WCDMA网络容量优化策略研究

陶京涛　唐晓宇　ＷＣＤＭＡ系统是自干扰系统，网络容量和覆盖、　ｆ：扰大　小、业务种类以及业务质量相关　容量分析是ＷＣＤＭＡ无线　网络规划中的一项重要内容？提高ＷＣＤＭＡ　络容量的最　好方法就是增加载波：但是，在实际网络运营中，需要其他　手段，如降低覆盖半径及其服务质量等，来提升　络容量，　并最大程度平衡容量、覆盖、服务质量　者的关系～　冯慧娟　张　淼　鬯　宏　优化策略　我们基于以下两种策略来探讨如何优化ＷＣＤＭＡ系统　摘要：容量分析是ＷＣＤＭＡ无线网络规划优　化中的一个重要课题。从高比特用户覆　盖范围以及调整公共信道功率两个角度探讨　的容量。　１。高比特率实时用户覆盖范围来提高系统容量　通过调整码功率来减小分组交换无线承载的覆盖范　其对容量分析的影响，旨在为ＷＣＤＭＡ无线　网络规划优化提供决策参考。　关键词：移动通信网络规划优化　ＷＣＤＭＡ　策略　覆盖　信道　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏｐｉｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｌａｎ＆ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＷＣＤＭＡ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｏｍｅ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｌａｎ　＆　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＷＣＤＭＡ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ．ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　围，要规定那些高速数据用户最大单业务信道使用功率，即　高速数据用户的覆盖半径，从而容纳更多的用户　我ｆｆ１　只需调整参数ｄｌＭａｘＰｏｗｅｒ（不同承载业务时，无论采用何种　功率控制算法，其下行专用信道的最大发射功率，其取值都　是相对于ＰＣＰＩＣＨ信道的发射功率来说的），与此同时，在　ＲＮＣ中所有小区的数据需要重新计算。系统获得的增益大　概在２％～３％：该方法包括以下几个步骤：　・测量每个用户和无线承载的ＲＢＳ输出功率；　估算出某一个无线承载的ｄｌＭａｘＰｏｗｅｒ的损失增益：　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｒｏｍ　ｔｗｏ　・ａｓｐｅｃｔｓ：ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　・ｈｉｇｈ－ｂｉｔ　ｕｓｅｒｓ　ａｎｄ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｕｂｌｉｃ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｐｏｗｅｒ・　修改相关的参数　当减小其中一些共同信道的输出功率时，就会有更多　的功率分配给话务量，同时也增加了小区吞吐量和更多的　用户数。可以获得大概１０％的容量增益。　（１）测量值　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｌａｎ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ＷＣＤＭＡ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ　Ｃｈａｎｎｅｌ　每个用户和无线承载的输出功率对应的业务如表ｌ所　不一　基金项目：教育部西部地区高校高级访问学者计划基金（教技　基［２００１】１号）和重庆市科委应用基础基金（８０６３）　一５５—　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６．ＮＯ．８　表１　ＲＢＳ中的码功率　ｐｍＤｐｅｈＣｏｄｅＰｏｗｅｒＳｆ８　３８４ｋｂｉｔ／ｓ　ｄｌＭａｘＰｏｗｅｒ（３８４）＞＝　ＦＡＣＨ一２三个信道的功率构成了　主要部分。　ｄｌＭａｘ—Ｐｏｗｅｒ（１２８）＞＝　ｄｌＭａｘＰｏｗｅｒ（６４）　ｐｍＤｐｃｈＣｏｄｅＰｏｗｅｒＳｆｌ６　１２８ｋｂｉｆｓ　降低共同信道的功率会产生　以下的影响：　・２．降低共同信道　ｐｍＤｐｃｈＣｏｄｅＰｏｗｅｒＳｆ３２　ｐｍＤｐｅｈＣｏｄｅＰｏｗｅｒＳｆ１２８　６４ｋｂｉｔ／ｓ（包括Ｐｓ、ｃｓ业务）　语音、ｍｕｈｉｒａｂ　ＰＳ　０／０．ＲＮＣ　的输出功率　覆盖距离缩小；　切换区域改变；　系统容量增加；　图３为各个共同　信道的功率分配图，其　・・注：以上数据是从２０个ＤＰＣＨ同步信道获取的。　（２）增益估计　当高比特率无线承载的最大　功率减小时，该承载上的部分用　户（高功耗用户１会切换到低比特　率状态。而低比特率需要更少的　功耗，因此系统能够容纳更多的　用户进来。新增用户的数量取决　于两比特率的差额。　（３）曲线图　图ｌ为ＰＳ６４／３８４业务，功率　谱密度为ｐｍＤｐｃｈＣｏｄｅＰｏｗｅｒＳｆ８时　的功率分配曲线图。　假定公共导频信道ＣＰＩＣＨ　的平均功率为３２ｄＢｍ，当无线承　载ＰＳ６４／３８４业务参数ｄｌＭａｘＰｏｗｅｒ　从默认的４．８ｄＢ降低到３．３ｄＢ　时，所需的最大码功率从３６．８ｄＢｍ　降低到３５．３ｄＢｍ。增益的变化如　图２所示。　由图２可知，ＰＳ６４／３８４业务　的高功率用户数量缩小的百分　比例为９８％一９１％＝７％，这部分用　户使用较低的功耗，因此能够容　纳更多的用户。这部分用户的比　例为７％ｘ　６　＝１４％。　系统容量的增益ｆ也就是新　增的用户数）是以ＰＳ６４／３８４业务　用户的相对数量为尺度衡量的。　例如ＰＳ６４／３８４业务用户的比例　为５％时，容量增益大概在ｌ％；　比例在１５％时，增益大概在２％。　注意上述的计算要满足下面　的条件：　‘　一５６一　中导频信道功率取值　・小区覆盖范同可提供的话　为３０ｄＢ，馈电损耗取值为３ｄＢ，南　务量要减少。　图３可以看出，Ｐ—ＣＰＩＣＨ，ＢＣＨ，　减少共同信道的输出功率有　图１　ＰＳ６４／３８４业务、功率谱密度为ｐｍＤｐｃｈＣ０ｄｅＰ０ｗｅｒＳｆ８时的功率分配　图２　ＰＳ６４／３８４业务的用户比例变化曲线　维普资讯 http://www.cqvip.com

此时容量增益大慨在７％　（２）只降低Ｐ—ＣＰＩＣＨ信道的　输ｆ卫功率　所有的信道输出功率和导频　信道功率都是相ｌ火的，如果想要　保持所有共同信道ｆ除了导频信　道之外１的功率值为常量，在减小　ｐｒｉｎ１ａｒｖＣｐｉｃｈＰ０ｗｅ１’的同时，就要　增大其他信道的功率参数　降低Ｐ—ＣＰＩＣＨ导频功率时，　图３　共同信道和语音信道的功率分配图　以下四种措施：　・该增大下列参数使得输出功　率平衡：　ｂｃｈＰ￣）ｗｅｒ　ＢＣＨ的发射功率；　为１ｄＢ比较合适；在个别的蜂窝　・降低所有共同信道的输出　小区，共同信道的输出功率降低　值大小为２ｄＢ　在这个过程中，网　络性能如图４所示。　・ｓｃｈＰｏｗｅｒｌ　Ｐ—ＳＣＨ的发射功　率；　功率：在这种情况下，只需要修　改一个参数，大概可以取得７％　的容量增益；　・・ｓｃｈＰｏｗｅｒ２　Ｓ—ＳＣＨ的发射功　率；　・ｍａｘＦａｃｈ１Ｐｏｗｅｒ当ＦＡＣＨ承　降低共同信道的功率，专用　信道会分配史多的功率，从而能　够容纳更多的用户：假设导频信　道功率的默认值为３０ｄＢ，馈电损　只降低Ｐ—ＣＰＩＣＨ的输出功　率：这种方法要比上一个安全　载ＢＣＣＨ，ＣＣＣＨ及ＤＣＣＨ时其最　些，但容量增益要小些，而且需　要配置多个参数；　・大的发射功率；　・ｍａｘＦａｃｈ２Ｐｏｗｅｒ当ＦＡＣＨ承　耗为３ｄＢ，其他采取默认值。若此　时ＮＯＤＥ　Ｂ有２０Ｗ的功率能力，　只降低ＢＣＨ的输出功率：　载ＤＴＣＨ时其最大的发射功率；　・ｐｃｈＰｏｗｅｒ　ＣＣＰＣＨ的发射功　在这种情况下，容量增益大概在　３％左右；　・当导频信道发射功率从３０ｄＢ降　低到２９ｄＢ时，共同信道的功耗　从２５％降低到２０％，系统会多出　１Ｗ的额外功率分配给话务量，　蜜　率；　・ｐｉｃｈＰｏｗｅｒ　ＣＰＩＣＨ的发射功　只降低ＦＡＣＨ一２的输出功　率：在采取上述某种措施前提　下，可以采取降低ＦＡＣＨ一２的输　出功率，能够获得额外大概１％　的容量增益。　下面对上述四种措施进行分　析，分析的内容包括掉话率、小　区功率分配等。　（１）降低所有共同信道的输　出功率　在改变共同信道的输出功率　大小时，要保持通用导频信道与　其他共同、专用信道之间的平　衡。减／Ｊ、ｐｒｉｍａｒｙＣｐｉｃｈＰ０ｗｅｒ时，所　有共同信道以及专用信道的输　ｍ功率会随之减小。　在比较大的小区组或者整个　网络，共同信道的输出功率降幅　图４共同导频信道功率与总功率的关系　一５７—　维普资讯 http://www.cqvip.com

的ＲＢＳ来说，容量增益大概在　１％。　结　论　本文主要针对如何优化　ＷＣＤＭＡ容量进行了分析和探　讨，提出了一些优化ＷＣＤＭＡ网　络容量的方法，并对这些方法给　出了仿真结论，旨在为ＷＣＤＭＡ　无线网络规划优化提供决策参　考。啊　陶京涛　重庆邮电大学通信学院　硕士研究生　Ｔａｏ　Ｊｉｎｇｔａｏ　Ｍａｓｔｅｒ　Ｃａｎｄｉｄａｔｅ，Ｓｃｈｏｏｌ　图５　共同信道与ＦＡＣＨ一２信道功率曲线图　ｏｆ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＣＱＵＰＴ　唐晓宇　重庆邮电大学通信学院　（３）只降低ＢＣＨ信道的输出　功率　一个平衡。　硕士研究生　Ｔａｎｇ　Ｘｉａｏｙｕ　Ｍａｓｔｅｒ　Ｃａｎｄｉｄａｔｅ，　（４）低ＦＡＣＨ一２信道的输出　功率　设置ＢＣＨ信道功率的参数　是ｂｃｈＰｏｗｅｒ，一般默认值一３．１ｄＢ。　在系统没有明显影响的前提下，　ｂｃｈＰｏｗｅｒ可以设置成一５ｄＢ。　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣＱＵＰＴ　设置ＦＡＣＨ一２信道功率的参　数是ｍａｘＦａｃｈ２Ｐｏｗｅｒ，建议取值为　０ｄＢ，与导频功率一致。具体应该　设置多少，应该视性能而定。　图５为ＣＨ一２信道功率设定　冯慧娟　重庆邮电大学通信学院　硕士研究生　Ｆｅｎｇ　Ｈｕｉｊｕａｎ　Ｍａｓｔｅｒ　Ｃａｎｄｉｄａｔｅ，　①降低ＢＣＨ功率产生的增　益估计。随ＣＰＩＣＨ当前值的不　同，增益会有所不同。导频信道　功率３０ｄＢ，馈电损耗为３ｄＢ，增　益大概为０．２Ｗ。　②要考虑的问题。随着ＢＣＨ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣＱＵＰＴ　张　淼　重庆邮电大学通信学院硕　士研究生　Ｚｈａｎｇ　Ｍｉａｏ　Ｍａｓｔｅｒ　Ｃａｎｄｉｄａｔｅ，　与共同信道功率之间的曲线图，　导频信道功率３０ｄＢｍ，馈电损耗　为３ｄＢ，其他信道使用默认的输　出功率。　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣＱＵＰＴ　唐　宏　重庆邮电大学副教授　：　博士　Ｔａｎｇ　Ｈｏｎｇ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅ　Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，　功率的降低，接收系统信息的误　码率也会增大，解析这些系统信　息的时间也随之变长。ＢＣＨ上依　赖于信息带宽的网络性能有所　下降。因此应该在两者之间寻找　对增益的估计为ｍａｘＦａｃｈ２Ｐｏｗｅｒ从默认的１．５ｄＢ　降为０．５ｄＢ，可以节约出０．２Ｗ的　功率（大约占ＦＡＣＨ使用的　２０％）。对于一个发射功率２０Ｗ　Ｄｏｃｔｏｒ，ＣＱＵＰＴ　酶｛｛番癣蘸豳　豳由豳疆舞南矗鑫　矗袅彝豳　癌舞每琏捣毒豳盎　馥商蒋　舞舟南癌离巍耘　（上接第１８页）起到主导发展的作用。当然，这需要　我国通信业界的携手合作，共同努力，我相信这一　赵世卓　中国通信标准化协会技术部助理工程师　Ｚｈａｏ　Ｓｈｉｚｈｕｏ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，　Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　天的到来不会太遥远。啊　一５８一