WCDMA的网络规划及优化论文
新闻来源:九九论文网 QQ:995502877 发表时间:2010-4-26 0:30:39
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第一章绪论
1.1 引言
随着3G通信技术的发展,网络规划和优化工作越来越重要。对于未来的WCDMA网络运营商而言,如何经济有效地建设一个WCDMA网络,保证网络建设的高性价比是他们所关心的问题。
目前,公众对WCDMA的网络规划及优化产生了极大兴趣。第三代移动通信网络的建设正方兴未艾,这一全新的移动通信技术与传统的GSM网络规划有着本质的不同。在全球范围内,人们正紧锣密鼓地开发和研制新的规划工具和计算方法,设计新的工作流程。而且,各大网络规划软件公司已经着手开发和研制针对这种新网络综合业务的有效算法。
WCDMA网络必须同时满足各种不同业务的需求,所以网络规划工程师要综合考虑各种业务。同时,现在的无线环境是一个GSM 、CDMA, PHS多网共存的环境,同样,WCDMA网络也不会是一个孤立的系统,它必须不仅要与现有网络共存,而且还要和其他的3G网络共存。未来多种网络系统(GSM/GPRS, WCDMA、CDMA2000, TD-WCDMA, PHS, WLAN等等)共存的复杂环境所带来的系统间干扰,系统间切换和与GSM共站,将是对网络规划和优化工作的极大挑战[1]。
由于WCDMA要提供可变速率的多业务能力,又要考虑网络的兼容性和可扩展性,故和GSM相比,其网络复杂程度大为增加。特别是在无线接口方面,业务的不同对空中接口提出了许多新的要求。因此,参考了文献[2]可知,为了更好地管理和使用网络,WCDMA系统引入了许多新的技术及特性,这些都和GSM大不相同,使得在WCDMA网络规划中要考虑更多、更复杂的问题,例如导频污染、软切换增益、容量和覆盖的迭代预测等。所以,WCDMA网络的规划和优化工作面临着前所未有的挑战。
但是随着技术的发展,不仅WCDMA技术本身在不停地被完善,WCDMA网络在实际运行中存在的难题也在不断被攻克。欧洲许多国家,还有日本和中国的香港,WCDMA网络己经开始运行,同时在网络规划和优化方面的经验也逐步积累丰富起来。作为GSM 网络的延伸,WCDMA必将会走向成熟。通过学习他人的网规网优的经验,我国的WCDMA的网规网优的工作必能更上一层楼,显然有利于将来为我国建设一个优良的WCDMA商用网络。
1.2 移动通信的发展过程
1.2.1 第一代移动通信
第一代移动通信系统是模拟制式的蜂窝移动通信系统,典型代表是美国的AMPS系统(先进移动电话系统)和后来的改进型系统TACS(总接入通信系统)等。这一阶段最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念。蜂窝网,即小区制,由于实现了频率复用提高了系统容量。
第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用(FDMA)模拟制式,语音信号为模拟调制,每隔30kHz/25kHz一个模拟用户信道。第一代系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来:
(1) 频谱利用率低;
(2) 业务种类有限;
(3) 无高速数据业务;
(4) 保密性差,易被窃听和盗号;
(5) 设备成本高;
(6) 体积大,重量大[3]。
1.2.2 第二代移动通信
第二代移动通信系统是数字蜂窝移动通信系统, 典型代表是美国的DAMPS系统、IS-95和欧洲的GSM系统, 时间是从八十年代中期开始. 数字移动通信网相对于模拟移动通信网,提高了频谱利用率,支持多种业务服务,并与ISDN等兼容。第二代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的,因此又称为窄带数字通信系统。第二代数字蜂窝移动通信系统的特点是:标准体制较为完善,技术相对成熟,不足之处是相对于模拟系统其容量增加不多,仅仅为模拟系统的两倍左右,无法和模拟系统兼容[3]。
1.2.3 第三代移动通信
第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力,与固定网络相兼容,并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。
第三代移动通信系统最早由国际电信联盟(ITU) 于1985年提出,当时称为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS,Future Public Land Mobile Telecommunication System),1996年更名为IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000,国际移动通信-2000)。主要体制有WCDMA、cdma2000和UWC-136。第三代移动通信系统的目标可以概括为:
(1) 能实现全球漫游:用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游,且可以在不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务;
(2) 能提供多种业务:提供话音、可变速率的数据、活动视频会话等业务,特别是多媒体业务;
(3) 能适应多种环境:可以综合现有的公众电话交换网(PSTN)、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统,来提供无缝隙的覆盖。
(4) 足够的系统容量:强大的多种用户管理能力,高保密性能和高质量的服务。
为实现上述目标,对其无线传输技术(RTT:Radio TransmissionTechnology)提出了以下要求:
(1) 高速传输以支持多媒体业务:
l 室内环境至少2Mbit/s,
l 室内外步行环境至少384kbit/s,
l 室外车辆运动中至少144kbit/s,
l 卫星移动环境至少9.6kbit/s;
(2) 传输速率能够按需分配;
(3) 上下行链路能适应不对称需求[4]。
1999年11月5日,国际电联ITU-R TG8/1第18次会议通过了“IMT-2000无线接口技术规范”建议,其中我国提出的TD-SCDMA技术写在了第三代无线接口规范建议的IMT-2000 CDMA TDD部分中。至此,3G的主要标准为:WCDMA,cdma-2000,TD-SCDMA。“IMT-2000无线接口技术规范”建议的通过表明TG8/1制定第三代移动通信系统无线接口技术规范方面的工作已经基本完成,第三代移动通信系统开发和应用将进入实质阶段。基于欧洲在GSM网络方面的先天优势,因此WCDMA作为易于从GSM/GPRS网络升级的一种技术标准而在欧洲被广泛接受。如英国、西班牙、芬兰、挪威、德国、卢森堡、克罗地亚等许多国家都已经开通或正在试运行3G网络,并且他们都采用了WCDMA/UMTS技术。
1.2.4 第四代移动通信
而基于全IP技术的第四代移动通信也正在成为全球热门研究方向。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比目前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面,4G与固定宽带网络在价格方面不相上下,而且计费方式更加灵活机动,用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。甚至有人宣称,我们应该跨过3G而直接进入4G。不过我国3G网络的建设已基本明朗化了。因此我们不在阐述4G的内容。
1.3 本文研究内容
本文的出发点是利用WCDMA网络规划及优化的技术进行指导实际的工程设计。
由于无线移动通信无论是从市场的角度还是技术的发展过程来看,都是既有非常明显的承接特性,因此本文从移动通信的发展史入手,简要分了无线通信各个阶段的性能及所能提供的业务能力。然后介绍了WCDMA网络的关键技术,分析了WCDMA网络和GSM网络在规划和优化上的不同点,以及在对WCDMA网络规划及优化的过程和方法的阐述后,分析了在WCDMA网络规划有可能对网络优化工作造成影响的几个因素。文章的最后将结合具体的项目进行WCDMA网络规划及优化的实践分析。
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