CDMA1X 容量覆盖混合规划指导书-20021231-B-1.4

内部工程师 CDMA网络规划部

产品名称 产品版本 资料版本 1.4 CDMA1X容量覆盖混合规划指导书

拟 制： 审 核： 审 核： 批 准： 聂际敏 候宇周 日 期： 日 期： 日 期： 日 期： 2003/09/11 2003/09/11

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修订记录

日期 2002/08/20 2002/08/31 2002/12/31 修订版本 1.00 1.00 1.3 描述 CDMA1X覆盖规划指导书1.0完成 CDMA1X容量规划指导书1.0完成 作者 窦海国 孙璟 2003/09/11 1.4 CDMA1X覆盖容量混合规划指导书完成。 聂际敏 完全覆盖了覆盖规划和容量规划的内容，并对覆盖和容量综合考虑，取得一个最优结果。取代了覆盖规划和容量规划指导书的作用。 增加了反向极限容量分析，华为数据业务模周洲 型，增加对容量规划中前反向受限的具体分析。 2003-11-07

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目 录

第1章 概述 ................................................................................................................................... 2 第2章 CDMA系统容量分析 ........................................................................................................ 3

2.1 采用吞吐量描述的系统空口容量 ............................................................................................4 2.2 反向容量分析 .........................................................................................................................5

2.2.1 CDMA系统极限容量分析 ............................................................................................5 2.2.2 CDMA系统容量软阻塞特性 ........................................................................................8 2.3 前向容量分析 .........................................................................................................................9

2.3.1 前向容量理论分析 .......................................................................................................9 2.3.2 典型覆盖区域系统前向容量 ...................................................................................... 11

第3章 覆盖分析 ......................................................................................................................... 12

3.2 影响覆盖的因素 ................................................................................................................... 13

3.2.1 设备因素 ................................................................................................................... 13 3.2.2 环境因素 ................................................................................................................... 14 3.2.3 技术体制因素 ............................................................................................................ 16 3.2.4 业务因素 ................................................................................................................... 18 3.3 传播模型基本原理 ............................................................................................................... 18 3.4 数据和语音业务覆盖分析 .................................................................................................... 21

3.4.1 数据业务与语音业务覆盖分析的差别 ....................................................................... 21 3.4.2 覆盖范围分析 ............................................................................................................ 23 3.5 覆盖小结 .............................................................................................................................. 25

第4章 混合因素分析 .................................................................................................................. 26 第5章 混合规划方法 .................................................................................................................. 27

5.1 混合规划基本思路 ............................................................................................................... 27 5.2 话务模型分析 ...................................................................................................................... 28

5.2.1 语音业务话务模型 .................................................................................................... 28 5.2.2 数据业务话务模型 .................................................................................................... 28 5.2.3 用户类型分类及比例 ................................................................................................. 39 5.2.4 用户运动速率比例 .................................................................................................... 40 5.3 信道资源分配 ...................................................................................................................... 41

5.3.1 扇区载频平均空口容量 ............................................................................................. 41 5.3.2 平均载频的设计吞吐量 ............................................................................................. 41 5.3.3 载频和基站资源规划 ................................................................................................. 43 5.3.4 BSC信道资源配置 ................................................................................................... 50

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5.4 小结 ..................................................................................................................................... 52

第6章 参考文献 ......................................................................................................................... 54

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关键词：CDMA 容量 覆盖

负荷

摘 要：本文开始先分别探讨了在CDMA网络中对容量和覆盖有影响的参数的作用，例如，容

量相关的FER，系统负荷，阻塞率…覆盖相关的设备因素，环境因素，体制因素等影响。并分析了相关参数的实质影响因素，分析容量和覆盖的可调节的结合点：系统负荷，从覆盖和容量两个方面考虑如何设定系统负荷可以达到平衡，实现代价最小。最后讨论如何计算和配置合理的CDMA容量。

缩略语清单：

BHE Busy Hour Erlang 忙时数据业务爱尔兰 CDR Call Data Rate 数据业务速率

DRF Dormant Reduction Factor 数据业务激活因子 BHAT Busy Hour Average Throughput 忙时平均吞吐量(bps) BHT Busy Hour Throughput 忙时总吞吐量(bit) BHN Busy Hour Num 忙时数据业务使用次数 SIR Signal Interference Ratio 信噪比 参考资料清单： 名称

作者

编号

发布日期

混合业务反向CSM5000芯片资源计算 语音与数据混合情况下的信道配置 华为CDMA2000数据业务模型的基本概念 华为CDMA2000数据业务模型V1 CRP产品CDMA2000 WLL无线网络规划估算工具的使用说明 CDMA系统设计与优化

Kyoung I1 Kim

实用传播模型

赵宇

人民邮电出版社

应关翔 张超 应关翔 张超 谭杨波

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第1章 概述

在CDMA网络规划中两个重要的方面就是覆盖和容量的规划，这两个方面是相互制约又相互依赖的。由于CDMA1X系统软的容量特性，容量的增大会使得覆盖范围收缩，而覆盖范围的增大同时也就意味着容量的减小，所以我们规划时，要兼顾覆盖和容量，使两者达到平衡。

从容量的角度考虑，CDMA系统具有软容量特性，容量大小随用户行为模型的改变而改变，用户行为模型包括用户分布、用户行为、系统解调门限等。当用户行为模型固定的情况下，还可以调节系统负荷，改变准入门限参数来改变系统容量。CDMA系统能同时支持语音和数据业务，前反向容量不一样，在进行容量规划时，需要从前反向链路两个方面来考虑。

从覆盖的角度考虑，覆盖规划中需要注意的因素有以下几个方面：设备因素，环境因素，技术因素。首先应该与客户做充分的沟通交流，了解其对数据和语音业务的特殊要求，确定其话务模型; 仔细考察建立系统所在地的环境，确定传播模型; 结合公司设备的特性，利用链路预算来确定基站的覆盖范围; 再根据具体要求和地理环境确定基站的数目和基站位置。

最后，从覆盖和容量的平衡综合考虑，需要分析对两者同时有重要影响的可调参数的值，例如系统负荷，合理取值，获得容量与覆盖的平衡点。 本指导书通过对CDMA系统容量和覆盖的关键因素分析，提出了混合业务的容量和覆盖的规划思路和方法。

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第2章 CDMA系统容量分析

CDMA系统空口容量与外界干扰密切相关，体现为软容量。小区半径、无线配置、用户行为、环境因素等参数的改变，都将导致系统容量的变化，变化范围可与原容量相差2~3倍。

CDMA系统中，所有小区可共用相同频谱，这一点对提高CDMA系统容量非常有利。但也正是同频复用的原因，系统存在多用户间的干扰，这种多址干扰则又限制的系统的容量。

对于反向链路而言，基站为了正确解码手机的信号，要求到达基站处的接收信号必须满足要求的门限SIR，即手机的发射功率必须大到足以克服传输损耗、噪声、各种干扰。

在CDMA系统中，无线传播环境、话音激活程度、功率控制等多方面的因素都会影响到网络中的干扰分布，因此，CDMA系统的容量是动态变化的，很难找到适用于所有情况的一种方法来评估CDMA网络的容量。一个实际而合理的方法是评估理想情况下一个中心放置的基站允许接入的呼叫数量，针对这种理想情况作出各种假设，然后再根据实际情况进行相应的修正。 前向链路容量受限于基站总的发射功率、CDMA同信道干扰和手机接收机的Eb/Nt门限。

基站总的发射功率在各种信道之间进行功率分配，包括导频信道、同步信道、寻呼信道、业务信道等，因此分配给每个业务信道的功率是有限的。当分配给业务信道的功率不再能满足移动台接收机的Eb/Nt时，系统容量就达到了极限。

与反向链路不同，手机要求的Eb/Nt随移动台的移动速率和多径环境的变化而呈现较大的变化范围。而且由于手机不使用分集天线，这意味着除非明确知道移动台正处于软切换或者更软切换状态下，否则不能保证手机一定存在至少两条路径。由于前向链路性能更多地依赖于各种环境因素，需要评估各种因素的组合，从而确定小区内支持的用户数。 同时移动台固有的随机移动性更增加了前向链路容量分析的复杂性。

在前向链路，需要额外的业务信道用于软切换。这个数量与所设计的切换区域的大小有关。 软切换增加了反向链路的容量，但降低了前向链路的容量。软切换分布和比例对前向链路的容量有非常大的影响。

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在实际应用中，反向容量一般是通过计算得到，而前向容量因为计算非常复杂，多数情况下，前向容量通过仿真得到。

在进行容量规划时，要做到准确的规划，首先根据反向进行估算，然后根据估算的结果进行仿真，得到前向容量，并确定前向还是反向受限，最终根据受限方来进行容量规划。

根据研究结果，不管是95系统还是2000系统，没有绝对的哪一方受限，而是要具体分析。例如在密集城区，小区半径较小时前向功率（一般为43dBm）受限，在开阔地带，小区半径较大时反向功率（一般为23dBm）受限，分界点一般出现在5至10公里的位置，在分界点上前反向功率到达平衡。 考虑到规划过程的简便性和规划方法的易实施性，结合以前的研究成果，现阶段都是按照反向受限来进行容量规划。

具体前反向哪一方受限，同很多具体环境因素有关，如用户分布系数，解调门限，小区干扰，用户业务行为，需要具体问题具体分析。

在CDMA系统中反向容量可以采取两种分析方法，极限容量分析和软阻塞特性分析。两种方法从不同侧面分析了系统的容量特性，极限容量基于系统中的干扰克服分析，软阻塞容量同时基于系统中的干扰克服和服务质量分析。两种方法从CDMA系统的不同侧面进行分析，结果可能不尽相同，在进行具体项目操作的时候，需要根据项目需求（客户需求，市场需求）灵活选取，最终目标是做出具有竞争力的方案。

2.1 采用吞吐量描述的系统空口容量

由于CDMA2000可以同时支持语音和数据业务，为了能对二者进行统一的计算，我们直接采用“吞吐量”对语音业务和数据业务进行统一描述。对于语音业务：

SAvr S：吞吐量（bps或kbps）

AV：忙时用户话务量（Erl）

v： 信道速率（RC1为9.6kbps，RC2为14.4kbps） αr：激活因子，语音为0.4

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2.2 反向容量分析

2.2.1 CDMA系统极限容量分析

在CDMA系统中，所有小区可共用相同频谱，这一点对提高CDMA系统容量非常有利。但也正是同频复用的原因，系统存在多用户间的干扰，这种多址干扰则又限制的系统的容量。如果小区允许m个用户同时工作，则它必须能同时提供n个信道，n越大，多址干扰越强，n的极限是保证信号功率与干扰功率的比值大于或等于某一个门限，使系统能提供可以接受的话音质量。 对于反向链路而言，基站为了正确解码手机的信号，要求到达基站处的接收信号必须满足要求的门限SIR，即手机的发射功率必须大到足以克服传输损耗、噪声、各种干扰。

对于CDMA系统，由于是一个自干扰系统，对于一个呼叫而言，其它所有移动台的信号是其干扰的主要来源。当有一个新的移动台接入网络时，网络中原有的移动台则需要增大发射功率以克服增加的干扰，从而保证获得要求的服务质量。随着移动台的不断增加，干扰不断增加，要求各移动台的发射功率继续加大，这样将会达到一个极限：即移动台已经达到了最大发射功率，无法提供更大的发射功率。对于在网上的移动台而言，没有足够的功率来克服一个新的呼叫接入时带来的新增加的干扰；对于准备接入的移动台而言，无法提供足够的功率来克服现有网上用户所产生的干扰。因此这时将达到系统的容量极限。

在CDMA系统中，无线传播环境、话音激活程度、功率控制等多方面的因素都会影响到网络中的干扰分布，因此，CDMA系统的容量是动态变化的，很难找到适用于所有情况的一种方法来评估CDMA网络的容量。一个实际而合理的方法是评估理想情况下一个中心放置的基站允许接入的呼叫数量，针对这种理想情况作出各种假设，然后再根据实际情况进行相应的修正。 首先考虑一个全向小区的情况。假设将该小区的手机分为两类，已开机和未开机的用户。而已开机的用户又可以分为以下四种情况： 通话激活模式：用户在通话期间且正在发射。 通话非激活模式：用户在通话期间但没有发射。 接入模式：用户为空闲状态且正在接入发射。 非接入模式：用户在空闲状态没有发射。

假定在接入模式的用户产生的干扰很小。主要考虑激活通话激活状态的手机。假设在一个给定的小区的给定时间同时有M个用户在通话在发射。在CDMA

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系统中，对每个手机来说，则有M-1个同信道干扰。在每个小区中，基站接收到的第i个移动台的平均信号功率为Sri，其对应的比特能量为： Eb=Sri/R

---------------式2-1

其中R为移动台信息速率，单位为Bps。

热噪声功率谱密度为N0，Bw为扩频带宽，则热噪声功率为N0Bw。 在基站端，平均同信道干扰功率谱密度为：

fSriI0Bw ---------------式2-2

其中，i从1到M-1，f为话音激活因子。

对式2，假定反向链路有一个理想的功控，所有移动台的信号到达基站时具有同样的功率，即对所有移动台Sri相同，则总的干扰和热噪声功率谱密度为：

fSriItI0N0BwN0（M1）SrfBwN0---------------式2-3

则有：

EbItBwRSrN0Bw（M1）SrfGpSrN0Bw（M1）Sr---------------式f2-4

其中，Gp为处理增益。 从上式可以得到：

M1GpEb1ItfN0BwSrf---------------式2-5

以上只考虑了一个小区内的用户之间的干扰，当考虑来自其它小区的干扰时，假定来自其它小区的干扰因子为f，则式2-4变为：

EbItGpSrN0Bw（M1）Sr（1f）---------------式f2-6

另外实际网络中，不可能有完全理想的功率控制，考虑功控因子为 c，则有：

EbItGpSrN0Bw（M1）（Sr/（1f）---------------式cf2-7

则：

M1GpEbItc1ffN0BwcSr1ff---------------式2-8

由上式可得：

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Mmax1GpEbItc1f---------------式f2-9

Mmax是当Sr∞时小区的极点容量。为了简化起见，将式中的1忽略。

MmaxGpEbItc1f---------------式f2-10

对于IS95而言，式中各参数的典型平均取值为： 0.6) f=0.5 (0.4Eb/It=67dB (45) f=0.6(0.561.28) 0.85) c=0.8 (0.7

由于CDMA系统具有软容量的特点，不同环境条件下，系统容量具有很大差别。

根据以上的定义，通过假设一定的条件可以得到小区的容量，而这些假设条件是与环境、用户行为等密切相关的。这里假设按f取0.6，取f取0.5， 0.8，来考虑单载频基站的容量。 若按8K EVRC计，则R=9.6kbit/s。

建议FER保持在约1%，系统通过合适的Eb/It值来保证网络所需FER。Eb/Nt取决于无线传播环境和移动台的移动速度。 对于IS95系统：

这里以Eb/It取7dB的情况来估算小区容量。 根据上面的公式，则对于单载频全向小区的容量有：

Nmax＝25个信道

若按2%的呼损，根据Erlang B表，单载频全向小区支持的话务量为17.5Erl。 在CDMA系统中，扇区化是降低干扰的常用方法，从而增加了系统容量。对于3扇区的小区而言，其扇区化因子大约为2.55。因此对于三扇区小区，则每扇区的容量约为：

Mmax=25*2.55/3≈21信道

若按2%的呼损，根据Erlang B表，则对于三扇区小区，每扇区的话务量为14Erl。

对于CDMA2000 1X系统：

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在CDMA系统中，通过提高编码技术和调制技术等可以降低对Eb/It，由于CDMA2000 1x反向链路采用相干解调等技术，根据仿真结果，在不同环境中，CDMA20001X 对Eb/It的要求比IS95降低了1~3dB，根据不同环境条件下的平均结果，可以考虑Eb/It取5dB。

同样假设对于f取0.6，取0.8，。则根据上述类似的分析，可以f取0.5， 得出：

对于单载频全向小区的容量有：

Nmax＝40个信道

若按2%的呼损，根据Erlang B表，单载频全向小区支持的话务量为31Erl。 对于三扇区小区，其单扇区的容量为：

Nmax≈34个信道

若按2%的呼损，根据Erlang B表，则对于三扇区小区，每扇区的话务量为25.5Erl。

而在实际工程中，扇区负荷因子通常限定为0.5-0.7。

2.2.2 CDMA系统容量软阻塞特性

针对CDMA的软容量特性，引入软阻塞分析CDMA的容量。软阻塞是指：基站有足够的信道可用，但是由于在该基站覆盖范围内已经有很多用户，如果增加一个用户，就会使干扰高于事先设定的门限值，这次呼叫会被拒绝，为了获得更大的系统容量，运营商可以降低质量要求，降低阻塞负荷，这样系统容量随着质量指标的改变而改变。软阻塞属于一种指标阻塞，随着不同负荷和不同业务质量要求而有不同的系统容量。

下面就是在高斯近似下的系统软阻塞反向容量模型公式：

22W2X0Me(1)Q(R)22222Me(1)1Bcdma

其中：

Q(x)x1t2/2edt2；

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Bcdma：阻塞率；

W/R：处理增益 ；

：平均话音激活因子；

2：话音激活因子平方的平均；

：干扰因子；

：二阶干扰因子；

：解调门限标准差（功率控制方差）；

：解调中值（=emdB，(ln10)/10，mdB为解调门限）；

X0：系统阻塞负荷；

M：系统爱尔兰容量。

根据以上公式可以看出，CDMA系统反向容量与功控精度、系统的解调门限

（用户接入速率、运动速率都直接影响解调门限）、假定激活因子、

小区干扰、小区负荷

X0，系统软阻塞率Bcdma有密切的关系，即CDMA系

统的反向容量会随网络环境的变化而产生波动。

其中，功控精度属于设备参数，解调门限、激活因子、小区干扰属于系统参数，系统软阻塞率属于规划指标，都属于不可调整参数。只有小区负荷在一定范围内，属于网络规划过程中的可以调整参数。

2.3 前向容量分析

2.3.1 前向容量理论分析

在CDMA1X系统中，前向容量分析必须考虑前向链路功率损耗、用户分布情况、链路信号衰减、系统解调门限、功率控制精度。其特点是：

  

业务类型不同影响设备总的前向容量；

运动速率不同导致系统解调门限不同，对系统前向容量影响较大； 在小区中心区域，前向干扰主要为多径分量，在小区边界，前向干扰主要为邻区干扰；

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

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前向链路的容量取决于小区的总发射功率，以及发射功率在业务信道与其它附加信道的分配情况；



用户分布情况直接影响基站前向容量。

下面给出理论分析结果：

M(Pmax) PGtrafKtraf..trafsyncpag10M(dB)/10.Pmax[pilNp]NmLT(R)Kf.PmaxPGsyncPGpagPtatal：基站发射功率 Ppil：同步信道功率 Ppag：寻呼信道功率 Ptraf：业务信道功率 Np：寻呼信道数 Ktraf：用户分布系数

 ：业务信道语音激活因子 M：系统激活用户数 Kf:：系统干扰系数 pil：导频信道解调门限 sync：同步信道解调门限 pag：寻呼信道解调门限 traf：业务信道解调门限 Gpil：导频信道扩频增益 Gsync：同步信道扩频增益 Gpag：寻呼信道扩频增益 Gtraf：业务信道扩频增益

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2.3.2 典型覆盖区域系统前向容量

根据以上公式，我们计算出了在不同移动台运动速度下，全向站单载频的前向吞吐量。

表2-1 不同环境下的系统前向容量

基本参数 用户地理分布系数 最大发射功率(W) 导频信道解调门限(dB) 同步信道解调门限(dB) 寻呼信道解调门限(dB) 1X9.6K语音 业务解调门限 基站吞吐量(Kbps) 1X19.2K数业务解调门限 据 基站吞吐量(Kbps) 1X38.4K数业务解调门限 据 基站吞吐量(Kbps) 1X76.8K数业务解调门限 据 基站吞吐量(Kbps) 1X153.6K数业务解调门限 据 基站吞吐量(Kbps) 噪声背景(dBm) 路径损耗(dB) 系统干扰指数 静止 -105 130 2 0.4 20 -15 6 6 6.8 285.7 4.8 452.8 4.5 485.2 3.6 596.9 3.2 3km/h -105 130 2 0.4 20 -15 6 6 7.46 245.4 5.8 359.7 5.23 410.1 4.14 527.1 4.11 8km/h -105 130 2 0.4 20 -15 6 6 8.49 193.6 7 272.8 6.32 319.1 5.04 428.4 5.22 411.04 30km/h -105 130 2 0.4 20 -15 6 6 9.54 152.0 8.41 197.2 8.31 201.8 7.17 262.4 7.9 221.76 100km/h -105 130 2 0.4 20 -15 6 6 9.08 169.0 7.58 238.7 7.4 248.8 5.98 345.1 5.57 379.21 654.46 530.74 2003-11-07

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第3章 覆盖分析

无线通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约，发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，从简单的视距传播，到遭遇各种复杂地形，如建筑物、山脉，树木等。无线信道不像有线信道那样固定可预见，具有极度的随机性。所以只能利用统计方法，并根据特定频带上的通信系统测量值来进行传输范围预测。在无线通信系统中，电波传播经常在不规则地区，估计路径损耗时，要考虑特定地区的地形地貌。采用适当的传播模型可以提高覆盖半径计算的准确性。

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图3-1 前向传播路径损耗图

信号在传播过程中，从端到端之间，存在多种损耗与增益，包括馈线损耗，天线增益，软切换增益…所有的损耗与增益都会对覆盖半径造成影响，需要对所有相关参数进行计算，得到最大允许路径损耗，从而计算最大覆盖半径，这个过程叫链路预算。图3－1就是前向链路损耗图。

链路预算：对通信链路中的增益与损耗进行核算。即计算在一个呼叫连接中、保持一定呼叫质量下，链路所允许的最大传播损耗，从而结合传播模型确定基站的覆盖范围。仅举前向链路预算为例，反向与前向链路预算同理。 前向链路预算：

最大允许路径损耗＝基站业务信道最大允许发射功率－基站馈线损耗＋基站天线增益＋软切换增益－干扰余量－接收机灵敏度－人体损耗－建筑物穿透损耗－衰落余量＋移动台天线增益－移动台馈线损耗

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链路预算大部分参数都是固定的缺省参数，或者与设备相关，无法调整的值，只有干扰余量是一个可以在一定范围内自由调整的值。

为了正确的预测基站的覆盖范围，我们通常采用链路预算的方法计算出允许的最大路径损耗，再根据传播模型计算出覆盖半径，据此结合传播模型可以定出单个基站的覆盖范围，结合要覆盖区域的大小，得出满足网络覆盖需求的基站数。

在进行链路分析的时候，不仅要考虑基站到移动台的前向信号能正确解

调，还有考虑需要考虑移动台到基站的反向信号也能正确解调，需要对前反向链路的平衡综合考虑。

3.2 影响覆盖的因素

通过链路预算公式，可以得到影响基站覆盖范围的因素有：

3.2.1 设备因素

设备的发射能力、接收能力、相关器件损耗及增益。

具体参数为：发射功率、接收机灵敏度（主要表现为噪声系数、解调门限）、器件及线缆损耗、天线增益。

1. 发射功率

发射功率是由设备决定的。一般在cdma20001X系统中，基站的前向功放输出为40W、20W等。根据不同的应用要求进行选择。一般为20W，即43dBm。

2. 接收机灵敏度

接收机灵敏度是指在接收机机柜顶或者移动台天线末端测量的信号电平，在此电平下，接收机正好能够正确解调空中信道消息。灵敏度与接收机的噪声指标、热噪声、信息速率以及要求的Eb/Nt有关。华为的基站接收机静态灵敏度在1x的典型应用时，为-126dBm。移动台一般比基站灵敏度差6dB。

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移动台的最大发射功率一般为200mW，即23dBm。 对WLL的固定终端来说，最大发射功率可以达到250mW。

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3. 器件及线缆损耗

器件及线缆损耗是指发射机输出和天线输入之间的所有部件的综合损耗，主要包括CDU，馈线，接头等的损耗。基站侧的损耗系数如下表3－1：

7/8馈线(dB/100m) 5/4馈线(dB/100m) 1/2跳线(dB/100m) 450MHZ 2.7 1.9 7.6 800MHZ 4.03 2.98 11.2 表3-1 基站馈线损耗列表

2000MHZ 6.46 4.77 17.7 对于移动台，由于其馈线较短，而且天线增益很小，所以一般将天线增

益与馈线损耗合计为0dB。

Syv－50－5－1（dB/100m） Syv－50－7－1（dB/100m）

对于WLL固定台，馈线损耗如表3－2：

450MHz 14 10

900MHz 20 14.3

表3-2 固定台馈线损耗列表

4. 天线增益

天线的选择主要从天线增益、半功率角等方面来考虑。根据实际网络覆盖要求选择适当的天线，定向天线增益一般为15dBi～19dBi，全向天线增益一般为为10dBi，市区一般选择水平半功率角为65度左右的定向天线，郊区及农村可选半功率角稍大的天线。

这些参数由设备的实现方式决定，不同供应商设备的实现方式不同，指标不同。在影响覆盖的诸多因素中，设备相关的参数指标最具可比性。

3.2.2 环境因素

由于传播环境的复杂性，在不同的传播环境中，阴影效应程度、地物损耗等不同，无线电波传播能力不同。另外，考虑到话音业务终端贴近人体，也存在一定程度的链路损耗。

具体参数为：阴影衰落余量（主要体现为阴影衰落标准差和所要求的覆盖概率)、建筑物穿透损耗、人体损耗。

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1. 阴影衰落余量

接收信号中值并非一个常数，它随位置和时间的变化服从正态分布。在几十公里范围内，接收信号中值电平随位置变化远大于随时间变化。因此，陆地移动通信中，为简化分析，只考虑位置变化给通信概率带来的影响，即位置概率。这里中值电平指数十个波长范围内的小段中值电平。

链路预算得到的路径损耗值为中值，由于阴影衰落，实际的路径损耗在此值上下波动．为了保证一定的边缘覆盖概率（一般>75%），需要留出一定的余量，即阴影衰落余量。根据阴影衰落标准差和边缘覆盖概率要求（运营商确定），可以得到所需的阴影衰落余量：

Mf（dB值）=NTRMSINV（边缘覆盖概率）×r

其中NTRMSINV()函数为标准正态分布累积函数的逆函数，75%的边缘覆盖概率对应函数值为0.68。

r为阴影衰落标准差，800MHz频率时，一般准平滑地形的城区为6-8dB。 要注意边缘覆盖概率与区域覆盖概率的区别，75%的的边缘覆盖概率对应90%的区域覆盖概率。

2. 人体损耗

对于手持移动台，需要考虑人体损耗的影响，人体损耗典型值3dB。 数据终端由于使用方式不同，可以不考虑人体损耗影响。

3. 地物损耗

接收点地物对信号强度的影响。主要考虑建筑物穿透损耗。

移动台位于建筑物内时，需要考虑建筑物的穿透性能而造成的性能下降。建筑物的穿透损耗在不同的地区有较大的差异，一般在10~25dB范围内。对于车载台的情况，也应考虑相应的损耗，一般取10dB。

发射机在建筑物内被接收到的信号场强，对于无线系统来说是非常重要的。 一些文献的测试报告显示：随高度的增加，建筑物内接收信号场强增加。在低楼层中，城区的杂散结构引起大的衰减，减少了信号的穿透力。在高楼层由于可能存在视距路径使得外墙处可能具有强的入射信号。

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无线信号的穿透能力是频率及建筑物高度的函数。天线、入射角度等也有很大的影响。测试显示，随着频率的增加穿透损耗减小。在Liverpool的测试中显示，在频率为441MHZ，896.5MHZ和1400MHZ时，市区建筑物底层测得的穿透损耗值约为16.4dB，11.6dB，7.6dB，Turkmani的测试结果显示，频率为900MHZ、1900MHZ、2100MHZ时穿透损耗值分别是14.2dB、13.4dB、12.8dB。在窗前的测试显示，平均穿透损耗比没有窗户的穿透损耗小6dB。 还有Walker在Chicago测试了7个外部发射机的无线信号进入14个不同建筑的情况，结果显示，从底层到15层透射损耗以每层1.9dB递减。从15层向上开始递增。在高层，透射损失的增加归因与相邻建筑物的阴影效应。 这里假如只考虑建筑物内的信号的话，并且频率为800MHZ，有以下地物损耗经验值可以借鉴: 密集城区：25dB 城区：20dB 郊区：15dB 农村：10dB

高速公路：10dB（计算车内衰减）

3.2.3 技术体制因素

CDMA系统是自干扰系统，用户数越多，小区负荷越重，对某一通信链路的干扰越大，则为达到相同通信质量所需用以消除干扰影响的功率代价越大，小区的覆盖范围越小。同时，为了降低干扰提高性能，系统要在保证通信质量的前提下尽量降低前反向的发射功率，即需要采用功率控制根据环境等因素的不同调整发射功率。为了保证功率控制的实施则需要一定的功率储备。软切换是CDMA技术体制的又一关键技术，由于软切换的存在，处于软切换区域的移动台对单一基站的信号要求降低，从而提高了单个基站的覆盖范围（当然是以牺牲前向容量为代价的）。CDMA系统中，接收机解调门限（Eb/Nt）随数据速率和移动台运动状态而不同，在其它条件相同的情况下，解调门限不同，则接收机灵敏度不同，直接影响覆盖范围。

具体参数为：干扰余量（系统负荷影响）、功控余量、软切换增益、Eb/Nt； 这些参数由CDMA技术体制决定，是CDMA系统与其它不同体制系统在覆盖分析中最本质的差别。

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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。

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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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2. 处理增益不同

处理增益，在数值上等于扩谱带宽与数据速率的比值。它表示了经

过解调后，用户信噪比可增加的倍数。对于语音业务，扩谱带宽是1.2288Mbps，业务信道数据速率是9.6kbps，处理增益为21.07dB；数据业务的处理增益随业务信道的无线配置（数据速率）而有所变化。

3. 接收机灵敏度不同

接收机灵敏度是指接收机输入端为保证信号能成功地检测和解码（或保持所需要的FER）而必须达到的最小信号功率。

对于单个移动用户来说，在给定移动台的发射功率时，基站和用户的覆盖范围受限于基站接收机的灵敏度。

在CDMA系统中，所有用户是在同一频段上发送信号，接收机除了需要克服热噪声、接收机内部噪声外，还需要克服来自系统内部的噪声。因此，CDMA接收机的最小接收功率由所需的Eb/Nt、处理增益、和全部的干扰噪声决定。一般情况下，CDMA接收机灵敏度是指系统无负载时，接收机输入端所需的最小信号功率。

从灵敏度定义可以看出，数据业务与语音业务的解调门限不同、处理增益不同，则接收机灵敏度不同。

4. 软切换增益不同。

软切换增益是在两个小区或多个小区的边界处通过切换而得到的增益，更具体地说，是处于软切换时，为保证一定的边缘覆盖效率所需的阴影衰落余量比无软切换时的减少量。在语音业务链路预算中，要考虑2－4dB软切换增益；数据业务中，补充信道没有软切换，通常不考虑软切换增益。

5. 人体损耗不同。

语音业务中，考虑到移动台紧贴人体，链路预算时通常考虑3dB左右的人体损耗；数据业务中通常不考虑人体损耗。

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6. 信道发射功率不同。

在移动台侧，总功率为23dBm，同时存在反向导频信道，基本信道

和数据业务时的补充信道。不同的服务类型，不同的业务速率，补充信道与基本业务信道的吞吐量之比是不同的，而三者的覆盖范围应该是一致的，三者的比例会随服务的不同而不同，所以，不同服务类型下，每个信道的发射功率是不一致的。

3.4.2 覆盖范围分析

通过链路预算并结合传播模型，我们可以计算出在一定的覆盖要求下、不同环境下，数据业务与语音业务对不同状态的移动台的覆盖范围。

在800MHzCDMA系统覆盖分析中，在系统负荷为50％的情况下，综合考虑前反向链路平衡，使用Okumura-Hata模型，对于CDMA1X的多种业务速率，我们可以大致得到其在不同条件下的覆盖半径，覆盖半径(km)如表3－4所示：

表3-4 覆盖半径列表

密集城区\\业务速率(kbps) \\覆盖半径(km) 静止(0km/h) 车速(30km/h)

城区\\业务速率(kbps) \\覆盖半径(km) 静止(0km/h) 车速(30km/h) 车速(100km/h)

郊区\\业务速率(kbps) \\覆盖半径(km) 静止(0km/h) 车速(30km/h) 车速(100km/h)

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4.19 3.67 3.75

3.57 3.23 3.21

3.44 3.01 3.09

3.12 2.71 2.80

2.75 2.39 2.51

2.42 2.09 2.25

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1.60 1.40 1.43 9.6 1.36 1.23 1.22

1.31 1.15 1.18

1.19 1.03 1.07

38.4＋9.6 1.05 0.91 0.96

0.92 0.80 0.86

1.15 1.01 9.6 0.98 0.89

0.95 0.83

0.86 0.74

38.4＋9.6 0.76 0.66

0.67 0.57

9.6 9.6＋9.6 19.2＋9.6 38.4＋9.6 76.8＋9.6 153.6＋9.6 9.6＋9.6 19.2＋9.6 76.8＋9.6 153.6＋9.6 9.6＋9.6 19.2＋9.6 76.8＋9.6 153.6＋9.6 华为机密，未经许可不得扩散

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9.6

38.4＋9.6

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乡村\\业务速率(kbps) \\覆盖半径(km) 静止(0km/h) 车速(30km/h) 车速(100km/h)

高速公路\\业务速率(kbps) \\覆盖半径(km) 车速(100km/h) 9.6＋9.6 19.2＋9.6 76.8＋9.6 153.6＋9.6 20.97 18.34 18.76 9.6 17.84 16.14 16.04

17.22 15.05 15.44

15.63 13.55 14.01

38.4＋9.6 13.75 11.97 12.54

12.10 10.44 11.23

9.6＋9.6 19.2＋9.6 76.8＋9.6 153.6＋9.6 16.35 13.98 13.46 12.22 10.93 9.79

得到覆盖半径以后，可以计算每个基站的覆盖面积，对于S1/1/1站型覆盖面积，如图所示，红色方框表示基站，R为覆盖半径。假定基站为三扇区，每一个正六边形代表一个扇区，则一个基站的覆盖面积即为三个正六边形的面积，为1.949R2。同时，从图中还可以看出，站间距为1.5R。对于O1站型，就是一个正六边形面积，为2.598R2.

基站数=覆盖区域面积/一个基站的覆盖面积。

图3-3 S1/1/1基站覆盖面积示意图

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在实际工程中，由于实际环境的复杂性，采用经验公式和经典模型进行的链路预算与覆盖范围的计算，并不能直接应用于目标网络的设计，但是，所得出的结论对网络的战略性规划具有指导作用。

3.5 覆盖小结

在网络建设的不同时期，对不同速率数据业务有不同的覆盖要求（覆盖概率）。虽然高速率的数据业务是CDMA2000_1x系统的最大优点，但在网络建设初期，出于建设成本的考虑，不可能实现高速率数据业务的连续覆盖。计算的结果显示，在相同的参数条件下，要实现153.6kbps数据业务的连续覆盖，覆盖相同面积区域所需的基站数为语音业务时的2.5－3倍。所以在网络建设初期，需要关注客户的需求，了解哪些地方需要实现较低速率数据业务（19.2kbps，38.4kbps）的连续覆盖，哪些地方只需要语音连续覆盖，对于规划一个高效，优质，低价的网络有重要意义。

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第4章 混合因素分析

在CDMA网络规划中两个重要的方面就是覆盖和容量的规划，这两个方面是相互制约又相互依赖的，从上面的分析可以看出，基于CDMA1X系统软容量特性，容量的增大会使得覆盖范围收缩，而覆盖范围的增大同时也就意味着容量的减小，体现出（小容量，大覆盖，大容量，小覆盖）的特点，所以我们规划时，要兼顾覆盖和容量，使两者达到平衡。特别要强调的一点是覆盖和容量之间的纽带就是系统负荷，系统负荷越高，则容量越大，覆盖越小，系统负荷越低，则容量越小，覆盖越大。

在规划中，一般是认为一定范围内的人口密度是一个常数，覆盖的面积与用户数成正比，当设定系统负荷的情况下，如果覆盖范围内的人口数小于在此负荷下，系统所能支持的容量，说明系统的性能并没有平衡，只要降低系统负荷，覆盖半径就会增大，覆盖区域内的人口就会增多，而系统所能支持的用户数会减小，在一个特定的系统负荷下必然能达到平衡。反之，亦然。 在覆盖和容量平衡的情况下，就能达到最高效的利用设备能力，达到最低的建设成本。

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第5章 混合规划方法

CDMA1X能同时支持语音业务和数据业务，在系统设计时，不同的无线配置、业务速率、负荷设计指标及覆盖设计指标要求，系统也会体现不同容量和覆盖性能。鉴于CDMA1X容量和覆盖的复杂性，华为公司提出网络规划基本技术建议：建立合理的话务模型，清晰分析在不同条件下基站的容量和覆盖性能，合理规划小区数、扇区数和频点数、信道资源数，以合理的建设成本建立优质的CDMA1X网络。

5.1 混合规划基本思路

基本规划思路为（以下为考虑反向受限的规划思路，在WLL网规估算工具中已经分别考虑了前反向受限情况，实际规划过程中需要根据覆盖容量各自的前反向受限情况，取较小的一方作为实际规划结果）：



对需要规划地区按话务分布和地物地貌特点进行区域划分，如密集区、一般城区、郊区、农村等；

   

对各目标区域进行话务模型分析；

根据不同目标区域的话务模型，确定各目标区域的单载频规划容量； 确定满足容量要求的目标区域的基站数和载频数；

在用户规定系统负荷的情况下，比较根据容量和覆盖要求分别确定的基站数和载频数，选择数量多的基站数和载频数作为规划结果，保证同时满足容量和覆盖的要求；如要求达到覆盖和容量的平衡，则需要调整系统负荷参数，重新计算容量和覆盖需要的基站数和载频数，直到两者的数目一致，保证同时满足容量和覆盖的要求，同时所需要基站数最少。

 

对BTS进行CE（信道资源）配置；

BSC配置，包括FMR、PPU、EVC板的信道配置（无线网规人员只需提供基站和CE数量，其它的硬件数量规划由其它部门提供，该部分可选，供参考）；

以下从话务模型开始，对容量规划进行详细的举例分析。

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5.2 话务模型分析

在规划过程中，首先需要建立一个合适的话务模型来描述区域内用户的基本行为，话务模型直接影响系统资源配置，最终影响网络建设成本。

由于语音业务的电路域特性和数据业务的分组域特性不同，需要分别建立不同的业务模型反映语音业务和数据业务对系统资源的占用情况。 下面对各种业务的话务分布情况进行分析。

5.2.1 语音业务话务模型

对于语音业务，从用户行为，业务种类，以及资源占用情况，2G和3G没有很大的区别，关于2G语音业务模型业界已经有统一的标准，模型的分析结果见下表。

表5-1 语音业务模型

语音业务模型 业务阻塞率 基本信道速率(kbps) 语音激活因子 单用户平均话务强度(Erl) 软切换比例 2% 9.6 0.4 0.025 30% 5.2.2 数据业务话务模型

1. 无线和有线统一的数据业务模型和相关术语

在分析具体话务层次之前，先来回顾一下平时有线拨号上网的过程，以浏览www网为例说明。在上网之前，必须先进行帐号的登录，登录后，进入一个网站，然后浏览一下整个网页，点击自己感兴趣的链接，服务器会传送给你一个或多个包，其中有文字信息的包，也有图象信息的包，直到所有的包传送完成，一次点击也就完成了。当你退出登录时，一次上网结束，你要再次上网时，你必须重新登录。

有线上网与无限上网的区别在于：有线时，系统的总带宽是一定的，但是不管用户是否在上网，系统的连路一直是存在的；对于无线而言，系统的总带宽也是一定的，但无线连路只有当用户需要时才建立，当用户不用时，无线连路就会被拆除，其实拆除的目的是要减少对其他用户的干扰，而有线就基本不存在这种干扰。

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因此，不管是有线上网还是无线上网，都可以用如下图所示。图中用如下三个层次表示用户使用网络的过程：

PPP Session：表示一次上网过程，一次上网过程的结束可以由系统由于用户长时间没有使用网络自动定时拆线、用户主动拆线或永远在线； Packets Call：表示一次数据呼叫；

Basic Packet：表示一次应用中包含的数据包（文字或图象）。

一次上网的过程PPPSessionsPPPSession另一次上网的过程PPPSession另一次上网的过程PPPSessionTimePPP Timeror for everor 用户主动拆线PacketsCallDormantPacketsCallMore PacketsCallPackets....PacketsCallCallTimePacketPacketsPacketPacketPacketPacketPacketDormantTimerPacketTimePacket 之间的时延

图5-1 用户上网过程分层表示图

从上图可以看出，一次PPP Session包含了多次Packets Call，一次Packets Call可以含有多个Basic Packet。Packets Call的区分原理是这样的：当Basic Packet和Basic Packet之间的间隔超过Dormant Timer（数据业务的激活态到休眠态转换的定时器）时，这两个Basic Packet就属于不同的Packets Call，不然就属于同一个Packets Call。假如一次上网过程（PPP Session）中的所有Basic Packet之间的间隔都小于Dormant Timer时，那么这次上网过程只有一次Packets Call。

PPP Session仅仅表示一个用户是否在网上，用户在网上的时间长短有三种情况：

 

用户主动拆线；

由于用户长时间不用网络而导致系统自动超时拆线（PPP Timer定时器，影响PPP Session爱尔兰数）；



永远在线方式（相当于PPP Session爱尔兰数=1）。

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对于永远在线方式或PPP Timer方式，用户一直或长时间（PPP Timer很大时）在网上，尤其是在非忙时，用户虽然在网上但没有传数据，因此并不能代表忙时用户特点，而代表忙时用户特点的应该是Packets Call和Basic Packet。

因此我们在定义用户忙时特性时，不能直接定义忙时的PPP Session次数（因为PPP Session次数和网络策略等不定因素密切相关），而是定义的是One Hour中有多少次呼叫（Packets Call），每次呼叫（Packets Call）中含有多少个Basic Packet，通过这些定义并结合用户会话参数可以推算出Packets Call爱尔兰数和Basic Packet爱尔兰数，再结合网络对用户的上网控制模式（采用永远在线还是PPP Timer策略），我们可以推算出PPP Session爱尔兰数，而PPP Session爱尔兰数直接决定了PPP连接数： PPP连接数由PPP Session爱尔兰数决定

由图5-1可知，一个Packets Call中含有多个Basic Packet（不同业务含有不同的数目，将在下面的章节中详细描述），Basic Packet和Basic Packet之间有一定的时间间隙，在这个时间间隙中，一般只有FCH存在，当然在Basic Packet内部也是可能有只有FCH信道的情况，例如当数据流量很小时。这个间隙一定小于Dormant Timer的值，因为如果大于这个值，两个Basic Packet就不属于同一个Packets Call。

Basic Packet和Basic Packet之间的间隙有两种：一种是一个Packets Call内部的Basic Packet之间的间隙，这种间隙较小，一般100ms左右，由于间隙太小，甚至小于SCH的信道分配时长，对忙时用户流量影响很小，因此可以忽略不计；另一种是两个Packets Call之间的Basic Packet之间的间隙，也就是Dormant Timer，一般Dormant Timer取值以分钟计算，远远大于信道分配时间（一般300ms左右），别的用户有足够的时间去申请SCH，所以当Dormant Timer比较大（远大于信令周期）时，忙时用户数据流量就应该用Basic Packet爱尔兰数，而不能用Packets Call爱尔兰。Basic Packet爱尔兰数和Packets Call爱尔兰数的关系在于：当Packets Call爱尔兰数去除Dormant Timer的因素后就是Basic Packet爱尔兰数。

假如Dormant Timer值远远大于信道分配时间（一般300ms左右），我们可以得出如下结论：



PPP活动连接数由Packets Call爱尔兰数决定（PPP活动连接数详见第六章定义）



空中接口的流量由Basic Packet爱尔兰数决定

假如Dormant Timer值接近于信道分配时间（一般300ms左右），我们可以得出如下结论：

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

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PPP活动连接数由Packets Call爱尔兰数决定并且Packets Call爱尔兰数= Basic Packet爱尔兰数



空中接口的流量由Basic Packet爱尔兰数决定并且Packets Call爱尔兰数= Basic Packet爱尔兰数

对于无线系统而言，底层物理链路的带宽是动态分配的，见下图。

PacketsPacketPacketPacketPacketPacketDormantTimerFCH和SCH都不存在底层物理信道情况SCHFCHSCHSCHFull Speed or1/8 Speed

图5-2 底层物理链路动态分配

由上图可知，在Basic Packet数据包传输时，无线信道的传输速率可以是动态的（由于别的用户信道释放或优先级等因素），可能既有FCH，又有SCH，也可能只有FCH。当Basic Packet和Basic Packet之间的时间间隔大于Dormant Timer时，无线连路中的FCH和SCH信道都会被拆除，但此时的PPP链接仍然存在；当Basic Packet和Basic Packet之间的时间间隔小于Dormant Timer时，无线连路的FCH信道仍然保留，建议这时候的FCH的速率降为1/8，以减少对别的用户的影响。 本节介绍了话务模型的三个前提假设：

  

一定级别用户的数据传送速率一定；

每个Packets Call包含的平均Basic Packet数一样； 不同级别用户区别在于使用业务种类的比例和呼叫频率。

这里说的数据传送平均速率一定是指特定时期、特定地域、特定用户群体而言，对于不同时期、不同地域、不同用户群体的数据传送平均速率是不一样的。这里的平均速率指的是多种业务的统计平均，包括MMS/多媒体Email、移动游戏、ICQ、图片铃音下载、FTP、实时视频、WWW&WAP浏览、城市导航、黄页、移动证券（银行）、个人助理、移动秘书等多种业务。

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对于特定小区而言，无线带宽是多用户共享的，因此从统计平均角度讲，不管用户使用何种业务，由于受到无线带宽的限制，对于特定环境、特定等级（高或中或低）的综合平均速率可以假设为一样的，只是不同级别用户的平均速率不一样。 2. 用户行为业务参数

用户在PPP会话期间，不同用户根据不同业务需要发送不同数据呼叫请求，产生不同的业务响应，每一次的行为可以产生多个可描述的物理量，如单次呼叫平均占用时长，单次呼叫平均吞吐量，单次会话Packet Call数量。 实际在系统设计时，考虑的是设备在忙时所能承受的通信业务量，忙时业务量能更确切的反映通信状态。下面对不同层次单次用户行为和忙时用户行为作了如下定义。

单次用户行为描述参数



Holding Time

PPP Sessions Holding Time：平均每次PPP Session持续时间 Holding Time Per Packet Call：平均每次Packet Call持续时间

Holding Time Per Basic Packet：平均每次传送每个Basic Packet需要的时间



Throughput

：每次Packet Call数据流量

Throughput Per Packet Call

Bacic Packet Num Per Packet Call：每次Packet Call数据Basic Packet数量



忙时用户行为描述参数

BHN：Busy Hour Num 忙时数据业务使用次数

BHE ：Busy Hour Erlang =( Busy Hour Holding time ) / (3600 seconds) 忙时数据业务爱尔兰

CDR ：Call Data Rate = ∑(Average User Data Rate*User Proportion) 数据业务速率

BHT ：Busy Hour Throughput=CDR*BHE*3600 忙时总吞吐量(bit) BHAT：Busy Hour Average Throughput =CDR*BHE 忙时平均吞吐量(bps)

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统一的业务模型参数

表5-2 业务模型参数 业务模型参数 Service Type Data PPP Session’s Holding Time Busy Hour PPP Session BHE PPP Session CDR PPP Session BHN PPP Session BHT Session DRF Data BHAT Voice Busy Hour Layer Per action PPP Session Packet Call Bacic Packet Num Per Packet Call Throughput Per Packet Call Holding Time Per Packet Call(s) Packet Call BHE Packet Call CDR Packet Call BHN Packet Call BHT Packet DRF Data BHAT Voice Call BHE Voice Call CDR Voice Activation Factor Voice BHAT Basic Packet Holding Time Per Basic Packet(s) Basic Packet BHE Basic Packet CDR Basic Packet BHN Basic Packet BHT Data BHAT

Data BHT = (PPP Session BHE * 3600) * (PPP Session CDR) = (Packet Call BHE * 3600) * (Packet Call CDR) = (Basic Packet BHE * 3600) * (Basic Packet CDR) Data BHAT in bps = (Data BHT) / 3600

= (PPP Session BHE in mE) * (PPP Session CDR in kbps) = (Packet Call BHE in mE) * (Packet Call CDR in kbps) = (Basic Packet BHE in mE) * (BasicPacket CDR in kbps) Session DRF = (Packet Call BHE) / (PPP Session BHE) = (PPP Session CDR) / (Packet Call CDR) Packet DRF = (BasicPacket BHE) / (Packet Call BHE) = (Packet Call CDR) / (BasicPacket CDR)

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表5-3 缩写对照

BHE CDR DRF BHAT BHT BHN Busy Hour Erlang Call Data Rate Dormant Reduction Factor Busy Hour Average Throughput Busy Hour Throughput Busy Hour Num 内部公开

3. 单用户数据

高端用户通信速率的取定

表5-4 高端数据用户通信速率

数据业务组成 9.6 9.6＋9.6 9.6＋19.2 9.6＋38.4 9.6＋76.8 9.6＋153.6 9.6＋307.2 平均速率（kbps） 速率 9.6 19.2 28.8 48 86.4 163.2 316.8 69.6 分配统计比例% 5% 5% 20% 25% 30% 15% 0%

中端用户通信速率的取定

表5-5 中端数据用户通信速率

数据业务组成 9.6 9.6＋9.6 9.6＋19.2 9.6＋38.4 9.6＋76.8 9.6＋153.6 9.6＋307.2 平均速率（kbps） 速率 9.6 19.2 28.8 48 86.4 163.2 316.8 26.1 分配统计比例% 25% 40% 18% 12% 4% 1% 0% 2003-11-07

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低端用户通信速率的取定

表5-6 低端数据用户通信速率

数据业务速率 9.6 9.6＋9.6 9.6＋19.2 9.6＋38.4 9.6＋76.8 9.6＋153.6 9.6＋307.2 平均速率（kbps） 分级 9.6 19.2 28.8 48 86.4 163.2 316.8 9.6 分配统计比例% 100% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 表5-7 业务分类 业务分类 通信和消息服务 大众消费服务 商业服务 IM（即时消息、移动ICQ）4、UMS（统一消息）、多媒体邮件（E_Mail、V_Mail（视频邮件）、A_Mail（音频邮件））、MMS（多媒体消息业务）、位置服务（城市交通、紧急求助、城市地图/移动黄页、车辆跟踪/防盗、儿童Tracking）、个性化定制/门户服务、语音上网、远程控制、、Video Phone、移动投票 电子钱包、移动支付（小额支付、大额支付）、移动银行、移动证券、移动保险。。。 Stream Media（VOD、AOD）、IOD 个性化LOGO下载、个性化Tone下载 音乐下载和播放、网络游戏 移动金融服务 娱乐类服务 效率类应用 PIM（个人信息管理）、个人日历、 作息时间表、互译字典、个性化首页（My Menu） 移动办公（移动群件、移动公告、企业接入、协同办公） PIM（日历、日程）、企业信息公布、翻译/字典 移动SCM、移动CRM 实际系统中，不同业务层带来不同的业务开销，数据业务从固定网的IP层传送到空口无线帧，每一层次都引入了不同的开销：IP->PPP->GRE->RLP-MAC->LAC->空口信道。

在无线网络规划时关心的是高层业务与空口容量之间的关系，而在固网配置时主要关心系统所能提供的IP包吞吐量

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由于误帧系统必然发生业务重传，在整个业务分布过程中，空口误帧产生的重传直接决定系统的性能。

表5-8 华为业务模型基本描述 业务模型基本参数 项目 BH Num Per Day BH PPP Session Num Data Activation Factor Dormant Timer Reading time of Packet Call(s) IP Packet Size(bytes) PPP Timer(m) Retransmisstion Rate Layer Spending 低端用户 中端用户 高端用户 数值 1(1-2) 1 0.75 5 90 480 12 10% 20% 60% 25% 15% 表5-9 数据业务模型 数据业务模型 业务分类 典型数据业务 Packet Packet Num/PackSize(bytes) et Call 30 480 Average Throughput/Packet Call(kb) 115.2 通信和消息服务类 MMS/多媒体Email WEB/WAP浏览，城市导航，黄页 娱乐类 移动游戏、ICQ 图片铃音下载、FTP 实时视频 3 62 267 25 2 480 480 480 480 480 11.52 238.08 1025.28 96 7.68 移动金融类 效率类 低端用户数据模型 使用比例 43% 移动证券（银行） 个人助理、移动秘书 中端用户数据模型 Packet Call BHN 使用比例 8 36% 高端用户数据模型 Packet Call BHN 8 Packet Call BHN 使用比例 8 45% 2003-11-07

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15% 30% 0% 10% 2% CDMA1X容量覆盖混合规划指导书

4 2 0 6 2 9% 17% 8% 20% 10% 4 2 2 8 4 2% 4% 10% 24% 15% 4 2 2 10 6 内部公开

表5-10 数据用户平均业务参数计算结果 数据用户平均业务参数计算结果 Basic Packet 参数数据 Bacic Packet Num Per Packet Call Holding Time Per Basic Packet(s) Basic Packet BHN Basic Packet BHT Basic Packet BHE(mErl) Basic Packet CDR(kbps) Data BHAT(bps) 40.1 Packet Call 参数数据 Throughput Per Packet Call(kbits） 119.2 12 6.3 746.2 20.9 9.9 2798 20% PPP Session 参数数据 PPP Session Holding Time PPP Session BHN PPP Session BHT 1268.6 1 746.2 0.1308 Holding Time Per Packet Call(s) 251.0 Packet Call BHN 746.2 Packet Call BHT 9.1 Packet Call BHE(mErl) PPP Session BHE(mErl) 352.4 PPP Session CDR(kbps) 0.59 自由套餐[0.03y/k] 反向吞吐量 84 49.7 22.73 Packet Call CDR(kbps) 207.3 Data Throughput Per Month(kbyte) 考虑层开销Data BHAT(bps) 248.7 反向比例

若干次Packet Call=1次PPP会话 若干个Basic Packet =1次Packet Call Packet Call之间：Reading time of packet call

PPP Session Time=N*Packet Call Time+(N-1) Reading time of Packet call+PPP Timer

Packet Call Time=Throughput Per Packet Call/Basic Packet CDR/ Data Activation Factor+Domant Timer

Basic Packet Num Per Packet Call=∑(Packet num/Packet call*业务使用比例*用户比例)

Packet Call BHN=∑(Packet Call BHN*业务使用比例*用户比例)

Packet Call BHT=∑ (Average Throughput/Packet Call(kb)* Packet Call BHN*业务使用比例*用户比例)*(1+ Retransmisstion Rate)

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Throughput Per Packet Call (kbits)=Packet Call BHT/Packet Call BHN Basic Packet BHT=Packet Call BHT

Basic Packet BHN=Packet Call BHN* Bacic Packet Num Per Packet Call Basic Packet CDR(kbps)=∑(用户平均速率*用户比例)

Holding Time Per Basic Packet(s)=Throughput Per Packet Call(kbits)/Bacic Packet Num Per Packet Call/ Basic Packet CDR(kbps)

Holding Time Per Packet Call(s)=Throughput Per Packet Call(kbits)/Basic Packet CDR(kbps)/ Data Activation Factor+ Dormant Timer

Basic Packet BHE(mErl)=Basic Packet BHN* Holding Time Per Basic Packet(s)*1000/3600

Packet Call BHE(mErl)=Holding Time Per Packet Call(s)*Packet Call BHN*1000/3600

Packet Call CDR(kbps)= Throughput Per Packet Call(kbits)/ Holding Time Per Packet Call(s)

Data BHAT(bps)=Basic Packet BHE(mErl)*Basic Packet CDR(kbps) 考虑层开销Data BHAT(bps)=Data BHAT(bps)*(1+ Layer Spending) 反向吞吐量=考虑层开销Data BHAT(bps)*反向比例

Data Throughput Per Month(kbytes)=(Data BHAT(bps)*BH Num per day*30/1024/8)*3600

PPP Session BHN=BH PPP Session Num

PPP Session BHT=Packet Call BHT* PPP Session BHN

PPP Session Holding Time=Packet Call BHN*Holding Time Per Packet Call(s)+(Packet Call BHN-1)*Reading time of Packet Call(s)+PPP Timer(m)*60

PPP Session CDR(kbps)=PPP Session BHT/(PPP Session Holding Time*PPP Session BHN)

PPP Session BHE(mErl)=PPP Session Holding Time*PPP Session BHN*1000/3600

自由套餐[0.03y/k]=0.03*Data Throughput Per Month(kbytes)

根据用户比例，可以计算出，数据用户平均速率为

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696000¬15%＋261000¬25%＋9600¬60%=227250bps＝22.73kbps。 根据话务模型，计算得到考虑层开销Data BHAT(bps)=248.7bps（计算公式请见上文）。

由于上下行比例为1：4，可以得出上行吞吐量为49.7bps，下行吞吐量为199bps。（在当前的业务分布情况下，上下行的比例为1：4，随着业务类型的发展变化，该比例会发生相应的变化。）

5.2.3 用户类型分类及比例

CDMA1X引入数据业务，但在前期，CDMA1X用户主要还是只开通语音业务，而数据只是开展简单的业务类型。在规划网络时，需要清晰规划出当前用户的分布情况和分类情况。这里根据用户开通的业务类型将用户分为三类，本话务模型的各自所占比例为：

  

只开通语音业务的用户，占总用户的90% 开通语音业务和数据业务的用户，占总用户的10% 只开通数据业务的用户，占总用户的0%，没有该类用户

1. 纯语音业务用户

表5-11 纯语音业务用户 纯语音业务用户 用户类型 比例 单用户话务量(Erlang) 单用户语音业务吞吐量(bps) 语音 100% A=0.025 SvAv9600r96 其中：Sv表示单用户数据吞吐量，A为语音用户爱尔兰数，因子。

为语音激活

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2. 纯数据业务用户

表5-12 纯数据业务用户 纯数据业务用户 用户类型 高端数据 中端数据 低端数据 用户比例 15% 25% 60% 单用户数据业务吞吐量(bps) SdStPtSmPmSlPl49.7 其中：Sd表示单用户数据吞吐量，吞吐量，

3. 开通数据业务和语音业务的用户

St、Sm、Sl分别表示高、中、低用户的

Pt、Pm、Pl分别表示高、中、低用户的比例。

表5-13 开通数据业务和语音业务的用户 开通数据业务和语音业务的用户 用户类型 语音 数据 比例 保持语音业务 保持数据业务 业务强度 96bps 48.6bps 开通语音及数据业务单用户吐量(bps) Sv,dAv9600rStPtSmPmSlPl145.7 其中：Sv,d表示单用户数据混合吞吐量，A为语音用户爱尔兰数，音激活因子，

为语

St、Sm、Sl分别表示高、中、低用户的吞吐量，Pt、Pm、Pl分别表示高、中、低用户的比例。此处都是按照反向容量计算。

5.2.4 用户运动速率比例

移动通信的特点就是用户可以在不同的运动条件下进行通信，对于CDMA1X不同的移动速度对系统容量会产生一定的影响，通过分析，我们认为CDMA1X中用户通信情况符合以下比例特征。

表5-14 用户运动速率比例

静止(0km/h) 数据业务 90% 2003-11-07

5% 3% 2% 1% 第40页, 共58页

步行(3km/h) 车速(8km/h) 车速(30km/h) 车速(100km/h) 华为机密，未经许可不得扩散

CDMA1X容量覆盖混合规划指导书 静止(0km/h) 步行(3km/h) 20% 车速(8km/h) 14% 车速(30km/h) 5% 内部公开

车速(100km/h) 1% 语音业务 60%

5.3 信道资源分配

5.3.1 扇区载频平均空口容量

从第二章容量分析可以看出，不同业务接入速率，不同运动速率比例下CDMA1X空口有不同的容量，通过结合话务模型以及用户类型比例可以规划出空口的每扇区载频的平均容量。

5.3.2 平均载频的设计吞吐量

平均载频设计吞吐量的计算是一个很复杂的过程，由于小区中一般会同时存在数据业务和语音业务，还有各种移动中的通信。语音与数据业务单载频吞吐量不同；不同移动速度，不同服务速率下的单载频吞吐量也有很大的不同，所以计算的时候，需要考虑各种用户的行为，计算得到一个正确的单载频吞吐量。

在计算混合业务小区的吞吐量时首先需要将混合业务进行拆分，等效成纯语音业务用户和纯数据业务用户的迭加，并利用软阻塞概率公式分别计算纯语音业务用户和纯数据业务用户的Erlang容量，进而得到相应的吞吐量， 1. 纯语音业务小区的容量的计算

根据软阻塞公式中的参数，取值为CDMA系统中的典型值，包括扩频带宽(W)，干扰因子，二阶干扰因子，解调门限标准差，激活因子，二阶激活因子，业务速率，扇区化因子等。

不同移动速率下语音业务的平均解调门限的计算如式(5－1)所示。

Eb/Nt(Average)不同移动速率(Eb/Nt)*Ratio移动速率

(5－1)

经过计算就可得到的结果包括了全向基站（S1/1/1三扇区基站）的Erlang容量，以及基站吞吐量，定向载频的的吞吐量能力。

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2. 纯数据业务小区的容量的计算

类似的采用软阻塞公式，参数的取值也为CDMA系统中的典型值。与语音不同的是，纯数据业务的激活因子不是0.4而是0.75，二阶激活因子取值为1.0，但是业务速率仍然为9.6kbps（这里是将小区内所有接入速率等效为9.6kbps的数据业务）。

不同移动速率，不同接入速率下数据业务的平均解调门限的计算较为复杂。在移动台静止的情况下的计算过程如下所示：

将用户类型分为高端，中端，低端用户进行计算；（1）

对于高端用户，根据话务模型中不同接入速率的分布比例Ratio_AccessRate分别计算高端的总吞吐量；（2）

根据计算得到高端用户在不同的接入速率下的吞吐量计算得到高端用户在该接入速率下吞吐量所占比例Ratio_Thr；（3）

根据Ratio_Thr计算以及不同接入速率下的解调门限计算高端用户的混合解调门限；（4）

对于中端用户和低端用户的混合解调门限的计算，重复步骤2～4； 根据计算得到的高，中，低端用户的混合解调门限以及输入的高，中，低端用户所占比例，即可计算得到整个小区数据业务等效成9.6kbps后的混合解调门限。

综合考虑移动台移动速率的分布比例，类似处理，分别计算高，中，低端用户在不同的移动速率，不同的接入速率下的吞吐量的比例，然后根据计算得到的比例以及相应的解调门限（不同移动速率，不同接入速率）计算得到其混合解调门限，再根据计算得到的高，中，低端用户的混合解调门限以及输入的高，中，低端用户所占比例，即可计算得到整个小区数据业务等效成9.6kbps后的混合解调门限。

经过计算得到的结果包括了全向基站（S1/1/1三扇区基站）的吞吐量，以及定向载频的的吞吐量能力。 3. 混合业务小区的容量的计算

在进行混合业务小区的容量计算时，假设混合业务小区中混合业务用户为纯语音业务用户与纯数据业务用户（等效为9.6kbps）的简单迭加，即一个混合业务用户等效为一个纯语音业务用户与一个纯数据业务用户之和，根据吞吐量计算纯语音业务用户和纯数据业务用户所占比例。

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根据用户行为模型，可以计算得到混合业务小区中等效的纯语音业务用户比例和等效的纯数据业务用户比例，由该比例以及计算得到的纯语音（数据）业务小区容量可计算输出混合业务小区的容量（吞吐量），如式(5－2)，(5－3)，(5－4)所示：

R'dataRdataRhybid

(5－2) (5－3)

R'voiceRvoiceRhybidThybidTdata*TvoiceTdata*R'voiceTvoice*R'data

(5－4)

其中Tdata，Tvoice分别为纯数据业务和纯语音业务的容量，Thybid为混合小区容量。

通过分析表明，无论容量还是覆盖，都是反向受限，所以集中考虑反向容量和覆盖。

在50%的系统负荷下，反向全向站吞吐量为100.33kbps，引入扇区化因子，嵌入式120©扇区载频反向容量为85.28kbps。

在75％的系统负荷下，反向全向站吞吐量为159.52kbps，引入扇区化因子，嵌入式120©扇区载频反向容量为135.59kbps。

5.3.3 载频和基站资源规划

假设某区域网络的用户数为800000，要求覆盖区域为城区，城区面积1800km2，要求连续覆盖的服务类型为静止状态9.6＋9.6kbps的数据业务，区域覆盖几率为75%，服务要求误码率上限：语音业务误码率为1%，数据业务误码率为5%。用户业务行为：纯语音用户数Pv=90%，纯数据业务用户数Pd=0%，开通语音业务及数据业务用户数Pv，d=10%，话务模型采用华为话务模型。语音用户单用户话务量为0.025Erl。基站全部采用S1/1/1站型。 首先根据话务模型及载频平均空口容量，可以规划出在特定系统负荷的情况下，满足容量情况下区域内所需要的基本载频数和基站数。请注意，此时是按反向容量来取定载频及基站配置。

在75%的系统负荷情况下，根据容量计算需要的基站和载频数：

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表5-15 800000用户载频及基站配置

800000用户载频及基站配置 内部公开

载频类型 S1 O1 单载频可容纳用户数 1342 1579 最少需要载频数量 597 507 基站类型 S111 O1 单基站可容纳用户数 4026 1579 最少需要基站数量 199 507 根据覆盖要求，S1/1/1站覆盖半径1.87km，覆盖面积9.11km2，1800km2需要192个基站。综合容量和覆盖考虑，采用S1/1/1站型，需要199个基站。 考虑系统负荷50%的情况，从容量考虑S1/1/1需要316个基站，从覆盖考虑需要134个基站，综合考虑需要316基站。

为了达到最佳比例，应该采用75%的系统负荷设计网络。 覆盖区域单用户平均吞吐量

=纯话音业务用户比例×纯话音业务用户平均吞吐量＋纯数据业务用户比例×纯数据用户平均吞吐量＋开通语音及数据业务用户比例×开通语音及数据业务用户平均吞吐量 单载频可容纳用户数

=单载频平均吞吐量÷覆盖区域单用户平均吞吐量 需要载频数

=覆盖区域用户数÷单载频可容纳用户数 覆盖区域单用户平均吞吐量

=96×90%＋145.7×10%=100.97bps（参见表5－11和表5－13） 单载频可容纳用户数

=135.59¬1000÷100.97=1342

（135.59kbps是三扇区单载频75%负荷下反向吞吐量，参见5.1.5） 需要载频数

=800000÷1342=597（取整） 需要基站数 =597÷3=199

综合覆盖和容量，我们选择199个基站作为最终采用的基站数。

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在此时，我们的基站数和载频数同时满足覆盖要求。 2. BTS信道资源配置（CE配置） 语音和数据业务的数据流向图如下： ïÒÓô ý½ÉÝ Um Ó¾¼ÚÏĵ¿£¨F CH ÏÇÓíÆϺ+ SCH Í ¸ÞÇíÆϺ+ ¸«²Ïĵ¿£¦ CE CSM5000 ýÇÒè¬èÇûÁÉÄäÖ £ ¡½ÅϬË×ÏÔ£¹ ĵϿ´¥¿í©å 64 CE, CE FCH 9.6 k ÆΩî ö ·¾·Âö ȼ¾àµ÷Òº·ö ҷö SCH 32 CE, CE FCH à µº £´Î«îÎî ö ·¾·Âö ȼ¾àÒº·ö 19.2 k SCH îÒºº·ö à µ£ ¡Abis ¼ ÇÓ¾Ú( ¹¬íÆϺ«ÖÖ§) FRM ¡´Ö¥¿í©å ( º¹²¬ÇíÆϺ«ÖÖ§) DSP ½ÅϬË×FCH ïÒÓô ÄÏFCH ý½ÉÝ ÄÏSCH ý½ÉÝ ÄÏÏÔ¿µ¿µ¿µ£¹ÇµÇµÇµ 9.6 k »ÚÛÓÒº·ö Ŀϵ 9.6 k ÛÓ»ÚºÒ·ö ĵϿ 9 .6k ÛÓ»Úέ¥Óª¶Éýõ¶­·ö ĵϿ IP ¾î RP ¾î

图5-3 数据流向图

详细的信道资源配置必须根据基站的覆盖情况及每个基站具体容纳的用户数来确定。首先要了解BTS信道板的特点，即核心芯片CSM5000的特点。 3. BTS信道特点

在BTS信道板中，前反向CE(Channel Element信道资源)独立工作，分别处理前向信道和反向信道，并且前反向CE处理能力不同，其特点为： 每个前向CE能够解调1个9.6K的FCH信道或一个9.6K的SCH信道 每个反向CE能够解调1个FCH信道或一个19.2k的SCH信道，下表为反向SCH在RC3时，不同吞吐量（Kbps）要求的CE资源数：

表5-16 RC3时SCH不同吞吐量要求的CE配置

SCH的吞吐量（Kbps） <=19.2 38.4 76.8 153.6 2003-11-07

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1 2 4 8 内部公开

要求的CE资源(个)

对于同一个基站，多个扇区共享CE资源。在配置时必须结合每个基站覆盖区域内的用户业务情况来配置CE。 实际配置信道过程中，需要注意： 我们还必须为小区预留公共信道。

对于反向信道，每个扇区预留1个反向CE用来处理反向接入信道。 对于前向信道，预留3个前向CE用来处理前向导频，同步和寻呼信道。 由于CDMA系统软切换分支必须占用CE处理资源，目前算法采用FCH参与软切换而SCH不参与软切换的策略，在数据业务分析时必须认真考虑哪些数据是由FCH信道传送，哪些数据是由SCH信道传送。 在BTS，目前提供两种类型的信道板： 信道板A提供64个反向CE，128个前向CE； 信道板B提供128个反向CE，256个前向CE。

由于信道板提供的前方向信道资源不一致，所以在实际规划当中，必须考虑在当前的业务模型下，CE处理资源是前向受限，还是反向受限，如果是前向受限按前向配置信道板，如果是反向受限按反向配置信道板。 4. 信道配置计算方法

分析表明，在华为业务模型下，只有数据业务用户数达到70%时，资源才会达到前向受限。该示例中由于语音业务用户占90%，所以资源属于反向受限，我们按反向来配置信道。 按反向进行配置的方法如下：

语音信道资源=单扇区载频语音用户总吞吐量÷（语音基本速率×语音激活因子）

或=单扇区载频总用户数×单语音用户Erl数

数据业务吞吐量=单扇区载频总用户数¬数据用户比例¬单人数据业务平均吞吐量

数据业务FCH吞吐量＝数据业务吞吐量¬FCH占总吞吐量比例 数据业务SCH吞吐量＝数据业务总吞吐量－数据业务FCH吞吐量

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数据业务占CE资源数＝数据业务吞吐量÷平均资源解调率 数据业务FCH占用CE资源数＝数据业务FCH吞吐量÷9600

数据业务SCH占用CE资源数＝数据业务占CE资源数－数据业务FCH占用CE资源数

考虑软切换的语音业务信道资源=(语音信道资源)÷(1－软切换比例) 考虑软切换的数据业务信道资源

=数据业务FCH占用CE资源数÷(1－软切换比例)＋数据业务SCH占用CE资源数

（注：SCH信道不参与软切换）

每个扇区的总信道数＝1个公共接入信道＋考虑软切换后的总信道资源 需要配置信道数=ErlB(每个扇区总信道数，业务阻塞率) 其中，

单扇区载频语音用户吞吐量=规划单载频容纳用户数×（纯语音用户比例＋混合业务用户比例）×单用户语音业务吞吐量（参见5.1.3.1表5-5）

单扇区载频数据总吞吐量=规划单载频容纳用户数×（纯数据用户比例＋混合业务用户比例）×单用户数据业务吞吐量（参见5.1.3.3表5-7） 高端用户数据业务资源解调率，取值1.7679，见下面推导过程：

以华为话务模型为例，高端用户平均速率Kbps，先计算出数据业务资源解调率，见下表：

表5-17 高端数据业务资源解调率

数据速率分级(Kbps) 分配统计比例（时间） 9.6 9.6＋9.6 5% 5% 9.6×5%=0.40.48÷69.6=0.69% 9.6÷9.6=1 8 0.96 1.38% 9.6÷（1×9.6）＝1 吞吐量（kbps） 吞吐量分配统计比例 各速率需要的CE资源 各速率资源解调率 (FCH和SCH要分开考虑) （9.6÷9.6）＋(9.6＋9.6)÷（2×9.6）（9.6÷19.2）＝2(取整) ＝1 （9.6÷9.6）＋（19.2÷19.2）＝2 （9.6÷9.6）＋（38.4÷19.2）＝3 (9.6＋19.2)÷（2×9.6）＝1.5 (9.6＋38.4)÷（3×9.6）＝1.67 9.6＋19.2 20% 9.6＋38.4 25% 5.76 8.28% 12 17.24% 2003-11-07

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25.92 24.48 37.24% 35.17% 5 9 1.8 1.89 内部公开

9.6＋76.8 30% 9.6＋153.6 15% 根据各速率的资源解调率可以得出： 高端数据业务资源解调率

＝0.69%×1＋1.38%×1＋8.28%×1.5＋17.24%×1.67＋37.24%×1.8＋35.17%×1.89 =1.7679

高端数据业务FCH所占总高端数据业务CE资源百分比：22.62%，具体如下： 设FCH的比例为x，可以列出等式： x=9.6÷69.6＝13.79% 其中比例对应关系如下：

表5-18 高端数据业务FCH所占高端数据业务总CE比例

数据速率分级(Kbps) 消耗CE资源（个） 分配统计比例（吞吐量） FCH消耗资源的比例 9.6 9.6＋9.6 9.6＋19.2 9.6＋38.4 9.6＋76.8 9.6＋153.6 1 2 2 3 5 9 0.69% 1.38% 8.28% 17.24% 37.24% 35.17% 1 1/2 1/2 1/3 1/5 1/9

同样的计算过程可以得到，中端用户的资源解调率为1.4086，FCH占CE比为36.76%，低端用户资源解调率为1，FCH占CE比为100％。 计算在总的数据吞吐量中，FCH占吞吐量的比例为42.24%。 FCH Ratio

＝9.6÷22.73=42.24% 平均资源解调率＝1.4701

按前向进行信道配置基本算法与反向基本一样，只有以下区别：

由于前向每个CE解调的FCH和SCH都是9.6K，所以前向数据业务资源解调率为1。

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公共信道资源：反向1个，前向需要3个。反向1个是为反向接入信道配置，如果以后有了反向公共信道，则需要再加一个CE资源，反向导频信道不占用信道CE资源。前向3个CE是为导频、同步、寻呼信道配置，如果前向有了快速寻呼信道，还需要再增加CE资源。

同一扇区有2个以上（含2个）载频时，各载频的CE要单独计算。

5. 信道配置计算举例

详细的信道及CSM5000芯片配置必须根据基站的覆盖情况及单载频具体容纳的用户数来确定，初期规划可以按话务覆盖的粗略估计来配置。

根据上一节的计算结果：覆盖区域内800000用户由199个S/1/1/1基站支持，平均单载频容纳用户为1342个；

三扇区单载频反向吞吐量135.59Kbps；全向站单载频反向吞吐量159.52Kbps；

每个语音用户前反向吞吐量均为96bps，每个数据用户反向吞吐量为：平均为49.7bps。

每扇区载频的信道资源的计算步骤如下：

单扇区载频话音吞吐量=1342¬(90%＋10%)¬96=128832bps 单扇区载频数据业务吞吐量 =1342¬10%¬49.70=6669.74bps

语音业务信道资源数=128832÷(9600×0.4)=33.55 数据业务FCH吞吐量＝6669.74¬42.24%=2817.30 数据业务SCH吞吐量＝6669.74¬57.76%=3852.44 数据业务占用CE资源数=6669.74÷(1.4701¬9600)=0.4726 数据业务FCH占用CE资源数＝2817.30÷9600=0.2935 SCH占用CE资源数=0.4726－0.2935=0.1791 考虑软切换，占用CE资源总数

＝（语音业务信道资源数＋数据业务FCH占用CE资源数）÷（1－软切换比例）＋SCH占用CE资源数

＝（33.55＋0.2935）÷（1－30%）＋0.1791

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＝48.53

=49（取整结果） 每扇区配置公共信道=1 总的信道资源=1＋49=50

每基站配置的信道数=ErlB_B[50×3，0.02]=164（注：在这里公共信道、语音与数据业务的阻塞率要求均为2％，如果不同，需要对公共信道、语音信道、和数据信道分开查表）

另外，对于本例的语音信道资源数也可以这样计算： 语音信道资源数=1342×(90%＋10%)×0.025=33.55。 0.025是每语音用户的Erl数。

5.3.4 BSC信道资源配置

无线网规人员只需提供基站和CE数量，其它的硬件数量规划由其它部门提供，以下计算仅供参考。 1. BSC信道特点

BSC部分信号处理过程如下：BTS语音和数据信号到FMR板进行处理，在FMR板进行软切换分支选择，之后语音信号送到IP框再通过A接口到MSC，数据业务信号送到RP框通过A10、A11接口送到PDSN。

BSC主要配置的信道资源包括三部分：FMR板信道处理资源，EVC板语音信道处理资源，PPU板数据业务处理资源，以下是三块板的基本特性。 BSC的IP框的FMR板：每块板提供320个信道解调资源，一个解调资源可以处理一个FCH信道或一个9.6k的SCH信道，前方向的处理能力是对称的。在配置时，以受限方为准来配置。

BSC的IP框的EVC板：每块板提供192个语音信道处理单元。

BSC的RP框的PPU板：每块PPU板可提供的数据吞吐量为16M，每个RP框提供2500个激活的PPP连接。

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2. BSC IP框基本信道配置

根据前面的话务模型和举例可以知道，该示例中800000用户，纯语音用户占90%，纯数据用户占0%，混合业务用户占10%；对于数据业务用户，平均吞吐量为271.5bps，前反向比例为4:1。则可以计算BSC配置如下：

语音信道数=用户数×语音用户比例×语音用户话务量 =800000×(90%＋10%)×0.025=20000

数据业务信道数=（用户数×数据用户比例×数据用户吞吐量×前向比例)÷FMR单信道处理能力（注：数据用户吞吐量不包含层开销） =(800000×(0%＋10%)¬207.26¬0.8)÷9600=1381.7 考虑软切换的数据总信道数

=数据FCH占用信道数÷(1－软切换比例)＋数据SCH占用信道数 ＝1381.7¬42.24%÷(1－30％)＋1381.7¬57.76% =1631.83

考虑软切换的语音总信道数=语音信道数÷(1－软切换比例) =20000÷(1－30%)=28571.42

需要配置FMR信道数=考虑软切换语音的总信道数＋考虑软切换数据业务总信道数=28571.42＋1631.83=30204

需要配置的FMR板的数量=30204÷320=95块(取整) 从以上计算可以看出，BSC的FMR配置有以下特点： 无需考虑每一个基站、载频的容量，只需要整体考虑即可； 配置FMR时需要考虑软切换；

FMR的信道资源前反向是一致的。在华为模型下，前向数据业务容量是反向的4倍，语音业务前反向一样，即总容量为前向受限，因此只需要计算前向的FMR信道数。这与前面BTS的CE配置受限方不同，原因就是CSM5000芯片与FMR板提供的前反向信道资源方式不同。

在实际规划当中，要根据实际的业务模型确定到底是前向或反向受限，要根据受限的一方来规划FMR信道数。

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3. BSC IP框基本信道配置

IP框语音信道数=用户数×语音用户比例×语音用户话务量 =800000×(90%＋10%)×0.025=20000 4. BSC RP框基本信道配置

RP框数据业务流量=用户数×数据用户比例×数据业务平均吞吐量 =800000×(0%＋10%)×207.26=16.58Mbps

这里的数据业务平均吞吐量是前向和反向吞吐量之和。

5.4 小结



CDMA1X容量覆盖混合规划的基本思路：

(1) 根据容量要求和覆盖要求，取一个合理的系统负荷因子，使由于容量而

需要的基站数，与由于覆盖而需要的基站数基本一致。 (2) 根据基站数，确定每载频所需要支持的用户数。

(3) 根据前反向容量公式、话务模型（不同业务接入速率比例、不同移动终

端速率比例、数据用户与语音用户比例），并基于一定假设前提下，计算出空口单载频的设计吞吐量；此时要注意哪一方受限，以受限方来配置。

(4) 根据单载频设计吞吐量、话务模型（单用户平均吞吐量）计算出需要的

总载频数和基站数，以及单载频可容纳用户数；

(5) 根据单载频可容纳用户数、话务模型计算每基站需要CE资源； (6) 计算所需的BSC的FMR信道资源；

(7) 计算BSC的EVC、PPU信道资源，其中EVC为语音信道资源，PPU

以前反向数据业务吞吐量之和计算信道资源。

本指导书是以华为话务模型为例作的计算，不同的话务模型、用户比例，结果是不同的，但基本思路是一样。



BTS的CE（信道资源）配置，

需要考虑业务阻塞率，所以需要根据Erl-B表来获取最终的信道数；BSC的FMR、EVC、PPU信道数则无需考虑阻塞率。



BTS的CE配置和BSC的FMR信道配置

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需要分别考虑前向和反向哪一方受限，以受限方作为配置基准。PPU信道配置则以前反向容量之和为配置资源配置无需分开，可以一起规划。

为方便计算，已发布Excel计算工具《CDMA & WLL规划估算工具20030401-A-1.0》。通过该工具，可以直接得到基站、载频、CE等配置数量。

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第6章 参考文献

[1] 应关祥，张超，《华为CDMA2000数据业务模型的基本概念》，2002.04，华为内部技术文档

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[2] 应关祥，张超，《华为CDMA2000数据业务模型V1》，2002.04，华为内部技术文档

[2] 应关祥，张超，《华为CDMA2000数据业务模型V1》，2002.04，华为内部技术文档

[4] Vijay K.Garg，《IS-95 CDMA and CDMA2000 Cellular/PCS Ssystems Implementation》，电子工业出版社，2001年4月 [5] 赵宇，《实用传播模型》，2002.11，华为内部技术文档

[6] 谭杨波，《CDMA & WLL规划估算工具20030401-A-1.0》，2003.04，华为内部技术文档

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