北京移动3G现场试验网方案.doc

中国移动通信公司北京市分公司中国移动通信公司北京市分公司 3g3g 现场试验网现场试验网 总体建设方案总体建设方案 中京邮电通信设计院中京邮电通信设计院 二二五年七月五年七月 目目 录录 第一部分：综述1 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 ii 页 一项目背景.1 1.1北京市概况.1 1.2北京移动本地网现状.1 1.2.1gsm 网总体情况1 1.2.2智能网现状 .2 1.2.3gprs 网现状.3 1.2.4典型市区情况统计 .3 二建网目的及项目内容.5 2.13g 现场试验网的目的 5 2.2项目内容.6 第二部分：无线接入网建设方案7 一wcdma 无线接入网及频率规划 .7 1.1wcdma 概述 .7 1.2无线接入网组成.8 1.3频率及扰码规划.9 1.3.1工作频段 .9 1.3.2频道间隔及中心频率位置 .9 1.3.3频率使用计划 10 1.3.4小区扰码规划 11 二wcdma 无线接入网建设原则 12 2.1覆盖区域的选择原则 12 2.2node b 站址选择和容量原则 .12 2.3站型选择原则 13 2.4天线设置原则 14 2.5rnc 分区原则 15 2.6与 gsm 网的切换原则 15 三网络指标和规划参数17 3.1覆盖概率17 3.2服务指标17 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 iii 页 3.2.1通信概率指标 17 3.2.2电路呼损 18 3.2.3bler 18 3.3传播模型及链路预算18 3.3.1传播模型 18 3.3.2链路预算 19 3.4用户分类及业务模型21 3.4.1用户分类 21 3.4.2话音业务模型 21 3.4.3数据业务模型 21 3.4.4规划参数 21 四建设方案22 4.1node b 建设方案 22 4.1.1设置方案 22 4.1.2方案比较 22 4.1.3node b 硬件配置23 4.1.4node b 天馈线选择23 4.2rnc 建设方案 24 4.3传输资源需求24 4.3.1iub 接口传输资源需求.24 4.3.2iu 接口传输资源需求24 4.4电源需求25 五3g 现场试验网建设其他问题 .26 5.1室内覆盖26 5.2多载波设计28 5.32g/3g 系统之间话务分担 28 5.4干扰协调29 5.4.1系统内干扰协调 29 5.4.2系统间干扰协调 30 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 iv 页 5.5改善无线覆盖和容量的技术手段30 5.5.1改善下行链路功能 30 5.5.2改善上行链路功能 31 5.5.3改善上/下行链路功能 .32 5.6wcdma 和 2g 的共存 .32 5.6.1共站址 32 5.6.2共室内分布系统 33 5.6.3共传输 33 5.7wcdma 和 wlan 的联合建设 .34 5.7.1为什么提供 wlan 与 wcdma 系统的交互 .34 5.7.2系统体系结构 35 5.7.2.1 基本结构 .35 5.7.2.2 重用现有漫游基础设施的体系结构35 5.7.3使用 map 骨干网用于 wlan 接入 .36 5.7.3.1 认证和漫游36 5.7.3.2 鉴权37 5.7.4计费 37 5.7.4.1 后台计费37 5.7.4.2 在线计费38 第三部分：核心网建设方案.39 一标准制式和协议版本选择39 1.1标准制式的选择39 1.2协议版本的选择39 1.3试验网中开放的业务分析45 1.3.1移动数据业务类型 45 1.3.2移动数据业务收入预测 46 1.3.3业务开放策略 47 1.3.4北京移动建设 3g 试验网可考虑开放的业务种类及渗透率 .47 二采用 r99 版本标准核心网网络结构49 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 v 页 三北京移动网核心网的演进52 3.1核心网电路域节点的演进52 3.1.1移动端局 msc 的演进 52 3.1.2hlr 设备的演进.53 3.1.3独立关口局 gmsc 的演进 .54 3.1.4其他电路域网元节点的演进 54 3.2核心网分组域节点的演进54 3.2.1sgsn 的演进54 3.2.2ggsn 的演进55 3.2.3cg 的演进56 3.2.4其他设备的演进 56 四北京移动 3g 试验网核心网络建设规模分析.57 4.1用户预测57 4.2核心网络建设规模分析58 五北京移动 3g 试验网建设方案.60 5.1电路域建设方案60 5.1.1网元节点的设置 60 5.1.1.1 msc 的设置60 5.1.1.2 hlr 的设置61 5.1.1.3 gmsc 的设置.63 5.1.1.4 其他设备的设置 .63 5.1.2网络组织 63 5.1.2.1 网络组织原则 .63 5.1.2.2 北京移动 3g 试验网核心网电路域组织原则 64 5.2分组域建设方案65 5.2.1网元节点的设置 65 5.2.1.1 sgsn 的设置.65 5.2.1.2 ggsn 的设置.66 5.2.2网络组织 66 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 vi 页 5.2.2.1 网络组织原则 .66 5.2.2.2 北京移动 3g 试验网核心网分组域组织方案 67 第四部分：业务平台建设方案.70 一3g 网络承载业务分析 .70 1.13g 业务综述 .70 1.23g 网络分阶段业务定位 .70 二业务平台建设方案72 2.1对现有业务系统的利用72 2.1.1短信网关 72 2.1.2wap 网关.72 2.1.3多媒体短消息中心 mmsc73 2.1.4移动梦网平台 73 2.1.5java 平台73 2.2本次试验网新建业务系统73 2.2.1移动可视电话系统建设方案 74 2.2.1.1 建设背景 .74 2.2.1.2 组网方案 .74 2.2.1.3 典型业务流程 .75 2.2.2流媒体系统建设方案 76 2.2.2.1 建设背景 .76 2.2.2.2 流媒体技术原理 .76 2.2.2.3 流媒体模型 .79 2.2.2.4 业务种类 .80 2.2.2.5 组网方案 .81 2.2.2.6 典型业务流程 .81 2.2.2.7 接口协议 .82 2.2.2.8 手机终端支持情况 .82 第五部分：项目投资估算.83 一无线接入网投资估算83 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 vii 页 1.1估算原则83 1.2估算结果83 二核心网投资估算85 2.1估算原则85 2.2估算结果85 第六部分：附录.86 附录 1：链路预算表 .86 附录 2 .无线参数取定 .90 链路预算参数.90 设备参数取定.90 umts rb 相关参数.91 附录 3 .rrm 功能配置参数取定93 功率控制参数.93 切换参数.93 接入控制参数.96 附录 4 .node b 设置信息.97 附录 5 .rnc 分区方案.102 附录 6 .node b 硬件配置105 附录 7 .iub 接口资源传输需求.108 附录 8 .iu 接口业务量111 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 1 页 第一部分：综述第一部分：综述 一一 项目背景项目背景 1.11.1北京市概况北京市概况 北京位于北纬 3956，东经 11620；西北毗临山西，内蒙古高原， 南与华北大平原相接，东近渤海。市中心海拔 43.71 米；总面积 16808 平方公 里，市区面积 735 平方公里。西、北、东三面环山，山地约占全市面积的 2/3；主要河流有永定河、潮白河、北运河等。 北京是中华人民共和国的首都，是中央人民政府的直辖市，是全国的政治 中心、文化中心、金融决策中心和国际交往中心，同时也是中国北方工商业最 发达的大都会。按中央对北京的要求，北京将建成经济繁荣、社会安定和各项 公共服务设施、基础设施及生态环境达到世界一流水平的历史文化名城和现代 化国际城市。北京市户籍人口 1077 万，每天还有 300 万以上的流动人口。行政 区划北京市下辖 11 个区、7 个县。城区：东城区、西城区、崇文区、宣武区； 近郊区：朝阳区、海淀区、丰台区、石景山区、通州区；远郊区：门头沟区、 房山区；远郊县：昌平县、顺义县、大兴县、平谷县、怀柔县、密云县、延庆 县。 1.21.2北京移动本地网现状北京移动本地网现状 1.2.11.2.1gsmgsm 网总体情况网总体情况 （1）无线接入网 目前北京市 gsm 网络情况大致如下：gsm900 共 95 个频点,采用 4*3 的频率 复用方式；dcs1800 共 75 个频点，采用 1*3 的频率复用方式。其单机话务量为 0.0089 爱尔兰。网络服务质量情况为无线接通率 99.9，掉话率为 0.86。 北京移动的整个无线网络基本不采用分层组网方案，但城区与郊区的站高 有所不同。gsm900 与 dcs1800 的建设思路有所区分，一般 gsm900 属于覆盖型 站和容量型站，而 dcs1800 完全属于容量型站，微蜂窝主要用于室内覆盖。话 务的分配采取静止用户的尽量保留在室内，gsm900 与 dcs1800 采用平均分担的 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 2 页 方式。 北京市区基本已经达到全覆盖，主要交通要道的覆盖率已经达到 100， 室内重要场所和主要旅游景点的覆盖率为 99%，室内覆盖还在不断的完善。 重要高速和平原国道的覆盖在今年之后可以达到 100。 北京地区四环以内的话务占全网话务的 60左右，其平均的话务密度约在 150200erl/km2 之间。而最高地区的话务主要分布在阜成门地区、安贞地区、 工体地区、国展地区等，话务密度在 500800erl/km2 之间。 （2）核心网 目前北京 gsm 本地网由 32 个移动端局 msc，18 个 hlr 组成，全网总系统容 量达到 810 万用户，全部采用 nokia 公司的设备，硬件平台采用 nokia dx200，软件版本部分设备采用 m10 版本，部分设备采用 m11 版本；共建设了 8 个移动关口局 gmsc，采用 nokia 公司提供的 dx200 设备，软件版本全部采用 m11；中国移动长途汇接网在北京本地网内共建设 4 个一级汇接中心 tmsc，均 采用西门子公司提供的 ewsd 设备；中国移动七号信令网在北京本地网内建设了 1 对高级信令转接点 hstp 设备，分别由上海贝尔公司和华为公司提供。 北京本地网内移动端局 msc 采用网状相连结构，本地移动用户之间的话务 量通过端局之间设置的直达电路疏通；所有移动端局与 8 个关口局设置直达电 路，用于疏通本地移动用户至其他运营商网络用户的话务；各移动端局均与 4 个一级汇接中心 tmsc1 设置直达电路，用于疏通移动用户的省际长途业务量。 北京本地网信令网组织采用直联与准直联混合方式，本地网内部分业务量 大或有切换关系移动端局之间设置直联信令链路，其余本地信令均由设置的 8 个独立关口局 gmsc 兼做本地网内信令转接点 stp 负责转接，省际信令业务由北 京 1 对高级信令转接点 hstp 负责疏通。 1.2.21.2.2智能网现状智能网现状 目前北京移动智能业务平台由 11 套业务控制点 scp 设备，总容量达到 1171 万用户，1 套容量为 1000 万用户的业务管理点 smp 设备，1 套容量为 3000 万的独立充值中心 vc 设备组成，均采用华为公司的设备。北京移动现网上所有 交换机通过升级均具备 ssp 功能，移动智能业务采用签约信息 csi 来触发，实 现了目标网结构。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 3 页 北京移动本地网内由独立设置的关口局 gmsc 兼做本地信令转接点，负责转 接部分本地信令消息，1 对高级信令转接点 hstp 负责转接省际信令业务。北京 移动各 scp 与 1 对 hstp 及兼做本地信令转接点的 gmsc 相连，通过移动七号信 令网传递 scp 与各 ssp 间的 cap 消息及与 vc 间的 inap 消息。 1.2.31.2.3gprsgprs 网现状网现状 （1）网络现状 中国移动 gprs 网络二期工程结束后，北京本地网内共建设了 2 个 sgsn 设 备，1 个采用 motorola 设备，硬件平台采用 cpx8000，容量为 14 万用户，1 个 为 nokia 设备，硬件平台采用 dx200，容量为 2.4 万用户；共建设有 3 套 ggsn 设备，采用 cisco 7206vxr 硬件平台，容量均为 9 万用户；共建设有 2 套计费 网关 cg 设备，其中 1 套为 motorola 设备，1 套为 nokia 设备；另外，北京本 地网内还建设了 1 套 dns 设备。 （2）gprs 业务量；市区内用户数和业务总量 市区内用户数约 46000，全网用户数约 57000；市区内用户业务总量约 2.88gb，全网业务总量约 3.22gb（无线侧数据量） 。 （3）gprs 静态和动态无线信道配置情况 表 1.1：北京市 gprs 信道配置情况 gprs专用信道数gprs可转换信道数 全网全网 1567619112 1.2.41.2.4典型市区情况统计典型市区情况统计 （1）高话务密度区面积、平均话务密度、占全网话务比例 北京地区四环以内的话务占全网话务的 60左右，其平均的话务密度约在 150200erl/km2 之间。而最高地区的话务主要分布在阜成门地区、安贞地区、 工体地区、国展地区等，话务密度在 500800erl/km2 之间。 （2）北京市区高端用户的比例，高端用户使用移动数据业务的简要情况 使用移动数据业务的用户其高端用户主要是 m-office 用户，目前已有 2 万， 平均每月每用户约 100mb 数据量。 （3）gsm900 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 4 页 频率复用方式：4*3 最小站距：250 米 基站最大载频配置：dcs888 信道利用率：31 （4）gsm1800 频率复用方式 1*3 覆盖情况：城区连续覆盖，郊区未连续。 站址选择：与 gsm900 共站 基站最大载频配置：444 吸收话务情况：29 信道利用率：32% 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 5 页 二二 建网目的及建网目的及项目内容项目内容 2.12.13g3g 现场试验网的目的现场试验网的目的 全球第三代移动通信系统的商用进程正在不断加快。自 2000 年以来，许多 国家已陆续通过拍卖等方式分配频率，颁发 3g 经营执照。在这样的国际大环境 下，中国移动通信公司也要为第三代移动系统的到来积极做准备。中国移动需 要新的频段和能更有效利用频率的技术以适应移动通信的发展，需要建设更先 进的网络平台以适应移动信息社会的到来，可以说，中国移动重视第三代既是 从长远的考虑，也是近期发展的紧迫需要。 3g 网络的引入将导致中国移动通信市场的竞争进入一个崭新的局面，3g 网 络及业务的建设，将是他们在未来竞争中占据有利形势的重要机会，失去 3g 上 的优势就意味着在未来竞争中处于劣势，直接影响运营商的生存空间。 就目前国内运营商而言，中国联通正在积极进行 cdma 2000 1x 网络的建设， 其业务能力大大优于 gsm/gprs 网络，可以说中国联通在 3g 的竞争中先走了一 步；中国电信、中国网通目前没有移动电信网，3g 网络建设是在一张白纸上进 行的，没有网络兼容 2g、3g 网络切换等问题；而中国移动目前建有大规模的 gsm/gprs 网络，这在进行 3g 网络建设时，技术上将面临较大的挑战。可以预 见中国移动在 2g 时代确立的网络上的优势将随着 3g 时代的到来受到前所未有 的考验。 经过长期的发展，北京移动通信公司已经成为成功的移动服务运营商，具 有丰富的经验以及网络资源和资金优势。面对当前的市场发展形势，北京移动 正在逐步从单一的移动话音业务运营商转变为综合业务运营商，在数据业务方 面已经开展了 wap 业务，并积累了一定的经验。北京移动建设 3g 网络、开展 3g 业务的条件已经成熟。 北京移动建设 3g 扩大规模试验网的目的就是为了积累 3g 网络规划优化经 验、工程建设经验，寻找适合于北京移动的 3g 业务开展模式及盈利模式，避免 在今后大规模建设 3g 商用网中走弯路，节省建设时间和成本。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 6 页 2.22.2项目内容项目内容 本项目着眼于未来，结合目前北京移动的实际情况，对北京移动 3g 网络建 设方案（包括 ran、cn、业务平台）进行了分析，并对建网投资进行了估算。 （1）无线接入网(ran) 分析了北京移动 wcdma 无线接入网的建网原则，提出了无线接入网的建设 方案，同时对室内覆盖、多载波设计、干扰协调、改善无线覆盖和容量的手段 等建网中的其他关键问题提出了参考解决方案。 （2）核心网（cn） 对北京移动 wcdma 网络的发展的技术方向，网络的演进方式进行了分析， 确定了网络发展的路标，并对北京移动在 3g 网络建设初期，网络的规模容量作 出了预测，对各种网络建设方案进行了分析，并对网络建设中可能出现的问题 提出了解决方案，为北京移动 3g 网络建设提供参考依据。 （4）业务平台 分析了 3g 网络承载的业务定位；在网络建设方案中，分析了对现有业务系 统的利用，同时提出了两个新建业务系统的方案：移动可视电话、流媒体。 （3）投资估算 提出了 wcdma 无线接入网和核心网的投资估算方法和原则，并根据建设方 案中的网络规模计算出了北京移动 wcdma 网络建设投资估算的结果。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 7 页 第二部分：无线接入网建设方案第二部分：无线接入网建设方案 一一 wcdmawcdma 无线接入网及频率规划无线接入网及频率规划 1.11.1wcdmawcdma 概述概述 wcdma 主要由欧洲 etsi 和日本 arib 提出，它的无线空中接口标准主要以 欧洲通用移动通信系统（umts）的陆地无线接入技术（utra）为基础，并通过 3gpp 将日本、韩国等提出的类似标准融合而成。 wcdma 系统支持宽带业务，可有效支持电路交换业务（如 pstn、isdn 网） 、 分组交换业务（如 ip 网） 。灵活的无线协议可在一个载波内对同一用户同时支 持话音、数据和多媒体业务，还可以通过透明或非透明传输块来支持实时、非 实时业务。wcdma 采用 ds-cdma 多址方式，码片速率是 3.84mbps，载波带宽为 5mhz。系统不采用 gps 精确定时，不同基站可选择同步和不同步两种方式，可 以不受 gps 系统的限制。在反向信道上，采用导频符号相干 rake 接收的方式， 解决了 cdma 中反向信道容量受限的问题。wcdma 采用了精确的功率控制，包括 基于 sir 的快速闭环、开环和外环三种方式。功率控制速率为 1500 次/秒，控 制步长 0.25db4db 可变，可有效满足抵抗衰落的要求。wcdma 还可采用一些 先进的技术，如自适应天线（adaptive antennas） 、多用户检测（multi-user detection） 、分集接收（正交分集、时间分集） 、分层式小区结构等，来提高整 个系统的性能。 wcdma 的技术优势如下： （1）业务灵活性 wcdma 允许每个 5mhz 载波处理从 8kbps 到 2mbps 的混合业务。另外，在同 一信道上既可处理电路交换业务也可以处理分组交换业务，利用在单一终端上 进行多个电路和分组交换连接，实现真正的多媒体业务。可以支持不同质量要 求的业务（例如话音和分组数据）并保证高质量和完美的覆盖。 （2）频谱效率 wcdma 能够高效利用可用的无线电频谱。由于它采用单小区复用技术，因 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 8 页 此不需要进行频率规划。利用分层小区结构、自适应天线阵列和相干解调（双 向）等技术，网络容量可以得到大幅提高。 （3）容量和覆盖范围 wcdma 射频收发信机能够处理的话音用户是典型窄带收发信机的 8 倍。每 个射频载波可处理 80 个同时话音呼叫，或者每个载波可处理 50 个同时的 internet 数据用户。在城市和郊区，wcdma 的容量差不多是窄带 cdma 的 2 倍。 （4）每个连接可提供多种业务 wcdma 符合 umts/imt-2000 要求。分组和电路交换业务可在不同的带宽内 自由地混合，并可同时向同一用户提供。每个 wcdma 终端能够同时接入多达 6 个不同业务，这些业务可以是话音或者传真、电子邮件和视频等数据业务的组 合。 （5）网络规模的经济性 wcdma 接入网络与 gsm 核心网络之间的链路使用最新的 atm 模式微型小区 传输规程，即异步传输模式第二适配层（aal2：atm adaptionlayer2） 。这种高 效地处理数据分组的方法将标准 e1/t1 线路的容量提高到了大约 300 个话音呼 叫，而现在的网络只有 30 个话音呼叫。预计传输成本将节约 50%左右。 1.21.2无线接入网组成无线接入网组成 wcdma 无线网络部分结构如图所示，无线接入网包括用户设备 ue 和无线网 络子系统 rns（由 nodeb 和 rnc 组成） 。网络的标准接口包括 iub、iur、iu 和 uu 等接口。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 9 页 核心网（cn） rncrnc iuiu iub iub iub iub iur ueue uuuu node bnode bnode bnode b 图 1.1：wcdma 无线网络构成 各网元功能如下： rnc 主要完成无线资源管理和控制、移动性管理、连接控制和管理等功能。rnc 配置有 rnc 操作维护设备，完成 rnc 参数配置。 node b 主要完成空中无线信号的发送、接收等功能。它和 rnc 共同实现与 3g 移动 终端 ue 的 uu 接口，它与 rnc 有 iub 接口。 ue ue 设备属于用户终端设备，实现和 rns 系统的无线接口 uu，实现话音和数 据业务的传输。能够支持物理层、层二和层三的相关功能。 1.31.3频率及扰码规划频率及扰码规划 1.3.11.3.1工作频段工作频段 我国信息产业部国家无线电管理委员会依据国际电联上述频率划分技术标 准，按照我国无线电频率划分规定，结合我国无线电频谱使用的实际情况， 2002 年 10 月在信部无2002479 号文中，规定了我国第三代公众移动通信系统 的频率规划。 （一）主要工作频段： 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 10 页 频分双工(fdd)方式：1920-1980 mhz / 2110-2170 mhz； 时分双工(tdd)方式：1880-1920mhz、2010-2025 mhz。 （二）补充工作频段： 频分双工(fdd)方式：1755-1785 mhz / 1850-1880 mhz； 时分双工(tdd)方式：2300-2400mhz，与无线电定位业务共用，均为主要业 务，共用标准另行制定。 （三）卫星移动通信系统工作频段：1980-2010 mhz / 2170-2200 mhz。 1.3.21.3.2频道间隔及中心频率位置频道间隔及中心频率位置 关于频道间隔及中心频率位置，由于牌照发放情况不明，目前尚不能做出 详细的规划，但是在西门子 99 年 3 月提交的一份关于信道间隔的提案中提及根 据 uktag 的研究，有以下几项结论可供参考： 运营商在自己的频段内，同层小区的最小频道间隔为 4.4mhz，为了获 得更好的性能，在频谱资源允许的条件下，应选择 4.6mhz 或 4.8mhz。 运营商之间及同一运营商不同层间，最小频道间隔均应为 5mhz。 etsi 的 tdoc smg2 268/97 中有下面的一个频道间隔配置的例子。 图1.2：小于 15 mhz 频谱资源的 wcdma 3 载频应用 在这个例子中，在 14.6 mhz 的频谱内放置了 3 个 wcdma 载频，用于宏 蜂窝覆盖的两个载波间距为 4.4 mhz。 因此，北京移动在拿到牌照后首先应对载频配置作出规划，首先保证与周 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 11 页 边运营商频率之间留有足够的保护带宽，同时频率分层使用时层间也应留出足 够的保护带宽。 1.3.31.3.3频率使用计划频率使用计划 如果北京移动拥有多个载频资源的 3g 移动牌照，则应采用分层建设的思 路对频率资源进行规划利用。建议如下： 表 1.1：频谱规划建议 牌照载频数牌照载频数规划建议规划建议 2 1 载频用于宏蜂窝层 + 1 载频用于微蜂窝层（室内） 3 2 载频用于宏蜂窝层 + 1 载频用于微蜂窝层（室内） 根据容量配置结果，3g 发展初期和中期大部分地区只需要 1 个载频用于室 外宏蜂窝，部分高话务密度区需要配置 2 个载频用于宏蜂窝。 由于北京地区频率使用情况较复杂，在国家已公布的 3g 频段中，部分频率 频率已被使用，因此在使用 3g 频率时，首先需要当地频率的使用情况，通过测 试确定可以使用的频点，但总体原则是从上往下争取，避免与 tdd 频段相邻。 wcdma 系统所用的频段及保护带不可被其它无线系统占用。系统安装前必 须进行现场测试，对可能的干扰源进行分析并清除。 1.3.41.3.4小区扰码规划小区扰码规划 wcdma 虽然没有频率规划的难题，但是引入类似性质的扰码规划。这里所 说的扰码规划就是指小区的短码偏移量的规划。好的扰码规划应该使有相同偏 移量的小区隔得尽可能远。wcdma 的码规划和 gsm 的频率规划类似。wcdma 的码 复用率是 64，这个复用率很高，完全可以进行人工分配码组。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 12 页 二二 wcdmawcdma 无线接入网建设原则无线接入网建设原则 2.12.1覆盖区域的选择原则覆盖区域的选择原则 确定覆盖区域的依据包括 gsm 网络的覆盖情况、话务分布、城市地形及建 网目的等，而且必须基于以下条件： 初期/中期建设的 wcdma 无线网络的覆盖必然在现有移动 gsm 网络覆盖 范围之内； 初期/中期建设的 wcdma 无线网络的覆盖必须在现有移动 gprs 网络覆 盖范围之内。 本试验网选择覆盖区域有以下两种方案： 方案一：目的是对 3g 网络的功能、性能进行测试，覆盖区域主要为话务密 度高的繁华商业区，同时兼顾一般市区等地物地貌。 方案二：目的是准商用，覆盖区域为主要城区。 2.22.2nodenode b b 站址选择和容量原则站址选择和容量原则 （1）node b 站址选择 基站设置适当与否关系到无线网络效果、全网通信质量以及建成后的社会 效益和经济效益，因此在基站选址意义重大。站址选择除遵循一般站址选择原 则外，还应遵循以下原则： 参照 g 网的话务分布，对需覆盖区域进行话务量分布预测，将基站设 置在真正有话务需求的地区； 充分考虑数据业务需求，在数据业务高密度区应保证 wcdma 系统基站 覆盖的连续性； 充分考虑基站的有效覆盖范围使系统满足覆盖目标的要求； 在话务密度较高的区域设置基站时，应在满足覆盖指标的前提下，根 据系统可用无线带宽及未来 12 年话务增长趋势，使得在 12 年内， 只需增加基站载频数量，而不对基站数量做较大调整就可满足容量要 求； 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 13 页 在做市区站址规划时，对具备共站条件、站址分布合理的原 gsm 基站， wcdma 应与 gsm 共站；对共站条件、站址分布不理想的原 gsm 基站， wcdma 应重新选择站址。在做郊县站址规划时，wcdma 应尽量与 gsm 基 站共站； 应考虑其他系统干扰因素，保证必要的空间隔离。选定地址前应测试 覆盖效果或测试目标位置周围其他运营商的信号覆盖情况以作参考； 与 gsm 基站共址时要满足系统间隔离度要求。 （2）node b 信道单元配置原则 对应于选择的覆盖区域的不同方案，node b 容量配置应遵循以下原则： 对于覆盖区域方案一，按照 20%上行负载来做硬件配置。 对于覆盖区域方案二，配置按 30%上行负载下的空口实际流量配置，并配 置 20%的冗余。 2.32.3站型选择原则站型选择原则 为了兼顾覆盖和话务承载，可以灵活地采用不同的站型，包括全向基站、 定向基站、功分基站、微蜂窝基站、直放站、软基站等。各种站型适合于不同 的场合，分别介绍如下。 （1）全向基站 全向型基站设备节省、单位造价相对较低，对初期话务密度适应性好，但 每基站可容纳用户数低，信号覆盖针对性不强，覆盖范围较小。适用于覆盖区 域相对孤立、用户相对集中的旅游景点、乡镇等。 （2）定向基站 定向型基站每基站可容纳的用户数高，信号覆盖针对性强，覆盖范围较大， 覆盖区调整方便，扩容工程量小，但对初期话务密度适应性较差，设备价格高， 投资较大。适用于用户成长较快的城市地区。 （3）功分基站 功分基站是针对一些特殊的环境，融合上述两种基站的优点以更好地满足 覆盖和话务分布的需求，可以采用单扇区二方向、单扇区三方向、两扇区三方 向等不同方式。 （4）微蜂窝 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 14 页 微蜂窝是扩展系统容量、解决热点地区话务、覆盖盲区和解决用户分布不 均匀等问题的有效方法。wcdma 微蜂窝在室内结合室内分布系统使用时应利用 建筑物的穿透损耗与室外 wcdma 信号隔离，以避免整个建筑物变成软切换区， 反而达不到增加容量的目的；在有一定话务需求、覆盖范围要求不大的区域， 从节省投资的角度出发时，可考虑使用室外微蜂窝基站。 （5）软基站 软基站是大容量主基站通过光纤对远端进行覆盖的射频单元。软基站共享 主基站的基带处理子系统以及主控时钟单元。其主要特点是体积小、重量轻， 无需机房、空调，通过光纤将维护监控信息传输至主基站，可与主基站统一维 护。与直放站相比不引入噪声，与主基站无须隔离，同时能增加网络容量，缺 点是需要光纤。在下列情况下可以考虑使用软基站： 建筑物密集、室内存在盲区的区域； 在话务密度高，无线环境复杂，新建普通宏蜂窝基站较困难的城市热 点地区； 居民对环保要求高的住宅小区； 话务量低、覆盖范围广、配套设备难以解决、建网效益低的偏远地区； 主要公路、铁路、隧道等狭长区域的覆盖。 （6）直放站 直放站是网络建设初期的一种基站类型，它本身并不增加网络容量，但能 有效增加网络覆盖，吸收话务，而且投资远比一般基站少，建设周期短、收益 快，但由于容易引入噪声，降低了系统容量。在下列情况下可以考虑兴建直放 站： 话务需求不大的地区，如偏僻乡镇； 高层建筑、大型购物中心、办公大楼、大型酒店等场所的室内深层覆 盖； 主要公路、铁路、隧道等狭长区域的覆盖。 2.42.4天线设置原则天线设置原则 （1）天线朝向 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 15 页 在 wcdma 的建设中，天线的方向角主要将依据 gsm 网基站的小区方向。 对于新建基站，要综合考虑周围基站分布、障碍物及话务分布等因素，恰 当确定天线朝向。 （2）天线高度设置原则 建议市区天线挂高比建筑楼群平均高出大约 5 米到 10 米，一般在 30 米左 右；郊县天线挂高一般大于 40 米。 2.52.5rncrnc 分区原则分区原则 根据业务需求和设备厂家 rnc 处理能力的不同，每个 msc 区内设置一个或 多个 rnc。rnc 可以和 msc 一起集中设置，也可以分散设置，尽量节约传输资源。 rnc 分区的设置应遵循以下原则： （1）每个 rnc 所控制的 node b 在地理位置上应相对集中，尽可能避免与 其它 rnc 控制的 node b 在地理上交错分布的现象； （2）尽量使各个 rnc 所控制的 node b 的总话务量比较均匀； （3）尽量使 rnc 间切换区域避开用户密集区。 2.62.6与与 gsmgsm 网的切换原则网的切换原则 wcdma 和 gsm 标准支持 wcdma 和 gsm 之间两个方向的切换。这些切换被使 用是为了覆盖或负载平衡的原因。在 wcdma 配置的初期，有必要能切换到 gsm 系统以提供连续的覆盖。 wcdma 系统初期建网时，将主要是城市的连续覆盖，而 gsm 网络则早已实 现了全国范围的全覆盖，为保证用户的业务连续性要求，在 3g 建设和发展的过 程中，必须认真考虑并合理设置 wcdma 和 gsm 的系统间切换。 对网络布局，我们认为有以下原则： （1）wcdma 网络的边界应尽可能选择在人流密度较小的区域。这样既减少 了系统间切换的可能，也避免了因处理能力不足，使得信令交互延时/失败，导 致切换掉话。 （2）在 wcdma 覆盖的边界处，gsm 系统应保持良好的覆盖，以利于 wcdma 向 gsm 的成功切换。因此，gsm 边界和 wcdma 边界不应重叠，这样可大大减少 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 16 页 因 gsm 网络信号强度问题导致的异系统测量失败或信令交互失败，保证切换成 功率，保证服务质量。 （3）尽可能避免在 wcdma 边界处发生拐角效应，即是说 wcdma 边界处的衰 减尽可能平缓。这样有利于维持系统间切换的信令交互，并有充足时间进行异 系统测量，从而提高切换成功率。 （4）仅在 gsm/wcdma 交界处的 gsm 设备需要升级支持 wcdma 到 gsm 的系统 间切换功能，对 gsm 现网的影响较小。 （5）由于 wcdma 中压缩模式可以用于异系统测量和异频测量，为避免因异 频测量引入不必要的延时，使得异系统测量尚未完成而掉话，在配置了 gsm 邻 区的 wcdma 小区，不配置 wcdma 异频邻区。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 17 页 三三 网络指标和规划参数网络指标和规划参数 3.13.1覆盖概率覆盖概率 本次 3g 扩大规模试验网主要利用宏蜂窝对室外实现连续覆盖，对重点场所 实现深度室内覆盖，对一般场所提供室内第一堵墙的覆盖。 本试验网工程覆盖区内覆盖率目标如下表。 表 3.1：覆盖目标 覆盖区业务类型室外覆盖概率室外覆盖概率 ps 64kbps/384kbpsn/a50% ps 64kbps/128kbpsn/a80% ps 64kbps/64kbpsn/a95% cs 64kbps/64kbpsn/a90% 密集城区 amr 语音 n/a98% ps 64kbps/128kbpsn/a50% ps 64kbps/64kbpsn/a95% cs 64kbps/64kbpsn/a90% 一般城区 amr 语音n/a 98% 注： 繁华市区：繁华市区通常指城市的中心商务区、密集城区非规则地形、密 集成排建筑。繁华市区话务密度较高，站间距约为 0.8-1.0km。 一般市区：普通市区通常指城市的成排建筑物、普通城区非规则地形。一 般市区站间距基本为 1.0-2.5km 左右。 3.23.2服务指标服务指标 3.2.13.2.1通信概率指标通信概率指标 无线覆盖区内通信概率应达到 90%以上； 无线覆盖区边缘通信概率应达到 75%以上。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 18 页 3.2.23.2.2电路呼损电路呼损 表 3.2：呼损指标 2%（城市市区） 无线信道呼损 5%（城市郊区） 电路呼损 中继电路呼损msc 至 rnc 的电路呼损应不大于 0.5% 3.2.33.2.3blerbler 语音：1%； cs64k：0.1%； ps 数据：10%。 3.33.3传播模型及链路预算传播模型及链路预算 3.3.13.3.1传播模型传播模型 （1）3g 主要使用的传播模型 移动通信的无线传播模型经过了很多人的计算和测试，现在在规划软件中 主要使用的传播模型有以下几种： oh 模型 walfisch 模型 general 模型 microcell 模型 external 模型 cost231 模型 在几个主要使用的宏蜂窝传播模型中，无论是公开的通用模型，还是未公 开的专用模型，都是在 oh 等基本模型的基础上加以修正而来的，只是不同的软 件中所采用的修正方式不同而己。而软件的预测精度也往往取决于这些修正是 否准确的反映电波的实际传播情况。 不同的模型有不同的适用范围，有些是用于城市环境，有些则是用于郊区。 每个传播模型仅在一定的频段、距离及天线高度范围内才适用，脱离这一范围 就会影响预测精度，因此，为特定的环境选择合适的传播模型就显得十分重要。 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 19 页 本次工程使用的是应用于城市环境的宏蜂窝传播模型：cost231 模型。 （2）传播模型的修正 网络规划和优化软件场强预测的准确与否主要取决于数字地图精度和规划 优化软件中所使用的传播模型的准确度。虽然规划和优化软件提供商提供了各 种模型并且提供了所用参数的缺省值，但是由于移动通信传播环境的复杂性， 任何模型都不可能是一成不变的。一个模型在某一个环境中表现很好，换一个 环境就有可能不再适用。任意两个传播环境都不会完全相同，对于一些比较特 殊的环境，必须通过测试对传播模型进行修正，以提高预测精度。而场强预测 是规划和优化软件进行其它工作的基础，所以准确的场强预测、准确的传播模 型显得尤为重要。 针对不同的地理环境有不同的传播模型的情况及为了提高规划优化软件预 测的准确性，对规划和优化软件厂家提供的传播模型中所用的因子在不同的地 理环境下进行相应的调整即模型修正。 3.3.23.3.2链路预算链路预算 基站覆盖能力可通过链路预算进行估算，链路预算可分为前向链路预算和 反向链路预算。 前向链路预算前向链路预算 在无线设计中，对前向链路进行人工计算意义不大，在反向链路预算中， 各种因素相对比较确定，因此结果较为可靠。而前向链路不可预测因素较多 （如周围基站的干扰情况、移动台的移动速度等） ，因网络具体情况而不同，无 法给出一个通用的取值。尽管通常取周围基站的干扰系数 3db 进行前向链路预 算，但与实际情况相比，在不同网络，不同地区，结果相差悬殊，取值很难确 定。 反向链路预算反向链路预算 反向链路预算可以对无线网络规划提供依据，进行无线链路规划时，主要 过程见下图： 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 20 页 系统设计假定增益和损耗 最大容许的率耗 基站半径 密集城区、城区、郊区、乡村 图 2.1：反向链路预算 反向链路预算主要与以下因素有关： （1）传播相关参数 建筑/车辆/人体损耗 基站馈线损耗 (跳线， 接头， 主馈线) 天线增益 (node b/ue) （2）系统余量 衰落余量 （3）与 cdma 有关参数 系统负荷 eb/no （4）与设备有关参数 接收机灵敏度 发射功率 具体计算公式如下： 最大允许的空间损耗(db)= 移动台总的 erp(dbm) + 基站天线增益(dbi) - 基站天馈损耗总计(db) 软切换增益(db) - 正态衰落余量(db)- 功控余量(db)- 基站灵敏度(dbm)； 上行最大损耗(db)=最大允许的空间损耗(db)-建筑物或车体穿透损耗(db)； wcdma 网络频段为 2ghz，带宽为 3.84mhz，移动台发射功率为 0.2w，设定 基站天线增益为 18dbi 或 15dbi。鉴于不同的地形地貌条件下建筑物或车体穿 中国移动北京市 3g 现场试验网总体建设方案 中京邮电通信设计院 第 21 页 透损耗不同，应用 hata 模型，可估算出不同制式下、不同速率的覆盖半径，将 地形、地貌划分为五类：密集市区、一般市区、郊区、农村及高速公路。而得 到不同情况下进行反向链路预算。不同类型地区对于不同速率的话音与数据业 务，根据其反向链路最大允许的空间损耗预算估算出基站覆盖半径的表格详见 附录。 3.43.4用户分类及业务模型用户分类及业务模型 3.4.13.4.1用户分类用户分类 不同类型用户及业务量比例取定如下表： 表 2.3：用户分类 用户类型用户速率业务量比例 amr 语音 60% cs 用户 cs 64/64kbps10% ps64/64kbps18% ps64/128kbps 10%ps 用户 ps64/384kbps 2% 3.4.23.4.2话音业务模型话音业务模型 移动用户忙时平均话务量：0.02erl。 3.4.33.4.3数据业务模型数据业务模型 cs64kbps 数据用户：0.001erl； 分组数据