无线网络规划优化原理.ppt

网 络 规 划 及 网 络 优 化,2,网络规划,网络维护,网络优化,网络建设,网 络 规 划 及 网 络 优 化在无线网络工作中所处的位置,网 络 规 划 及 网 络 优 化,1. 网 络 规 划 1.1. 为 什 么 需 要 网 络 规 划 1.2. 网 络 规 划 内 容 及 流 程 简 介 1.3. 网 络 计 算 1.4. 覆 盖 规 划 1.5. 站 点 选 择 1.6. 频 率 规 划 1.7. 参 数 规 划 1.8. 提 高 网 络 容 量 的 解 决 方 案 1.9. 室 内 覆 盖 解 决 方 案 1.10. 网 络 规 划 工 具 2. 网 络 优 化 2.1. 为 什 么 需 要 网 络 优 化 2.2. 网 络 优 化 过 程,小区半径发展,5,-,5,0,k,m,E,a,r,l,y,8,0,s,1,-,5,k,m,M,i,d,-,e,n,d,8,0,s,1,0,0,m,-,1,k,m,M,i,d,9,0,1,0,-,1,0,0,m,s,s,分层网络,宏蜂窝,大的宏蜂窝,小的蜂窝,微蜂窝,微微蜂窝,无线网络初期计算的目标 : 满 足 覆 盖 的 需 求（覆盖的地区， 该地区地形类型） 满 足 话 务 量 即 网 络 容 量 的 需 求（可用的频带宽度， 用户增长预测， 每用户平均话务量及话务量分布） 满 足 一 定 的 网 络 质 量 要 求 频 率 复 用 率 和 干 扰 量 级 的 平 衡 网络服务级别的要求(QOS) 即拥塞率 网络初期计算并不能代替随后细致的网络规划工作.它只是 给出一个网络结构的大致框架,可以作为后面网络规划的基础.,主要计算内容,外部输入： (话务量，用户数，增长预测 覆盖的要求.),初步的网络计算： 载频数，小区数目，站点数 所需频率带宽 网络结构布局,初步的小区规划,站点位置的建议 设定小区参数,覆盖的计算 （信号强度，多径传播）,覆盖达到 要求?,站点勘测,站点可否接受?,实际的小区规划,规划目标是否 达到?,N,N,N,创建小区 数据,频率规划,现场无线测试,无线覆盖的规划,模型校准,将无线测试结果输入网络规划工具NPS/X 校准传播模型，使计算结果于实际测试结果尽量吻合,天线类型,全向天线 所有方向辐射图相同 适用于平坦的乡村 定向天线 在某一方向上能量集中 较大的通信范围 适用于城市、城镇、定向站,天线辐射方向图,高增益方向性天线的方向图,站点位置,选择正确的站点可以发挥最大的效用 收入 站点的选择确认是一项长期细致的工作 站址的选择，有三要三不要： 要力求规则蜂窝布局，不要偏离太大 要尽量靠近话务热点，不要让小区覆盖边缘处于用户密集区。 要特别注意天面高度，除非特殊情况，否则原则上不要选高 站。,三个蜂窝,三个实际的小区,蜂窝和小区,不好的站点位置,设计小区边界,无法控制的强干扰,位于山顶 无法控制的干扰 交叉覆盖 不正常的切换行为,wanted cell boundary,利用山来分隔小区 连续覆盖的区域,好的站点位置,主波瓣 - 最强信号,底部的无线阴影区,在远离基站的地区信号很强,覆盖盲区,天线位置- 非常重要 不好的天线位置,天线位置- 非常重要 好的天线位置,主波瓣 - 最强信号,底部无阴影区,不好的天线位置选择实例,无线传播因素 在天线的主波瓣方向有良好的视野，周围没有高的障碍物，必须看到该小区所服务的区域 天线必须安装于房顶边缘，以便将来可以调整方向和下倾角 站点不能过高，稍高过周围楼房平均高度即可，不能看到远超过服务小区边界的区域。否则将造成干扰= 降低复用系数 = 限制网络容量 = 差的网络质量 在市区使用较低增益的天线 有足够的空间放置天线 较短的电缆,其他因素 设备空间 传输连通的可能性 供电 进入现场的限制 户主 租用费用,Main beam - strong signal everywhere,宏蜂窝站点天线位置选择原则,为什么需要频率规划 ? 8 MHz = 40 channels 8 timeslots = 320 用户 = max. 320 simultaneous calls?! 可用频率带宽有限 = 必须尽可能地复用频率 干扰无法避免 = 减少网络的整体干扰水平,频率规划,同频干扰,不可避免的 构成干扰的主要因素 由复用的频率造成 简单的例子: 7个小区为一簇的复用模式 Carrier : R - Interferer : (D - ) *6,理论上的古典概念， 只用作演示！,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f3,f4,f5,f6,f2,f3,f4,f5,f6,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f2,f3,f4,f5,f7,f2,f3,f4,f5,f2,f3,f4,f5,f6,f7,通 过 大 量 现 场 测 试，细 致 的 模 型 校 准， 使 用 网 络 规 划 工 具 优 化 算 法 得 出 一 套 最 优 化 的， 干 扰 最 小 的 频 率 规 划 正 确 的 站 点 选 择 天 线 下 倾 跳 频,降低干扰的方法,BSS 参数规划,与网络规划有关的BSS参数 频率分配表 逻辑信道配置参数 基站，手机发射功率 相邻小区定义 定位区（LAC）的划分 切换参数 功率控制参数 小区选择参数 MSC，BSC区域的划分,增加更多的基站小区 增加频率复用率，以增加每小区载频数 半速率方案 室内解决方案 微蜂窝 ( 热点地区非连续微蜂窝，连续覆盖的微蜂窝层 ) 得到更多的频带 GSM双频网络（GSM900，1800MHz） 更多的900MHz可用频带,增加容量解决方案,单层网,1. 混合网（宏蜂窝独立的微蜂窝）,2a. IUO 2b. FH,3. 多层网 宏蜂窝 微蜂窝 室内覆盖蜂窝,网络容量的发展,更小的小区在现有小区的覆盖区域内 通过测试进行街道站的频率规划最佳,Roof cell,Roof cell - macrocell,扩容 今天,高容量网络 未来,屋顶小区 -加大俯仰角 或 弃用,微蜂窝可以是所有的高度和大小他们增加了容量 现有小区必须调整 (天线, 降低高度或加大俯仰角),小覆盖范围的基站 覆盖受限于建筑物 通常一个或两个扇区 天线接近街道高度-更低 屋顶层面 建筑物内部 - 单个天线 分布天线 漏缆,一个微蜂窝基站可以覆盖多层建筑,什么是微蜂窝,70的话务量来自室内 手机用户希望有连续的覆盖和网络质量 室外的宏蜂窝不可能提供足够的室内覆盖,为什么使用室内解决方案?,Pref = 0 dB,Pindoor = -3 .-15 dB,-15 .-25 dB,no coverage,signal level increases with floor number :1,5 dB/floor (for 1st 10th floor),采用一个建筑物穿透损耗限制可以计算建筑物内的信号强度 窗口和房屋内部的损耗差异很大 (10 15 dB),建筑物损耗,分布式天线 ( 功率分配器，耦合器 ) 泄漏电缆 无源中继器 有源中继器 微型基站 光纤分布式系统,室内解决方案,BTS,Microcell,Indoor,Antenna,Splitter,Higher Floors,Lower Floors,35 dBm,35 dBm,35 dBm,32 dBm,29 dBm,29 dBm,Cable loss = 3 dB,Microcell,3-cell BTS 2 cells outside one inside,信号分流到不同的天线 每分流一次信号强度有所降低, 2路功分器损耗为3dB,3路功分器损耗为4dB,微蜂窝+室内覆盖,功分器,漏缆,同轴电缆打孔 泄漏损耗 10 40 dB per 100m 耦合损耗 typ. 55 dB (at 1m ref. dist.) 产品的额定场强随电缆的走向 用于宽带 泄漏损耗随频率而升高 非常大的弯曲半径 不必考虑场地的情况 常用于隧道覆盖 非常昂贵,功能象连续的天线 适用于隧道、地铁和大型的多层 商业中心 可以和直放站共同使用,漏缆的应用,对大型多层商业中心而言，提供理想的 室内覆盖解决方案 BTS的RF部分放置在远端 BTS和RF只见采用光缆连接，距离可以达到500M,大型商场远端RF HEAD的应用,1.1. 为什么需要网络规划 1.2. 网 络 规 划 内 容 及 流 程 简 介 1.3. 网络计算 1.4. 覆盖规划 1.5. 站点选择 1.6. 频率规划 1.7. 参数规划 1.8. 提高网络无线容量的解决方案 1.9. 室内覆盖解决方案 1.10. 网络规划工具,无线网络规划,NMS/ X GPS unit PC handling software 测试信号发射设备 + 天线,测量设备,网络规划工具NPS/X,蜂窝网络规划计算机辅助设计工具 UNIX工作站 ORACLE数据库 主要任务及应用 覆盖规划 频率分配 干扰分析计算 双频网络规划 微蜂窝规划 测量结果输入 传输模型校准 与测试设备NMS/X之间的数据输入输出 与OMC之间的数据传输,便携式 call tracing quality survey. 车载式 model tuning coverage measurement.,GPS antenna unit,Digital Map,Site Data,GPS Receiver,Micro Computer,Hard- disk,data for later evaluation/ processing in PC or planning tool,NMS/X, TIM, TOM,网 络 确 认 和 优 化,网 络 开 通,NetDim,NPS/X,OMC, NMS/X,NPS/X,OMC,覆 盖 规 划 及 站 点 选 择,现 场 测 试 和 模 型 校 准,NMS/X,工 程 实 施,无 线 网 络 规 划 过 程,网 络 优 化,2.1. 为 什 么 需 要 网 络 优 化 2.2. 网 络 优 化 过 程,网络规划有它本身的工作范围 数字化地图以及无线传播模型的精度限制了初期网络规划的精确度， 需要网络优化工程师进行大量的现场测试和模型校准 话务量并非平均分布，需要对基站配置进行优化 BSS参数并非适用于任何一个小区，需要根据实际情况对各小区参数 进行调整 LAC以及BSC区域的划分需要根据话务的分布进行优化,网络规划的局限,网络质量,可接受指标,网络本身在不断地发展 新的基站在不断地开通（新的频率规划，新的干扰源） BSC，MSC的割接（BSC区域，LAC的划分） 手机用户飞速地增长 新的高话务量地区产生 话务量的分布在不断变化 城市基础建设的飞速发展造成无线传输环境处于连续不断的变化中,网络处于不断的变化发展中,网络处于连续不断的发展变化中,网络