CDMA系統(tǒng)的呼吸效應(yīng)與遠(yuǎn)近效應(yīng)

在CDMA系統(tǒng)中，由于它是一個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，所以小區(qū)的變化隨著用戶以及業(yè)務(wù)情況的變化發(fā)生著相應(yīng)的變化，這就產(chǎn)生了小區(qū)的呼吸效應(yīng)現(xiàn)象。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的用戶所在的位置不同以及用戶的移動(dòng)性特點(diǎn)，也必然產(chǎn)生了在網(wǎng)絡(luò)中存在由于用戶位置的遠(yuǎn)近而造成的遠(yuǎn)近效應(yīng)現(xiàn)象。

CDMA網(wǎng)絡(luò)與GSM網(wǎng)絡(luò)完全不同，由于不再把信道和用戶分開考慮，也就沒有了傳統(tǒng)的覆蓋和容量之間的區(qū)別。一個(gè)小區(qū)的業(yè)務(wù)量越大，小區(qū)面積就越小。因?yàn)樵?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/CDMA">CDMA網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)量增多就意味著干擾的增大。這種小區(qū)面積動(dòng)態(tài)變化的效應(yīng)稱為小區(qū)呼吸?？梢酝ㄟ^形象的例子加以說明，在一個(gè)房間中有許多客人，同時(shí)講話的人愈多就愈難聽清對(duì)話方的聲音。如果開始您還能同位于房間另一頭的熟人進(jìn)行交談，那么當(dāng)房間內(nèi)的嘈雜聲達(dá)到一定程度時(shí)您就根本無法聽明白對(duì)方的話。這說明談話區(qū)的小區(qū)半徑縮小了。通過這一點(diǎn)，我們能看出在對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，面對(duì)的是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)。

在規(guī)劃CDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)首先必須考慮網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容性，我們不可能像規(guī)劃GSM網(wǎng)絡(luò)那樣簡(jiǎn)單地給相關(guān)的小區(qū)增配頻率。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃初期就必須考慮一個(gè)確定的信號(hào)余量，在計(jì)算小區(qū)面積時(shí)，作為因業(yè)務(wù)量增多而產(chǎn)生干擾的補(bǔ)償。這表明從一開始就需要用較小的小區(qū)或者更多的基站建網(wǎng)，這也意味著投資成本的提高。如果業(yè)務(wù)量信號(hào)余量定得太小那就只能通過建造更多的基站來解決。我們必須注意到產(chǎn)生上述問題時(shí)，如果單一地提高發(fā)射功率，并不能解決因業(yè)務(wù)量增多而引起的接收信號(hào)的惡化。發(fā)射功率的提高只能改善某一小區(qū)的接收信號(hào)，其付出的代價(jià)是增加了對(duì)所有相鄰小區(qū)的干擾，從而影響了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。而且提高發(fā)射功率不能無限期地?cái)U(kuò)大CDMA小區(qū)的有效覆蓋范圍或容量。對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)來說發(fā)射功率提高一倍時(shí)，小區(qū)的容量只增加百分之十左右。發(fā)射功率的提高雖然增大了小區(qū)的有效覆蓋范圍，但是為滿足遠(yuǎn)程手機(jī)用戶的需要，必須超比例地提高發(fā)射功率，這必然影響到其他手機(jī)用戶的通話質(zhì)量。

發(fā)射功率和小區(qū)容量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是漸進(jìn)式的，所以我們必須降低網(wǎng)絡(luò)的滿載率。小區(qū)的負(fù)載達(dá)到飽和的具體參數(shù)取決于各種不同的業(yè)務(wù)，當(dāng)然也與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商愿意承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。一般來說，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)滿載因子預(yù)設(shè)為百分之六十，這一點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中也有體現(xiàn)，與通過規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常打入60％的負(fù)載的概念是一致的。在此小區(qū)呼吸效應(yīng)得到了應(yīng)用，相鄰小區(qū)之間可以相互補(bǔ)償負(fù)載容量，我們稱之為軟負(fù)荷。由于成本原因，我們不能大規(guī)模地增加網(wǎng)絡(luò)的容量，對(duì)將來數(shù)據(jù)傳輸量很高的CDMA業(yè)務(wù)來講，服務(wù)小區(qū)從相鄰小區(qū)借用負(fù)載容量的概率隨數(shù)據(jù)傳輸量的增大而增加。小區(qū)覆蓋范圍隨區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)強(qiáng)度而變化的現(xiàn)象就是所謂的“呼吸效應(yīng)”，CDMA網(wǎng)由于區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)強(qiáng)度是隨機(jī)變化的，因此“呼吸效應(yīng)”始終存在，由于此效應(yīng)會(huì)因小區(qū)的收縮而形成“覆蓋漏洞”，即盲區(qū)，所以在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)注意此問題。在呼吸效應(yīng)中，可能大家會(huì)對(duì)呼吸效應(yīng)對(duì)直放站的影響有疑問。通常，由于直放站輸出功率是不變的，因此“呼吸效應(yīng)”不影響輸出功率大小，但會(huì)影響覆蓋范圍。

在呼吸效應(yīng)的應(yīng)用中，還需要注意，呼吸效應(yīng)通常伴隨著切換問題發(fā)生，所以我們?cè)陉P(guān)注呼吸效應(yīng)的同時(shí)，也要注意切換區(qū)域大小的設(shè)置問題，如果切換區(qū)域過大，必然造成接入時(shí)間長(zhǎng)、尋呼響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)甚至掉話等問題的發(fā)生。如果切換區(qū)域過小，可能就出現(xiàn)“覆蓋漏洞”現(xiàn)象。所以在呼吸效應(yīng)問題上我們要結(jié)合切換問題一起研究。

在CDMA系統(tǒng)中，另一個(gè)典型的問題就是“遠(yuǎn)近效應(yīng)”現(xiàn)象，因?yàn)橥恍^(qū)的所有用戶分享相同的頻率，所以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說，每個(gè)用戶都以最小的功率發(fā)射信號(hào)顯得極其重要。房間里只要有一個(gè)人高聲叫嚷，就會(huì)妨礙其他在座客人的交流。在CDMA網(wǎng)絡(luò)中可以通過調(diào)整功率來解決這一問題。但我們還會(huì)遇到這問題的另一種情況，當(dāng)某一用戶遠(yuǎn)離基站時(shí)必須得到很大一部分發(fā)射功率，以至供給其他用戶的功率發(fā)生緊缺。這意味著小區(qū)容量與用戶的實(shí)際分布情況有關(guān)。當(dāng)用戶密度很大時(shí)，可以用統(tǒng)計(jì)平均值解決這個(gè)問題，而當(dāng)用戶數(shù)量很小時(shí)，則必須通過模擬方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。就遠(yuǎn)近效應(yīng)問題來講，與呼吸效應(yīng)一樣，由于用戶的不固定性是時(shí)刻存在的，在一定意義上來講，遠(yuǎn)近效應(yīng)問題也影響系統(tǒng)的容量。系統(tǒng)增加一個(gè)呼叫，就意味著這個(gè)用戶對(duì)其他的用戶造成了干擾，需要進(jìn)行功率控制來克服這個(gè)用戶帶來的干擾，當(dāng)這個(gè)過程增加到了功率無法克服的時(shí)候，則無法發(fā)起一個(gè)新的呼叫，這時(shí)候系統(tǒng)的容量就達(dá)到了“極限”。當(dāng)然語音的活動(dòng)情況也將影響到功率控制的調(diào)整，而功率控制又影響到系統(tǒng)的容量，所以我們也可以說CDMA系統(tǒng)的容量是個(gè)軟容量。

CDMA系統(tǒng)在很多方面具有其他系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，而目前網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化尚需進(jìn)一步改善，這樣才可以使CDMA網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來。這就需要我們?cè)趯?duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的過程中，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)分析解決，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)優(yōu)化提供更可靠的依據(jù)。

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