CDMA呼吸效應與遠近效應

在CDMA系統中，由于它是一個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò )，所以小區的變化隨著(zhù)用戶(hù)以及業(yè)務(wù)情況的變化發(fā)生著(zhù)相應的變化，這就產(chǎn)生了小區的呼吸效應現象。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )中的用戶(hù)所在的位置不同以及用戶(hù)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(hù)位置的遠近而造成的遠近效應現象。

　　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(hù)分開(kāi)考慮，也就沒(méi)有了傳統的覆蓋和容量之間的區別。一個(gè)小區的業(yè)務(wù)量越大，小區面積就越小。因為在CDMA網(wǎng)絡(luò )中業(yè)務(wù)量增多就意味著(zhù)干擾的增大。這種小區面積動(dòng)態(tài)變化的效應稱(chēng)為小區呼吸?？梢酝ㄟ^(guò)形象的例子加以說(shuō)明，在一個(gè)房間中有許多客人，同時(shí)講話(huà)的人愈多就愈難聽(tīng)清對話(huà)方的聲音。如果開(kāi)始您還能同位于房間另一頭的熟人進(jìn)行交談，那么當房間內的嘈雜聲達到一定程度時(shí)您就根本無(wú)法聽(tīng)明白對方的話(huà)。這說(shuō)明談話(huà)區的小區半徑縮小了。通過(guò)這一點(diǎn)，我們能看出在對網(wǎng)絡(luò )規劃時(shí)，面對的是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò )。

　　在規劃CDMA網(wǎng)絡(luò )時(shí)首先必須考慮網(wǎng)絡(luò )的擴容性，我們不可能像規劃GSM網(wǎng)絡(luò )那樣簡(jiǎn)單地給相關(guān)的小區增配頻率。網(wǎng)絡(luò )規劃初期就必須考慮一個(gè)確定的信號余量，在計算小區面積時(shí)，作為因業(yè)務(wù)量增多而產(chǎn)生干擾的補償。這表明從一開(kāi)始就需要用較小的小區或者更多的基站建網(wǎng)，這也意味著(zhù)投資成本的提高。如果業(yè)務(wù)量信號余量定得太小那就只能通過(guò)建造更多的基站來(lái)解決。我們必須注意到產(chǎn)生上述問(wèn)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的惡化。發(fā)射功率的提高只能改善某一小區的接收信號，其付出的代價(jià)是增加了對所有相鄰小區的干擾，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(wú)限期地擴大CDMA小區的有效覆蓋范圍或容量。對CDMA網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)發(fā)射功率提高一倍時(shí)，小區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的有效覆蓋范圍，但是為滿(mǎn)足遠程手機用戶(hù)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用戶(hù)的通話(huà)質(zhì)量。

　　發(fā)射功率和小區容量之間的對應關(guān)系是漸進(jìn)式的，所以我們必須降低網(wǎng)絡(luò )的滿(mǎn)載率。小區的負載達到飽和的具體參數取決于各種不同的業(yè)務(wù)，當然也與網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商愿意承擔的風(fēng)險有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，設計網(wǎng)絡(luò )時(shí)滿(mǎn)載因子預設為百分之六十，這一點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò )建設初期對網(wǎng)絡(luò )規劃設計中也有體現，與通過(guò)規劃設計軟件進(jìn)行設計時(shí)，通常打入60%的負載的概念是一致的。在此小區呼吸效應得到了應用，相鄰小區之間可以相互補償負載容量，我們稱(chēng)之為軟負荷。由于成本原因，我們不能大規模地增加網(wǎng)絡(luò )的容量，對將來(lái)數據傳輸量很高的CDMA業(yè)務(wù)來(lái)講，服務(wù)小區從相鄰小區借用負載容量的概率隨數據傳輸量的增大而增加。小區覆蓋范圍隨區內業(yè)務(wù)強度而變化的現象就是所謂的“呼吸效應”，CDMA網(wǎng)由于區內業(yè)務(wù)強度是隨機變化的，因此“呼吸效應”始終存在，由于此效應會(huì )因小區的收縮而形成“覆蓋漏洞”，即盲區，所以在網(wǎng)絡(luò )規劃時(shí)，應注意此問(wèn)題。在呼吸效應中，可能大家會(huì )對呼吸效應對直放站的影響有疑問(wèn)。通常，由于直放站輸出功率是不變的，因此“呼吸效應”不影響輸出功率大小，但會(huì )影響覆蓋范圍。

　　在呼吸效應的應用中，還需要注意，呼吸效應通常伴隨著(zhù)切換問(wèn)題發(fā)生，所以我們在關(guān)注呼吸效應的同時(shí)，也要注意切換區域大小的設置問(wèn)題，如果切換區域過(guò)大，必然造成接入時(shí)間長(cháng)、尋呼響應時(shí)間長(cháng)甚至掉話(huà)等問(wèn)題的發(fā)生。如果切換區域過(guò)小，可能就出現“覆蓋漏洞”現象。所以在呼吸效應問(wèn)題上我們要結合切換問(wèn)題一起研究。

　　在CDMA系統中，另一個(gè)典型的問(wèn)題就是“遠近效應”現象，因為同一小區的所有用戶(hù)分享相同的頻率，所以對整個(gè)系統來(lái)說(shuō)，每個(gè)用戶(hù)都以最小的功率發(fā)射信號顯得極其重要。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(guò)調整功率來(lái)解決這一問(wèn)題。但我們還會(huì )遇到這問(wèn)題的另一種情況，當某一用戶(hù)遠離基站時(shí)必須得到很大一部分發(fā)射功率，以至供給其他用戶(hù)的功率發(fā)生緊缺。這意味著(zhù)小區容量與用戶(hù)的實(shí)際分布情況有關(guān)。當用戶(hù)密度很大時(shí)，可以用統計平均值解決這個(gè)問(wèn)題，而當用戶(hù)數量很小時(shí)，則必須通過(guò)模擬方法對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。就遠近效應問(wèn)題來(lái)講，與呼吸效應一樣，由于用戶(hù)的不固定性是時(shí)刻存在的，在一定意義上來(lái)講，遠近效應問(wèn)題也影響系統的容量。系統增加一個(gè)呼叫，就意味著(zhù)這個(gè)用戶(hù)對其他的用戶(hù)造成了干擾，需要進(jìn)行功率控制來(lái)克服這個(gè)用戶(hù)帶來(lái)的干擾，當這個(gè)過(guò)程增加到了功率無(wú)法克服的時(shí)候，則無(wú)法發(fā)起一個(gè)新的呼叫，這時(shí)候系統的容量就達到了“極限”。當然語(yǔ)音的活動(dòng)情況也將影響到功率控制的調整，而功率控制又影響到系統的容量，所以我們也可以說(shuō)CDMA系統的容量是個(gè)軟容量。

　　CDMA系統在很多方面具有其他系統無(wú)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)勢充分發(fā)揮出來(lái)。這就需要我們在對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，對發(fā)現的問(wèn)題及時(shí)分析解決，總結經(jīng)驗，為今后網(wǎng)絡(luò )的建設優(yōu)化提供更可靠的依據。