中国通信网3G系列讲座-WCDMA无线网络优化与规划

无线网络规划与优化

议程

WCDMA基本原理无线网络规划

WCDMA基本原理

CDMA基本理论

WCDMA特点

CDMA 概念

类比: 国际性集会

-同一房间（频率）的多个交谈

-使用不同的语言（码分）－－背景噪声

-每一对话的音量要控制到最小(功率控制）－－自干扰

CDMA 宽带扩频技术有效地利用无线信道的频率选择性衰落扩频码

扩频码信号合并CDMA 扩频技术

窄带信号f P(f)

宽带信号P(f)f

噪声

P(f)

f

噪声+宽带信号P(f)f

信号与噪声分离

P(f)

f

直接扩频调制技术扩频波形由扰码序列和OVSF叠加产生

所有用户、基站都使用相同的频率，可以简化频率

规划工作

良好的抗多径干扰特性：

RAKE接收机利用多径分量

同时由于宽带信号的频率选择性衰落，反映在时域上，多径干扰导致传输延迟的PN信号和原PN序列的互相关性减弱，导致延迟信号对接收机的影响

减弱

直接扩频CDMA的多址方法下行是不同的用户采用不同的正交扩频码字（OVSF或Walsh码字），互相

关为零，但多径时延拓展会影响互相关性，破坏正交性

下行同时用不同的复扰码来区分小区

上行是不同的用户采用自相关和互相关性都较好的复扰码序列作为扰码来

降低多址干扰，同时也加大数据的随机性

复扰码的作用是加大随机性，降低峰值因子WCDMA中采用了先进的复扰码序列集合，有效降低了小区内多址干扰，同时减轻了小区间的干扰，

而无需精确的网络同步

CDMA在无线信道中传输的优势

－总结

采用RAKE接收机，有效利用了由于信道多径传播

引起的时间色散效应

宽带传输系统，利用了信道的频率分集效果

扩频因子灵活变换，有助于多媒体等多速率并发业

务的传输

支持软切换和更软切换

WCDMA特点

量（）从

切换

切换相关的下行测量（UE）接收信号强度指示(RSSI)

z

从测量计算

于裕用三切用于控容测裕于控容换相切于户对值响取务数同议环响些

WCDMA特点

软切换

功率控制

容量vs. 覆盖

三种类型功率控制

内环功率控制

快速功率控制裕量

在UE发射功率中预留一定余量

Power Rise

WCDMA特点

软切换

功率控制

容量vs. 覆盖

WCDMA:干扰受限！

Uplink 负载因子

(E b /N 0)j =PG j *(signal of user j/Total received power(excl. own power)) 则，

其中：

PG j ：用户j 的处理增益

W ：码片速率，对WCDMA 为3.84Mcps

Rj:用户j 的比特率，对12.2kbps AMR 语音，即12.2kbps vj:用户j 物理层的激活因子，话音一般为0.6左右，数据为1I total :总接收宽带功率（包括基站热噪声P N ）

Pj:接收用户j 信号功率

j total j j j j b P I P R v W N E −⋅=)(

0用户j 的每用户比特能量与噪声功率谱密度之比：

j

j j b j v R N E W

L ⋅⋅+=

)

(11

0总的接收干扰I total 减去热噪声P N ，写成

∑∑==⋅==−N

j total

j N j j N total I L P P I 1

1定义P j =L j *I total,,即一个连接的负载因子为

其中：

N ：上行用户数

定义！

Noise Rise ：接收的全部宽带功率与噪声功率之比

N

total P I Rise Noise / =UL

N j j N

total L P I Rise Noise η−=−==∑=1111 1定义上行链路负载因子：∑==N

j j

UL L 1η明显，上行链路负载因子为小区中各个连接的负载因子L j (j=1,….,N)之和系统趋于极点容量－则时, Rise Noise ,1∞>>−UL η

定义i=I other /I own ,则上行链路负载因子变为：

∑∑==⋅⋅++==N j j j b N j j UL

v R N E W i L i 101)/(11)1()1＋（ηI other ：来自其它小区的干扰

I own ：来自本小区的干扰

i : 对全向的Macro ，一般取55%

对三扇区Macro ，一般取65％

对全话音业务，N 个用户的数据速率R 相同，而且W/R>>1，则上行负载公式可写成)1(//0i v N R W N E b UL +⋅⋅⋅=η

Uplink 负载因子

ηUL =50%,则Noise Rise ＝3dB

ηUL =75%,则Noise Rise ＝6dB

ηUL ->1, 则Noise Rise 趋于无穷大，系统趋于极点容量Noise Rise 体现在上行链路预算中，则可明显看出：WCDMA 系统中，容量、覆盖紧密相关

容量越大，上行覆盖越小

以dB 形式表示，则

Noise Rise ＝-10log(1-ηUL )

UL

N j j

N total L P I Rise Noise η−=−==∑=1111 1