秦皇岛海港区CDMA移动通信系统规划设计

精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业毕业设计（论文）秦皇岛海港区 CDMA 移动通信系统规划设计精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业秦皇岛海港区 CDMA 移动通信系统规划设计摘要移动通信是当今通信领域内最为活跃和发展最为迅速的领域之一，也是 21 世纪对人类的生活和社会发展将有重大影响的科学技术领域之一。本文先介绍了 CDMA 移动通信系统基本理论，然后介绍 CDMA 移动通信系统规划基础，最后介绍了秦皇岛海港区 CDMA 移动通信系统规划设计，对网络建设的各个方面提出设计要求和计算。通过本论文的研究，我们对 IS-95CDMA 网络建设的各个方面提出了方案和建议，既考虑远期的网络前景,也要考虑建网初期的规模和成本控制， 所以本论文设计是站在全市的高度考虑海港区的网络建设， 结合秦皇岛海港区地形特点和话务分布提出了基站建设方案，进行了链路预算，切换设计等。关键词：规划设计，移动通信系统，CDMA 网络规划精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业The planning and designing of CDMA mobile communicationsystem in Qin Huangdao Hai GangAreaAuthor：Lin dandanTutor: Wang fengwenAbstractThe mobile communication is one of the activest and fastest developing demains in thecommunication field, and is also one of the scientific technical damains heavily influencinghuman beings living and social developing. This paper first introduces CDMA mobilecommunication systems basic theory, then introduces CDMA mobile communicationsystems planning base,in the end introduces Qin Huangdao Hai Gang Area CDMA mobilecommunication systems planning and designing, and proposes designing requst andcomputation to each aspect of network construction.Through the resherch in this thesis,I bring up the schemes and suggestions to each aspectof IS-95 CDMA network construction.We must consider the advantage of the CDMAnetwork,and also fully utilize the available resources in the light of the present situation ofHai gang qu Telecom;Not only consider the forward prospects of network,but also consider tocontrol cost and the scale of the net initial stage.Therefore,this thesiss design considersQinhuangdao network construction from the angle of the whole province. After the customercapacity attains the certain scale,then we consider decentralizing the exchange.Through theresearch in this thesis,in the light of the Haignagqu geographical characteristics and thedistribution of traffic,I bring up the scheme of basestation construction,calculating the linkbudget and designing the cut-over,etc.Key words:planning and designing, mobile communication,CDMAnetwork planning精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目录目录1精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业1绪论绪论1.1研究背景和研究意义研究背景和研究意义目前，基于CDMA（码分多址）技术的数字蜂窝系统，由于容量大，音质好，环保，升级潜力大等优点，经过多年多的商用化，已在全球（尤其美国、香港、南韩、中国）取得了令人瞩目的成就。CDMA技术极大地提高了频率利用率，提供了清晰 、高质量的话音服务和高速率QoS的数据业服务 ，拥有直接从 2G2.5G快速滑过渡到3G的特性，因此，CDMA具有无可比拟的技术优势 。第一个商用的CDMA系统话音容量是GSM 和 TDMA系统的2至4倍。因此，在充分考察了CDMA技术出色的性潜力，国际电信联盟将CDMA作为3G移动通信系统的技术平台基础 。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目前CDMA2000已有3GPP2定的CDMA2000 1X及其后续标，基于EV-D0的CDMA2000 lx VDO版本OAB标准以及基于FDMA的后续演进 技术 。CDMA技术具有用户容量大、覆盖范围广、话音质量好等特点，从而赚得了广大消费者及运营商的青睐，在世界各地也得到了越来越广泛的应用。和GSM系统相比，由于CDMA具有同样的蜂窝结构，所以在进行CDMA网络规划时，可以参照GSM网络的规划步骤。但是由于CDMA网络和GSM网络又具有截然不同的技术特点，所以在网络规划时，有不同的思路和侧重点。因为在国内第一次建设CDMA商用网，为了充分体现出CDMA相对于GSM在网络容量，网络质量等方面的技术优势，必须在网络规划时充分结合CDMA的特点，并参考国外的CDMA建设和运营经验，做出合理的网络规划。CDMA蜂窝移动通信网的特点如下：与FDMA和TDMA相比，CDMA具有许多独特的优点，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。CDMA移动通信网是由扩频,多址接入，蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域，时域和码域的三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用,所要求的载干比(C/I)小于l，容量和质量之间可做权衡取舍等属性.这些属性使CDMA比其它系统有非常重要的优势。 对运营者来说， CDMA系统的大容量，大覆盖既可以提高频谱利用率，大大节约频率资源，又可以减少基站数量，降低工程建设成本，加快工程建设进度，并能以更经济的方式平滑过渡到第三代移动通信，是多快好省地解决本世纪移动通信市场发展容量需求的有效途径。1.CDMA的频谱利用率高，容量大CDMA系统本身所固有的码分扩频技术加上先进的功率控制， 话音激活技术,所以容量远大于GSM系统。依据IS-95A/B协议的CDMAOne技术,至少可以提供3倍于GSM网络目前所能达到的容量。实施cdma2000 1X RTT之后，所能达到的容量将是GSM的6倍。频谱利用率高，容量大的直接好处：一是大大节省宝贵的频谱资源；二是满足城市内高话务密度的需要，减少网络拥塞；三是减少基站数量，使网络的扩容变得简单，易实施。2.CDMA的覆盖范围大CDMA的无线链路预算比GSM多36dB。正常情况下，CDMA的小区半径可达60公里，在采用了特殊技术手段后，半径可达200多公里。目前，澳洲电信的CDMA网络中就有一个覆盖半径超过200公里的基站。而GSM系统基站半径最大不得超过35公里。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业覆盖范围的扩大所带来的直接优点是基站数量减少，基站选址容易。更为重要的是，基站数量的减少将大大降低网络配套电信设施，如机房、供电，传输等的投入，加快建设速度。也适用于话务量较低,要求覆盖的地域又相当广的边远城镇和农村地区。3.CDMA的话音品质好，保密性强由于CDMA采用了伪随机序列PN进行扩频/解扩，在CDMA8K EVRC话音编码时处理增益达21dB，话音品质相当好.经澳洲电信试验，其话音质量不仅明显优于GSM,模拟,可以与固网的话音质量相比拟,而且在强背景噪声环境下，还优于固网电话，在香港Hutchison，日本DDI/IDO的商用网上也证实了这点。而且CDMA采用的扩频通信技术使通信具有天然的保密性,其消息在空中信道上被截获的概率几乎为零。4.CDMA的掉话率低统计表明， 切换失败是引起掉话的最主要原因。 CDMA系统掉话的现象明显减少，CDMA系统采用软切换技术， “先连接，再断开” ，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。CDMA的软切换技术使切换的成功率远远高于模拟等硬切换蜂窝系统。5.可提供数据业务在数据通信方面,CDMA传送单位比特的成本比GSM低,因此更适合作为无线高速分组数据(如144Kbps)业务的接入手段,为移动/无线与Internet的融合提供了更好的技术条件， 有关统计资料显示， 全球移动话音业务的增长速度趋缓， 移动数据业务的增势迅猛，IS-95 CDMA正好迎合了这种发展趋势。6.CDMA手机符合环保的要求CDMA手机的发射功率小,对部分医疗设备影响小.在澳洲,约40万人的助听器使用者已成为CDMA的潜在用户.同时,低的发射功率既对人体的辐射小,有绿色手机的美誉,还可延长手机电池的待机,通话时间.并且,随着基站数量的增多,发射功率会越来越小,这方面的优势也就越来越明显.7.CDMA网络成本低CDMA系统的大覆盖,少的基站数量，大容量，高频谱利用率，简单的频率规划等优势，可大大降低系统的建设成本和运营成本。通过阅读各种文献资料教材，对宽带CDMA有了进一步的认识，进入20世纪90年代以来，移动通信发展迅速，特别是码分多址（CDMA）技术已它在系统容量、业务容量，安全性和可靠性等方面的优势备受瞩目， 全球已有50多个国家采用CDMA技术提供电信精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业业务。CDMA是一种先进的数字通信技术，经历了从窄带CDMA（IS-95CDMA）向宽带CDMA的演进，目前ITU国际电信联盟推荐三种第三代宽带移动通信标准化无一例外均为CDMA技术，它们分别是欧洲国家主张的WCDMA标准，也是GSM演进的方向，中国移动会朝此方向发展，另一类是北美国家主张的CDMA-2000，它是窄带CDMA演进的方向， 中国联通的IS-95CDMA会朝此方向发展， 第三种是由我国推出的具有自主知识产权的TD-SCDMA标准。CDMA技术是第三代移动通信的核心技术， 因此， 从长远利益角度考虑做好CDMA移动通信系统的规划工作对3G网络的建设和规划具有现实意义。1.2所要解决的主要问题（1） 根据海港区通信网现状，考虑充分利用现有资源，提出海港区CDMA网络规划方案；（2） 根据海港区地形特点和话务分布，提出基站建设方案，无线网络覆盖目标等；（3）为了减少初次投资，提高设备利用率，达到经济容量，合理规划网络；根据用户预测确定海港区CDMA建设规模；合理组织CDMA话路网、信令网、中继线和信令链路的计算，短消息处理能力、同步网和计费及编码计划；无线覆盖的链路预算、切换设计等。1.3研究方法、创新之处和不足之处研究方法：趋势外推法、回归预测法、普及率法。创新之处：在秦皇岛海港区用户容量预测方面采用数学方法，用 MATLAB 软件进行二次函数拟合，求的函数系数，进而进行未来几年的用户数预测。不足之处：由于条件有限，不能使用网络规划软件进行系统设计仿真工作，因此，基站规划地址的选择不是很准确。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2CDMA 移动通信系统规划概述2.1CDMA 移动通信系统概述2.1.1CDMA 技术基础CDMA 的技术基础是扩频通信。a、定义：扩频技术就是将信息的频谱展开后进行传输的技术。b、理论基础：在白噪声干扰的条件下，信道容量 C=Blog2(1+S/N)shannon 公式B信道带宽 S信号平均功率 N噪声平均功率。c、结论：在信道容量 C 不变的情况下，信道带宽 B 与信噪比 S/N 全可以互相交换，即可以通过增大传输系统的带宽可以在较低信噪比的条件下得比较满意的传输质量。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业d、扩频通信系统的主要特点： 隐蔽性和保密性；搞干扰和抗多径衰落能力强；实现多址技术，增加容量，提高频率复用率；占用频带较宽，系统复杂性增加。2.1.2CDMA 系统结构图CDMA 系统结构图如图 2.1。各个模块和接口说明：MS：移动台（用户终端、手机） ；BTS：基站收发信机系统；BSC:基站控制器；MSC：移动交换中心；HLR:归属位置寄存器；VLR：访问位置寄存器；AC：鉴权中心；EIR：设备标示寄存器；OS：操作系统；IWF：互联功能；PSTN（公共交换电话网） 、ISDN（综合业务数字网） ；PLMN（公共陆地移动通信网） 、PSDDN（分组交换公用数据网） 。模块间有各种接口：A、B、C、D、E、F、G、H、L、O、N、A-bis、Um，这些接口在协议规范中进行了定义。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业图图 2.1 CDMA 系统结构图系统结构图2.1.3CDMA 移动通信网的关键技术1功率控制技术功率控制技术是 CDMA 系统的核心技术。CDMA 系统是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，“远近效用”问题特别突出。CDMA 功率控制的目的就是克服“远近效用”，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。(l)反向开环功率控制。它是移动台根据在小区中接受功率的变化，调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应，所以它有一个很大的动态范围，根据 IS-95 标准，它至少应该达到正负 32dB的动态范围。(2)反向闭环功率控制。闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。(3)前向功率控制。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业在前向功率控制中，基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率。2PN 码技术PN 码的选择直接影响到 CDMA 系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能。CDMA 信道的区分是靠 PN 码来进行的，因而要求 PN 码自相关性要好，互相关性要弱，实现和编码方案简单等。目前的 CDMA 系统就是采用一种基本的PN 序列-m 序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。3RAKE 接收技术移动通信信道是一种多径衰落信道， RAKE 接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素，而且在 CDMA 系统变成一个可供利用的有利因素。4软切换技术先连接，再断开称之为软切换。CDMA 系统工作在相同的频率和带宽上，因而软切换技术实现起来比 TDMA 系统要方便容易得多；5话音编码技术目前 CDMA 系统的话音编码主要有两种，即码激励线性预测编码(CELP)8kbit/s 和 13bit/s。8kbit/s 的话音编码达到 GSM 系统的 13bit/s 的话音水平甚至更好。13bit/s 的话音编码已达到有线长途话音水平。CELP 采用与脉冲激励线性预测编码相同的原理，只是将脉冲位置和幅度用一个矢量码表代替。6、声码器速率的自适应阈值技术CDMA 系统使用了确定声码器速率的自适应阈值， 自适应阈值可以根据背景声学噪音电平的变化改变声码器的数据速率。这些阈值的使用压制了背景声学噪声，因而在噪声环境下也能提供清晰的话音。2.1.4CDMA 系统的多址技术（1） FDMA。当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北美的 AMPS 和英国的TACS。 在我国 AMPS 和 TACS 这两种制式都有应用， 但 TACS 占绝大多数。 所谓 FDMA，就是在频域中一个相对窄带信道里，信号功率被集中起来传输，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制，这样在规定的窄带里只精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业能通过有用信号的能量，而任何其他频率的信号被排斥在外。模拟的 FM 蜂窝系统都采用 FDMA。（2） TDMA。当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北美的 DAMPS 和欧洲的 GSM，在我国这两种制式也都有应用，但 GSM 占绝大多数。所谓 TDMA，就是一个信道由一连串周期性的时隙构成。不同信号的能量被分配到不同的时隙里，利用定时选通来限制邻近信道的干扰，从而只让在规定时隙中有用的信号能量通过。实际上，现在使用的 TDMA 蜂窝系统都是 FDMA 和 TDMA 的组合，如美国 TIA 建议的 DAMPS 数字蜂窝系统就是先使用了 30 kHz 的频分信道，再把它分成 6 个时隙进行 TDMA 传输。（3） CDMA。 当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北美的 IS-95 CDMA系统。所谓 CDMA，就是每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。在接收机里，信号用相关器加以分离， 这种相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱，凡不符合该用户二进制序列的信号，其带宽就不被压缩。结果只有有用信号的信息才被识别和提取出来。CDMA 多址技术总结：（1）64 阶正交 walsh 函数：前向链路用于构造码分信道并扩频；反向链路用于 MS 信息的正交多进制调制（2）长 PN 码（周期长度 242-1）：前向链路用于每个用户的识别（扰码）；反向链路用于扩频和用户识别（3）短 PN 码（周期长度 215）：前向链路都用于正交 QPSK 调制，不同基站相位不同，但不同的移动台相位一样（0 偏置）；2.1.5IS-95A 技术特点a.码片速率：1.2288Mcps。b.调制前向：QPSK。反向：OQPSK。c.信道编码：卷积码。d.功率控制：精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业前向：消息方式的慢速控制信道。反向：开环功率控制，快速闭环功率。e.切换：软切换/更软切换、硬切换。f.基站工作在同步方式。2.1.6 CDMA 系统接口与协议CDMA 系统接口与协议图如图 2.2 所示。图图 2.2CDMA 系统接口与协议系统接口与协议接口：代表两个相邻实体的连接点。协议：说明连接点上交换信息需要遵守的规则。2.2CDMA 无线网络的设计基础2.2.1 无线网络设计过程无线网络设计包括设计前的准备工作，初步设计，站址确定和设计的优化及最终设计等 4 个步骤。(1) 设计前的准备工作建网的目标和需求。根据服务区域、服务对象、业务量、服务等级、话务量统计决定建网初期及终期分限额确定建网目标。根据业务及用户预测和话务量统计决定建网初期及终期容量，并且统计出用户话务量分布。获取覆盖计划和实施策略。(2) 初步设计精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业根据建网城市特点、地形、地物状况确定场强预测模型；建立链路预算；根据用户及设计需要选择合适的站址；规划话务量的分配；覆盖区设计；干扰分析。(3) 站址的确定和设计的优化根据实际情况，对初步设计中的站址选择进行修改。在修改过程中，既要考虑网络性能的要求，又必须考虑架设基站的困难。可能需要较长时间的努力，才能达到对网络性能及现实问题的兼顾。(4) 通过软件预测计算，设计结果以彩图及报告的形式产生。内容包括：前向及反向覆盖性能，干扰情况，切换情况等。2.2.2CDMA 无线网络设计考虑的问题(1) 清频CDMA 系统所用频段及保护带不可被其他无线信号占用。系统安装前必须进行现场测试，对可能的干扰源进行分析并清除。(2) 话务量分布话务量分布对 CDMA 系统性能有重要的影响。为保证设计中预测的准确性，建议利用当地现有成熟无线系统（如 GSM）话务分布的统计数据。(3) 覆盖区设计对于高话务密度区还应以最大容量为设计目标，对于低话务密度区还应以最大覆盖范围为设计目标。2.2.3 关键参数的取定(1) Eb/No的取值质量要求和移动性有密切关系。对于高移动性用户，例如，在高速路上高速行驶的用户，质量 Eb/No要求高，固定用户要求低，而我国移动台 90%以上是手持机，整体移动性能较低，与国外大部分是在汽车高速移动中是不同的。(2) 软切换比例CDMA 系统有硬切换，软切换方式。硬切换只存在于不同载频之间。所谓软切换是指移动台在切换过程中，在与新的基站建立联系时，并不立即中断与原有基站之间的通信，即“先接后断”。目前，工作在同一载频时，CDMA 可实现 BTS之间，BSC 之间和 MSC 之间的软切换。软切换技术确实降低了切换掉话率，提高精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业了通信质量。但为实现软切换，在基站配置时需专门占用一些信道卡，配置过多，造成资源浪费，过少则降低软切换成功率。应结合实际，合理配置软切换比例。2.3多种方式进行 CDMA 网络无线规划目前，该说，在对于CDMA网络的无线规划来讲，最基本、最主要的是基站设备，应CDMA问的。但同时，网络无线规划时，最主要的还是考虑使用基站设备，这是毫无疑、随着技术的不断发展，新技术、新产品、不断涌现，除直放站(包括无线和光纤)外，出现了各种形式的微基站、远端模块基站，另外还有室内分布系统(包括隧道分布系统)的伸用，超远距离覆盖技术的使用，基站的功率放大器和塔顶放大器的使用，天线负俯仰角的使用等等。具体介绍如下:（1）微基站和远端模块基站的使用。CDMA微基站本质跟GSM的微蜂窝基站是相同等，跟基站相比其价格较低，一般来讲体积较小，容量也较少。这种微基站一般适合话务量相对较小、增长潜力也不大区体，如农村、一些交通干线等。远端模块基站是基站的一个部分，将射频部分通过光纤拉远至十公里到几十公里远，这跟光纤直放站非常相似，但光纤直放站不能增加系统的容量，而远端模块能提供容量，其本质上是施主基站的一个小区。一般远端模块价格比较便宜，使用方便，有较高的性价比，在那些话务量需求不是很高的区域，比较适合使用。但由于远端模块基站需要光纤和施主基站两个条件，其使用不是很灵活，而且施主基站的后期变化会直接导致远端模块基站也要做相应的变动，给未来网络发展带来一定的影响，而微基站则没有此限制。（2）直放站(包括光纤和无线)的使用。由于价格低，使用方便，直放站在移动通信系统中一直占有一席之地。对那些容量需求不大、覆盖范围较小的区域，使用直放站有很高的经济性，而且，由于没有复杂的网络规划，直放站工程实施快，能迅速满足市场业务发展的要求。再加上搬迁容易，直放站可以作为一个过渡的解决方案(在基站开通之前先迅速开通直放站，基站开通后再搬迁到新的站点)，有较好的灵活性和机动性。应该说， 在建网初期， 考虑一定数量的直放站设置是解决网络覆盖问题的一个重要手段。由于CDMA系统是自干扰系统，直放站的使用会肯定增加施主基站引入噪声电平，降低系统容量，如果使用不当，会造成施主基站性能下降，所以直放站的使用一定要谨慎。（3）室内分布系统(包括隧道分布系统)的使用。由于现代建筑物密度很高，建筑面积非常大，CDMA信号穿透损耗非常大(往往达到20db以上)，完全依靠室外基站来解精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业决室内的深度覆盖是不现实的。另外，还有大量的隧道(包括地铁等地下区域)也存在同样的问题。为解决这部分区域的覆盖，可采取室内分布系统的建设方式解决，室内分布系统的信号源可以是直放站，也可以是微基站、远端模块基站，具体的选择应根据实际的条件来确定。（4）超远距离授盖技术的使用。由于CDMA技术特有的优势，在超远即离覆盖技术应用上，与其他移动通信系统相比有较大的优势。根据目前测试情况，采用超远距离覆盖技术的CDMA基站，其覆盖距离超过100公里以上。利用这一技术优势，在我国广阔的草原、荒漠及漫长的海岸附近海域，开通此项功能，将能大大扩大CDMA网络的覆盖范围，提高品牌形象。（5）基站的功率放大器和塔顶放大器的使用功率放大器能提高下行链路的预算，塔顶放大器能提高上行链路的预算，通过同时提高上、下行链路的预算来扩大基站的覆盖范围，同时避免了上、下行链路的预算的不平衡。目前这类产品较多，一般能改善下行链路的预算10db左右。增加基站的功率放大器和塔顶放大器，能有效扩大基站的覆盖范围， 特别， 跟前面CDMA超远距离覆盖技术的结合使用， 更能发挥CDMA的覆盖优势。（6）天线负俯仰角的使用。随着现代城市的快速发展，摩天大楼在迅速崛起，由于导频污染严重，确保高层建筑中的CDMA网络畅通成了一个问题。当然，问题的解决可以用前面提到的室内分布系统加以解决，但也可以使用天线负俯仰角的方式加以解决。天线负俯仰角，即天线向上“朝天”辐射，通过选择特定波形的天线，朝向特定的高层建筑， 为高层建筑提供主导频。 采取天线负俯仰角的方式有许多好处， 实施难度小，减少投资，方便灵活。通过充分利用不断涌现新技术、新产品、新手段，以多样化的方式进行CDMA网络无线规划，综合使用，降低建设费用，加快建设速度。2.4CDMA 无线网的覆盖计算2.4.1 基站接收机的灵敏度无线网覆盖计算的第一步是确定接收机的灵敏度。 对于 IS-95CDMA基站而言，接收机的灵敏度取决于话音编码速率，接收机噪声系数和 Eb/No 等参数。因此不同厂家的设备，不同的话音质量要求都将引起接收机灵敏度的不同。2.4.2 反向链路预算反向链路预算主要取决于干扰余量，衰落余量，软切换增益等因素。在无线精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业设计时，不需对前向链路进行人工计算，原因如下：（1）在反向链路预算中，各种因素或为已知，或可准确估计，因此结果较可靠。而前向链路不可预测因素较多，无法给予一个通用的取值。（2）链路预算的意义在于高速公路等小话务量开阔地区覆盖半径的粗略计算，前向链路强于反向链路，因此计算反向链路更有实际意义。2.5合适的天线是网络覆盖的关键在CDMA网络中，天线直接决定网络覆盖，正确、合理地使用天线是关键。移动通信天线包括全向天线和定向天线，主要天线指标有以下几个。（1）天线增益。天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的半功率角，而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在确定方向上增大网给的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。（2）天线半功率角。半功率角是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系)。天线垂直的半功率角一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此，在一定范围内通过对天线垂直度（俯仰角)的调节，可以达到改善小区覆盖质量这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段（3）天线的极化方式。所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波，当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流， 极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和士45极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业士45极化方式。双极化天线组合了+45和-45两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量;同时由于土45为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。(其极化分集增益约为5db,比单极化天下提供2db。)（4）天线电子倾角。所谓电调天线，即指使用电子调整下倾角度的移动天线。电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，从而使天线的垂直方向图下倾。由于天线各方向的场强强度同时增大和减小，保证在改变倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。实践证明，电调天线下倾角度在15变化时，其天线方向图与机械天线的大致相同:当上倾角(在510变化时，其天线方向图较机械天线的稍有改善;当下倾角度在1015变化时， 其天线方向图较机械天线的变化较大;当机械天线下倾15后，其天线方向图较机械天线的明显不同，这时天线方向图形状改变小大，主瓣方间覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内，增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小，但不产生干扰，这样的方向图是我们需要的,因此采用电调天线能够降低呼损，减小干扰。一般来讲，使用全向天线优点是节约天馈系统和射频部分，减少设备费用，缺点是全向天线的增益较低，扭而范围比较有限，而且覆盖区域较难控制，因此全向天线适合那些覆盖范围需求转小的区域。定向天线有较高的增益，能实现较大范围的覆盖，能较好地控制覆盖范围，减少导频污染。在同样的条件下，采用高增益的定向天线的覆盖效果明显好于全向天线。在那些需要大范围覆盖的区域，可采用高增益的定想天线，如平原农村地区采用17dBi的定向天线，在高速公路采用较小水平半功率角的高增益天线、公路双向天线等；基站密集的城区，要求的覆盖范围也不大，一般采用低增益的定向天线，如采用15dBi或3dBi的定向天线。为了有效控制天线的覆盖范围，对部分天线挂高较高的基站，采取带电子倾角的天线，如在城区，经常使用带6度或8度内置电子下倾角的定向天线，以控制覆盖范围，防止越区覆盖。减少导频污染。对个别挂高较高的全向天线基站，使用带3度电子下倾角的全向天线能有效改善天线下方附近信号搜盖。2.6CDMA 网络基站的信道配置跟 GSM 系统不同， CDMA 网络采用了独特的软切换技术， 需要消耗一定信道资源，精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业一般工程上将软切换的比例定在 35%左右，因此，在信道配置时，应增加软切换所占用的额外信道。 另外， CDMA 还有一个独特的优点是同一基站中的信道板在不同扇区之间能实现共享，如三扇区的定向基站共享所有信道板，这对于提高信道板的利用率是非常有好处的。一般来说，单载波全向基站配置有 8 个、12 个、16 个、20 个信道，单载波定向基站各扇区配置有 4 个、8 个、12 个、16 个、20 个信道，由这几个配置相组合，如 4/4/8配置、12/l2/12 配置、12/20/16 配置等，具体配置应根据预计话务量来确定。在确定信道配置后，增加 35%的软切换的比例，计算出需要的信道数，再根据信道数计算出需要的信道板数。如朗讯公司，单块 CCU 信道板能提供的信道数有 20 个、32 个及 128 个等，所需的 CCU 信道板数量应以设计的信道数为基础计算。由于 CDMA 基站扇区间的物理信道资源可以共享，所以在网络实际运行中它所能处理的话务量要大于设计理论值，这是其它制式不具备的独特优点。基站里面决定容量的是载频的个数，一个载频共有 8 个信道，但这 8 信道并不会全部用来让用户打电话，BCCH 和 SDCCH 各占一个，剩余的 6 个信道才进行语音通信。也就是说一个载频可以供 6 个用户同时接打电话上述讨论的是语音容量方面的考虑，对于目前的 CDMA20001X 系统提供快速无线数据业务是 CDMA 网络的优势所在，因此，在考虑语音容量的同时应考虑满足数据业务的容量需求。随着 CDMA 网络单纯的话音业务向数据业务、多媒体业务发展，未来在无线数字业务容量需求上将占据更加突出的位置。随着 CDMA 网络的发展，月用户数的增加，在部分区域，容量需求非常巨大，单载波配置以不能满足容量的需求， 这时， 为了解决高话务区域的容量需求， 配置双载波、多载波基站成为解决容量问题的必然选择。为了减少载波间的硬切换，在设置双载波、多载波基站时，尽量考虑成片设置，连续覆盖。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3秦皇岛海港区 CDMA 移动通信系统网络规划3.1CDMA 移动通信系统规划原则与目标3.1.1规划设计原则无线网络的规划应遵循以下原则：（1） 应坚持规模发展的原则，充分考虑远期发展，应对全网统一规划，并根据区域重要程度考虑采用分布实施的建设方式。（2） 应协调好无线覆盖、无线网络容量、网络质量及投资效益之间的关系，树立良好的市场形象，从而确保网络建设的综合效益。在无线覆盖的广度上应根据经济水平。基础设施状况和运营商网络资源、建设力量的差异综合进行考虑。在无线覆盖的深度上应达到较高的覆盖水平。较高的网络质量。（3） 坚持以差异化策略指导网络规划与建设，无线网络的规划应尽量采用各种技术手段实现低成本覆盖方案，确保工程建设投资和网络运营维护成本最小化。（4）无线网络的规划村啊反复调整和预优化的过程。因此，在网络规划阶段，应随着基站站址的不断选择落实，通过反复进行无线网络仿真和模拟，对网络质量进行充分的预优化，以使规划结果贴近实际情况，网络质量达到满意的效果。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（5）在技术合理的前提下，应充分利用运营商现有的通信基础设施（包括机房、铁塔、传输等），减少重复建设，降低建设运营成本。（6）对不同区域覆盖重点程度的考虑，应根据实际用户的敏感程度决定，结合重要的点（如著名旅游景点、重要乡镇）、线（如交通路线）、面（如城区、开发区、居民小区等）覆盖目标，最终达到完善的覆盖效果。（7）室内覆盖需要特别的重视。特别对人员流动量大、话务集中的室内环境，应重点保证覆盖。（8）考虑网络规模、技术手段的未来发展和演进方向。尽量避免在后续工程中，无线网络结构和基站整体布局发生巨大变动、大量网元设备需要更换的情况。3.1.2规划设计目标无线网络规划与设计目标包括覆盖目标、容量目标、质量目标和建设成本控制目标四个方面。（1）覆盖目标：用于描述覆盖目标的主要指标有业务质量、通信概率和软切换率。（2）容量目标：容量目标描述的是在系统建成后所能满足的话音用户数和数据用户数。该指标主要结合网络规模预测所提出的网络建议要求做出。无线网络容量主要考虑两方面因素，一是要保证各地无线网络容量满足业务预测的用户要求;二是对于高话务热点地区的容量应重点保证。（3）质量目标：质量目标包括话音业务质量目标和数据业务质量目标。话音业务的质量主要体现在网络覆盖的连续性、接入成功率、切换成功率以及掉话率的控制方面，应保证用户具有良好的使用感觉。对于无线网络而言，数据业务的传输数率是网络质量的重要指标。（4）成本目标：在保证满足覆盖、容量和和质量的目标基础上，降低建设成本，节约开支是网络建设的重要目标之一。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3. .2海港区概况海港区是秦皇岛市中心区，全市政治、经济、文化的中心，位于河北省东北部，北纬3956、东经11935。南临渤海，北依燕山，东毗历史名城山海关，西连避暑胜地北戴河，海岸线29千米。总面积204.7平方千米。总人口54.39万人。全区辖11个街道、5个镇：文化路街道、海滨路街道、北环路街道、建设大街街道、河东街道、西港路街道、燕山大街街道、港城大街街道、东环路街道、白塔岭街道、珠江道街道、东港镇、海港镇、西港镇、海阳镇、北港镇，以及北部工业区，共有65个社区、118个行政村（不含秦皇岛经济技术开发区）。区政府驻建设大街街道新北里5号。辖区共有机关、部队、学校、企事业单位260多个，常住人口近50万，流动人口10.1万。（面积人口根据海港区政府网站，人口估计是2006年数据；简册为121平方千米，58万人）全区地势北高南低，北部是低缓的剥蚀丘陵，起伏不平；中部是剥蚀平原和堆积平原，地势平坦；南部滨海地区是泻湖平原，地势低平，局部沼泽化，常年积水。主要河流有大汤河、小汤河、新开河、排洪河、大马坊河、护城河、沙河等。属暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，光照充足，年均温10.4，年均降水量698.5毫米。京沈铁路山（海关）广（州）公路过境，京秦、大秦铁路终点。南部有秦皇岛港。东山有“秦皇求仙入海处”景区。海港区海岸线29公里，海岸平缓、沙软潮平，辟有多处海水浴场。新澳海底世界,海豚表演馆,求仙入海处,野生动物园等旅游景点。在海港区辖区内的秦皇岛口岸目前作为国家一类口岸，已具有煤炭、石油、化工、杂货综合输送能力，成为功能齐全，运输便利，管理配套，服务周全的我国重要的对外门户。秦皇岛口岸五种运输方式(铁路运输、公路运输、管道运输和海运、空运)齐备。口岸查验和服务部门齐全配套。海关、海上监督、商品检验、卫生检疫、动植物检疫、边防检查、船舶检验一应俱全。外轮代理、外轮供应、外轮理货、货物仓储、货客保险、外汇结算等服务业相互配套。“以港兴区”、发展临港工业一直是海港区进行工业结构调整的重中之重。经过几年的不懈努力，一个集电镀、服装加工等行业为一体，具有供、产、销一条龙整体服务功能的来料加工企业群体初步形成。 培育玻璃深加工业成为新的经济增长点是海港区工业结构调整的又一亮点。食品工业一直是海港区传统支柱产业，工业总产值占全区工业的五分之一。“仙岛”调味品、“秦雪”啤酒、“秦牛”奶制品已成为全省知名品牌。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业海港区地理位置优越，自然资源丰富，交通发达，通讯方便,已形成了煤、油、金属、农副产品等大宗物资的集散中心。秦皇岛港拥有目前全国最大的自动化煤炭装卸码头和设备先进的原油、杂货与集装箱码头，生产性码头总长度为 6694 米。港区陆域面积 10 平方公里，水域面积 115 平方公里，锚地面积 765 平方公里。航道水深 16.5 米，最大靠泊能力 10 万吨级。中转货类以能源和其它散货货类为主。港口货物吞吐量多年位居全国沿海港口前列。2001 年，全区国内生产总值 27.85 亿元，比上年增长 10%。其中，第一产业增加值 1.4 亿元，比上年增长 5.1%；第二产业增加值 9.8 亿元，比上年增长 4.1%；第三产业增加值 16.8 亿元， 比上年增长 14.2%。 规模以上工业总产值 6.66 亿元， 比上年增长 1.8%；农业总产值2.71亿元， 比上年增长5.3%； 乡镇企业总产值75.01亿元， 比上年增长22.1%；粮食总产量1.4 万吨， 比上年增长109.93%。 全部财政收入2.64亿元， 比上年增长18.92%，其中地方财政收入 1.94 亿元，比上年增长 23.8%；地方财政支出 2.19 亿元，比上年增长 29.59%。社会消费品零售总额 20.95 亿元，比上年增长 11.5%。城市居民家庭人均可支配收入 5717 元，比上年增长 8.2%；农民人均纯收入 4287 元（农调口径），比上年增长 6.91%。3.3用户预测及拟建规模3.3.1 用户预测1.中国移动通信及秦皇岛移动通信市场发展状况2005 年，我国移动通信市场发展态势依然良好，虽然用户年绝对增量开始减少，但移动通话量仍快速增长，移动通信收入比例上升，而且移动增值业务种类不断丰富、收入贡献日益增加，移动通信对固定通信的替代日益明显。截至 2005 年底， 我国移动电话用户总数达到 3.93 亿， 比 2004 年同期增长 17.5%，增长速度下降了 6.5%；移动电话普及率达到 30.3 部/百人，比 2004 年底提高 4.4 部/百人。 2005 年全年新增移动电话用户 5860 万户， 与自 2001 年开始连续四年每年超过 6000万的增量相比，新增用户出现走低趋势。移动用户总体增长之所以放慢，主要是由于在经历几年的高速增长之后，城市地区的普及率已较高，而农村地区由于经济发展水平制约，使增长有限；另外，2005 年移动通信市场价格战全面回落，竞争趋于理性，也在一精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业定程度上影响了新用户发展。从移动用户的构成看，2005 年，GSM 用户依然占居移动用户的主体，市场份额高达 91.3%， CDMA 也有一定发展， 其市场份额已从 2004 年同期的 8.4%上升到 8.7%，提升了约 0.3 个百分点；在新增用户中，有约 81%的来自预付费用户，从而使预付费用户在用户总数中的比例由 2004 年的 59.3%上升到 2005 年的 62.7%。移动通信市场低端用户涌现，预付费用户（包括一人多卡）大幅增加。中国联通秦皇岛分公司 GSM 移动通信网，于 1996 年开始建设，1998 年 9 月 16 日开通运营， 历经 8 期扩容工程建设。 CDMA 数字移动通信网是由中国联通独家经营的移动电话网，于 2000 年开始建设，2001 年 4 月 8 日开始运营，历经 3 期扩容工程建设，133CDMA 网络容量已达到 15 万门户，截至 2003 年底已全面升级为 CDMA1x 网络。2.近期联通秦皇岛海港区移动用户预测（I）预测期、预测依据及预测的基本原则a)预测期预测期限为 2006 年底2010 年底。b)预测依据(1)秦皇岛统计局出版的2004 年秦皇岛市计年鉴；(2)中国移动通信发展历史数据；(3)官方及企业正式发布的统计数据；(4)联通秦皇岛分公司近期发展计划;(5)河北省移动通信发展现状;(6)移动通信资费及有关政策和规定。c)预测的基本原则用户预测是确定移动通信建设规模的重要依据,决定了工程建设的投资及建成产后的经济效益。它既要反映客观需要,又要考虑现实条件的可能性。进行移动用户预测应符合国家的宏观经济政策和总体发展战略,充分考虑到经济发展对移动电话的需求,同精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业时结合现有通信设施的基本情况,从通信建设规划目标、投资能力、有关通信发展技术经济政策、用户经济承受能力和市场竞争等方面进行综合考虑。d)近期移动通信发展环境及发展趋势分析准确把握蜂窝移动通信的发展规律、 正确认识蜂窝移动通信所处的发展阶段是进行市场需求预测的前提。作为一种高价位的商品，蜂窝移动电话的发展过程应该符合成长曲线的规律。在其引入初期，价格昂贵，绝对数量的增长比较缓慢，但由于基数小，增长率很高。随着设备成本的降低，这种商品逐步为人们所接受，必然要经历一个接近指数率增长的飞速发展时期，而后进入稳定发展阶段，最终将达到饱和阶段。大量的回归分析表明，我国蜂窝移动通信的发展正处于高速增长期，这个阶段的发展特点是增长率较高。在符合上述发展规律的同时，蜂窝移动电话的发展还不可避免地受到各种环境条件的影响，在不同的环境条件作用下，将导致不同的发展历程。因此，对于预测期内环境条件的分析是很重要的。今后几年内蜂窝移动通信的发展环境主要有以下特点：（1）经济持续高速增长，人民生活水平步入小康阶段；（2）通信支出占个人收入的比例逐渐上升；（3）人们的流动性增强，对移动通信的需求不断增长；（4）竞争日趋激烈；（5）包括手机在内的通信设备成本不断降低；（6）业务不断丰富；（7）网络服务质量不断提高；（8）个人用户成为主体。可以预见，蜂窝移动电话市场还会在一定时期内保持较高的增长速度，并逐渐向稳定发展阶段过渡。（）2006-2010 年联通秦皇岛海港区 CDMA 用户预测a)移动用户预测方法移动用户预测可采用以下几种方法:(1) 趋势外推法精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业趋势外推法是研究事物发展渐进过程的一种统计预测方法。 当预测对象依时间变化呈现某种上升或下降的趋势,并且无明显的季节波动,又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时,就可以时间为自变量,时序数值(如本预测中的用户数)为因变量,建立趋势模型。其主要优点是可以揭示事物发展的未来,并定量估计其功能特性。(2) 回归预测法回归预测法是根据两个或多个变量数据(如人均国内生产总值和移动电话用户数)所呈现的趋势分布关系,采用适当的计算方法,找到它们之间特定的经验公式,然后根据其中一个变量的变化来预测另一个变量的发展变化。(3) 普及率法移动电话人口普及率预测法结合类比分析,找出类似城市发展的趋势来推及自身发展的趋势。b) 移动用户预测(1) 人口规模和人均 GDP 预测通信网的发展规划应以规划期内人口的增长及分布情况为基础。下面首先对规划期内的秦皇岛人口发展做出预测。人口预测主要是根据历年人口统计情况、参照历年秦皇岛统计年鉴进行测算。如图 3.1所示，秦皇岛各年份人口情况及 GDP 统计表。表表 3. .1 各年份人口情况及人均各年份人口情况及人均 GDP年份1996200020012002200320042005人口(万)261.16266.2902268.1953270.4554273.2929275.8227278. .6441人人 GDP（元）（元）6489795282518960102511248714782由此可见秦皇岛个年人口逐渐增多， 05 年后开是增长缓慢有降低趋势。 为了尽可能准确地预测 2006 年以后的年增长率，把 96 年2006 年的增长率增长值取平均,可得出后面每年的年增长率,进而得出人口数,再按市镇及乡村人口的发展趋势分配出相应人口数。根据2007 年秦皇岛市计年鉴秦皇岛是人口控制在 300 万以内，根据秦皇岛市精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业统计局发布的秦皇岛市 2006 年国民经济和社会发展统计公报，全市人口得到基本控制，人口自然增长率为 0.485%，秦皇岛海港区 20062010 年人口预测表如图 3.2 所示。表表 3. .2 秦皇岛海港区秦皇岛海港区 2006-2010 年人口预测表年人口预测表( (人口单位人口单位: :万万) )年份20062007200820092010海港区人口54.597256.481458.365460.065661.7656秦皇岛人口280.54281.90283.27284.64286.02(2) 2006 年底-2010 年底秦皇岛海港区移动用户总量预测预测思路是先得出秦皇岛海港区移动用户总数， 再推出联通秦皇岛分公司数字移动通信用户的市场占有率，通过对新增用户中 CDMA 用户所占比例的预测，从而得出联通秦皇岛公司 CDMA 移动用户数在 2006-2010 年间的预测值。(a) 移动用户发展趋势通信业务发展过程,用“成长曲线”来描述,大体要经历三个阶段。即起步、起飞和平稳发展阶段。最初,网络规模较小,用户数增长缓慢,即“起步时期”。经过一段时间的发展,随着人们对此业务的了解和认同,开始出现普遍的使用需求,这一时期,用户增长速度很高,即“起飞时期”。再经过一个时期的高速发展,普遍的需求得到满足后,电话发展进入相对 “平稳发展时期” ,即增长速度趋缓,进入基本饱和期。 上述情况见图 3.1。Y（用户）图图 3. .1移动用户发展趋势移动用户发展趋势t(年)下面的图表列出了日本和香港历年移动用户发展数据。可以看出,1995 年以前日本移动用户发展趋势较缓慢