TD-SCDMA网络规划方法和不同带宽条件下组网策略研究

知识水坝（豆丁网 您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下 知识水坝 络规划优化创新课题系列 划方法和不同带宽条件下组网策略研究 中国移动通信集团公司 2007 年 11 月 知识水坝（豆丁网 您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下 知识水坝 序 言 被国际电联正式接纳为第三代移动通信标准到今天，经历了七年多的发展和不断完善。采用了 工方式、智能天线、联合检测等新技术，在为系统带来增益的同时也带来了许多挑战。时至今日， 统还在不断完善。 为了积极应对 中国移动带来的挑战，扎实地推动 研究工作，针对网络建设中出现的比较集中的技术问题，集团公司技术部提出并下达了三十余项研究专题，并组织辽宁、河北、北京、天津、上海、福建、广东、研究院及设计院针对这些专题进行研究。课题承担单位采用理论分析、仿真和试验等相结合的方式对相关问题进行了深入细致的研究，针对 络建网初期不同场景的规划，智能天线、规划工具、电磁辐射等专题提出了有价值的结论。技术部先后主持召开了多次评审会，对每个项目逐一进行了细致的审查和技术挖掘，提出了许多修改意见和建议，进一步提升了课题质量。课题促进了 络规划和优化工作，有力地支撑了网络建设，提升了中国移动在 面的整体技术水平。 为了加快课题成果共享，技术部将研究成果进行了再次审定。希望各单位认真地学习研究成果，在实际工作中应用和完善，力争使研究成果有效地转化为生产力。 欢迎大家对研究报告及时提出反馈意见，以便改进我们的工作。 中国移动通信集团技术部 2007 年 11 月 知识水坝（豆丁网 您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下 知识水坝 前 言 本课题主要针对在 络建设过程中 各省市所 拥有 频率带宽不同条件下如何进行无线网络规划以及如何进行合理组网的问题进行研究。 本报告 研究的主要内 容包括 线网络规划流程、方法、特点以及频率带宽对于 线网络规划的影响。同时本报告还对不同频率带宽条件下不同场景可以采取的组网策略 进行了深入分析 。最后 通过分析不同场景下的组网策略指出了目前终端能力的缺陷 以及其对网络性能的影响 ，提出了端需要 进一步改进的内容。 由于不同省市拥有不同的频率带宽，而通过理论分析、仿真验证以及试验网外场测试验证这三种手段有效结合，可以看到 络的规划与组网和频率带宽有着密切的关系。在试验网建设过程中及时总结、分析和提炼不同 频率带宽条件下的规划方法和组网策略对于 不断打造 精品网络有着 十分重要的意义。 鉴于时间仓促、作者水平有限，因此本报告中难免有疏漏不当之处，恳请读者指正。 本报告编制单位： 中国移动通信设计院无线通信研究所 本报告主要编制人： 董江波 ， 李楠 本报告主审 单位 ： 中国移动通信集团技术部 本报告主审人：刘佳 知识水坝（豆丁网 您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下 知识水坝 划方法和 不同带宽条件下 组网策略 研究 第 5 页 共 54 页 目录 1 范围 . 参考文献 . 本课题主要贡献 . 线网络规划 .线网络规划总体思路 . 9 线网络规划原则 . 10 内外一体统筹考虑 . 充分利用现网资源 . 统与其他系统无线网络规划特点对比 .线网络建网策略 . 12 盖目标 . 12 务质量 . 13 区负载 . 13 载极限容量所需频率资源 . 14 型选择每小区所需频率资源 . 15 网方式 . 16 内覆盖 . 18 线网络规划总体流程 . 19 据采集 . 19 模估算 . 20 址查勘 . 21 资源规划 . 21 隙比例规划 . 24 播模型校正 . 25 路预算 . 25 路预算方法 . 25 征参数 . 26 第 6 页 共 54 页 点布局 . 28 点布局的原则 . 28 站选址的要求 . 29 点物理参数 . 30 线挂高 . 30 线方向角和下倾角 . 31 点功率参数参考 . 31 络仿真 . 32 线网络扩容 . 32 容方案选择 . 33 荐扩容方案 . 34 急扩容 . 35 5 网策略 . 36 0率带宽条件下的组网策略 . 36 体原则 . 37 外场景 . 37 内单小区场景 . 38 内多小区场景 . 39 道站补盲补热 . 40 民区覆盖场景 . 41 运场馆场景 . 42 5率带宽条件下的组网策略 . 43 体原则 . 43 外场景 . 44 内单小区场景 . 45 内多小区场景 . 46 道站补盲补热场景 . 47 民区覆盖 场景 . 48 运场馆场景 . 49 第 7 页 共 54 页 蜂窝微蜂窝（吸收热点话务） . 49 帽子”基本覆盖层 . 50 率带宽对于规划方法和组网策略的影响 . 51 络极限承载能力的影响 . 51 区站型的影响 . 52 络扩容的影响 . 52 率规划的影响 . 52 络性能的影响 . 52 网策略的影响 . 53 终端能力的要求 . 53 6 小结 . 54 第 8 页 共 54 页 1 范围 由于 术标准的特殊性，在本次扩大规模试验网的建设中 国家对于不同省市所容许使用的频率带宽也有所不同。 本课题主要针对在 络建设过程中各省市所拥有频率带宽不同条件下如何进行无线网络规划以及如何进行合理组网的问题进行研究。研究的主要内容包括 线网络规划流程、方法、特点以及频率带宽对于线网络规划的影响。同时本报告还对不同频率带宽条件 下不同场景可以采取的组网策略进行了深入分析。最后本报告通过分析不同场景下的组网策略指出了目前终端能力的缺陷以及其对网络性能的影响，提出了 由于不同省市拥有不同的频率带宽，而通过理论分析、仿真验证以及试验网外场测试验证这三种手段有效结合，可以看到 络的规划与组网和频率带宽有着密切的关系。在试验网建设过程中及时总结、分析和提炼不同频率带宽条件下的规划方法和组网策略对于不断打造精品网络有着十分重要的意义。 本报告的主要研究成果是提炼了 线网 络规划流程、针对线网络规划的特点给出了不同频率带宽条件下的规划方法、深入分析了不同频率带宽条件下不同场景所采取的组网策略、指出了终端能力对于网络性能的影响，同时给出了终端能力的改进建议。 2 参考文献 1 “, 3S 0052 “, 3S 0053 “of , 3S 0054 “ 30055 “中国移动厦门 场边缘覆盖场强门限值测试报告”， 2007 第 9 页 共 54 页 年 6 月 6 “ 络性能测试室内覆盖测试报告 2007 年 4 月 7 “居民区 盖策略课题研究报告”， 2007 年 9 月 8 “ 殊场景规划项目室外单基站补盲场景测试报告 20070831 2007 年 9 月 9 “ 殊场景规划项目覆盖方案仿真分析报告 20070831 2007年 9 月 10 “ 殊场景规划项目室内场景测试报告 20070831 2007年 9 月 3 本课题主要 贡献 给出了 线网络规划流程与方法，针对 术特点给出了 评估 限承载能力、站型选择、时隙比例规划等的方法。 针对不同 频率带宽条件分室外、室内单小区、室内多小区、居民区、街道站、奥运场馆、多载频分层等场景分别给出了其组网策略。 针 对目前终 端能力对 于组网 策略和网 络性能 的影响， 提出了端需进一步改进的内容。 4 线网络规划 线网络规划总体思路 良好的网络覆盖是移动运营商提供优质服务的基础。 只有具备连续提供服务的能力，才可以构成网络。对于 果系统在达到或接近系统设计 负荷的情况下，用户在规划区域内的任何位置使用某种业务都能够满足相应的通信概率要求，则被称为达到 该业务的连续覆盖 要 求；反之，如果系统在达到或接近系统目标负荷时，用户在规划区域内使用某种业务只能部分满足 第 10 页 共 54 页 相应的通信概率要求，则称之为 该业务的孤岛覆盖 。 孤岛式的系统 可以充分利用现有网络资源，建网成本很低；而网络能够随着业务增长而做相应的调整。但是 无法提供连续服务 的孤岛式系统会带来覆盖区域和容量有限，服务质量无法保障的问题， 而保持业务的连续性是业务推广的必要条件，业务推广的程度决定了网络建设投资的收回速度 ； 同时孤岛式建设不符合集团公司打造精品网络的理念，还容易在竞争中被其他移动运营商所攻击而丧失现有的领先地位，造成无法弥补的品 牌和经济损失。 因此 当进行连续覆盖。 但是如何建设连续覆盖？在多大的范围内 、以何种业务以及目标负荷的要求来 进行连续覆盖？ 由以上对基本业务选择的阐述以及连续覆盖的含义可知，我们应当根据规划区域内所选择的基本业务来进行连续覆盖；并且满足用户在达到或接近系统目标负荷的情况下，使用该基本业务仍能达到相应的通信概率要求 。 理论分析和实际测试均表明对于 可视电话正是 3此在 时也可以满足其它业务的连续覆盖。 网络建设规模 不仅包含网络建设的覆盖范围，同时也包含网络建设的容量能力。在展开无线网络规划之前， 应 该 首先 结合考虑用户规模预测以及业务发展预测 估算规划期内网络建设规模 。因此，进行 测 以及业务发展预测。 用户规模预测与业务发展预测通常需要结合运营商 的运营经验 。 线网络规划原则 理论分析和实际测试均表明 统具有一定的呼吸效应，在复杂场景下网络容量和质量也会受限于系统干扰水平。因此 络的总体原则应该采 用统一规划、分区域实施的策略，也就是指 络建设应按本地网规模统一进行无线网络规划，然后再根据不同时期的市场需求及投资许可状况逐步或一步到位部署网络，保证建网与市场需求同步。 如果不进行统一规划，将来会不可避免地出现大规模增加站址的情形，这会给 线网络规划和优化带来极大的难度；同时由于 11 页 共 54 页 网络中多载波共用功率，后期增加载波进行扩容时会降低原有各载波可用功率；并且 络中公共控制信道没有使用智能天线，相邻小区公共控制信道同频时干扰将比较难以控制。 鉴于上 述原因， 线网络规划原则为：规划一步到位、实施分区域进行；在投资许可的条件下，一期站点布局尽量一步到位。 内外一体统筹考虑 由于 络中同频干扰将影响网络容量和质量，因此进行线网络规划时需要系统地考虑室内与室外相互干扰的关系，尽量减少二者间的影响。具体包含 多 层含义： 室内外一体统筹考虑 。 室内外相互协调进行频率规划 。 原则上在室内要保证室内分布系统的信号 是主导 信号。 在室外约 5 米或者 10 米处保证该处以室外信号为主导 。 尽量与 2G 室内分布共用 分布系统 。 分利用现网资源 中国移动拥有一个覆盖完善、性能稳定的 线网络，因此充分利用现有网络资源应贯穿于整个 3G 无线网络规划中。 具体 包括两个层面的内容： 充分利用现有基站站点资源。站址选择时可以优先考虑从 2G 站点 中筛选。 充分利用现有 线网络中的各类统计数据。 统与其他系统无线网络规划特点对比 统中同时应用了 多种多址技术，因此与 统以及 统的无线网络规划有共同点，也有新的特点。具体特点对比，如下表所示。 表 1 其他系统规划特点对比 项目 扰 同邻频干扰 同频内码间干扰、 扰、时 第 12 页 共 54 页 隙比例不同时交叉时隙干扰 覆盖 与容量无关 与干扰、容量存在一定关系 容量 硬容量 与干扰、覆盖存在一定关系 频率规划 提高频率复用系数、增加容量 可优化性能，与码规划、时隙比例规划结合 项目 工方式 不能灵活配置上下行资源 上下行时隙可以灵活配置，适合对称和不对称业务，资源使用率高 干扰 +覆 盖 +容量 干扰、覆盖和容量三者紧密相关 呼吸效应比 ，三者也相关 小区呼吸 小区呼吸效应明显； 覆盖对话务负荷敏感； 网络部署是覆盖和容量的折衷 有一定的呼吸效应； 覆盖受话务网络负荷影响； 网络部署是容量决定覆盖 切换 有软切换； 切换区设置考虑切换性能； 同时考虑软切换的资源消耗 无软切换； 切换去设置考虑切换性能； 系统对切换比例不明显 扰码数量 512 个扰码组； 扰码规划要求相对较低； 扰码规划需要借助专门软件 32 个扰码组； 扰码规划要求较高； 规划需要借助专门软件 业务覆盖 不 同业务覆盖差异大 不同业务覆盖差异小 线网络建网策略 盖目标 3G 网络的覆盖目标取决于运营商的竞争策略，在不考虑设备成熟度的情况下， 覆盖目标需要区分不同建设阶段和不同覆盖场景两个因素。 第 13 页 共 54 页 密集市区要实现 务连续覆盖，覆盖率和区域通信概率 95%以上；一般市区实现 务连续覆盖；覆盖率和区域通信概率都在 90%以上；郊区实现 务连续覆盖；覆盖率和区域通信概率都在 90%以上。 另外，在 网上，建议注意以下策略：在 3G 近期的网络建设中 ，要以 2G 网络为依托，结合现有 络的实际布网情况，合理设置 3G 网络的切换关系，根据用户发展逐步实现 3G 网络的良好覆盖。 在具体覆盖指标上，由于当前仍缺乏 用网，尚无成熟经验可以借用，根据规划仿真以及试验网测试结果提供以下参考指标。 表 2 线覆盖指标参考 信道 =般城区 =区 = 服务质量 络的服务质量主要通过以下几个指标进行衡量： 覆盖区内无线可通率：移动台在无线覆盖区内 90% 的位置， 99% 的时间可接入网络（覆盖区指 续覆盖区） 。 无线信道呼损：无线信道呼损不高于 2%。 块差错率目标值（ 话音 1， 据 5 10%。 区负载 经过仿真分析和试验网实际测试，一般场景下 统容量主要表现为码字受限，因此对于 该 以 码字利用率为主，兼顾考虑上行干扰和下行发射功率。 理论上， 统大多数场景为码字受限系统，规划时可按照码字受限容量的 100%设定上行负载；同时兼顾考虑下行发射功率以及上行接收有效干扰总功率作为负载上限。 但考虑到目前 统及设备还不完善，同时智能天线赋行效果以 第 14 页 共 54 页 及干扰抑制效果，联合检测的干扰消除效果在不同的无线环境以及不同的用户分布条件下差异较大，部分极端情况下使得系统容量表现为干扰受限。因此，在工程建设中建议按照 75%的码字容量来核算网络极限容量。 同时考虑到网络稳定性，参考目前 G 网的网络利用率（ 50 60），在网初期可以按照 30 40的网络利用率来进行设计。 载极限容量所需频率资源 我国给 500补充频段，单载波占用频带宽度为 照每 5 3 个频点来计算，总共提供的频点有 33 60 93 个。在目前阶段，无论设备还是终端厂家实现的产品都只工作在 2010 2025段，实际可用载波数仅为 9 个。 图 1 中国 2G/3G 频段分配情况 实验室仿真和实际测试均表明： 800、 统间干扰小， 统间干扰较为严重 。因此进行 划时需要考虑与 站之间的隔离措施。 对于每小区所需频率资源，不仅需要考虑 络对于各省极限承载能力的满足程度；同时需要考虑 络每小区所需频率资源数 。 极限承载能力 条件下 每小区所需最大频率资源数的计算方法如下： 假设现网每平方公里极限容量需求为 A 爱尔兰，如果极端情况下该区域的话务量全部由 络来承载。假设 区能够达到的最小覆盖半径为 150 米，因此在每平方公里所需的小区个数为 21 个。根据爱尔兰 00和 75条件下每平方公里所能承载的话务量如下表所示。最后可以根据所需承载话务量 A 与计算结果进行比较来判断满足极限话务量需求每小区所需频率资源数。 表 3 不同假设情况下 覆盖能力 载频数 /际容量 /理论容量 爱尔兰 /平方公里 与需求 A 进行比较 D C 1 0 1 7 5 5 1 7 8 5W C D M A W C D M 0 5 1 8 5 0 1 8 8 0T D - S C D M 0 0P H 2 0W C D M A /C D M A 2 0 0 01 9 8 0T D - S C D M D M A /C D M A 2 0 0 02 0 1 0 2 0 2 5 2 1 1 0 2 1 7 0 M H D M A 第 15 页 共 54 页 6 986 ？ 6 1 2722 ？ 9 084 ？ 9 1 4212 ？ 以现网某区域为例。 现网极限容量需求已经达到每平方公里 3000 爱尔兰，由 表 3 可以看出：对于 现网 个别话务量密集的地区，如果全部由 络覆盖，则需要分配 9 个载频。 因此，各省可以 参 照 网极限承载话务量 ，结合 络的自身特点，估算出 络所需承载的极限话务量 ，计算 后判断各省所拥有的 率带宽对于极限承载能力的满足程度。 以上仅简单分析了由 络承载现网极限 话务量的能力，随着 及 据业务的进一步开展，现网数据业务量的比例也越来越大，那么 络对于现网混合业务的承载能力如何呢？ 计算 过程 与上述方法类似，在已知现网极限话务量以及该区域话务模型的条件下，可以 应用 线网络关键问题研究课题的附件五： 统无线资源配置方法分析中介绍的坎贝尔与背包算法相结合计算满足现网话务量需求条件下所需每小区所需的频点数。实际操作上也可以应用课题成果“ 输入话务模型和极限用户数的条件下直接得出每小区所需频点数。从而进一步确定 统对于现网混合业务的承载能力。 型选择每小区所需频率资源 从上节的推导看出在极端情况下每小区升级到 9 个载频可以满足现网极限容量的承载能力。下面考察网络中主力站型每小区所需频点数。 工程中比较可行的方法是：根据现网话务量可以预测规划期内 设为 E，查爱尔兰 B 表可得满足话务量需求所需的道数，从而折算出每小区所需频点数。 以现网密集城区为例进行说明。按照上述估算方法确定 络每 第 16 页 共 54 页 小区所需频点数。下图所示各种站型分布图以及累积分布图。从图中可以看出，该区域约 70的小区所需载频数为 3 个，因此 成为主力站型。同时也有约 2的小区所需载频数多于 6 个。这对目前 流设备厂商进一步提高设备处理能力提出了要求。同时，对城市需要占用频率资源也提出了需求。 01020304050601 2 3 4 5 6 7T D - S C D M A 载波个数小区个数0 . 0 0 00 . 2 0 00 . 4 0 00 . 6 0 00 . 8 0 01 . 0 0 01 . 2 0 0累积占比小区个数累积占比图 2 每小区所需载频个数统计 因此，各省可以根据规划期内的各小区话务量估算满足话务量需求每小区所需的频点个数，并根据估算结果给出如图 2 所示的小区分布和累积分布，从而确定所需要占用的频率资源。对于仅拥有 10率带宽的城市，如果络中存在一定比例小区所需频点个数大于 6 个，那么频率带宽资源可能将影响网络的服务质量。 网方式 在具体频点使用方式上，从下图可以看出，当每小区需要载频数少、频率资源相对丰富时可用采用 N 频点异频组网方式；当每小区需要载频数较多、频率资源稍有富裕时，可 用 N 频点混频方式组网；当每小区需要载频数多、频率资源紧张时，只能采用 N 频点同频方式组网。 1 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 , 23 , 45 , 61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 , ,1 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,4 ,62 ,3 ,4 ,62 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,61 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6图 3 不同组网方式对比（左为 N 频点异频，中为 N 频点混频，右为 N 频点同频） 第 17 页 共 54 页 试验网测试结果表明：异频组网网络性能优于同频组网；但是在频率资源受限的条件下实际建网时可能被迫采用 N 频点混频 /同频组网。 如果要实现异频组网，也就是 络中相邻小