企業(yè)培訓(xùn)_工程技術(shù)人員基本理論知識(shí)培訓(xùn)教材

工程技術(shù)人員基本理論知識(shí)培訓(xùn) WCDMA 基本理論知識(shí) 室內(nèi)覆蓋工程建設(shè)原則 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 工程服務(wù)部 目 錄 3G 主要技術(shù)和比較主要技術(shù)和比較 .3 1.第三代移動(dòng)通信的提出.3 2.IMT-2000 的目標(biāo)、要求.3 3.3G 主要特點(diǎn).4 4.RTT 技術(shù)提案4 5.三種主要技術(shù)體制比較.5 5.1、WCDMA 技術(shù)體制5 5.2、cdma2000 技術(shù)體制6 5.3、TD-SCDMA 技術(shù)體制6 6.三種主流標(biāo)準(zhǔn)的比較.7 6.1、WCDMA 與 cdma2000.7 6.2、TD-SCDMA.7 7.3G 商用化網(wǎng)絡(luò)的情況.9 8.我國(guó)第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃.10 3G（WCDMA）基本原理）基本原理11 1.WCDMA 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)線路11 2.WCDMA 的網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成12 3.WCDMA 關(guān)鍵技術(shù)13 4.3G 業(yè)務(wù)分類(lèi).16 3G（WCDMA）工程實(shí)施原則）工程實(shí)施原則17 1.WCDMA 技術(shù)特點(diǎn) .17 1.1、CDMA 采用碼資源區(qū)分信道17 1.2、WCDMA 是自干擾系統(tǒng)17 1.3、WCDMA 可提供多速率多類(lèi)型的業(yè)務(wù)服務(wù)18 1.4、WCDMA 系統(tǒng)的容量體現(xiàn)為軟容量的特性18 2.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則.19 3.工程實(shí)施原則.20 3.1、分布系統(tǒng)的共用.20 3.2、天線的布放.22 3.3、電梯覆蓋的改造.23 3G（WCDMA）方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)）方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)24 WCDMA 系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋建設(shè)要點(diǎn) 24 1.覆蓋區(qū)域的劃分24 2.不同業(yè)務(wù)對(duì)信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量的要求25 3.話務(wù)量分析25 4.切換27 5.頻率規(guī)劃28 6.天線功率輸出要求28 7.室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)34 8.干擾（需要合路器有足夠的隔離度）34 9.直放站的使用原則34 3G 主要技術(shù)和比較主要技術(shù)和比較 1. 第三代移動(dòng)通信的提出 IMT-2000 是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）的統(tǒng)稱(chēng) 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)最早由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）1985 年提 出，考慮到該系統(tǒng)將于 2000 年左右進(jìn)入商用市場(chǎng)，工作的頻段在 2000MHz，且最高業(yè)務(wù)速率為 2000Kbps， 故于 1996 年正式更名為 IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000） 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種能提供多種類(lèi)型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆 蓋，具有全球漫游能力，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何 地點(diǎn)進(jìn)行任何種類(lèi)通信的通信系統(tǒng) 1985 年提出年提出 FPLMTS Future Public Land Mobile Telecommunications System 1996 年正式更名為年正式更名為 IMT-2000 International Mobile Telecommunications 歐洲稱(chēng)歐洲稱(chēng) UMTS Universal Mobile Telecommunication Systems 2. IMT-2000 的目標(biāo)、要求 全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、全球無(wú)縫覆蓋 高頻譜效率 高服務(wù)質(zhì)量，高保密性能 提供多媒體業(yè)務(wù)，速度最高到 2Mb/s 室內(nèi)環(huán)境至少 2Mbit/s 室內(nèi)外步行環(huán)境至少 384kbit/s 室外車(chē)輛運(yùn)動(dòng)中至少 144kbit/s 衛(wèi)星移動(dòng)環(huán)境至少 9.6kbit/s 易于第二代系統(tǒng)的過(guò)渡、演進(jìn) 終端價(jià)格低 3. 3G 主要特點(diǎn) 支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù) 寬帶 CDMA 技術(shù) 高頻譜效率 FDMA/TDMA/CDMA 從電路交換到分組交換高保密性 全球范圍無(wú)縫漫游系統(tǒng) 微蜂窩結(jié)構(gòu) 4. RTT 技術(shù)提案 ITU-R第8研究組的TG8/1任務(wù)組負(fù)責(zé)推進(jìn)IMT-2000無(wú)線電傳輸技術(shù)RTT的評(píng)估、融合 工作。至1998年9月，RTT提案包括對(duì)MSS（移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)）在內(nèi)多達(dá)16個(gè)，它們基本來(lái)自 IMT-2000的16個(gè)RTT評(píng)估組成員，包括： (1) UTRA WCDMA（歐洲） (2) DECT（歐洲） (3) cdma2000（美國(guó)） (4) UWC-136（美國(guó)） (5) WIMS WCDMA（美國(guó)） (6) WCDMA/NA（美國(guó)） (7) WCDMA（日本） (8) TD-SCDMA（中國(guó)） (9) Global CDMA（同步）（韓國(guó)） (10) Global CDMA（異步）（韓國(guó)） (11) LEO衛(wèi)星系統(tǒng)SAT-CDMA (12) ESA的寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)SW-CDMA (13) 混合寬帶CDMA/TDMA衛(wèi)星系統(tǒng)SW-CTDMA (14) ICO全球通信公司的ICO RTT (15) INMARSAT的衛(wèi)星系統(tǒng)Horizons (16) Iridium LLC公司的衛(wèi)星系統(tǒng)INX 其中前10種為IMT-2000地面系統(tǒng)RTT提案，后6種RTT反映了將MSS（衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè) 務(wù)）納入IMT-2000的努力。 提案充分反映了很多國(guó)家對(duì)IMT-2000未來(lái)制式確定的關(guān)心與力爭(zhēng)施加有效影響的基本 愿望。但從市場(chǎng)基礎(chǔ)、后向兼容及總體特征看，歐洲ETSI的UTRA WCDMA及美國(guó) cdma2000這兩個(gè)提案，最具競(jìng)爭(zhēng)力。 WCDMA 由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織 3GPP(3rd Generation Partnership Project)所制定，受全 球標(biāo)準(zhǔn)化組織、設(shè)備制造商、器件供應(yīng)商、運(yùn)營(yíng)商的廣泛支持，將成為未來(lái) 3G 的 主流體制。 Cdma2000 體制是基于 IS-95 的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提出的 3G 標(biāo)準(zhǔn)，目前其標(biāo)準(zhǔn)化工作由 3GPP2 來(lái)完成。 TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)組織 CWTS 提出，目前已經(jīng)融合到了 3GPP 關(guān)于 WCDMA-TDD 的相關(guān)規(guī)范中。 5. 三種主要技術(shù)體制比較 5.1、WCDMA 技術(shù)體制 核心網(wǎng)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，保持與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的兼容性。 核心網(wǎng)絡(luò)可以基于TDM、ATM和IP技術(shù)，并向全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)。 核心網(wǎng)絡(luò)邏輯上分為電路域和分組域兩部分，分別完成電路型業(yè)務(wù)和分組型業(yè)務(wù)。 UTRAN基于ATM技術(shù)，統(tǒng)一處理語(yǔ)音和分組業(yè)務(wù)，并向IP方向發(fā)展。 MAP技術(shù)和GPRS隧道技術(shù)是WCDMA體制移動(dòng)性管理機(jī)制的核心。 空中接口特性如下： (1) 空中接口：采用WCDMA； (2) 信號(hào)帶寬：5MHz； (3) 碼片速率：3.84Mcps； (4) 語(yǔ)音編碼：AMR語(yǔ)音編碼； (5) 同步方式：支持同步/異步基站運(yùn)營(yíng)模式； (6) 功率控制：上下行閉環(huán)加外環(huán)功率控制方式； (7) 發(fā)射分集方式：下行包括開(kāi)環(huán)發(fā)射分集和閉環(huán)發(fā)射分集，提高UE的接收性能；開(kāi)環(huán)發(fā) 射分集又包括空時(shí)發(fā)射分集STTD（Space Time Transmit Diversity）和時(shí)分發(fā)射分集 TSTD（Time Switched Transmit Diversity）；而閉環(huán)發(fā)射分集也包括兩種模式；發(fā)射分集是 可選項(xiàng)； (8) 解調(diào)方式：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)方式，提高解調(diào)性能； (9) 編碼方式：卷積碼和Turbo碼的編碼方式； (10) 調(diào)制方式：上行BPSK和下行QPSK調(diào)制方式。 5.2、cdma2000 技術(shù)體制 cdma2000體制是基于IS-95的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提出的3G標(biāo)準(zhǔn)，目前其標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2來(lái)完成。 電路域繼承2G IS-95 CDMA網(wǎng)絡(luò)，引入以WIN為基本架構(gòu)的業(yè)務(wù)平臺(tái)。 分組域是基于Mobile IP技術(shù)的分組網(wǎng)絡(luò)。 無(wú)線接入網(wǎng)以ATM交換機(jī)為平臺(tái)，提供豐富的適配層接口。 空中接口特性如下： (1) 空中接口：采用cdma2000，兼容IS-95； (2) 信號(hào)帶寬：N1.25MHz（N1,3,6,9,12）； (3) 碼片速率：N1.2288Mcps； (4) 語(yǔ)音編碼：8k/13k QCELP或8k EVRC語(yǔ)音編碼； (5) 同步方式：基站需要GPS/GLONASS同步方式運(yùn)行； (6) 功率控制：上下行閉環(huán)加外環(huán)功率控制方式； (7) 發(fā)射分集方式：下行可以采用正交發(fā)射分集OTD（Orthogonal Transmit Diversity）和空 時(shí)擴(kuò)展分集STS（Space Time Spreading）提高信道的抗衰落能力，改善了下行信道的信號(hào) 質(zhì)量； (8) 解調(diào)方式：上行采用導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)方式，提高了解調(diào)性能； (9) 編碼方式：采用卷積碼和Turbo碼的編碼方式； (10) 調(diào)制方式：上行BPSK和下行QPSK調(diào)制方式。 5.3、TD-SCDMA 技術(shù)體制 TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)組織CWTS提出，目前已經(jīng)融合到了3GPP關(guān)于 WCDMA-TDD的相關(guān)規(guī)范中。 核心網(wǎng)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，保持與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的兼容性。 核心網(wǎng)絡(luò)可以基于TDM、ATM和IP技術(shù)，并向全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)。 核心網(wǎng)絡(luò)邏輯上分為電路域和分組域兩部分，分別完成電路型業(yè)務(wù)和分組型業(yè)務(wù)。 UTRAN基于ATM技術(shù)，統(tǒng)一處理語(yǔ)音和分組業(yè)務(wù)，并向IP方向發(fā)展。 MAP技術(shù)和GPRS隧道技術(shù)是WCDMA體制移動(dòng)性管理機(jī)制的核心。 空中接口采用 TD-SCDMA。 6. 三種主流標(biāo)準(zhǔn)的比較 雖然 cdma2000、WCDMA 和 TD-SCDMA 同屬 3G 的主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是仍然可以將 其分為兩類(lèi)：cdma2000、WCDMA 并作一類(lèi)，TD-SCDMA 則和前兩者分開(kāi)討論。之所以 可以這樣做，是因?yàn)樵诩夹g(shù)上 cdma2000 和 WCDMA 是 FDD 的標(biāo)準(zhǔn)，而 TD-SCDMA 則是 一個(gè) TDD 標(biāo)準(zhǔn)。 6.1、WCDMA 與 cdma2000 WCDMA 和 cdma2000 都滿足 IMT-2000 提出的全部技術(shù)要求，包括支持高比特率多媒 體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和 IP 接入等。這兩種系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)均基于 DS-CDMA 作為多用戶 接入技術(shù)，單就技術(shù)來(lái)說(shuō)，WCDMA 和 cdma2000 在技術(shù)先進(jìn)性和發(fā)展成熟度上各具優(yōu)勢(shì)， 但總體來(lái)看，WCDMA 似乎更勝一籌，以下是 WCDMA 相對(duì) cdma2000 的一些優(yōu)勢(shì)所在： (1) WCDMA 使用的帶寬和碼片速率(3.84Mcps)是 cdma2000 1x 演進(jìn)家族的三倍以上， 因而能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號(hào)開(kāi)銷(xiāo)。此外，更高的碼片速 率也改善了接收機(jī)解決多徑效應(yīng)的能力。 (2) WCDMA 在小區(qū)站點(diǎn)同步方面的設(shè)計(jì)是使用異步基站，而 cdma2000 基站則通常通 過(guò) GPS 實(shí)現(xiàn)同步，這將造成室內(nèi)和城市小區(qū)(采用室內(nèi)天線)部署的困難。 (3)由于支持 1xEV-DO 的 TDM 接入系統(tǒng)采用共享時(shí)分復(fù)用下行鏈路，它具有固定時(shí)隙， 因此 cdma2000 物理層兼容性較差。 (4) WCDMA 較 cdma2000 能夠更加靈活地處理話音和數(shù)據(jù)混合業(yè)務(wù)。 (5) WCDMA 進(jìn)行功率控制的頻率幾乎是 cdma2000 的兩倍，達(dá)到每秒 1500 次(1.5kHz)， 因而能保證更好的信號(hào)質(zhì)量，并支持更多的用戶。 (6) cdma2000 的導(dǎo)頻信道大約需要下行鏈路總傳輸功率的 20%，相比之下 WCDMA 只 需要約 10%，因而可以節(jié)省更多的公用信道的開(kāi)銷(xiāo)。 (7)為支持基于 GSM 的 GPRS 業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)(如計(jì)費(fèi)、安全、漫游等)也支持 WCDMA 業(yè)務(wù)，而為了完善新的數(shù)據(jù)/話音網(wǎng)絡(luò)，cdma2000 1x 必須添加額外的網(wǎng)元或進(jìn)行 功能的升級(jí)。 (8)在混合話音和數(shù)據(jù)流量方面，WCDMA 的系統(tǒng)性能比 cdma2000 也表現(xiàn)得更加出色。 因此，從技術(shù)的角度來(lái)講，WCDMA 具備一定優(yōu)勢(shì)，各家電信企業(yè)也因此更加傾向于 采用該標(biāo)準(zhǔn)。 另外，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和市場(chǎng)推廣上，WCDMA 占據(jù)著更大的優(yōu)勢(shì)。由于全球移動(dòng)系 統(tǒng)有 85%都在用的 GSM 系統(tǒng)，而 GSM 向 3G 過(guò)渡的最佳途徑就是歷經(jīng) GPRS 演進(jìn)到 WCDMA，所以傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)使得 cdma2000 難以對(duì) WCDMA 望其項(xiàng)背。 6.2、TD-SCDMA TD-SCDMA 與 WCDMA 和 cdma2000 相比，具有如下的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： (1)頻譜利用率高：TD-SCDMA 采用 TDD 方式和 CDMA 和 TDMA 的多址技術(shù)，在傳 輸中很容易針對(duì)不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)設(shè)置上、下行鏈路轉(zhuǎn)換點(diǎn)，因而可以使總的頻譜效率更高。 (2)支持多種通信接口：TD-SCDMA 同時(shí)滿足 Iub、A、Gb、Iu、IuR 多種接口要求， 基站子系統(tǒng)既可作為 2G 和 2.5G 的 GSM 基站的擴(kuò)容，又可作為 3G 網(wǎng)中的基站子系統(tǒng)， 能同時(shí)兼顧現(xiàn)在的需求和未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。 (3)頻譜靈活性強(qiáng)：TD-SCDMA 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜靈活性強(qiáng)，僅需單一 1.6M 的 頻帶就可提供速率達(dá) 2M 的 3G 業(yè)務(wù)需求，而且非常適合非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的傳輸。 (4)系統(tǒng)性能穩(wěn)定：TD-SCDMA 收發(fā)在同一頻段上，上行鏈路和下行鏈路的無(wú)線環(huán)境 一致性很好，更適合使用新興的“智能天線“技術(shù)；利用了 CDMA 和 TDMA 結(jié)合的多址方 式，更利于聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的采用，這些技術(shù)都能減少了干擾，提高系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。 (5)與傳統(tǒng)系統(tǒng)兼容性好：TD-SCDMA 支持現(xiàn)存的覆蓋結(jié)構(gòu)，信令協(xié)議可以后向兼容， 網(wǎng)絡(luò)不必引入新的呼叫模式，能夠?qū)崿F(xiàn)從現(xiàn)存的通信系統(tǒng)到下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的平滑過(guò) 渡。 (6)系統(tǒng)設(shè)備成本低:TD-SCDMA 上下行工作于同一頻率，對(duì)稱(chēng)的電波傳播特性使之便 于利用智能天線等新技術(shù)，這也可達(dá)到降低成本的目的;在無(wú)線基站方面，TD-SCDMA 的 設(shè)備成本也比較低。 (7)支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能:TD-SCDMA 技術(shù)支持多載波直接擴(kuò)頻系統(tǒng)，可以再 利用現(xiàn)有的框架設(shè)備、小區(qū)規(guī)劃、操作系統(tǒng)、賬單系統(tǒng)等，在所有環(huán)境下支持對(duì)稱(chēng)或不對(duì) 稱(chēng)的數(shù)據(jù)速率。 三種主要技術(shù)體制比較 制式WCDMA cdma2000 TD-SCDMA 采用國(guó)家歐洲、日本美國(guó)、韓國(guó)中國(guó) 繼承基礎(chǔ)GSM 窄帶 CDMA GSM 預(yù)計(jì)試用期日本 2001 年韓國(guó) 2000 年底 同步方式異步同步異步 碼片速率3.84Mcps N1.2288Mcps 1.28Mcps 信號(hào)帶寬5MHz N1.25MHz 1.6MHz 空中接口WCDMA cdma2000 兼容 IS-95 TD-SCDMA 核心網(wǎng)GSM MAP ANSI-41 GSM MAP 截止到 2004 年 10 月底，全球共頒發(fā)了 135 張 3G 許可證，其中包括加拿大的 5 張 PCS 3G 許可證。但是由于一些國(guó)家已獲得許可證的某些公司因種種原因?qū)⒃S可證退還給了 政府。所以，實(shí)際由公司持有的有效 3G 許可證只有 131 張。在這 131 張 3G 許可證中，選 擇 WCDMA 的有 122 個(gè)運(yùn)營(yíng)商，選 cdma2000 的有 3 家運(yùn)營(yíng)商，另外還有加拿大的 5 張 PCS 和澳大利亞的 CKW Wirless 公司的 i-BURST 系統(tǒng)。 7. 3G 商用化網(wǎng)絡(luò)的情況 截至 2004 年 10 月，全球共有 156 個(gè) 3G 網(wǎng)絡(luò)商用（EVDO 和 1X 分別計(jì)算） 。10 月 歐洲和美洲又有新的商用網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)。 截至 2004 年 10 月，全球已有 49 個(gè) WCDMA 網(wǎng)絡(luò)提供商用業(yè)務(wù)。 （注：同一家公司在 不同國(guó)家推出的商用網(wǎng)絡(luò)分別計(jì)算） 。芬蘭最大的電信運(yùn)營(yíng)商 Sonera 公司于 10 月 12 日正 式開(kāi)通了首個(gè)全國(guó)性 WCDMA 網(wǎng)絡(luò)。 此外，荷蘭的 KPN 繼 2004 年 7 月推出了基于數(shù)據(jù)卡的 WCDMA 業(yè)務(wù)后，又于 10 月 11 日推出了基于手機(jī)的大眾 WCDMA 業(yè)務(wù)。 同期，全球 12 個(gè)國(guó)家的 15 個(gè) cdma2000 1X EV-DO 網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始商用，其中韓國(guó)的運(yùn)營(yíng)商 對(duì) EV-DO 發(fā)展起了非常重要的推動(dòng)作用，目前從終端到系統(tǒng)，從芯片到測(cè)試儀表，都已 經(jīng)形成了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。盡管 EV-DO 繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，但目前在 ITU 2GHz 核心頻段還沒(méi)有 商用網(wǎng)絡(luò)。 10 月新推出了兩個(gè) EV-DO 商用網(wǎng)絡(luò)：VIVO 于 2004 年 10 月 27 日在巴西柏拉納州的 庫(kù)里提巴開(kāi)通了國(guó)內(nèi)首個(gè)采用了摩托羅拉設(shè)備的 EV-DO 商用網(wǎng)絡(luò)。 羅馬尼亞的 Telemobile 也在 10 月 26 日開(kāi)通了 EV-DO 商用網(wǎng)絡(luò)。此外，越南的 Hanoi Telecom 計(jì)劃于 2004 年 12 首先在越南推出 EV-DO 業(yè)務(wù)（見(jiàn)表 1） 。 下表是全球 EV-DO 商用網(wǎng)絡(luò)情況 8. 我國(guó)第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃 主要工作頻段： 頻分雙工（FDD）方式：19201980MHz21102170MHz； 時(shí)分雙工（TDD）方式：18801920MHz、20102025MHz。 補(bǔ)充工作頻率： 頻分雙工（FDD）方式：17551785MHz18501880MHz； 時(shí)分雙工（TDD）方式：23002400MHz，與無(wú)線電定位業(yè)務(wù)共用，均為主要業(yè)務(wù)，共用 標(biāo)準(zhǔn)另行制定。 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)工作頻段：19802010MHz21702200MHz。 3G（WCDMA）基本原理）基本原理 1. WCDMA 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)線路 3GPP 版本(R99) R99 版本 核心網(wǎng)基于 GSM 與 GSM 不同的無(wú)線接入 引入了一套新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用了新的無(wú)線接口技術(shù)，即 WCDMA 技術(shù)，引入了 適于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和機(jī)制，數(shù)據(jù)速率可支持 144，384Kbit/s 及 2Mbit/s 3GPP 版本（R4） 和 R99 無(wú)線側(cè)基本一樣 核心網(wǎng)變化較大：CS 域控制和數(shù)據(jù)分離增加了 MGW 支持電路域多媒體消息業(yè)務(wù) 3GPP 版本(R5) 3GPP Rel-5 將完成對(duì) IP 多媒體子系統(tǒng)（IMS）的定義，如路由選取以及多媒體會(huì) 話的主要部分。Rel-5 的完成將為轉(zhuǎn)向全 IP 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商提供一個(gè)開(kāi)始建設(shè)的依據(jù) Rel-5 計(jì)劃的主要特性有：UTRAN 中的 IP 傳輸、高速下行分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入 （HSDPA） 、混合 ARQIIIII、支持 RAB 增強(qiáng)功能、對(duì) IubIur 的無(wú)線資源管理 的優(yōu)化、UE 定位增強(qiáng)功能、相同域內(nèi)不同 RAN 節(jié)點(diǎn)與多個(gè)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的連接以 及其它原有 Rel-5 的功能 R99、R4、R5 關(guān)系 原則上 R99 的規(guī)范是 R4 規(guī)范集的一個(gè)子集，若在 R99 中增加新的特征，就把它升級(jí) 到 R4。同樣 R4 規(guī)范集是 R5 規(guī)范集的子集，若在 R4 中增加了新的特征就把它升級(jí)到 R5。按計(jì)劃 R4 要在 2001 年 3 月完成，R5 要在 2001 年 12 月完成 2. WCDMA 的網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成 UE（User Equipment） UE是用戶終端設(shè)備，它主要包括射頻處理單元、基帶處理單元、協(xié)議棧模塊以及應(yīng)用 層軟件模塊等。UE包括兩部分： ME（the Mobile Equipment）提供應(yīng)用和服務(wù)； USIM（the UMTS Subscriber Module）提供用戶身份識(shí)別。 UTRAN（UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)） UTRAN分為NodeB（基站）和RNC（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器）兩部分。 NodeB 包括無(wú)線收發(fā)信機(jī)和基帶處理部件。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Iub接口與RNC互連，主要完成Uu接口 物理層協(xié)議的處理。 RNC（Radio Network Controller） RNC是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器，主要完成連接建立和斷開(kāi)、切換、宏分集合并和無(wú)線資源管理 等功能。 CN（Core Network，核心網(wǎng)） CN負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和對(duì)UE的通信和管理。 The external networks(外部網(wǎng)絡(luò)) 外部網(wǎng)絡(luò)可以分為兩類(lèi)： 電路交換網(wǎng)絡(luò)（CS network）：提供電路交換的連接； 分組交換網(wǎng)絡(luò)（PS network）：提供數(shù)據(jù)包的連接服務(wù)。 WCDMA系統(tǒng)主要接口如下： 1.1. CuCu 接口接口 Cu接口是USIM卡和ME之間的電氣接口，Cu接口采用標(biāo)準(zhǔn)接口。 2.2. UuUu接口接口 Uu接口是WCDMA的無(wú)線接口。UE通過(guò)Uu接口接入到UMTS系統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)部分，可以說(shuō)Uu 接口是UMTS系統(tǒng)中最重要的開(kāi)放接口。 3.3. IuIu接口接口 Iu接口是連接UTRAN和CN的接口。類(lèi)似于GSM系統(tǒng)的A接口和Gb接口。Iu接口是一個(gè)開(kāi)放 的標(biāo)準(zhǔn)接口。這也使通過(guò)Iu接口相連接的UTRAN與CN可以分別由不同的設(shè)備制造商提供。 4.4. IurIur接口接口 Iur接口是連接RNC之間的接口。Iur接口是UMTS系統(tǒng)特有的接口，用于對(duì)RAN中移動(dòng)臺(tái) 的移動(dòng)管理。比如在不同的RNC之間進(jìn)行軟切換時(shí)，移動(dòng)臺(tái)所有數(shù)據(jù)都是通過(guò)Iur接口從正 在工作的RNC傳到候選RNC。 Iur是開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口。 5.5. IubIub接口接口 Iub接口是連接Node B與RNC的接口，Iub接口也是一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口。這也使通過(guò) Iub接口相連接的RNC與Node B可以分別由不同的設(shè)備制造商提供。 3. WCDMA 關(guān)鍵技術(shù) 多用戶檢測(cè) 在蜂窩移動(dòng)碼分多址通信中，干擾大致分為三種類(lèi)型：加性白噪聲、多徑干擾、多址 干擾。當(dāng)小區(qū)同時(shí)使用的用戶數(shù)較多時(shí)，多址干擾時(shí)最主要的干擾。 在CDMA系統(tǒng)中，引入了多用戶檢測(cè)技術(shù)，它是引用信息論并通過(guò)嚴(yán)格的理論分析后提 出的一種新型抗多址技術(shù)，而且通過(guò)多用戶檢測(cè)既可以抗多址干擾，又可以抵抗遠(yuǎn)近效應(yīng) 和多徑干擾。 多用戶檢測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn) 是消除或減弱多址干擾的有效手段； 是消除或減弱多徑干擾的有效手段； 是消除或減弱遠(yuǎn)近效應(yīng)的有效手段； 簡(jiǎn)化功率控制，降低功率控制精度； 彌補(bǔ)正交擴(kuò)頻碼互相關(guān)性步理想所帶來(lái)的消極影響； 改善系統(tǒng)性能，提供系統(tǒng)容量，增大小區(qū)覆蓋面積。 多用戶檢測(cè)器的主要缺點(diǎn) 大大增加系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)雜度； 增加系統(tǒng)時(shí)延，特別是當(dāng)采用自適應(yīng)算法并對(duì)于擴(kuò)頻碼較長(zhǎng)的系統(tǒng)更是如 此； 多用戶檢測(cè)一般需要知道用戶擴(kuò)頻碼的主要特征參量，這對(duì)于實(shí)際的多徑 時(shí)變信道則不是一件容易的事，它需要通過(guò)不停的信道估計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且 估值的精度將直接影響多用戶檢測(cè)器的性能。 RAKE接收機(jī) 在CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)中，信道帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道平坦衰落帶寬。不同于傳統(tǒng)的調(diào) 制技術(shù)需要用均衡算法來(lái)消除相鄰符號(hào)間的碼間干擾，CDMA擴(kuò)頻碼在選擇時(shí) 就要求它有很好的自相關(guān)特性。這樣，在無(wú)線信道中出現(xiàn)的時(shí)延擴(kuò)展就可以 被看作只是被傳信號(hào)的再次傳送。 由于在多徑信號(hào)中含有可以利用的信息，所以CDMA接收機(jī)可以通過(guò)合并多徑 信號(hào)來(lái)改善接收信號(hào)的信噪比。其實(shí)RAKE接收機(jī)通過(guò)多個(gè)相關(guān)檢測(cè)器接收多 徑信號(hào)的各路信號(hào)，并把它們合并在一起。RAKE接收機(jī)的理論基礎(chǔ)就是：當(dāng) 傳播時(shí)延超過(guò)一個(gè)碼片周期時(shí)，多徑信號(hào)實(shí)際上可被看作是互不相關(guān)的。 對(duì)于多個(gè)接收機(jī)天線分集接收而言，RAKE接收機(jī)既可以接收來(lái)自同一天線的 多徑，也可以接收來(lái)自不同天線的多徑?？梢园咽褂枚鄠€(gè)接收天線接收的信 號(hào)當(dāng)作從一個(gè)單一的天線中收到的多徑信號(hào)：只要給天線另外加上RAKE指峰， 這樣就可以接收和利用來(lái)自多徑和多天線的全部能量。 分集接收 無(wú)線信道是隨機(jī)時(shí)變信道，其中的衰落特性會(huì)降低系統(tǒng)的性能。為了對(duì)抗衰 落，可以采用多址措施，如信道編碼技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)等。分集接收技術(shù)是明 顯有效而且經(jīng)濟(jì)的抗衰落技術(shù)。 無(wú)線信道中接收的信號(hào)是到達(dá)接收機(jī)的多徑分量的合成，分集就是指在接收 端同時(shí)獲得幾個(gè)不同路徑的信號(hào)，將這些信號(hào)適當(dāng)合并成總的接收信號(hào)，就 能夠大大減少衰落的影響。 互相獨(dú)立或者基本獨(dú)立的一些接收信號(hào)，一般可以利用不同路徑或者不同頻 率、不同角度、不同極化等接收手段來(lái)獲取。 分集接收方式 空間分集：在接收或者發(fā)射端假設(shè)幾幅天線，各天線的位置間要求有足夠的間距 （一般在10個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)以上），以保證各天線上發(fā)射或者獲得的信號(hào)基本信號(hào)獨(dú)立。 頻率分集：用多個(gè)不同的載頻傳送同樣的信息，如果各載頻的頻差間隔比較遠(yuǎn)，其 頻差超過(guò)信道相關(guān)帶寬，則各載波傳輸?shù)男盘?hào)也相互不相關(guān)。 角度分集：利用天線波束指向不同使信號(hào)不相關(guān)的原理構(gòu)成的一種分集方法。例如， 在微波面天線上設(shè)置若干各照射器，產(chǎn)生相關(guān)性很小的幾個(gè)波束。 極化分集：分別接收水平和垂直極化波形成的分集方法。 其他的分集方法還有時(shí)間分集，是利用不同時(shí)間上傳播的信號(hào)的不相關(guān)性進(jìn)行合并。 分集方法相互不是排斥的，實(shí)際使用中可以組合。 總的來(lái)說(shuō)，采用分集接收方法對(duì)無(wú)線信號(hào)接收效果的改善非常明顯，在我們的設(shè)計(jì) 工作中，有效地利用分集技術(shù)可以極大地提高系統(tǒng)抗無(wú)線信道衰落的性能。 HDR（High Data Rate） 在現(xiàn)有的幾種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，無(wú)論對(duì)于話音還是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用的多是2或4電平 的調(diào)整方案。對(duì)于低速率的話音業(yè)務(wù)而言，這種調(diào)制方式是可以滿足要求的。第三 代系統(tǒng)將為移動(dòng)用戶提供網(wǎng)絡(luò)和多媒體業(yè)務(wù)，因此對(duì)于數(shù)據(jù)量越來(lái)越大而對(duì)實(shí)時(shí)性 要求較低的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，如何充分利用信道資源，盡可能的提高頻帶效率就成了 移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的課題。 目前，HDR的研究主要集中在三個(gè)方面：一種是基于自適應(yīng)調(diào)制的HDR方案；一種是 基于反饋重傳（ARQ）的HDR方案；一種是上述兩種方案與其他技術(shù)的結(jié)合，這些技 術(shù)包括VSF、OFDM、MC0CDMA、MUD等。由于在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，對(duì)于多媒體 等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求越來(lái)越高，因此對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸效率和可靠性都提出了更 高的要求。因此，HDR作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾鉀Q方案之一將受到高度的重視。 多載波設(shè)計(jì) 在頻率資源允許的情況下，可以通過(guò)增加載頻提高系統(tǒng)容量。WCDMA支持多載波技術(shù)， 支持有效的頻率間切換，并且兩個(gè)載波之間可以平衡負(fù)載，增大每個(gè)站點(diǎn)的容量，這是提 高網(wǎng)絡(luò)容量最有效的方法，并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響很小。從現(xiàn)有技術(shù)上看，幾個(gè)載波之間共享 一個(gè)功率放大器也是可能的。兩個(gè)載波共享一個(gè)功率放大器是功率放大器最有效的使用方 法，因?yàn)樨?fù)載可以在兩個(gè)載波之間進(jìn)行劃分。 多載頻設(shè)計(jì)時(shí)要注意的的幾個(gè)問(wèn)題 要優(yōu)化硬切換以減少掉話的危險(xiǎn)； 避免多載波基站孤立，應(yīng)在一群小區(qū)中實(shí)施多載波以減少硬切換； 避免使高話務(wù)小區(qū)成為硬切換發(fā)生的邊界小區(qū)； 載波之間的負(fù)載均衡問(wèn)題。 考慮到上述問(wèn)題，在引入第二載波時(shí)最好能夠使其在一定范圍內(nèi)形成連續(xù) 覆蓋，并通過(guò)RRM算法的合理設(shè)置減少硬切換，實(shí)現(xiàn)載波間的負(fù)載均衡。 智能天線 智能天線采用空分復(fù)用（SDMA）方式，利用信號(hào)在傳播路徑方向上的差別， 將時(shí)延擴(kuò)散、瑞利衰落、多徑、信道干擾的影響降低，將同頻率、同時(shí)隙信 號(hào)區(qū)別開(kāi)來(lái)，和其他復(fù)用技術(shù)結(jié)合，最大限度地有效利用頻譜資源。 基站智能天線是一種有多個(gè)天線單元組成的陣列天線，通過(guò)調(diào)節(jié)各單元信號(hào) 的加權(quán)幅度和相位，改變陣列的方向圖，從而抑制干擾，提高信噪比，它可 以自動(dòng)測(cè)出用戶方向，將波束指向用戶，實(shí)現(xiàn)波束跟用戶走。 根據(jù)其工作方式可將智能天線系統(tǒng)劃分為兩類(lèi)：預(yù)多波束或切換波束 （switched beam）系統(tǒng)和自適應(yīng)陣列（adaptive array）系統(tǒng)。 使用智能天線可以帶來(lái)如下好處： 高速率用戶帶來(lái)很大的干擾，動(dòng)態(tài)調(diào)整的智能天線陣列的波束跟蹤高速率用戶，起 到空間隔離、消除干擾的作用；動(dòng)態(tài)調(diào)整的智能天線陣列的性能優(yōu)于固定的多波束 天線 增加系統(tǒng)容量； 增加覆蓋范圍，改善建筑物中和高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的信號(hào)接收質(zhì)量； 提高信號(hào)接收質(zhì)量，降低掉話率，提高語(yǔ)音質(zhì)量； 減少發(fā)射功率，延長(zhǎng)移動(dòng)臺(tái)電池壽命； 提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的靈活性。 智能天線對(duì)抑制干擾有明顯的作用，3G 標(biāo)準(zhǔn)指出智能天線應(yīng)用要求，改善網(wǎng)絡(luò)容 量和性能，技術(shù)上考慮“聚集波束”， “自適應(yīng)波束形成”以及“波束切換”。 4. 3G 業(yè)務(wù)分類(lèi) 基本電信業(yè)務(wù)，包括語(yǔ)音業(yè)務(wù)、緊急呼叫業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)； 補(bǔ)充業(yè)務(wù)，與GSM定義的補(bǔ)充業(yè)務(wù)相同； 承載業(yè)務(wù)，包括電路型承載業(yè)務(wù)和分組型承載業(yè)務(wù)； 智能業(yè)務(wù)，從GSM系統(tǒng)繼承的基于CAMEL機(jī)制的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)； 位置業(yè)務(wù)，與位置信息相關(guān)的業(yè)務(wù)，如分區(qū)計(jì)費(fèi)、移動(dòng)黃頁(yè)、緊急定位等； 多媒體業(yè)務(wù)，包括電路型實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)、分組型實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)、非實(shí)時(shí)存貯轉(zhuǎn)發(fā) 型多媒體消息業(yè)務(wù)等。 以上只是大致分類(lèi)，實(shí)際上這些業(yè)務(wù)類(lèi)之間可能有交叉。 3G（WCDMA）工程實(shí)施原則）工程實(shí)施原則 1. WCDMA 技術(shù)特點(diǎn) 1.1、CDMA 采用碼資源區(qū)分信道 WCDMA系統(tǒng)中每個(gè)載頻內(nèi)的所有用戶共享頻率、時(shí)間和功率資源，用特征碼（擾碼 和信道碼）對(duì)信號(hào)作統(tǒng)計(jì)處理來(lái)區(qū)分信道，也即通常所說(shuō)的碼分多址技術(shù)。 WCDMA系統(tǒng)中的一個(gè)信道不會(huì)單獨(dú)占有一個(gè)頻道或一個(gè)時(shí)間段，信道發(fā)送時(shí)依照特 征碼的規(guī)律發(fā)送信號(hào)序列，接收端將接收到的信號(hào)用相同特征碼規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。如果 選取的特征碼有較好的自相關(guān)和互相關(guān)特性，則存在本信道信號(hào)時(shí)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果將表現(xiàn)為一 個(gè)很高的峰值，其他信道的信號(hào)影響被成倍衰減。用這樣的方法就可區(qū)分系統(tǒng)中不同的信 道。所以在CDMA 中無(wú)需作頻率規(guī)劃，取而代之的是特征碼的規(guī)劃。 WCDMA 的一個(gè)信道由三個(gè)部分組成（數(shù)據(jù)流，信道碼序列，擾碼序列）。不同信道 的信道碼和擾碼至少有一個(gè)不同，對(duì)于下行信道小區(qū)間使用不同的擾碼作小區(qū)區(qū)分，小區(qū) 內(nèi)的信道則由不同的信道碼作區(qū)分，因此為了保證小區(qū)間的隔離，相鄰的小區(qū)是禁止使用 相同的擾碼，這在規(guī)劃中值得注意。上行信道由于使用的碼資源豐富，每個(gè)用戶的擾碼都 不一樣。 WCDMA 系統(tǒng)由于采用的是碼分多址和QPSK 的調(diào)制技術(shù)，頻譜利用率比模擬系統(tǒng) 和GSM 系統(tǒng)高。在相同的條件下能承載的用戶數(shù)也大大增加。 1.2、WCDMA 是自干擾系統(tǒng) 由于WCDMA 系統(tǒng)各信道共享頻率、時(shí)間和功率資源，信道間的隔離完全由特征碼的 統(tǒng)計(jì)特性的正交性來(lái)實(shí)現(xiàn)。遺憾的是，特征碼的正交性并不理想，造成系統(tǒng)的信道隔離不 如FDMA 和TDMA，而且使用的信道越多，其他信道信號(hào)對(duì)本信道的干擾就越強(qiáng)。所以必 須在滿足鏈路質(zhì)量要求的前提下要用盡可能低的發(fā)射功率。這也使得WCDMA 的功率規(guī)劃 成為其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的一個(gè)重要內(nèi)容。 導(dǎo)頻污染 在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中，導(dǎo)頻污染是經(jīng)常遇到的問(wèn)題，導(dǎo)頻污染的主要現(xiàn)象是沒(méi)有主導(dǎo)小 區(qū)。如果在低于主導(dǎo)頻Ec/Io值的一定范圍內(nèi)（通過(guò)設(shè)置軟切換窗大小來(lái)確定）有多于激活 集個(gè)數(shù)的導(dǎo)頻數(shù)存在，就認(rèn)為存在導(dǎo)頻污染。導(dǎo)頻污染增加了網(wǎng)絡(luò)干擾，降低了網(wǎng)絡(luò)容量。 導(dǎo)頻污染存在的原因有以下幾種： 小區(qū)覆蓋不合理，存在過(guò)區(qū)覆蓋?？赏ㄟ^(guò)調(diào)整基站位置、天線高度和下傾角等小區(qū)的 無(wú)線參數(shù)來(lái)解決。 基站小區(qū)的導(dǎo)頻功率設(shè)置較大。可根據(jù)小區(qū)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，但導(dǎo)頻也不能過(guò)小，否則 不利于吸收業(yè)務(wù)。 特殊的地理環(huán)境造成無(wú)主服務(wù)區(qū)?？赏ㄟ^(guò)增加基站或直放站等手段來(lái)解決。 1.3、WCDMA 可提供多速率多類(lèi)型的業(yè)務(wù)服務(wù) WCDMA 系統(tǒng)可為用戶提供靈活、廣泛的多種類(lèi)型的業(yè)務(wù)，這是WCDMA 的一個(gè)重 要的特點(diǎn)。不同的傳播環(huán)境下，WCDMA 系統(tǒng)要求達(dá)到不同的傳輸速率目標(biāo)值，如在高速 移動(dòng)中可達(dá)144 kbps，在步行情況下達(dá)384 kbps，在室內(nèi)環(huán)境下達(dá)2 Mbps。WCDMA 系 統(tǒng)支持可變速率業(yè)務(wù)、混合業(yè)務(wù)、高速數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)（多媒體等）；還支持上、下行速率 不對(duì)稱(chēng)的業(yè)務(wù)（上網(wǎng)等）；并且為考慮到以后業(yè)務(wù)發(fā)展的要求，同時(shí)提供足夠大的容量和 靈活的速率匹配方法的數(shù)據(jù)承載能力。為了描述以上不同業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量，系統(tǒng)規(guī)定了如 數(shù)據(jù)率、誤碼率、傳輸時(shí)延時(shí)延抖動(dòng)等等參數(shù)。 總而言之，在WCDMA 系統(tǒng)中，使用單一的愛(ài)爾蘭模型無(wú)法準(zhǔn)確地描述用戶的業(yè)務(wù)需 求，因此我們要采用更復(fù)雜的業(yè)務(wù)模型。 3G業(yè)務(wù)分類(lèi) 基本電信業(yè)務(wù)，包括語(yǔ)音業(yè)務(wù)、緊急呼叫業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)； 補(bǔ)充業(yè)務(wù)，與GSM定義的補(bǔ)充業(yè)務(wù)相同； 承載業(yè)務(wù)，包括電路型承載業(yè)務(wù)和分組型承載業(yè)務(wù)； 智能業(yè)務(wù)，從GSM系統(tǒng)繼承的基于CAMEL機(jī)制的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)； 位置業(yè)務(wù)，與位置信息相關(guān)的業(yè)務(wù)，如分區(qū)計(jì)費(fèi)、移動(dòng)黃頁(yè)、緊急定位等； 多媒體業(yè)務(wù)，包括電路型實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)、分組型實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)、非實(shí)時(shí)存貯轉(zhuǎn)發(fā) 型多媒體消息業(yè)務(wù)等。 以上只是大致分類(lèi)，實(shí)際上這些業(yè)務(wù)類(lèi)之間可能有交叉。 WCDMA的主要業(yè)務(wù)按不同承載類(lèi)型和速率可分為： CS12.2K CS64K PS64K PS128K PS144K PS384K 1.4、WCDMA 系統(tǒng)的容量體現(xiàn)為軟容量的特性 系統(tǒng)的容量是指系統(tǒng)能提供的可供同時(shí)通信的最大用戶數(shù)。 WCDMA 系統(tǒng)的容量要用硬容量和軟容量?jī)煞矫嫱瑫r(shí)衡量。硬容量是Node B 為每個(gè) 小區(qū)分配的信道數(shù)目限制（由基帶通道數(shù)和頻率資源決定），這與二代系統(tǒng)相同，它決定 每個(gè)小區(qū)最大可同時(shí)處理多少個(gè)用戶的通信。 軟容量限制源于CDMA 的自干擾特性和對(duì)多種業(yè)務(wù)支持的特性。系統(tǒng)會(huì)為了減少干擾。 保證業(yè)務(wù)質(zhì)量而拒絕新的用戶接入；在同樣情況下，系統(tǒng)可能會(huì)拒絕高速業(yè)務(wù)而允許占用 資源少的低速業(yè)務(wù)申請(qǐng)；在網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)，降低某種業(yè)務(wù)質(zhì)量要求而減少資源占用；這些都 要用系統(tǒng)軟容量來(lái)表示。結(jié)果導(dǎo)致因干擾或功率受限而允許的接入用戶數(shù)或總的數(shù)據(jù)吞吐 率是不固定的而與無(wú)線環(huán)境、業(yè)務(wù)構(gòu)成和比例密切相關(guān)。隨著ASIC 技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)的 處理能力已不是容量的瓶頸，而軟容量最終決定了系統(tǒng)的能力。 軟容量給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的好處是，可在一定限度內(nèi)，對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)容量作均衡，可 按最大經(jīng)濟(jì)效益動(dòng)態(tài)調(diào)整各種業(yè)務(wù)的比例。但另一方面，軟容量卻給網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)的容量規(guī) 劃帶來(lái)了困難，在WCDMA 系統(tǒng)中，怎樣作容量規(guī)劃，可以說(shuō)是整個(gè)規(guī)劃中最困難的一步。 2. 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則 GSM系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是在小區(qū)的容量和覆蓋兩者間求得最佳點(diǎn) WCDMA系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要在容量、覆蓋、不同服務(wù)質(zhì)量三者間尋求最佳點(diǎn) P P： 設(shè)備最大允許功率（手機(jī)最大功率或基站最大功率） NoW:NoW: 底噪(N N 為為連接數(shù)而不是用戶數(shù)) L L lossloss： 鏈路損耗 I I otherother： 其他干擾 總負(fù)荷： 單業(yè)務(wù)負(fù)荷： 提高發(fā)射功率不能無(wú)限期地?cái)U(kuò)大CDMA小區(qū)的有效范圍或容量（對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)兩 者是同義詞）。當(dāng)UMTS網(wǎng)的發(fā)射功率提高一倍時(shí)，小區(qū)的容量只增加百分之十。發(fā)射功 率的提高雖然增大了小區(qū)的有效范圍，但是為滿足遠(yuǎn)程手機(jī)用戶的需要，必須超比例地增 加發(fā)射功率，這必然影響到其他手機(jī)用戶的通話質(zhì)量。 UMTS網(wǎng)絡(luò)與GSM網(wǎng)絡(luò)相比，還有其它一系列不同之處。GSM網(wǎng)絡(luò)用分區(qū)的方法解決 容量問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)量過(guò)大時(shí)，該小區(qū)將分成多個(gè)扇區(qū)，并增加相應(yīng)的天線。這 種方法雖然也可用于UMTS網(wǎng)絡(luò)，但效果不大。一方面，小區(qū)覆蓋范圍的改變會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)近 效應(yīng)問(wèn)題；另一方面，相互重疊的扇區(qū)因?yàn)槭褂猛活l率而彼此產(chǎn)生干擾。在WCDMA系 統(tǒng)中，多徑傳播已不再成為消極因素，而是理想的結(jié)果。因?yàn)榻邮諜C(jī)能將時(shí)延至少為 1Chip（UMTS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率為3.84Mbit/s，即1Chip=0.26微秒，相當(dāng)于78米）的信號(hào)組合 成有效信號(hào)。此外，UMTS網(wǎng)絡(luò)還使用所謂的軟切換。在這種情況下，一個(gè)手機(jī)用戶可以 同時(shí)分派給多個(gè)基站。這種方式解決了網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的波動(dòng)，但加大了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量，因?yàn)槊?個(gè)軟傳統(tǒng)的Erlang模型已不再適用。 與第二代傳統(tǒng)的CDMA網(wǎng)絡(luò)相比，UMTS網(wǎng)絡(luò)有許多不同之處。尤其值得一提的是， UMTS網(wǎng)絡(luò)能異步運(yùn)行，這就導(dǎo)致了傳輸信道的“非正交性讓”。 3. 工程實(shí)施原則 由于中國(guó)移動(dòng)的2G室內(nèi)分布系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)完善，所以在建設(shè)WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)時(shí)， 幾乎所有的建筑物都會(huì)遇到和2G室內(nèi)分布系統(tǒng)共用的問(wèn)題。即使對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通之后建成 的大樓，也必然會(huì)建設(shè)2G的室內(nèi)覆蓋，所以和2G共用分布系統(tǒng)的問(wèn)題十分重要。從不同運(yùn) 營(yíng)商與設(shè)備供應(yīng)商在全國(guó)幾個(gè)大型城市建設(shè)的WCDMA試驗(yàn)網(wǎng)和室內(nèi)分布系統(tǒng)改造試點(diǎn)工 程的測(cè)試結(jié)果上了解，WCDMA與GSM共用室內(nèi)分布系統(tǒng)是可行的。因此我們認(rèn)為在需要 建3G室內(nèi)分布系統(tǒng)的場(chǎng)所，如果已有2G室內(nèi)分布系統(tǒng)，則優(yōu)先考慮共用2G室內(nèi)分布系統(tǒng)， 以便盡可能地節(jié)省投資。 3G 和 2G 共用室內(nèi)分布系統(tǒng)時(shí)，主要采取原系統(tǒng)信號(hào)饋入點(diǎn)處加裝合路器來(lái)實(shí)現(xiàn)多系 統(tǒng)的共享。如果決定在建設(shè) 3G 室內(nèi)覆蓋要和 2G 共用室內(nèi)分布系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持以下原則： 確保原有網(wǎng)絡(luò)（主要是 GSM）在改造后仍能達(dá)到覆蓋要求； 盡量利用原分布系統(tǒng)的設(shè)備和器件，控制改造成本； 兼容所有中國(guó)移動(dòng)通信體制：GSM900、DCS1800、WCDMA(2GHz 頻段)、 WLAN，增加新的系統(tǒng)簡(jiǎn)單方便。 3.1、分布系統(tǒng)的共用 與無(wú)源分布系統(tǒng)的共用 對(duì)于覆蓋面積較小或者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)源覆蓋系統(tǒng)，考慮直接共用整個(gè)室內(nèi)分布。 前期需要通過(guò)理論計(jì)算和分析原分布系統(tǒng)是否能夠達(dá)到 3G 系統(tǒng)的功率配置要求，如 有必要可以考慮適當(dāng)調(diào)整干線并對(duì)天線的數(shù)量和位置做相應(yīng)調(diào)整，以滿足 3G 系統(tǒng)的覆蓋 要求。 無(wú)源室內(nèi)分布系統(tǒng)的共用示意圖如下所示： GSM 信源 天饋系統(tǒng) WCDMAGSM 雙頻合路器 WCDMA 信源 與有源分布系統(tǒng)的共用 如果原室內(nèi)分布系統(tǒng)采用了有源設(shè)備（如干線放大器、光纖直放站等） ，因?yàn)檫@些設(shè)備 基本都有選頻模塊，所以都不能供 3G 系統(tǒng)使用。 對(duì)于這一類(lèi)型的室內(nèi)分布系統(tǒng)，建議新建一套 3G 室內(nèi)分布系統(tǒng)的主干線，只是共用 整個(gè)分布系統(tǒng)末端的無(wú)源部分。共用方式如下圖所示： GSM 信源 WCDMA 信源 天饋系統(tǒng) WCDMAGSM 雙頻合路器 天饋系統(tǒng) WCDMAGSM 雙頻合路器 天饋系統(tǒng) WCDMAGSM 雙頻合路器 這種改造方式需要重復(fù)建設(shè)一套干線，因此可以合理分配系統(tǒng)功率，但是施工難度較 大。建議在覆蓋要求高、容易走線的場(chǎng)所使用。 還有一些建筑物可能會(huì)因?yàn)槿蹼娋┨嘞到y(tǒng)使用，造成新增線路困難的狀況，這 時(shí)候可以考慮使用下圖所示共用方式。 GSM 信源 WCDMA 信源 WCDMAGSM 雙頻合路器 天饋系統(tǒng) WCDMAGSM 雙頻合路器 WCDMAGSM 雙頻合路器 這種改造方式可以避免重復(fù)走線，減小施工難度，但是需要增加雙頻合路器。建議在 信源離覆蓋區(qū)較遠(yuǎn)、增加新線路施工難度大的場(chǎng)所使用。 3.2、天線的布放 以下是全向天線對(duì)不同制式電信號(hào)的傳播模測(cè)結(jié)果，可供實(shí)際工程參考： 3M 天花板 地面 發(fā)射天線 1.5M 2M2M 1.5M1.5M1.5M 地面 終端在不同位置接收到信號(hào)強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果： 發(fā)射天線入口電平 終端接收信號(hào)強(qiáng)度 -5 （dBm） 0 （dBm） 5 （dBm） 10 （dBm） 距離發(fā)射天線 2M（GSM）-50.11-48.44-31.17-33.20 距離發(fā)射天線 2M（WCDMA） -58.25-53.84-52.26-40.30 距離發(fā)射天線 4M（GSM）-51.78-64.04-39.69-43.42 距離發(fā)射天線-61.76-51.55-51.05-50.54 天線性能指標(biāo)： 頻率范圍：824-960MHz&1710-2500MHz VSWR：1.5 Gain：2dBi 4M（WCDMA） 距離發(fā)射天線 6M（GSM）-57.53-52.09-48.58-46.08 距離發(fā)射天線 6M（WCDMA） -60.08-61.14-61.22-57.96 距離發(fā)射天線 8M（GSM）-52.35-54.58-52.14-41.95 距離發(fā)射天線 8M（WCDMA） -64.35-57.42-50.73-51.59 距離發(fā)射天線 10M（GSM）-57.93-57.37-59.80-42.65 距離發(fā)射天線 10M（WCDMA） -68.63-66.39-65.99-52.33 由上表我們可以發(fā)現(xiàn)，在相同輸入功率條件下，同一個(gè)天線的有效覆蓋范圍內(nèi)，WCDMA 信號(hào)覆蓋能力較 GSM 信號(hào)若 10dB 左右，如果共用原分布系統(tǒng)，可能需要對(duì)原 GSM 系統(tǒng)的 天線數(shù)量和位置作更改，增加的天線建議從原線路上用功分器（或耦合器）新分一路信號(hào) 出來(lái)，雖然原天線的入口功率加少了 3dB（用二功分器） ，但是從測(cè)試結(jié)果看增加的天線可 以覆蓋更多的區(qū)域并且有更好的覆蓋效果。 3.3、電梯覆蓋的改造 八木天線由于增益高、方向性好、價(jià)格適中被廣泛用于室內(nèi)分布系統(tǒng)中對(duì)電梯的覆蓋， 特別是 GSM900 系統(tǒng)（平均每副天線可覆蓋 7 層，有很高的性?xún)r(jià)比）使用最多。但受自身 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制，八木天線不能在 8852500MHz 的寬頻段內(nèi)工作（衰減量太大，失去高 增益的優(yōu)勢(shì)） ，所以進(jìn)行 WCDMA 改造項(xiàng)目時(shí)必須采取有效措施保證雙網(wǎng)信號(hào)正常覆蓋。 可采取的方案有： 1. 加裝 WCDMA 頻段的八木天線； 2. 將原八木天線更換為支持 8852500MHz 的板狀天線并重新規(guī)劃天線點(diǎn)位和功率分配； 3. 如原電梯覆蓋系統(tǒng)為采用吸頂天線在電梯廳進(jìn)行覆蓋，則一般只需更換吸頂天線即可。 不過(guò)這種覆蓋方式存在的問(wèn)題是可能效果不會(huì)太理想，根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，這種覆蓋 方式如果功率分配不當(dāng)可能造成用戶出、入電梯時(shí)的頻繁切換和掉話。 4. 泄漏電纜覆蓋方式雖然信號(hào)覆蓋均勻，但是信號(hào)強(qiáng)度普遍較弱；并且施工難度和材料成 本較高，一般很少使用。 重點(diǎn)推薦用支持 8852500MHz 的板狀天線對(duì)電梯做專(zhuān)項(xiàng)覆蓋的方式。這種方式下， 由于平板天線的增益有限，一般只能覆蓋 45 層（20m）的距離；考慮到不同電梯轎箱 對(duì)信號(hào)的損耗，并結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，用于電梯覆蓋的定向天線入口導(dǎo)頻功率在 5dBm 左 右即可滿足轎廂內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度大于-90dBm 的覆蓋要求。 3G（WCDMA）方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)）方案設(shè)計(jì)指導(dǎo) WCDMA 系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋建設(shè)要點(diǎn) 1. 覆蓋區(qū)域的劃分 3G 室內(nèi)分布系統(tǒng)的設(shè)置原則是滿足市區(qū)大型建筑物及重要地域話務(wù)分布的要求。根據(jù) 對(duì)市區(qū)大型建筑物或重要地域室內(nèi)用戶數(shù)量的估計(jì)及對(duì)覆蓋區(qū)的要求，一般優(yōu)先考慮如下 用戶集中、人口密集的大型建筑或重要地域： 1）高檔商務(wù)寫(xiě)字樓、酒店內(nèi)及公共區(qū)域； 2）人員集中、知名度高的辦公寫(xiě)字樓； 3）大型展館、娛樂(lè)餐飲場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)車(chē)站等交通樞紐樓及交易會(huì)所等重要公共場(chǎng)所； 4）面積大、人流量大、經(jīng)濟(jì)情況好的商場(chǎng)、超市等； 5）地鐵、隧道、地下商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等。 WCDMA 系統(tǒng)需要提供給用戶如可視電話、多媒體、高速率下載等豐富的業(yè)務(wù)類(lèi)型， 但是高速率意味著高容量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，也意味著更高的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平，這又直接和 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入相關(guān)聯(lián)。由于不同的用戶群在不同的環(huán)境需要的服務(wù)不一樣，因此在整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)就有必要按業(yè)務(wù)需求規(guī)劃資源分配，以節(jié)省前期投資，并加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度。 所以在 WCDMA 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案實(shí)施前，需要對(duì)覆蓋目標(biāo)做詳細(xì)的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)和所需要的服務(wù) 等級(jí)，一般可按人流量和業(yè)務(wù)量分為： 重要區(qū)域（人流量大、對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求高） ； 次重要區(qū)域（人流量大，有少數(shù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求） ； 一般區(qū)域（人流量較大，主要考慮語(yǔ)音業(yè)務(wù)） ； 非重點(diǎn)考慮的區(qū)域（如洗手間、儲(chǔ)藏室等區(qū)域，人流量小，能提供基本的語(yǔ)音業(yè) 務(wù)即可） 。 按照不同區(qū)域?qū)I(yè)務(wù)需求不同，需要提供的服務(wù)等級(jí)和規(guī)劃目標(biāo)可分為： 重要區(qū)域：要求 CS12.2K、CS64K、PS384K 的連