WCDMA无线网络规划流程.ppt

WCDMA无线网络规划流程 前言 随着第三代移动通信技术的兴起 UMTS网络的建立将带来一场深刻的革命 这对网络规划也提出了更高的要求 WCDMA的网络规划与传统的GSM网络规划有着本质的不同 各大厂商在全球范围内紧锣密鼓地开发和研制新的规划工具和计算方法 设计新的工作流程 课程目标 学习完本课程 您将能够 了解WCDMA链路预算和CW测试 了解WCDMA规划的工具使用 了解规划现场工作流程 了解相关规章制度及文档 课程内容 第一章WCDMA无线网络规划概述第二章WCDMA与GSM网络规划比较第三章WCDMA网络规划流程 网络规划定义和范畴 网络规划定义 根据建网目标和网络演进需要 结合成本要求 选择合适的网元设备进行规划 最终输出网元数目 网元配置 确定网元间的连接方式 为下一步的工程实施提供依据 网络规划范畴 核心网络规划 侧重CN网元数目和配置规划 无线网络规划 侧重RAN网元数目和配置规划 传输网络规划 侧重各网元之间的链路需求和连接方式规划 无线网络规划的重要性 重要性 在移动通信网络建设中 成本主要来自于设备投资 3G网络的三大组成部分 无线接入 传输和核心网中 无线接入网络的投资占据整个移动通信网络投资的70 以上 无线接入网络投资的规模主要取决于网络中的站点数目和站型配置 这是由无线网络规划所确定的数据 面临问题 如何规划一个高质量 低成本 有竞争力的3G无线网络 华为无线网络规划理念 综合建网成本 Cost 最小无线网络建设是伴随网络整个生命周期的 前期规划必须考虑后期发展的需求 降低综合建网成本 例如在中心城区 站点获取成本是不断攀升的 采用合理的站间距策略 避免后期扩容中频繁地增加站点 可以有效地降低综合建网成本 盈利业务覆盖 Coverage 最佳3G网络是多业务的网络 网络资源需要在业务之间进行分配 需要确定谁是盈利业务及其覆盖质量的要求 进行小区半径和覆盖方案的规划 如果在3G网络初期 以高速数据业务作为目标进行规划 会导致大量资源 比如过多的站点 由于没有足够的业务而浪费 华为无线网络规划理念 有限资源容量 Capacity 最大3G无线网络的容量主要受干扰的限制 通过合理的参数规划 可以减少小区内和小区间的干扰 提升小区容量 最大程度地利用有限的资源 华为借助于丰富的实际测试数据和先进的仿真手段 实现了可靠有效的功控和无线资源管理算法 并且在全球众多的实验局中得到了充分的验证 积累了丰富的经验 核心业务质量 Quality 最优核心业务是指对网络发展有长远影响的业务 可能短期内不能够盈利 但是对用户和业务发展有牵引作用 比如高速数据业务 因此 在提供核心业务覆盖的地区 要保证其质量达到最优 从而展示3G无线网络在业务和性能上的优越 提升运营商品牌 无线网络规划流程概述 无线网络估算在规划项目的前期 对未来的网络进行初步的规划 输出RAN网元的配置和规模 供项目前期交流及合同制定过程中成本估算使用 无线网络预规划规划项目的中期 在估算输出的基础上 对将来的网络做进一步的详细规划 确定更加精确的网络规模和理论站址位置 无线网络小区规划规划项目的后期 根据预规划输出的结果 对每一个站点的选择进行实地勘测验证 确定指导工程建设的各项网规相关小区工参数 如果与预规划结果出入较大 还需要通过仿真验证小区参数设置及规划效果 所输出报告为能够指导工程建设的最终无线网络规划方案 无线网络规划流程概述 课程内容 第一章WCDMA无线网络规划概述第二章WCDMA与GSM网络规划比较第三章WCDMA网络规划流程 频率规划差异 WCDMA采用1 1的频率复用方式 通过扰码以及正交码字来区分小区和用户 其容量 覆盖直接受到网络干扰的影响 在设计时规划人员需要充分考虑如何减少不必要的干扰 GSM采用时分多址技术 不同的用户用不同的频率和时隙来区分 因此 对于影响GSM容量的主要是频率资源和频率复用技术 覆盖分析差异 WCDMA属于干扰受限系统 其覆盖不仅取决于最大发射功率 而且与系统负荷有关 因此设计时要充分考虑覆盖和容量之间的相互关系 以保证设计所需系统性能指标 GSMGSM网络在频率规划良好和无网外干扰的情况下 其覆盖范围只与最大发射功率有关 而容量只和可用的业务信道总数有关 容量与覆盖本身并没有关系 容量分析差异 WCDMA系统自干扰系统 容量 覆盖 质量之间密切相关 容量 覆盖设计负载增加 容量增大 干扰增加 覆盖减小 应用实例 小区呼吸 容量 质量通过降低部分连接的质量要求 可以提高系统容量 应用实例 目标BLER值 覆盖 质量通过降低部分连接的质量要求 同样可以增加覆盖能力 应用实例 通过AMRC降低数据速率 容量分析差异 GSM系统容量 覆盖和质量三者间没有直接的联系 可以独立分析 独立设计 网络设计难点主要在于频率规划 容量基本上由硬件资源决定 一个载波有8个时隙 可用的载波数和复用方式决定了最大同时连接数目 覆盖由上下行发射功率决定 链路平衡问题 通话质量由干扰情况决定 通过网络设计 复用方式 复用距离 跳频等 控制干扰 保证质量 导频污染问题 WCDMA导频污染属于CDMA系统特有的 是影响网络性能的一项重要因素 导频污染增加了网络干扰 同时使得切换等算法不能有效工作 GSM频点一般使用非常宽松的复用方式 并且经过精心规划 因此类似问题出现的可能性较小 本章小结 本章主要介绍了WCDMA网络规划与GSM网络规划的差异 频率规划差异WCDMA是码分多址 频率复用率是1 GSM是时分多址 覆盖分析差异WCDMA系统的覆盖不仅跟最大发射功率有关 还跟系统容量有密切关系 GSM系统在频率规划良好的情况下只与最大发射功率有关 容量分析差异WCDMA容量 覆盖和质量三者关系紧密 GSM相互关系不大 导频污染问题导频污染是WCDMA所特有的 课程内容 第一章WCDMA无线网络规划概述第二章WCDMA与GSM网络规划比较第三章WCDMA网络规划流程 无线网络估算报告 无线网络估算 站点勘查 网络规划流程 需求信息 建设目标网络规模阶段规划 系统仿真 站点调整 无线网络 预 规划报告 No Yes CW测试模型校正 可用站点信息 传播模型 初始站点选择 基本信息 模型校正报告 清频测试 收集规划信息 在网络规划前需要收集的信息以下几个方面 1 现网站点信息 话务统计 周 月忙时 2 当地MAPINFOR地图三维电子地图4 规划场景的划分5 网络建设目标及相关参数 覆盖目标区域信息 该部分主要包括覆盖区域2G站点信息 信息较多 参见参数总表 覆盖目标区域信息 该部分主要包括覆盖区域站点2G忙时话务量统计 覆盖目标区域信息 该部分信息主要包括覆盖区域的分类 各种区域的面积 各种区域的用户数等 覆盖目标区域信息 该部分信息主要包括覆盖区域的分类 各种区域的面积 各种区域的用户数等 行政区域 区域划分 红色区域表示密集城区 蓝色区域表示一般城区 黄色区域表示郊区 覆盖质量要求 此部分信息主要包括对不同覆盖区域的覆盖质量的要求 包括对阻塞概率 网络负荷等 覆盖质量要求 业务模型参数 此部分信息主要包括本次规划需要考虑的业务类型 各种业务的质量要求等 业务模型参数 站点勘查 网络规划流程 需求信息 无线网络估算报告 建设目标网络规模阶段规划 系统仿真 站点调整 无线网络 预 规划报告 基本信息 无线网络估算 No Yes CW测试模型校正 可用站点信息 传播模型 初始站点选择 模型校正报告 清频测试 CW ContinuousWave 测试即连续波测试 是进行模型校正的重要步骤 通过CW测试和数字地图可以对模型进行校正 CW测试数据中的经纬度信息和接收电平形成模型校正的数据源 CW测试及模型校正 电磁传播模型与具体的地形地貌等因素密切相关 经典的传播理论分析往往存在一定的误差 所以实践中一般采用实测统计方法 即利用大量测试数据来修正经验公式 这就要用到CW测试 通过CW测试 将连续波测试结果与预测结果相比较 校正传播模型参数 使模型符合实际地理环境 增加无线覆盖预测的准确性 CW测试的目的 CW测试流程 3个步骤 1 选择站址2 搭建测试平台3 路测 CW测试数据 Longitudelatitudepower dB 121 739300000042 0545900000 69 7035751343121 739330000042 0527100000 78 7524490356121 739330000042 0601200000 84 3089981079121 739340000042 0609800000 86 9954833984121 739360000042 0563500000 72 4452896118121 739370000042 0520400000 81 9918594360121 739370000042 0526600000 79 2720870972121 739370000042 0584200000 84 5309753418121 739390000042 0546200000 72 5729675293 Probe导出路测数据存成TXT文件 方便U Net导入 模型校正流程图 YES NO NO YES PerformAppropriateFiltering ErrorSatisfactorilyLow GotoNextParameter IsFilteringNecessary AnalysisResults SPMCELIBRATION SPMModel CWdata CW测试数据输入 模型校正结果 1 各种场景传播模型参数 2 输出 传播模型校正分析报告 内部评审后提交客户 无线网络估算报告 站点勘查 网络规划流程 需求信息 建设目标网络规模阶段规划 系统仿真 站点调整 无线网络 预 规划报告 No Yes CW测试模型校正 可用站点信息 传播模型 初始站点选择 基本信息 无线网络估算 清频测试 无线网络估算 无线网络估算是对未来网络作的一个简化分析 通过RND估算工具完成 目的 获得网络的建设规模 大致基站数目和基站配置情况 并由此得到建设周期 以及经济成本和人力成本预算等信息 方法 选取适当的传播模型 用户移动性和分布行为和话务模型 经估算得到所需的大致站点数目和小区数目 覆盖面积和容量 无线网络估算 流程 小区负荷载频数 小区半径 小区面积 小区覆盖用户数 容量覆盖是否平衡 上下行容量估算 比较 调整载频数 调整小区负荷 是 否 输出结果 上下行业务信息 用户密度 无线网络估算 估算过程 链路预算 小区覆盖范围计算 容量估算 NODE B数估算 CE数估算 E1数估算 Iub口流量估算 无线网络估算 覆盖估算覆盖分析主要是基于链路预算的结果获得 在WCDMA中 覆盖和容量之间是相互关连的 存在一个反复的过程 因此 在进行覆盖计算时 需要假设小区所能够接受的小区负荷 对于不同的建设时期 应该综合分析近期和远期的建设成本 合理选择不同的负荷因子 如 对于建网初期 可以选择较小的负荷因子 以实现广覆盖 对于不同的无线环境和建网目标的要求 我们可以采用不同的小区结构 Omni 3 sector etc 来满足不同的覆盖目标 在此基础上 进行链路预算 无线网络估算 容量估算由于WCDMA是软阻塞系统 受限于干扰和功率资源 因此对于上下行容量主要是基于软阻塞指标进行分析 在此基础上 综合考虑设备的硬件资源限制 得到一个合理的容量分析结果 无线网络估算 覆盖估算vs容量估算估算的结论必须是同时满足覆盖和容量的要求 同时综合考虑近期和远期建网目标 获得最经济有效的方案 因此 覆盖和容量分析存在一个反复的过程 当估算结果是覆盖受限时 可以适当降低小区负荷因子 重新进行覆盖和容量分析 直到覆盖和容量所估算的结果相差最小 在此基础上 直接根据覆盖分析结果 计算NodeB所需硬件数目 Site sector Carrier数目 当计算结果是容量受限时 已考虑多载波情况 则首先检查小区负荷因子是否可以进一步提高 如果可以提高 则重新进行覆盖和容量分析 如果不能提高 则直接根据容量分析结果 计算NodeB所需硬件数目 Site sector Carrier数目 RND估算 输入参数 RND估算 链路预算输出结果 RND估算 网络迭代输出结果 输出 无线网络估算报告 内部评审后提交客户 清频测试 站点勘查 网络规划流程 需求信息 无线网络估算报告 建设目标网络规模阶段规划 系统仿真 站点调整 无线网络 预 规划报告 基本信息 无线网络估算 No Yes CW测试模型校正 可用站点信息 传播模型 初始站点选择 模型校正报告 网络规划在网络估算的基础上 进一步确定基站的位置完和天线的架设 高度 发射功率 天线类型 挂高 方向 下倾角等一系列工程参数和公共信道 业务信道等小区参数的取值确定 基站勘测 站点选择 运营商可用站点信息对于有现网的运用商尽可能站址利旧 需要实地勘测获得相初步关工程参数 对于没有2G网络的新移动运营商 无线基站站址资源相对匮乏 但拥有可用于新建站点的办公楼 机房 营业部 接入点等资产也可作为新站址考虑 无线基站站址资源的储备 最好提前摸底和规划 整理并汇总该类信息 现场按照 XXX项目XXX站网规勘测表 对以下项目进行记录 站址信息 经纬度 天线高度 楼房高度等 并拍摄基站外景照片 周围环境 环境类型 建筑类型 平均建筑高度 着重记录对信号传播有明显影响的建筑信息 以30度为单位拍摄12张以上环境照片 天线安装条件 铁塔类型 高度 平台利用情况 楼房天面安装条件 并拍摄楼面现状照片 共站址系统 其他系统类型 天线高度 数量等 并拍摄已有天馈系统照片 站点可用性评估 对站址可利用情况做初步评估 并提出建议 机房信息 机房面积 承重 层高 电源 传输等 并拍摄机房内照片 一般由合作设计院负责 基站选址和勘测 记录信息 站址选择 在选择站址时应尽量保证系统的连续覆盖 从而保证系统性能 同时 需要注意下面两点 在市区尽量不使用大区式的基站 从最密集的城区开始系统规划 基站勘测输出文档 在所有站点勘测完成后 勘测人员需在各站点勘测表基础上汇总输出 XXX项目网规站点勘测报告 XXX项目工程参数总表 以及备忘录 将这些数据提交运营商签字 并交办事处和网络规划部存档 报告中的内容要保持一致性 勘测报告前后一致 与合同内容一致 不一致的要在备忘录中表现出来 要求填写所有内容 签字栏必须签上勘测人员的名字 站点勘查 网络规划流程 需求信息 无线网络估算报告 建设目标网络规模阶段规划 系统仿真 站点调整 无线网络 预 规划报告 基本信息 无线网络估算 No Yes CW测试模型校正 可用站点信息 传播模型 初始站点选择 模型校正报告 清频测试 初始站点选择 根据 XXX项目工程参数总表 将基站信息导入仿真工具 参照网络估算结果 对站间距过密 过疏 阻挡明显等站点进行调整 得出初始站点信息 准备仿真计算 初始站点选择 系统仿真原理 为什么要系统仿真WCDMA系统通过功控保证必要的连接质量 覆盖与容量密切相关 由于这些关联受到很多随机因素的影响 无法直接计算 规划所需的绝大多数网络性能指标都需要通过系统仿真确定 系统仿真原理 静态仿真 拍摄一定数量的网络快照 每一个快照按照某种规律 随机均匀分布 生成一定的移动台或者终端分布 通过叠代运算获得终端与网络侧的连接能力 考虑多种连接失败的可能 上下行业务信道最大发射功率 无可用信道 过低的Ec Io 上下行干扰 通过对多个快照的结果进行统计分析 可以对网络的性能获得了解MonteCarlo仿真是静态仿真 覆盖概率 MontoCarlo仿真 LinkbudgetAnalysis SetupnetworkDesign RunPilotFieldStrengthPrediction PilotLevelOK TrafficForecastAvail RunUMTSTrafficsimulation SetupfixedLoadvalues Makepredictions Services PerformanceRequirementsFulfilled Neighborsplanning Scramblingcodeallocation RNPInput Equipmentconfiguration Neighborhoodplanningcriteria Scramblingcodeallocationcriteria Outputparameters YES NO YES NO YES NO Trafficmodel 系统仿真流程 导频覆盖预测 根据覆盖预测得到的输出结果 分析系统的覆盖情况是否满足覆盖的要求 并对小区参数作进一步调整 以得到满意的覆盖 IndependentofTrafficDependentonTraffic 网络预测Predictions BestServer Overlappingzones 系统仿真基本输出 目标规划区域内导频覆盖效果图 Ec Ec Io最佳小区分布图各业务通信概率地理化分布图各业务Eb Nt地理化分布图各小区上下行负荷地理化分布图导频污染状况地理化分布图各业务切换概率地理化分布图 系统仿真输出 Ec Io Effectiveservice area DownlinkEb Nt Uplink load PilotPollution Handoffstatus 站点调整 新增站点SearchRing在仿真结束后 对仿真中调整的站点进行重新勘测 为每一个需搬迁及新增站点输出其SearchRing 有时也称