CDMA1X容量覆盖混合规划指导书 内部公开
1. 干扰余量
CDMA系统为自干扰系统，其覆盖与容量密切相关，在链路预算中就表现为干扰余量的引入。
对于反向链路，不同的负载水平对应不同的干扰上升。例如，3dB的干扰上升对应50％的负载，4dB的干扰上升对应60%的负载。
对于前向链路，负载与干扰的关系同样存在，但难以进行理论计算，需要通过仿真确定，在链路预算中干扰余量的取值由系统的设计容量要求决定。
2. 软切换增益
在软切换中，移动台连接到多个基站上通信，软切换是为了降低对其它小区的干扰和通过宏分集提高性能。
在下行链路中，因为接收机的RAKE指针数量的限制，移动台有可能不能收集所有的基站发射的能量，所以下行信道的增益依赖于宏分集增益和增加的干扰。
在上行链路中，宏分集的效果完全是正面的，BSC对接收到的信号进行选择分集，试图监测信号的基站越多，则正确接收的可能性就越大。
软切换增益是在两个或多个小区的边界处通过软切换而得到的增益。软切换增益取决于阴影相关性和覆盖率，覆盖率要求越大，所需的重叠区域就越大。除了小区选择带来增益外，软切换还通过增加分集而带来宏分集增益。实际增益取决于无线环境以及RAKE分支数。
宏分集除了提供抗多径衰落的增益外，还提供抗阴影的增益。实际上，在CDMA系统中，软切换增益的优点是有效降低了为得到特定的边界覆盖率而需的余量。据分析，软切换的阴影衰落边限比硬切换的阴影衰落边限小2~2.5dB，因此，宏分集可以用来增大蜂窝的覆盖范围。
软切换主要用于电路交换业务，因为宏分集对于低时延业务保证低延时高质量来说是很重要的。而对于分组数据没有严格的延时要求，因此，软切换对于非实时的分组数据业务来说并不是那么重要，这些分组数据业务可以采用时间分集，即通过重传来实现。
2003-11-07
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3. Eb/Nt
在CDMA系统中，容量的估计是基于整个网络进行的，而不象其它系统，以每载频或每个独立的小区来考虑容量。CDMA系统是一个干扰受限系统，其链路的性能取决于接收机在干扰信号中识别有用信号的能力。在CDMA中，建议FER保持在约1%。通过合适的Eb/Nt值来保证要求的FER。实际上，不同用户为保持一定的FER所要求的Eb/Nt不尽相同，它取决于无线传播环境和移动台的移动速度，建议采用如下的Eb/Nt：
低速移动台，速率为5km/h时，Eb/Nt=5dB；在这种情况，衰落周期远大于移动台功率控制更新的时间，因此，快速功控响应机制可以补偿任何衰落的影响，这归因于快速功率控制跟随快衰落的能力。
中速移动台，速率为30k/mph时，Eb/Nt=7dB；在这种情况下，高速和低速的优点都不能得到应用，因此，所要求的Eb/Nt要高一些。
高速移动台，速率为100km/h时，Eb/Nt=6.5dB；在这种情况下，与码片长度相比，衰落周期要小，因此链路上仅有突发错误发生，它们能够被交织和viterbi译码纠正，因此要求的Eb/Nt要小一些。 链路预算中，Eb/Nt体现在接收机灵敏度中。
3.2.4 业务因素
CDMA网络提供包括语音业务和不同速率数据业务的多种业务。业务类型不同，信息速率不同，则扩频增益不同、解调门限不同，接收机灵敏度不同，覆盖范围不同。对于数据和语音业务的覆盖需要分别分析。
3.3 传播模型基本原理
现在我们可以通过链路预算工具包方便快捷的计算出传播损耗，链路预算详细的描述可以参考其他课程，这里只做概念性的描述。
在前向和反向两个方向上，很显然实际的覆盖范围应由覆盖较差的一方决定。不同的覆盖范围将造成系统性能的下降，还可能使实际覆盖小区与预期规划不一致。因此，一个优良的系统应在设计时就要做好链路预算，使覆盖区内的反向信号与前向信号达到平衡。
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实际上，需要了解在一个呼叫连接中，在保持一定呼叫质量情况下链路所允许的最大传播损耗。
在蜂窝移动通信系统中，反向链路指的是移动台发、基站收的信号链路，前向链路指的是移动台收、基站发的信号链路。
Poutb TxGabLcbCombinerLfbFeederLdLdGamFeederGdbGabPinbRxReceiverDividerLfbFeederFeederPoutmPinmTxRx
图3-2 前反向链路平衡
对前向链路，基站发射机前端输出功率Poutb，馈线损耗Lfb，基站天线增益Gab，空间传输损耗Ld，移动台天线增益Gam，衰落余量为Mf，干扰余量为If。则：
Ldb?Poutb－Lcb?Lfb?Gab?Gam－（EbNt）m－NoW－NFm＋PG－Mf－If
对反向链路，移动台发射机输出功率Poutm，基站分集接收增益GdB，基站接收电平Pinb，衰落余量为Mf，干扰余量为If。根据互易定理，天线收发增益相同。则：
Ldm?Poutm－Lcb?Lfb?Gam?Gab－（EbNt）b－NoW－NFb＋PG－Mf－If
为了保持平衡，应保证前反向链路允许的最大传播损耗尽可能一致。系统的平衡状态可以用系统是反向链路受限还是前向链路受限来分析。 Ldb-Ldm>δ，系统为反向受限 Ldm-Ldb>δ，系统为前向受限 |Ldm-Ldb|<δ，系统基本保持平衡
其中δ用于考虑链路预算时所采用的所有因子的容差，最多为1~2dB。 传播模型概述
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传播模型是非常重要的，它是移动通信网小区规划的基础。可以说传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求。
由于我国幅员辽阔，各省、市的无线传播环境千差万别，传播模型也会
存在较大差异，一个优秀的移动无线传播模型要具有能够根据不同的特征地貌轮廓，像平原、丘陵、山谷等，或者是不同的人造环境，例如开阔地、郊区、市区等，做出适当的调整。
多数模型是预期无线电波传播路径上的路径损耗的。所以传播环境对无线传播模型的建立起关键作用，确定某一特定地区的传播环境的主要因素有：
? ? ? ? ?
自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）； 人工建筑的数量、高度、分布和材料特性； 该地区的植被特征； 天气状况；
自然和人为的电磁噪声状况。
另外，无线传播模型还受到系统工作频率和移动台运动状况的影响。一般分为：室外传播模型和室内传播模型。常用的模型如表3-3所示。
表3-3 几种常见的传播模型
模 型 名 称 Okumura-Hata Cost231-Hata Cost231 Walfish-Ikegami Keenan-Motley 规划软件PLANET中使用 ?
适用范围 适用于900/1900MHz宏蜂窝预测 适用于1900MHz 宏蜂窝预测 适用于900和1900MHz微蜂窝预测 适用于900和1900MHz室内环境预测 适用于900和1900MHz宏蜂窝预测 Okumura-Hata模型
该模型现在最为常用，该模型由在日本测得的平均测量数据构成。市区的路径损耗中值可以用下面的近似解析式表示：
Lp?69.55?26.16logf?13.82loghb?a(hm)?(44.9?65.5loghb)logd 式中：
Lp----从基站到移动台的路径损耗，单位：dB；
f----载波频率，单位：MHz；
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hb----基站天线高度，单位：米； hm----移动台天线高度，单位：米；
d-----基站到移动台之间的距离，单位：km；
对于中小城市修正，
a(hm)?(1.1logf?0.7)hm?(1.56logf?0.8)dB
对于大城市，为：
a(hm)?8.29(log1.54hb)2?1.1dB在郊区，传播模型可以修正为，
(f?300MHz)
Lps?Lp(市区)?2[log(f/28)]2?5.4在开阔地，传播模型可以修正为，
Lps?Lp(市区)?4.78(logf)2?18.33logf?40.98
3.4 数据和语音业务覆盖分析
3.4.1 数据业务与语音业务覆盖分析的差别
数据业务与语音业务覆盖分析的方法相同，都是通过链路预算结合传播模型确定基站覆盖范围。但是由于业务性质的不同以及传输速率的不同，在进行数据业务链路预算时与语音业务有不同考虑。 1. 解调门限（Eb/Nt）不同
语音业务是实时性很强的业务，其对FER要求较高，通常要求FER
低于2％；数据业务可以容忍一定程度的时延，其对FER的要求比语音业务要低（可以通过重传解决误码）。基站接收机解调所需Eb/Nt与FER的要求直接相关，所以在数据业务中基站接收机的解调门限比语音业务低。而且，不同服务速率的Eb/Nt也是不同的。
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