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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 TDD52

4.2.2　TD-SCDMA54

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——LMDS462

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