMA,因而与GSM存在诸多不同。同时，由于3G网络的综合数据业务的特点，对网络设计提出了更高的要求。

一、链路预算与上行覆盖

链路预算是无线网络规划的基本工具，链路预算的结果决定小区的覆盖半径。在GSM系统中,上行链路和下行链路是基本平衡的，小区半径可以由基站下行信号电平高于某一设计要求的门限值决定。在WCDMA系统中,上行链路和下行链路的平衡并非网络设计目标。基站功率在下行由小区所有用户及信令共享，因而不会成为覆盖受限链路。由于手机发射功率有限，小区的最大半径取决于功率上限最小的一类手机，所以上行链路成为WCDMA系统覆盖的受限链路。WCDMA系统的链路预算通常是指上行链路预算, 即从最大允许的上行损耗中除掉路径损耗以外的其他损耗和增益，从而得到最大允许的路径损耗，再将最大允许的路径损耗值带入传播模型中，得到预期的小区覆盖半径和覆盖面积。应该注意，这样得出的小区半径是空载孤立小区的覆盖半径。由于WCDMA的覆盖区域不像GSM那样由信号电平的绝对值来决定，它的覆盖与系统的负载或干扰水平相关。加入负载和邻近小区干扰后, 小区半径会作相应的收缩。在WCDMA 的链路预算中, 要引入负载因子这个参数，北电建议取50%来作为覆盖设计的负载余量。在网络设计中给所有小区均匀加入负载余量，使得系统在实际上非均匀的负载运行状态下仍然能通过小区呼吸调整维持平衡。这是北电多年CDMA网络设计、运维、优化过程中的经验总结，在GSM网络设计中无须考虑。

了解了WCDMA小区覆盖是上行受限的，在设计中应该考虑手机上行功率分布，因为它可以反映上行链路的覆盖水平。通过设置不同的上行功率要求门限值可以反映不同的覆盖区域：室内、车载、室外、无覆盖等。这些门限值的设置通过用手机的最大发射功率（21dBm）减去阴影余量，减去穿透损耗余量。以下是一个密集市区各环境的上行功率门限值的举例，这里只考虑不同覆盖要求所需的穿透损耗平均值。

·室内：21dBm– 20 dB = 1 dBm

·车载：21dBm– 7 dB = 14 dBm

·室外：21dBm – 0 dB= 21 dBm

以上的门限值表示：如果手机所需发射功率小于1dBm的区域表示可以达到室内覆盖。手机所需发射功率大于1dBm，但小于14dBm的区域表示可以达到车载覆盖。同样，手机所需发射功率大于14dBm，但小于21dBm的区域表示可以达到室外覆盖。而手机所需发射功率大于21dBm的区域表示可能存在覆盖盲区。

数据业务往往在上行链路和下行链路有着十分显著的速率不对称性，这一特性应在系统的设计中得到充分体现。比如说,上行覆盖的目标可以设计成64比特每秒连续覆盖，而在该覆盖区内支持更高的(128,384比特每秒)下行数据传输速率。北电45W功放的基站设计正是把这种业务的不对称性融入其中，基于这种基站所做的无线网络设计便能有效地支持非对称性业务。

二、覆盖与容量

GSM系统中同一频点的复用必须满足一定的空间隔离要求。空间隔离要求取决于载干比(C/I)，既来自同一频点的有用信号要高于干扰信号一定的比值。GSM系统容量取决于载干比及硬件配置，上、下行容量是对称的。而WCDMA采用编码扩频技术，频率复用为一，干扰信号来自本小区及所有邻近小区，因而是自干扰系统。干扰信号经扩频后形成许多微弱噪声的叠加，噪声累加会造成系统容量损耗。正因为这种同频率的干扰特性, WCDMA 系统的容量和覆盖是相关的，基站功率在每一扇区由所有用户及信令共享，增加干扰或覆盖均会导致系统容量下降。在规划设计WCDMA网络时，按最受限上行链路确定覆盖，按最受限下行功率确定容量。 WCDMA系统在下行用导频信号强度与系统总干扰的比值来衡量覆盖水平, 显然它与系统的干扰水平相关。

三、软切换

GSM系统使用频率分割，小区之间的移动采用不同频点的硬切换。GSM规划设计时要留出足够的切换区，而WCDMA系统则采用软切换，终端同时跟多个小区保持无线连接，软切换是WCDMA(CDMA)系统所独有的，软切换增益可以提高小区边界的通话质量，或增加覆盖区域。软切换增益可以减小小区间重叠，扩展小区覆盖。因而在链路预算中要加入软切换增益。另一方面软切换使得多链路下行功率发射，影响系统容量。WCDMA网络规划设计强调控制主服务小区的有效覆盖，减少不必要的切换区。

由于其自干扰系统，WCDMA系统设计中天线的选择直接影响到相邻小区或扇区间的干扰控制的好坏，采用65度水平波瓣宽的天线做三扇区覆盖要明显好于GSM系统设计中常采用的90度水平波瓣宽的天线。其原因仍然是软切换与硬切换的差别。WCDMA的更软切换不需要过大的扇区间重叠。另外天线高度在同一范围内应与周围天线高度相当，天线过高容易引起越区覆盖，造成导频污染，影响系统的容量和质量。这是WCDMA系统设计中特有的。

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