WCDMA无线网络规划中的传播模型修正

poorman

无线信道是一种传输特性很差的信道。无线移动信道的建模问题，一般是在经验传播模型的基础上，经过大量实地测量，采用统计的方法对经验传播模型进行修正。

    在WCDMA系统的网络规划中，最为首要的问题是在WCDMA的工作频段下预测接收信号的场强，也就是如何通过传播模型计算2000MHz频段的电波传播损耗。从实际的测试可以看到，原来的通用的传播模型，如COST231模型，仍然适用于WCDMA频段，但是需要进行修正。

    1传播模型的修正

    由于经验传播模型的传播环境与实际的应用环境有差异，因此在WCDMA网络的建设地区进行典型环境的电波传播测试，并利用测试数据修正COST231传播模型，以提高传播预测的准确性是非常必要的。在传播模型的修正过程中要注意以下问题。

    1.1测试站址的选择

    尽可能选择服务区内具有代表性的传播环境，对不同的典型传播环境如密集城区、一般城区、农村、开阔地、道路等等，应分别设置测试站点，测试站点的天线最好比周围200米范围内的障碍物高出5米以上，对每一种典型环境最好有三个以上的测试站点，尽可能消除位置因素。

    1.2确定测试站点相关参数

    可以采用全向天线进行测试，也可以选用波束宽度为90度或135度的定向天线进行测试，基站天线的有效高度可以在4~50米之间，移动台天线的高度一般在1~2米之间。

    1.3确定测试路线

    每次开始测试前要计划好测试路线，测试路线的选择应该保证能够得到不同距离、不同方向的测试数据，尽可能要经过各种地形地物，测试路线直接关系到测试数据的准确性，可以有2种方法，一种是走“8”字形的测试路线，一种是走螺旋形的测试路线，当然在具体实践中还要根据实际条件选择允许的测试路线。

    1.4对电子地图要求

    移动通信所使用的电子地图包括地形高度、地物、街道矢量、建筑物等对电波传播有影响的地理信息，这些信息是传播模型修正的基础数据。在选用电子地图时，还必须注意电子地图的精度要求，一般在农村地区做传播模型修正需要50米或者100米精度的电子地图，城市和近郊则需要20米以上精度的电子地图，密集城区可能需要5米精度的电子地图才行。

    1.5测试车速的要求

    在路测过程中，需要从接收信号中去除瑞利衰落的影响，但又不能把阴影衰落的影响去除，经验的测试数据量是在40个波长的距离内应该有36到50个测试数据。测试点太少不能有效去除瑞利衰落的影响，测试点太多，则会去除阴影衰落的影响。在使用测试车的情况下，要考虑测试设备和测试车速的关系。例如，对2140MHz，波长为0.14米，如果测试设备每秒采样32个数据，则合理的车速为12.6~17.5公里/小时。所以高速的测试设备可以允许较宽的车速范围，同时也可以保证测试结果的有效性。

    1.6将无效的数据过滤

    考虑到接收机的接收灵敏度，需将接收灵敏度范围之外的数据过滤掉。在基站附近，接收功率主要受基站附近的建筑物和街道走向的影响，因此离基站很近的测试数据不能用于修正传输模型。另外，在有效距离内，最好具有相似的单一人为环境，如密集城区环境或一般城区环境。

    1.7考虑街道“波导效应”对测试数据的影响

    由于电波传播测试一般是在街道上测试的，但街道上存在“波导效应”：平行于传播方向的信号强度比垂直于传播方向的信号强度高出10dB左右。由于传播模型不是只应用于预测道路上的传播情况，与道路相关的因素应该去掉，否则会导致修正后的传播模型整体偏大或偏小。如果不做去掉街道因素的工作，则测试数据中平行于传播方向的街道采样数据和垂直于传播方向的街道采样数据最好有相同的比例，即使这样要求，街道效应还是难以完全消除。

    2武汉烽火移动通信有限企业的传播模型修正工具WCARD

    W-CARD（ComputerAidedRadioCoverage Design System for WCDMA）是基于武汉烽火移动通信有限企业多年的WCDMA网络经验开发的用于无线网络规划和优化的商业化App。在中国的WCDMA试验网进行了广泛的应用，取得了很好的效果，保证了试验网的质量。

    在保证服务质量的同时降低成本是提高运营商竞争力的关键。烽火移动的网络规划工具W-CARD，利用准确的系统模型，不断提高网络规划的准确性，大幅度减少运营商的设备支出和网络规划周期。

    WCARD可以应用于网络规划和网络后期维护的全过程。特别是在覆盖规划、系统安装和地区巡查等工作中，充分考虑使用的方便性和高效性，发挥最高的设备效益。具体说来有如下几个方面：

    2.1路测2G系统的覆盖预测3G系统的覆盖

    W-CARD可以通过对成熟的2G系统进行覆盖测试，或者直接利用2G系统的真实覆盖数据，进行3G系统的覆盖预测，可以避免在电波传播模型修正过程中需要的实地架设测试设备的繁琐工作，同时也可以使用最充分的真实数据。

    2.2可以根据需要在一个小区设置多个传播模型

    真实的传播环境中往往有建筑物阻挡的情况，普通的规划工具由于在一个小区内只能设置一个传播模型，所以根据规划结果建设网络，往往在阻挡处造成掉话现象，从而需要添加新的基站，这样会造成很多浪费。W-CARD通过多个传播模型的设置可以有效避免这种情况的出现，从而使规划一步到位，保证规划的质量。