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摘要: 随着通信技术的发展,移动通信技术的发展高峰时期即将来临,在传输上结合有线和无线的方式。WCDMA网络具备容量高、传输速度高而且低功耗等特点,得到移动通信运营商的关注。但是容量的提升是移动通信必须首要解决的问题。分析WCDMA网络工程中的容量,提出几种提升策略的方法,对于现在的WCDMA网络工程中的容量提升方案的确定提供指导性的意义。
关键词: WCDMA;网络工程;容量;提升;策略
移动通信的发展过程中最要重视的就是容量提升的问题,同时也是衡量移动通信网络性能的指标之一,在网络的建设中容量的规划起到非常重要的作用,所以本文从以功率控制、增加载波方式、小区分裂技术等方面去提升容量,最后也对WCDMA
网络工程的扩容方案提出几点建议。
1 WCDMA网络工程中的容量分析
在WCDMA系统中由于上下行功率和业务具有自身特点,网络工程中的容量受限于下行链路,所以在WCDMA网络工程中的容量分析就是对下行容量的分析。对下行容量中受到最大影响的就是发射功率。在网络建设的初始阶段,网络结构所承受的负载很低,所以就要对系统的功率严格的限制,为了满足系统的运行要求,就要使用较大功率的放大器提升下行的容量,但是增加功率不能太大,要有一定的节制,随着网络的建成,系统所承受的载荷不断的增加,导致下行链路产生正交性变差,对系统的干扰不断的增加,当系统所承受的载荷达到一定的界限,系统的干扰也达到峰值,单位容量对功率的消耗不断增大,在这种情况下就不能只增加基站的发射功率,对容量的提升起到的作用微乎其微。
在网络建成的初始阶段,首先要考虑的是覆盖面的问题,当用户不是很多的时候,可以采用一种低投入的方式,用一个宽带功率放大器覆盖三个扇区,由于此设备的价格比较高,所以要发挥自身的最大价值,这样的配置满足了上下行全向发射的要求,这样的覆盖效果比扇区化基站明显的很多。
2 WCDMA网络工程中容量的提升
2.1 基于功率控制的容量提升策略
在目前使用的“前向功率智能调整”的算法已经在实际当中解决了功率效率下降的问题,经过多次的实践证明,能够提升网络容量的20%以上。在系统进行转切换时,经常会出现功率不平衡,主要造成这种现象的原因就是在各个基站之间不能够有效的进行通信,采取的措施为:在各个链路中检查并调整前向发射功率,使用无线网络控制器来调整前向功控当中,实现各个基站之间的连通,进而协调各个基站之间的发射功率。无线网络控制器每隔一段时间就要获取各个基站的前向发射功率,并检测是否出现功率不平衡的状况,如果发现不平衡的现象,无线网络控制器就会在基站的所有信息的基础上,设定一个提高功率的参考值,然后在基站上按照这个参考值进行相应的调整,保证在每个基站上的前向发射功率不是独立的,而且在固定的周期内就要进行一次同步。在功率智能调整方案的整合下,避免了在转切换时出现的功率不平衡的现象,彻底清除了影响功率效率的障碍,在很大程度上提升了WCDMA的容量。
2.2 基于增加载波方式的容量的提升策略
一般是将增加载波的容量提升作为首选的方法。在WCDMA中网络的呼吸效应不容易分辨出来,所以在参数保持不变的情况下,新增载波与原载波的属性一样,而且所覆盖的范围也一样,这样就不会影响原来的网络结构。WCDMA保持在3载波的情况下,还能够保证上下链路的平衡运行,所以新增载波就不会对原有的载波造成任何的影响,覆盖范围保持原来的状态。在新站点建设以及网络结构布局上新增载波的出现不会对系统造成任何的影响,对比小区分裂扩容方式,对网络结构的影响就小得多。
WIMAX与TD-SCDMA在技术上能够互补,也是基于二者之间有一定的共同的特性。TD-SCDMA运用了包括智能天线、联合检测、软件无线电、接力切换在内的多种技术。与此同时WIMAX在物理层上也分别采用了单载波、OFDM、正交频分多址三种技术体制。
总的来说,在空中接口方面,为追求更高的频谱效率和更快的数据速率,两者都采用了MIMO等先进技术,同时都将业务分成了若干种别;在目标方向,都指向了有QoS保证的IP核心网以及移动宽带接进网。
而随着各种无线技术的迅速发展,移动办公的流行和便携设备的普及,用户对随时随地可操作的无线移动服务的需求将持续增长,这也为两种网络的融合创造了业务需求的条件。正是由于TD-SCDMA与WIMAX的这些共性特征,使得两者在技术上可以达到很好的融合,也促进了二者网络融合可行性的提高。
2.3 基于小区分裂技术的容量提升策略
采用小区分裂扩容的方式可以满足增加载波无法满足网络演进的状况,在小区分裂的扩容方式上包括3N和4N的方式。3N方式主要是指在天线方向和半径上的变化调整,一般情况下转变30度,分裂半径变为原来的三分之一,就是指分裂后的面积变为原来的三分之一,影响了基站数的相应变化,转换过来变为原来基站的三分之一,所以称为“3N扩容方式”。4N方式主要是指在分裂半径上的变化,保持天线方向不变,半径分裂为原来的一半,就是指分裂后的面积变为原来的四分之一,导致最后的基站数变为原来的四倍。比较这两种方式,3N的扩容方式网络的调整较大,新增基站的数量小,而4N扩容方式网络调整相对较小,但是在实际中的投资比较大,在网络建设中采用3N还是4N的方式要取决于网络的覆盖以及业务的需求,同时还要根据实际的需求选取相对应的扩容方式。
2.4 基于发射分散技术的容量提升策略
1)发射分集技术
在下行路中,信号的传输会经过不同的路径,就会存在一定的延时,导致不同路径的信号会产生相互抵消,使信号的能量衰弱,接收效果就变差。但是在UE自身条件的限制,3GPP没有对UE进行定义,而是采用了在天线发送的分集技术来解决此类问题,在信号的传输过程中就会增加信号间的不相关性,进而提升下行路的性能,降低了发射的功率,所以就提升了网络结构中下行的容量。
关键词: WCDMA;网络工程;容量;提升;策略
移动通信的发展过程中最要重视的就是容量提升的问题,同时也是衡量移动通信网络性能的指标之一,在网络的建设中容量的规划起到非常重要的作用,所以本文从以功率控制、增加载波方式、小区分裂技术等方面去提升容量,最后也对WCDMA
网络工程的扩容方案提出几点建议。
1 WCDMA网络工程中的容量分析
在WCDMA系统中由于上下行功率和业务具有自身特点,网络工程中的容量受限于下行链路,所以在WCDMA网络工程中的容量分析就是对下行容量的分析。对下行容量中受到最大影响的就是发射功率。在网络建设的初始阶段,网络结构所承受的负载很低,所以就要对系统的功率严格的限制,为了满足系统的运行要求,就要使用较大功率的放大器提升下行的容量,但是增加功率不能太大,要有一定的节制,随着网络的建成,系统所承受的载荷不断的增加,导致下行链路产生正交性变差,对系统的干扰不断的增加,当系统所承受的载荷达到一定的界限,系统的干扰也达到峰值,单位容量对功率的消耗不断增大,在这种情况下就不能只增加基站的发射功率,对容量的提升起到的作用微乎其微。
在网络建成的初始阶段,首先要考虑的是覆盖面的问题,当用户不是很多的时候,可以采用一种低投入的方式,用一个宽带功率放大器覆盖三个扇区,由于此设备的价格比较高,所以要发挥自身的最大价值,这样的配置满足了上下行全向发射的要求,这样的覆盖效果比扇区化基站明显的很多。
2 WCDMA网络工程中容量的提升
2.1 基于功率控制的容量提升策略
在目前使用的“前向功率智能调整”的算法已经在实际当中解决了功率效率下降的问题,经过多次的实践证明,能够提升网络容量的20%以上。在系统进行转切换时,经常会出现功率不平衡,主要造成这种现象的原因就是在各个基站之间不能够有效的进行通信,采取的措施为:在各个链路中检查并调整前向发射功率,使用无线网络控制器来调整前向功控当中,实现各个基站之间的连通,进而协调各个基站之间的发射功率。无线网络控制器每隔一段时间就要获取各个基站的前向发射功率,并检测是否出现功率不平衡的状况,如果发现不平衡的现象,无线网络控制器就会在基站的所有信息的基础上,设定一个提高功率的参考值,然后在基站上按照这个参考值进行相应的调整,保证在每个基站上的前向发射功率不是独立的,而且在固定的周期内就要进行一次同步。在功率智能调整方案的整合下,避免了在转切换时出现的功率不平衡的现象,彻底清除了影响功率效率的障碍,在很大程度上提升了WCDMA的容量。
2.2 基于增加载波方式的容量的提升策略
一般是将增加载波的容量提升作为首选的方法。在WCDMA中网络的呼吸效应不容易分辨出来,所以在参数保持不变的情况下,新增载波与原载波的属性一样,而且所覆盖的范围也一样,这样就不会影响原来的网络结构。WCDMA保持在3载波的情况下,还能够保证上下链路的平衡运行,所以新增载波就不会对原有的载波造成任何的影响,覆盖范围保持原来的状态。在新站点建设以及网络结构布局上新增载波的出现不会对系统造成任何的影响,对比小区分裂扩容方式,对网络结构的影响就小得多。
WIMAX与TD-SCDMA在技术上能够互补,也是基于二者之间有一定的共同的特性。TD-SCDMA运用了包括智能天线、联合检测、软件无线电、接力切换在内的多种技术。与此同时WIMAX在物理层上也分别采用了单载波、OFDM、正交频分多址三种技术体制。
总的来说,在空中接口方面,为追求更高的频谱效率和更快的数据速率,两者都采用了MIMO等先进技术,同时都将业务分成了若干种别;在目标方向,都指向了有QoS保证的IP核心网以及移动宽带接进网。
而随着各种无线技术的迅速发展,移动办公的流行和便携设备的普及,用户对随时随地可操作的无线移动服务的需求将持续增长,这也为两种网络的融合创造了业务需求的条件。正是由于TD-SCDMA与WIMAX的这些共性特征,使得两者在技术上可以达到很好的融合,也促进了二者网络融合可行性的提高。
2.3 基于小区分裂技术的容量提升策略
采用小区分裂扩容的方式可以满足增加载波无法满足网络演进的状况,在小区分裂的扩容方式上包括3N和4N的方式。3N方式主要是指在天线方向和半径上的变化调整,一般情况下转变30度,分裂半径变为原来的三分之一,就是指分裂后的面积变为原来的三分之一,影响了基站数的相应变化,转换过来变为原来基站的三分之一,所以称为“3N扩容方式”。4N方式主要是指在分裂半径上的变化,保持天线方向不变,半径分裂为原来的一半,就是指分裂后的面积变为原来的四分之一,导致最后的基站数变为原来的四倍。比较这两种方式,3N的扩容方式网络的调整较大,新增基站的数量小,而4N扩容方式网络调整相对较小,但是在实际中的投资比较大,在网络建设中采用3N还是4N的方式要取决于网络的覆盖以及业务的需求,同时还要根据实际的需求选取相对应的扩容方式。
2.4 基于发射分散技术的容量提升策略
1)发射分集技术
在下行路中,信号的传输会经过不同的路径,就会存在一定的延时,导致不同路径的信号会产生相互抵消,使信号的能量衰弱,接收效果就变差。但是在UE自身条件的限制,3GPP没有对UE进行定义,而是采用了在天线发送的分集技术来解决此类问题,在信号的传输过程中就会增加信号间的不相关性,进而提升下行路的性能,降低了发射的功率,所以就提升了网络结构中下行的容量。