109--CDMA网络容量浅谈.doc

CDMA网络容量浅谈 王俊民 (中国联通安徽黄山分公司 安徽省黄山市屯溪区黄山东路170号 245000) 摘要：CDMA网络优化过程中，无线系统的接通率是整个网络质量的一个重要表现，除了无线质量的因素外，CDMA网络本身是一个自干扰系统，随着网上用户的增加，前反向功率受限直接限制了网络的容量，进而影响了网络的指标。 关键词： 前向、反向、链路、容量 引言：本文着重从CDMA正反向链路上分析容量受到限制的各个因素之间的关系，从而分析在用户能够容忍的网络质量的前提下，各个链路上容量能够达到的极限。 1、反向链路容量 为了接入一个呼叫，CDMA移动台的功率必须大到足以克服带宽内其他CDMA移动台产的干扰。在所有的移动台看来，每建立一个新的呼叫就是提高了干扰电平，每个移动台因此也就必须相应地增加发射功率以保证呼叫地完整性。这个过程随着移动台增加而反复进行。 当每个移动台终端的发射功率增加到一定的极限时，任何一个新的移动台都无法以足够的功率来克服现有移动台产生的干扰；而现有的移动台也没有足够的功率克服一个新的呼叫产生的附加干扰。这个极限值就表示了系统容量的上界。 当系统达到极限容量时，基站接收机对于每个反向链路信号都有最小的Eb/Io的要求： 反向链路的干扰分两大部分 - 热噪声密度Nth，CDMA带宽W和基站热噪声指数F之积称为基站噪声； - 另一主要干扰源为，基站收到的除了服务用户以外的小区内外其他所有移动台的信号强度(1＋()(N-1)S。 由以上分析我们可以得到： Eb=比特能量 Io=热噪声加干扰的功率谱密度 F=基站噪声系数 Nth＝热噪声的功率谱密度 S=接收信号强度 R＝比特速率 (＝话音激活因子 和信号的多径有关 市区小，郊区大 (＝干扰因子 衡量小区外对小区的干扰 N＝小区内移动台的数目 W＝系统带宽 G＝W/R=处理增益 重写上式，我们可以得到： d＝Eb/Io 这个值也就是我们说的反向极限容量 在IS-95系统和IS2000系统不同的参数设置条件下我们可以得到这两个系统的反向极限容量约为： 更深入地分析容量动态变化 表示小区负载 反映接收机接收的所有移动台信号的功率 当小区的反向负载达到50％时，接收机接收的所有移动台信号的功率等于背景噪声的功率 进一步分析小区负荷对信噪比的要求： 把IS-95及IS2000系统的极限容量代入上试，并代入其他变量的值我们得到 随着反向容量的提高，对信噪比的要求迅速提高。所以我们是达不到反向极限容量的！ 2、前向链路容量 对于前向链路，我们同样可以按照移动台对Eb/Io的要求计算出前向链路的极限容量。 但对目前的CDMA系统来说，前向链路的最大容量不是由移动台对Eb/Io的最小要求所限制的；而是由基站所能提供给移动台业务信道的最大功率所决定的。 下面公式给出了前向基站最大功率所限制的最大用户数 h 为软切换衰减因子 在不同业务用户混合的情况下，上式细化为： h=软切换衰减因子 ( =发射占空因子 (BO =数据占空衰减因子 Traffic(Eb/Io)＝业务信道要求的信燥比 E(1/g)=平均的干扰与信号之比 b =功控过补偿所造成的功率浪费 根据上式，我们可以得出单语音业务情况下前向链路最多用户数及混合业务情况下前向链路最多的用户数。 对于IS2000单语音服务的系统来说，可得的小区用户数约为32 对于IS-95单语音服务的系统来说，可得的小区用户数约为22 对于小区中IS95和1X混合时，该数值要减少。当各占50%时，用户数约为25. 可以看到前向链路最大容量远远小于反向链路极限容量，所以目前的CDMA系统是一个前向功率受限的系统。 前向信道分为导频信道、寻呼信道、同步信道和业务信道，这些信道都要分配前向信道的部分功率，在总功率一定(20w)的情况下，通过调整以上各信道功率的设置值，我们可以在满足覆盖要求的前提下，实现容量的最大化。 目前ERICSSON网络推荐的设置值为： MinPilotToTotalPowerRatio:导频信号占总功率的百分比，参数设定：-7.5dB(17.8%)。 PagingToPilotPowerRatio:寻呼信道占导频信号功率的百分比，参数设定：-1.5dBp(12.6%)。 SyncToPilotPowerRatio：同步信道占导频信道功率的百分比，参数设定：-10dBp(1.8%)。 3、反向链路容量受限 某BSC2下CZ322为全向基站，位于临近新河乡的一处山丘上。统计每日忙时数据（18:00-19:00）该小区均有几十次拥塞。分析： 1）现场测试CZ3221馈线驻波比正常（1.2；1.24）； RX1,RX2正常（-120；-123）