第1部分 概述 1
第1章 现代无线网络的建模和规划方法 1
1.1 无线网络规划的发展历程 1
1.2 建模方法的重要性和局限性 3
1.3 手动规划和自动规划 5
参考文献 7
第2章 UTRA RDD无线接口概述 8
2.1 CDMA网络概述 8
2.2 UTRA FDD空中接口 11
2.2.1 扩频码 11
2.2.2 公共物理信道 17
2.2.3 专用物理信道 23
2.3 UTRA FDD关键机制 24
2.3.1 小区呼吸和软容量 24
2.3.2 干扰和功率控制 27
2.3.3 软切换和压缩模式 28
2.4 参数规划 30
2.4.1 信号路径参数 30
2.4.2 功率分配 31
2.4.3 系统设置 31
参考文献 32
第3章 频谱和业务 33
3.1 频谱问题 33
3.1.1 UMTS频谱需求 34
3.1.2 UMTS频谱确定 35
3.1.3 UMTS陆地通信部分的频谱安排 36
3.1.4 运营商频谱需求 41
3.2 业务特点和特性 42
参考文献 49
第4章 未来发展趋势 51
4.1 引言 51
4.2 即将得到商用的系统 52
4.2.1 UTRA TDD 52
4.2.2 TD-SCDMA 54
4.2.3 卫星系统 55
4.3 覆盖增强技术 57
4.3.1 超高站（UHS） 58
4.3.2 高纬度平台系统（HAPS） 58
4.4 容量增强技术 58
4.4.1 分层小区结构（HCS） 59
4.4.2 高速下行链路分组接入（HSDPA） 60
4.4.3 高速上行链路分组接入（HSUPA） 61
4.4.4 正交频分调制（OFDM） 61
4.5 异构方式 62
4.5.1 无线局域网 62
4.5.2 无线城域网（WiMAX） 63
4.6 小结 63
参考文献 64
第2部分 建模 66
第5章 传播模型 66
5.1 宽带CDMA系统的无线信道 66
5.1.1 电磁波传播 66
5.1.2 宽带无线信道特性 70
5.1.3 WCDMA系统模型中的确定性方法介绍 72
5.1.4 确定性方法：性能比较 76
5.2 经验和确定性模型在微微蜂窝规划中的应用 78
5.2.1 室内建模技术 78
5.2.2 室外到室内建模技术 79
5.3 经验和确定性模型在微蜂窝规划中的应用 82
5.3.1 COST 231 Walfisch-Ikegami模型 82
5.3.2 曼哈顿模型 85
5.3.3 其他微蜂窝传播模型 86
5.4 经验和确定性模型在宏蜂窝规划中的应用 87
5.4.1 修正Hata模型 88
5.4.2 其他模型 89
5.5 干扰信号的传播模型 92
5.5.1 ITU-R 1546模型 92
5.5.2 ITU-R 452模型 98
5.5.3 修正Hata模型中的统计数据 101
5.6 无线传播模型校准 102
5.6.1 调整算法 104
5.6.2 单一和多斜率逼近方法 106
附录 反累积正态分布函数的计算 108
参考文献 109
第6章 UMTS无线网络的理论模型 114
6.1 天线建模 114
6.1.1 移动终端天线建模 116
6.1.2 基站天线建模 117
6.2 链路级模型 121
6.2.1 链路模型与其他模型的关系 122
6.2.2 链路级仿真 123
6.2.3 链路级接收机元件 125
6.2.4 链路级接收机检测器 127
6.3 容量分析 133
6.3.1 单小区系统容量 133
6.3.2 下行链路功率受限容量 133
6.3.3 上行链路功率受限容量 135
6.4 静态系统级模型 137
6.4.1 链路级因素 139
6.4.2 传播数据 140
6.4.3 设备建模 141
6.4.4 发射功率和功率控制 143
6.4.5 业务和用户特性 145
6.4.6 软切换 146
6.4.7 完整模型 147
6.4.8 静态系统级网络模型的应用 148
6.4.9 小区级功率控制 152
6.4.10 解方程组 156
6.5 动态系统级模型 161
6.5.1 静态模型和动态模型之间的异同 161
6.5.2 一般的系统模型 162
6.5.3 输入／输出参数 162
6.5.4 移动性模型 164
6.5.5 业务模型 165
6.5.6 路径损耗模型 167
6.5.7 阴影衰落模型 168
6.5.8 小尺度衰落建模 169
6.5.9 SIR计算 170
参考文献 172
第7章 业务建模目标和方法 177
7.1 业务建模目标 177
7.1.1 新业务的规划 177
7.1.2 网络基础设施演进 178
7.1.3 预算 178
7.2 业务建模方法 179
7.2.1 趋势外推的统计方法 179
7.2.2 标竿法和驱动力法 181
7.2.3 详细的定量方法 181
7.2.4 其他定性方法 182
参考文献 183
第3部分 规划 184
第8章 移动网络业务规划的基本原理 184
8.1 过程描述 184
8.1.1 市场分析和预测 184
8.1.2 系统建模 186
8.1.3 财务问题 187
8.1.4 建议 187
8.2 技术投资计算 188
8.2.1 CAPEX计算方法 188
8.2.2 OPEX计算方法 193
8.2.3 驱动力的角色：健全检验 194
8.3 收入及非技术相关投资的计算 195
8.3.1 输入参数和假设 195
8.3.2 收入计算方法 196
8.3.3 非技术相关的投资 196
8.4 业务规划结果 197
8.4.1 业务规划输出参数 197
8.4.2 业务规划评估方法 198
参考文献 199
第9章 网络特征的基本原理 200
9.1 功率估计 200
9.1.1 功率和移动台到归属基站之间距离的关系 200
9.1.2 功率和业务负载的关系 204
9.2 网络容量分析 208
9.2.1 不规则基站分布网格 208
9.2.2 不合适的天线方位角设置 210
9.3 仿真计算所需的最小网络规模 211
参考文献 216
第10章 实际无线接入网络设计的基本原理 217
10.1 引言 217
10.1.1 定义 217
10.1.2 规模估算 217
10.1.3 规划 219
10.1.4 建设和初始优化 219
10.1.5 运营和运营中优化 219
10.1.6 扩容 219
10.2 输入参数 219
10.2.1 基站分类 220
10.2.2 硬件参数 220
10.2.3 环境特性 228
10.2.4 技术要点 229
10.3 网络规模估算 236
10.3.1 覆盖和容量 236
10.3.2 小区覆盖 238
10.3.3 小区爱尔兰容量 247
10.4 详细的网络规划 249
10.4.1 站间距和天线高度 250
10.4.2 站点选址 253
10.4.3 扇区化 255
10.4.4 天线和扇区方向 258
10.4.5 电子下倾和机械下倾 259
10.4.6 HCS的时间方面特征 262
参考文献 268
第11章 UMTS的兼容性 272
11.1 干扰场景 273
11.1.1 UMTS和其他系统之间的干扰 273
11.1.2 系统内干扰 276
11.2 兼容性计算方法 277
11.2.1 兼容性计算的原理 278
11.2.2 最小耦合损耗（MCL）方法 281
11.2.3 蒙特卡罗（MC）方法 283
11.2.4 用于兼容性计算的传播模型 285
11.2.5 兼容性计算的UTRA基站特性 286
11.3 同系统内部的电磁兼容性 290
11.4 不同系统之间的电磁兼容性 292
11.4.1 UMTS TDD和DECT WLL之间的干扰 293
11.4.2 UMTS和射电天文业务之间的兼容性 294
11.4.3 UMTS和MMDS之间的兼容性 296
11.5 跨国界协调 297
11.5.1 协调的原则 297
11.5.2 用于协调计算的传播模型 298
11.5.3 优先频率的应用 299
11.5.4 优先扰码的使用 300
11.5.5 协调协议示例 303
参考文献 306
第12章 网络设计专题 309
12.1 网络基础设施共享 309
12.1.1 网络共享方法 309
12.1.2 法律问题 313
12.1.3 共享的动力 314
12.2 相邻信道干扰控制 315
12.3 超高站部署的基本原理 318
参考文献 321
第4部分 优化 322
第13章 UMTS无线网络优化基础 322
13.1 无线网络自动优化 323
13.2 优化对象及其原因 324
13.3 优化结果分析 325
13.3.1 基于位置的信息 326
13.3.2 扇区和网络统计数据 328
13.3.3 成本和优化投入 329
参考文献 330
第14章 网络自动优化理论 331
14.1 引言 331
14.1.1 从实践到优化模型 331
14.1.2 优化技术 334
14.2 静态模型的优化参数 337
14.2.1 基站选址及其配置 338
14.2.2 天线相关参数 339
14.2.3 CPICH功率 342
14.3 优化目标和目标函数 344
14.3.1 覆盖 344
14.3.2 容量 345
14.3.3 软切换区域和导频污染 347
14.3.4 运行成本 347
14.3.5 组合和进一步的发展 347
14.3.6 其他实际中和技术上的限制 348
14.3.7 目标函数属性的样例 348
14.4 采用进化算法的网络优化 354
14.4.1 遗传算法 355
14.4.2 进化策略 357
14.4.3 对于倾斜角和公共导频信道的遗传算法的实际应用 360
14.5 无需仿真的优化 366
14.5.1 基于几何学的参数配置方法 366
14.5.2 覆盖驱动方法 368
14.5.3 高级模型 369
14.5.4 期望耦合矩阵 372
14.6 算法的比较和适应性 374
14.6.1 一般策略 375
14.6.2 方法的讨论 375
14.6.3 各种方法的组合 376
参考文献 376
第15章 自动网络设计 380
15.1 UMTS网络优化的关键挑战 380
15.1.1 问题描述 380
15.1.2 UMTS网络和GSM网络的覆盖匹配 380
15.1.3 支持高比特速率的数据业务 382
15.1.4 同时处理UMTS和GSM两种网络 383
15.2 网络优化的工程实例分析 384
15.2.1 网络实例描述 384
15.2.2 预商用（未加载）网络的优化 385
15.2.3 加载网络的优化 391
15.3 案例分析：基站位置和基站参数的优化 398
15.3.1 数据设置 399
15.3.2 优化方法 400
15.3.3 优化结果 402
15.3.4 小结 405
参考文献 406
第16章 UMTS网络中RRM参数的自动调整 407
16.1 引言 407
16.2 控制网络质量的无线资源管理 408
16.3 RRM参数的自动调整 410
16.3.1 自动调整的参数选择 410
16.3.2 自动调整的目标选择 411
16.3.3 模糊逻辑控制器（FLC） 412
16.3.4 案例分析：宏分集自动调整 414
16.4 自动调整过程的优化策略 417
16.4.1 采用粒子群法的离线优化 417
16.4.2 使用强化学习法的在线优化 423
16.5 小结 427
参考文献 427
第17章 UTRAN传输网络规划和优化 429
17.1 引言 429
17.1.1 UTRAN概述 429
17.1.2 UTRAN传输基础设施的要求 430
17.2 UTRAN传输基础设施的协议解决方案 432
17.2.1 当前3G网络中ATM层协议的主要考虑因素 432
17.2.2 未来3G传输的MPLS网络体系 445
17.2.3 向直接IP传输组网的演进 446
17.3 端到端传输的估算方法 448
17.3.1 Node B吞吐量估算 448
17.3.2 ATM网络的流量估算 453
17.3.3 IP网络的流量估算 455
17.4 UTRAN传输网络解决方案 458
17.4.1 专用线路 458
17.4.2 点到点系统 460
17.4.3 点到多点系统——LMDS 462
17.4.4 WiMAX可作为UTRAN回程解决方案 471
17.5 WiMAX在UTRAN中的有效应用 474
17.5.1 UTRAN体系中WiMAX估算 475
17.5.2 目前WiMAX技术的局限 476
17.6 UTRAN体系的低成本解决方案 476
17.6.1 无线规划 477
17.6.2 吞吐量计算 478
17.6.3 LMDS网络配置的优化方法 480
17.6.4 UTRAN体系的成本评估——软件实例 487
17.6.5 计算实例和结果分析 489
参考文献 495