專利名稱：一種碼分多址業(yè)務的無線網(wǎng)絡規(guī)劃方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡的規(guī)劃技術，特別涉及一種碼分多址(CDMA)業(yè)務的無線網(wǎng)絡規(guī)劃方法。
背景技術：
CDMA系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，CDMA的容量、覆蓋和干擾是相互關聯(lián)、相互影響的。
一方面由于CDMA的業(yè)務信號必須有足夠功率在目的接收機端達到需要的信噪比才能被正確解調，CDMA可以覆蓋的區(qū)域取決于必須克服的干擾電平，因此，在CDMA進行網(wǎng)絡規(guī)劃時需要考慮所覆蓋區(qū)域；另一方面由于傳輸CDMA業(yè)務信號要依賴于同小區(qū)和鄰小區(qū)的業(yè)務情況，考慮同小區(qū)以及鄰小區(qū)對所傳輸?shù)腃DMA業(yè)務信號影響，因此，在進行CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃時需要考慮CDMA的系統(tǒng)容量。
在進行CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃時，傳統(tǒng)的方法是將容量、覆蓋分開進行規(guī)劃，所規(guī)劃的CDMA網(wǎng)絡或者滿足容量，或者滿足覆蓋。當用容量規(guī)劃CDMA網(wǎng)絡系統(tǒng)時，需要根據(jù)相應的話務模型，即根據(jù)語音業(yè)務和分組型數(shù)據(jù)業(yè)務進行規(guī)劃，該種方法的規(guī)劃還包括小區(qū)容量以及基站配置等；當用覆蓋規(guī)劃CDMA網(wǎng)絡系統(tǒng)時，需要根據(jù)小區(qū)的干擾電平進行規(guī)劃。
這兩種規(guī)劃方法雖然可以得到相應的CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃結構，但是它并沒有充分考慮到CDMA系統(tǒng)中容量和覆蓋的內在聯(lián)系，無法實現(xiàn)覆蓋和容量的平衡在CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃時，如果按照容量規(guī)劃CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的基站數(shù)目，假設按照小區(qū)載荷為50％建立基站數(shù)目，則該基站數(shù)目會遠遠大于該CDMA網(wǎng)絡小區(qū)初期容量所需的基站數(shù)目，將會浪費CDMA系統(tǒng)的資源；如果按照覆蓋規(guī)劃CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的基站數(shù)目，則該基站數(shù)目達不到該CDMA網(wǎng)絡小區(qū)后期建設容量所需的基站數(shù)目，不利于CDMA系統(tǒng)的運行。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種碼分多址業(yè)務的無線網(wǎng)絡規(guī)劃方法，該方法實現(xiàn)了CDMA網(wǎng)絡小區(qū)在覆蓋和容量平衡下的規(guī)劃，節(jié)省了CDMA系統(tǒng)的資源并且利于CDMA系統(tǒng)的運行。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種碼分多址業(yè)務的無線網(wǎng)絡規(guī)劃方法，該方法包括A、初始化迭代次數(shù)和碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡小區(qū)的干擾余量，根據(jù)初始化的干擾余量計算CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的當前載荷；B、判斷當前迭代次數(shù)是否小于迭代次數(shù)門限，如果小于，則根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)當前載荷分別計算覆蓋限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量A和容量限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量B，否則，結束CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的規(guī)劃；C、判斷A與B差的絕對值是否小于迭代精度門限，如果小于，轉入步驟E，如果大于，判斷A與B的差大于迭代精度門限還是A與B的差小于負的迭代精度門限，繼續(xù)步驟D；D、若A與B的差大于迭代精度門限，則將當前載荷增加所設定的步長，判斷增加后的載荷是否大于最大載荷門限，如果大于，結束CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的規(guī)劃，如果小于，則將當前迭代次數(shù)加1且將增加后的載荷作為當前載荷，返回步驟B；若A與B的差小于負的迭代精度門限，將當前迭代次數(shù)加1且將當前載荷減少設定的步長，減少后的載荷作為當前載荷，返回步驟B；E、判斷當前載荷是否大于最大載荷門限，如果是，結束CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的規(guī)劃，否則輸出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的當前載荷；F、根據(jù)步驟E輸出的當前載荷計算出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)規(guī)劃所需的參數(shù)。
步驟A所述根據(jù)干擾余量計算當前載荷為用1減去10的負十分之干擾余量次方。
步驟B根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)當前載荷計算覆蓋限制下的小區(qū)容量A包括B1、將給出的小區(qū)載荷以及運行環(huán)境、組網(wǎng)情況的各種參數(shù)代入Okumura傳播模型或Cost231傳播模型中，得到的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋半徑；B2、設置CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的用戶密度和每個用戶的容量，根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋半徑、用戶密度和每個用戶的容量計算容量A的值。
步驟B根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)當前載荷計算容量限制下的小區(qū)容量B為利用CDMA的軟阻塞概率公式計算小區(qū)容量B。
步驟B所述迭代次數(shù)門限根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡迭代算法的收斂條件設置。
步驟C所述迭代精度門限根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡迭代算法的精度設置。
步驟D所述最大載荷門限根據(jù)限制CDMA網(wǎng)絡小區(qū)最大的載荷設置。
所述步驟F進一步包括根據(jù)步驟E當前輸出的載荷計算小區(qū)的干擾余量，干擾余量為1減去10的負十分之載荷次方得到的值。
所述步驟F進一步包括將步驟E當前輸出的的載荷以及輸入一種以上參數(shù)帶入Okumura傳播模型或Cost231傳播模型中，計算并輸出語音業(yè)務的覆蓋半徑和容量，同時計算并輸出要求連續(xù)覆蓋的數(shù)據(jù)業(yè)務的覆蓋半徑和容量。
由上述方案可以看出，本發(fā)明分別算出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量A和CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量B，利用容量A和容量B進行覆蓋容量的平衡迭代計算最終得到CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋和容量平衡下CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的載荷，并且根據(jù)該載荷得到CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋和容量平衡下的覆蓋半徑和容量，完成CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡下的規(guī)劃，因此，本發(fā)明的方法實現(xiàn)了CDMA網(wǎng)絡小區(qū)在覆蓋和容量平衡下的規(guī)劃，節(jié)省了CDMA系統(tǒng)的資源并且利于CDMA系統(tǒng)的運行。


圖1為本發(fā)明實現(xiàn)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡的流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉實施例并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
本發(fā)明的基本思想是首先根據(jù)最初設定的載荷X分別算出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋限制下的容量A和CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量限制下的容量B，利用容量A和容量B的互相比較，不斷的調整載荷X的值，最終得到CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋和容量平衡下CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的載荷X，然后再根據(jù)該載荷X計算出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)規(guī)劃所需要的參數(shù)。
如圖1所示，圖1為本發(fā)明實現(xiàn)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡的流程圖，其具體步驟為步驟100，根據(jù)運行環(huán)境和組網(wǎng)情況確定輸入?yún)?shù)，這些參數(shù)包括a、小區(qū)環(huán)境、地形，CDMA系統(tǒng)的運行頻率，覆蓋區(qū)域面積，覆蓋區(qū)域用戶數(shù)，CDMA系統(tǒng)阻塞概率和軟切換比例等；b、CDMA鏈路預算所需參數(shù)基站天線類型，小區(qū)內手機的最大發(fā)射功率，基站饋線長度，語音業(yè)務以及數(shù)據(jù)業(yè)務；c、地物特征可以為“建筑物內”、“車內”、“大片水域”、“密集數(shù)木”和“其他”等；d、小區(qū)中用戶分布比例，包括純語音業(yè)務用戶、純數(shù)據(jù)用戶和混合業(yè)務用戶的比例；數(shù)據(jù)業(yè)務用戶中各個等級下用戶的分布比例；e、數(shù)據(jù)業(yè)務模型的輸入?yún)?shù)；f、用戶移動速率分布比例，在各種移動速率下用戶使用語音業(yè)務，數(shù)據(jù)業(yè)務的統(tǒng)計比例；g、終端天線增益以及基站天線的高度、增益等；
h、反向底噪修正系數(shù)；步驟101，初始化迭代次數(shù)，即將迭代次數(shù)設置初始值設置為1。
步驟102，初始化CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的干擾余量，即設置干擾余量的初始值為1，然后按照公式(1)計算CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的載荷XX＝1-10-干擾余量/10＝20.56％ (1)干擾余量為1時，可通過公式(1)計算出小區(qū)的當前載荷X為20.56％。
步驟103～119為進行CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡的迭代計算，具體過程包括步驟103、104，判斷當前迭代次數(shù)是否小于所設定的門限1，該門限1為預先設置的迭代次數(shù)上限值，為了保證CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡迭代算法的收斂，該上限值設置為一個較大的數(shù)，可設置為10000，如果當前迭代次數(shù)小于門限1，利用步驟100的各種參數(shù)計算覆蓋限制下的小區(qū)容量A，繼續(xù)步驟105，如果當前迭代次數(shù)大于門限1，轉入步驟118。
其中，利用步驟100的各種參數(shù)計算覆蓋限制下的小區(qū)容量A的具體過程為當小區(qū)的CDMA系統(tǒng)工作頻率在150MHZ到1500MHZ時，將給出的小區(qū)載荷X以及輸入的各種參數(shù)代入Okumura傳播模型中，計算得到的小區(qū)覆蓋半徑；當小區(qū)的CDMA系統(tǒng)工作頻率在1800MHZ以上時，將給出的小區(qū)載荷以及輸入的各種參數(shù)代入Cost231傳播模型中，計算得到的小區(qū)覆蓋半徑。
根據(jù)小區(qū)的用戶密度和每個用戶的容量計算在覆蓋限制下的容量A，即當CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的基站為三扇區(qū)基站時，容量A＝基站數(shù)×1.949小區(qū)覆蓋半徑2×用戶密度×每個用戶的容量；當CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的基站為全向站，容量A＝基站數(shù)×2.598小區(qū)覆蓋半徑2×用戶密度×每個用戶的容量。
例如如果經Okumura傳播模型或Cost231傳播模型得到小區(qū)覆蓋面積為1KM2，并且該小區(qū)的用戶密度為100人/KM2，每個用戶的愛爾蘭容量為0.02Er1，則該小區(qū)覆蓋限制下的容量為1KM2*100人/KM2*0.02Er1＝2Er1。
步驟105，根據(jù)該小區(qū)的當前載荷X利用CDMA的軟阻塞概率公式計算小區(qū)容量B。
該CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡的流程中計算容量B的算法如下，計算容量B在公式(2)中為計算MBcdma=Q(WRX0-Mα‾ρe12β2σ2(1+ϵ)M‾α2‾ρ2e2β2σ2(1+ϵ′))---(2)]]>其中Q(x)=∫α∞12πe-t2/2dt;]]>公式(2)中，Bcdma為阻塞率，通常取值為1％～2％；W/R為處理增益，通過仿真CDMA網(wǎng)絡小區(qū)系統(tǒng)得到的；α為平均激活因子，相對于9600bps速率，一般取0.4； 為激活因子平方的平均，即一般取0.31；ε為外小區(qū)干擾因子，通過仿真CDMA網(wǎng)絡小區(qū)系統(tǒng)得到的；ε′為二階外小區(qū)干擾因子，通過仿真CDMA網(wǎng)絡小區(qū)系統(tǒng)得到的；σ為解調門限標準差，即功率控制方差；ρ為解調中值，即為eβmdB，β＝(1n10)/10，mdB為解調門限，該解調門限通過仿真CDMA網(wǎng)絡小區(qū)系統(tǒng)得到的；X0為CDMA系統(tǒng)阻塞負荷，即干擾程度，可通過仿真CDMA網(wǎng)絡小區(qū)系統(tǒng)得到的；M為CDMA系統(tǒng)愛爾蘭容量。
在式(2)中，CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量、無線鏈路質量、功控算法精度分別對應于M、ρ、σ三個變量。式(2)表示在一定的解調門限(ρ)、一定的功率控制方差(σ)、假定激活因子(α)，即數(shù)據(jù)業(yè)務的激活因子接近于零、一定的小區(qū)干擾(ε和ε′)、一定的小區(qū)負荷(X0)下，一定的系統(tǒng)軟阻塞率(Bcdma)時得到的CDMA系統(tǒng)容量(M)值。
步驟106，比較A和B，若A與B差值的絕對值小于所設定的門限2，該門限值2是根據(jù)算法精度預先設置的，如可以設置為0.01，即判斷是否Abs(A-B)＜門限2，如果小于，則轉入步驟112；如果大于，轉入步驟107。
步驟107，判斷A-B＞門限2還是A-B＜-門限2。
步驟108、109、110、111，若A-B＞門限2，將當前的載荷X增加預先設定的步長，得到增加后的載荷X，判斷增加后的載荷X是否大于門限3，該門限值3是根據(jù)限制用戶最大的載荷預先設置的，如果大于，則提示“系統(tǒng)載荷過大”，并結束流程，如果小于，則將迭代次數(shù)加1且將增加后的載荷X作為當前的載荷X，則返回步驟103；若A-B＜-門限2，則迭代次數(shù)加1并且將當前的載荷X減少預先設定的步長，將減少后的載荷X作為當前的載荷X，返回步驟103。
步驟112、113、114，判斷當前的載荷X是否大于門限3，如果是，則提示“系統(tǒng)載荷過大”，并結束流程；否則輸出小區(qū)覆蓋容量平衡的當前載荷X，繼續(xù)步驟115。
步驟115，根據(jù)輸出的小區(qū)覆蓋容量平衡的當前載荷X計算小區(qū)的干擾余量，干擾余量＝1-10-X/10。
步驟116，利用步驟100中輸入的各種參數(shù)和輸出的小區(qū)覆蓋容量平衡的當前載荷X，按照現(xiàn)有的Okumura傳播模型或Cost231傳播模型分別計算語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務滿足覆蓋要求所允許的傳播損耗，并由此計算得到各種業(yè)務的覆蓋半徑。
步驟117，輸出小區(qū)語音業(yè)務覆蓋容量平衡后小區(qū)的當前載荷X，輸出語音業(yè)務的覆蓋半徑和小區(qū)容量，輸出要求連續(xù)覆蓋的數(shù)據(jù)業(yè)務的覆蓋半徑和小區(qū)容量等，轉入步驟119。
步驟118，提示“達到迭代次數(shù)上限”，轉入步驟119。
步驟119，結束。
根據(jù)該CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡流程中輸出的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋容量平衡的載荷X可分別利用Okumura傳播模型或Cost231傳播模型計算得到該CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務的覆蓋半徑以及CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量，得到CDMA網(wǎng)絡小區(qū)負載及容量平衡的規(guī)劃所需的參數(shù)，如CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的混合容量和基站配置等相關輸出的參數(shù)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種碼分多址業(yè)務的無線網(wǎng)絡規(guī)劃方法，其特征在于該方法包括A、初始化迭代次數(shù)和碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡小區(qū)的干擾余量，根據(jù)初始化的干擾余量計算CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的當前載荷；B、判斷當前迭代次數(shù)是否小于迭代次數(shù)門限，如果小于，則根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)當前載荷分別計算覆蓋限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量A和容量限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量B，否則，結束CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的規(guī)劃；C、判斷A與B差的絕對值是否小于迭代精度門限，如果小于，轉入步驟E，如果大于，判斷A與B的差大于迭代精度門限還是A與B的差小于負的迭代精度門限，繼續(xù)步驟D；D、若A與B的差大于迭代精度門限，則將當前載荷增加所設定的步長，判斷增加后的載荷是否大于最大載荷門限，如果大于，結束CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的規(guī)劃，如果小于，則將當前迭代次數(shù)加1且將增加后的載荷作為當前載荷，返回步驟B；若A與B的差小于負的迭代精度門限，將當前迭代次數(shù)加1且將當前載荷減少設定的步長，減少后的載荷作為當前載荷，返回步驟B；E、判斷當前載荷是否大于最大載荷門限，如果是，結束CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的規(guī)劃，否則輸出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的當前載荷；F、根據(jù)步驟E輸出的當前載荷計算出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)規(guī)劃所需的參數(shù)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A所述根據(jù)干擾余量計算當前載荷為用1減去10的負十分之干擾余量次方。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟B根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)當前載荷計算覆蓋限制下的小區(qū)容量A包括B1、將給出的小區(qū)載荷以及運行環(huán)境、組網(wǎng)情況的各種參數(shù)代入Okumura傳播模型或Cost231傳播模型中，得到的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋半徑；B2、設置CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的用戶密度和每個用戶的容量，根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋半徑、用戶密度和每個用戶的容量計算容量A的值。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)當前載荷計算容量限制下的小區(qū)容量B為利用CDMA的軟阻塞概率公式計算小區(qū)容量B。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟B所述迭代次數(shù)門限根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡迭代算法的收斂條件設置。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟C所述迭代精度門限根據(jù)CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡迭代算法的精度設置。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟D所述最大載荷門限根據(jù)限制CDMA網(wǎng)絡小區(qū)最大的載荷設置。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟F進一步包括根據(jù)步驟E當前輸出的載荷計算小區(qū)的干擾余量，干擾余量為1減去10的負十分之載荷次方得到的值。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟F進一步包括將步驟E當前輸出的載荷以及輸入一種以上參數(shù)帶入Okumura傳播模型或Cost231傳播模型中，計算并輸出語音業(yè)務的覆蓋半徑和容量，同時計算并輸出要求連續(xù)覆蓋的數(shù)據(jù)業(yè)務的覆蓋半徑和容量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碼分多址(CDMA)業(yè)務的無線網(wǎng)絡規(guī)劃方法，該方法分別算出CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量A和CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量限制下的CDMA網(wǎng)絡小區(qū)容量B，利用容量A和容量B進行覆蓋容量的平衡迭代計算最終得到CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋和容量平衡下CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的載荷X，并且根據(jù)該載荷X得到CDMA網(wǎng)絡小區(qū)覆蓋和容量平衡下的覆蓋半徑和容量，完成CDMA網(wǎng)絡小區(qū)的覆蓋和容量平衡下的規(guī)劃，因此，方法實現(xiàn)了CDMA網(wǎng)絡小區(qū)在覆蓋和容量平衡下的規(guī)劃，節(jié)省了CDMA系統(tǒng)的資源并且利于CDMA系統(tǒng)的運行。
文檔編號H04W16/24GK1549483SQ0313103
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權日2003年5月16日
發(fā)明者譚揚波, 應關祥, 趙其勇, 李忠東 申請人:華為技術有限公司