3G无线网络规划(第二章)

3G无线网络规划 2006年6月 目录 3G无线网络规划概述3G无线网络规划的目标3G无线网络规划的重要性3G无线网络规划的原则3G无线网络规划流程3G无线网络建设周期3G无线网络规划阶段3G无线网络规划中的重点问题 3G无线网络规划的目标 无线网络的规划目标一般从覆盖 容量 质量和成本四个方面确定需要制定的目标包括业务模型 业务预测 覆盖要求等网络业务根据开展的业务情况确定用户的话务模型忙时平均每用户的话务量 数据吞吐量等根据业务确立所要规划的无线接入承载 RAB 业务类型及承载映射关系网络覆盖范围及覆盖质量不同地理环境下 密集城区 普通城区 郊区 农村 公路等 的覆盖目标 包括 需要满足室内 室外 还是车内的覆盖 覆盖比例是多少等 以及与覆盖相关的一些参数 比如 穿透损耗 阴影衰落标准方差等 网络容量规划区域内用户数量以及用户在各个场景下的分布情况 小区目标负荷要求 比如 上行负荷目标为50 下行为75 目录 3G无线网络规划概述3G无线网络规划的目标3G无线网络规划的重要性3G无线网络规划的原则3G无线网络规划流程3G无线网络建设周期3G无线网络规划阶段3G无线网络规划中的重点问题 3G无线网络规划的重要性 网络建设投资 60 70 工程量 80 工程难点 90 工程进度 95 网络质量客户投诉与无线网质量直接相关在所有投诉中 网络覆盖投诉高居首位网络接通 掉话等因素直接影响客户对公司的评价 3G无线网络规划的重要性 覆盖Where 哪里需要覆盖 城区 郊区 农村 交通干线 景点 室内When 什么时候覆盖 Phase1 Phase2 How 如何覆盖 宏蜂窝 微蜂窝 RRU 直放站容量Whatservice 提供何种业务 话音 视频 数据Whatquality业务质量要求 呼损率 速率 重传率 误块率Howmuch 多大的业务量 用户话务行为 业务密度 目录 3G无线网络规划概述3G无线网络规划的目标3G无线网络规划的重要性3G无线网络规划的原则3G无线网络规划流程3G无线网络建设周期3G无线网络规划阶段3G无线网络规划中的重点问题 3G无线网络规划原则 CDMA之不同GSM自干扰特性变化的覆盖 变化的干扰业务的多样性不同的覆盖 不同的质量要求 共同消耗无线资源 业务相互影响 网络规划 整体规划 分布实施 滚动修正 3G无线网络规划原则 市场驱动原则业务话音在近几年仍将是主要业务视频业务将推动新业务的发展面向行业的应用将是新的增长点用户存量市场作为初期的主要发展市场初期以中高端 年轻人作为主要客户对象资费同等业务 3G资费不能高于已有资费 甚至要低 各种资费捆绑套餐将是一个好的发展方向终端面向中高端客户 采取终端优惠方式面向广大客户 与厂家合作 努力降低终端成本 根据业务预测和分阶段用户发展情况及时调整网络建设规模 3G无线网络规划原则 GSM与WCDMA将是一个长期共存的状态 利用已有网络 做好2G 3G协调充分利用2G的基站资源充分利用2G完善的覆盖充分利用2G网络的统计数据2G 3G互操作原则3G覆盖区内双模手机主要由3G网络来承载 对于语音业务 仅支持3G到2G的单向切换 对于分组业务 支持3G与GPRS的双向小区重选 3G无线网络规划原则 现有2G运营商应遵循与2G的协调原则 GSM与WCDMA将是一个长期共存的状态 3G无线网络规划原则 网络领先原则快速广度覆盖 形成竞争优势不同覆盖环境 不同覆盖方式初期工程以覆盖为主 容量为辅重视室内覆盖 提升客户价值与主体工程同期开展室内覆盖充分利用已有的室内覆盖资源重视新技术 逐步升级网络根据业务和竞争需要 逐步实施新技术 目录 3G无线网络规划概述3G无线网络规划目标3G无线网络规划的重要性3G无线网络规划的原则3G无线网络规划流程3G无线网络建设周期3G无线网络规划阶段3G无线网络规划中的重点问题 3G无线网络建设周期 下图是关于3G无线网络规划 建设 优化 维护的整体流程一般而言 3G无线网建设周期主要包括有清频扫描 传播模型校正 网络预规划 勘站 站址选择 详细规划 网络建设 网络优化 网络维护运行几个步骤 目录 3G无线网络规划概述3G无线网络规划目标3G无线网络规划的重要性3G无线网络规划的原则3G无线网络规划流程3G无线网络建设周期3G无线网络规划阶段3G无线网络规划中的重点问题 3G无线网络规划阶段 规划前准备网络预规划网络详细规划 业务要求 基站规模 覆盖要求 基站规模 基站规模 站址选择 参数配置 系统仿真 符合要求 OK capacity coverage quality 符合要求 OK cost 计算工具 仿真工具 规划前准备 传播模型 需要校正 不同城市 参数不同 不同区域 参数不同为网络规划提供有力的依据 使预规划结果更符合实际情况 传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为 规划前准备 传播模型典型模型 Cost231 Hata 通用模型 典型模型的扩展 频率越高 衰减越大 距离越远 衰减越大 城市越大 衰减越大 天线越高 衰减越小 K1 K2 截距和斜率 重点调整对象Clutter Loss 地物损耗参数 统计调整对象其它参数 确定参数 同典型模型 传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为 规划前准备 传播模型 校正前后的误差对比 校正前 预测误差普遍在20dB 校正后 预测误差大部分都在10dB以内 传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为 规划前准备 覆盖目标市区 密集市区 一般市区郊县 郊区 县城乡镇 农村交通干线 公路 铁路 水路旅游景点 室内 商务中心 会议场所 购物中心 车站 地下车场等 面 线 点 覆盖指标连续覆盖 覆盖概率 业务不同 区域不同而不同 链路预算余量 传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为 规划前准备 业务目标 不同业务 质量要求不同话音 可视电话 FER 阻塞率数据业务 平均延时 重传率 Besteffort容量目标 网络支持的各类业务的用户规模或业务量规模话务行为 用户的话务特性话音 可视电话 爱尔兰数据业务 平均忙时速率 传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为 规划前准备 难点传播模型覆盖目标业务目标容量目标用户行为 业务在哪里 用户有多少 用户怎么用 传播模型 覆盖目标 业务目标 容量目标 用户行为 无线网络迭代估算流程图 计算上行容量 估计由于容量所需的站数 计算上行覆盖 估计由于覆盖所需的站数 输入数据 平衡 满足 调整站数 否 否 检查是否满足下行的覆盖 容量的要求 是 是 假设一个上行负载 结束 网络预规划 覆盖规划 链路预算工具 UL 系统负荷要求各业务Eb No各业务覆盖概率天线参数 区域分类 各区域有效面积 链路预算基本原理 链路预算 通过对系统中前反向信号传播途径中各种影响因素进行考察 对系统的覆盖能力进行估计 获得保持一定通信质量下链路所允许的最大传播损耗 TX 双工器 馈线 RX Pout BS Lc BS Lf BS Ga BS NodeB TX RX Pout UE Ga UE UE 双工器 PL DL PL UL 各种余量 建筑物 穿透损耗 Lp 人体损耗 Lb 算法介绍 上行链路 反向 PL UL Pout UE Ga BS Ga UE Lf BS Ga SHO Mpc Mf MI Lp Lb S BSPL UL上行链路最大允许平均传播损耗Pout UE手机发射功率Lf BS馈线损耗Ga BS基站天线增益 Ga UE移动台天线增益Ga SHO软切换增益Mpc快速功控余量Mf阴影衰落余量 与传播环境相关 MI干扰余量 与系统设计容量相关 Lp建筑物穿透损耗 要求室内覆盖时使用 Lb人体损耗S BS接收机的接收灵敏度 与业务 多径条件等因素相关 网络预规划 覆盖规划 发射端 接收端 业务 网络预规划 覆盖规划 系统负载 室外覆盖 室内覆盖 网络预规划 覆盖规划 覆盖半径 室内 室外 网络预规划 应用下述公式计算用于覆盖所选区域的基站数量 式中 NSite用于覆盖的基站数量 ATot业务所要覆盖的总面积 ASite基站覆盖面积 RCell所选的小区面积 K为常数 取决与无线网络拓朴 全向 k 2 61扇区 k 0 652扇区 k 1 33扇区 k 1 956扇区 k 2 6 网络预规划 容量规划 每小区承载的用户数 业务量 单一业务 爱尔兰算法混合业务 多维爱尔兰算法 CAMPELL用户话务行为CS BHCA CallDuration Rate Activity PS BHCA CallDuration Rate on offratio Meanrate 网络预规划 容量规划极点容量负载容量 30 软切换 2 呼损用户容量 50 平均每基站3000话音用户 30 平均每基站1600话音用户 网络预规划 容量规划 小区负荷各业务行为软切换比例 区域分类 各区域容量需求 网络详细规划 站址选择 合理性 以预规划结果为指导尽量符合标准蜂窝布局 基站分布尽量均匀 各站距差别尽量小 各基站高度基本一致 参照G网的话务分布 将基站设置在真正有话务需求的地区 经济性 对具备共站条件 站址分布合理的原有基站 应与之共站基站站址宜选在交通便利 供电可靠的地方 安全性不宜在大功率无线电台站 大功率雷达站等附近 不宜在易燃 易爆建筑物场所附近 不宜在有害气体 有害物质的工业企业附近 通过实际查勘确定基站所在位置 基站机房设备布局 走线方式 天线设置位置 方式 天线高度 指向 下倾等基站工程参数 网络详细规划 参数配置承载参数 16Kbps 64Kbps 128Kbps 384Kbps U D Eb No 运动速率 业务参数 话音 CS64 PS终端参数 终端数量 终端分布 业务栅格图 系统参数 设备参数 硬件单元配置负载参数 干扰参数 软切换参数天线参数传播模型 系统仿真 网络详细规划 系统仿真 静态仿真 业务仿真 BestServer 软切换区域 目录 3G无线网络规划概述3G无线网络规划目标3G无线网络规划的重要性3G无线网络规划的原则3G无线网络规划流程3G无线网络建设周期3G无线网络规划阶段3G无线网络规划中的重点问题 3G无线网络规划中的重点问题 2G 3G共同规划 协调发展业务模型和多业务混合规划HSDPA站址规划室内规划覆盖增强技术网络扩容 3G无线网络规划中的重点问题 2G 3G共同规划 协调发展利用2G的网络资源对现有移动通信运营商而言 充分利用2G网络的覆盖优势 通过切换等互操作 实现对3G覆盖的补充 从而达到3G快速部署的目的 因此 3G 2G之间的切换策略 负荷分担策略以及RRM参数的设定 共站址问题将是3G网络规划的一个重点问题 2G网络蕴藏大量对3G共站规划有用的信息直接使用真实的测量数据 不需依靠传播模型及数字化地图预测路径损耗 使用真实的用户分布可充分评估室内覆盖表现 包括高楼层覆盖 3G无线网络规划中的重点问题 业务模型和多业务混合规划一个完整的3G网络规划包括覆盖规划和容量规划两方面 两者通过负载因子紧密相关 目前 3G的覆盖规划已经成熟 但由于3G承载业务的多样性 其业务规划 容量规划相对复杂和困难 容量规划的内容和方法有待丰富 未来规划的难度在于业务模型的确定 容量规划和容量计算方法的使用和完善 混合业务容量计算是容量规划的基础 在混合业务容量计算上 不同于2G系统采用爱尔兰B的方法 要考虑不同业务不同的Qos要求 CS业务体现为阻塞概率 PS业务体现为吞吐率和时延要求 目前的混合业务容量计算上主要有多维爱尔兰 CAMPELL SK背包等算法 这些算法的复杂性和适用性各不同 业界目前并无统一认可的方法 3G无线网络规划中的重点问题 HSDPA网络规划时候 应该详尽分析业务需求 对HSDPA基站进行合理布局 合理规划HSDPA与R99的DCHPS业务的覆盖范围 优势互补 以形成HSDPA和R99 WCDMA 间良好的互操作 HSDPA的引入对基站传输有这较大的影响 规划时应着重关注 3G无线网络规划中的重点问题 站址规划基站站址的规划是3G无线网络规划中的重点和难点 也是贯彻建网策略的重要环节 3G的规划重点在于控制干扰 控制干扰的关键在于控制覆盖 覆盖不当则会造成导频污染 无主服务小区 接收错误的导频和过多的软切换等问题 基站位置选择的主要任务是使服务区域有一个主服务小区覆盖 用户相对基站的分布影响整体的网络容量 因此 3G站址的选择应该满足一定原则 合理地进行规划 一般应遵循统一规划 逐步实施的原则 共用的技术方案 3G室内覆盖建设的必要性 设计应注意的问题 建设策略 3G室内建设必要 市场需求 2 舒适的环境下和等候场合 3G新业务的使用频率和使用量提高 5 增大建筑物价值的同时 增强建筑物所有者的竞争力 1 如果仍使用室外信号来确保室内高速数据业务的质量必然要减小室外基站的站距 2 可以减小容量损耗并确保目标区域的覆盖深度和质量 3 室内环境良好的正交性意味着更大的容量和更高的质量 技术角度 1 3G室内业务量占到70 3 争夺室内业务量 4 确保竞争优势 3G无线网络规划中的重点问题 共用的技术方案 建设策略 设计应注意的问题 3G室内覆盖建设的必要性 3G无线网络规划中的重点问题 最大限度利用原有的室内分布系统 不降低原有系统性能的前提下 保证后续接入系统的性能 通过合理的链路设计和器件选型 使3G系统的覆盖质量不低于原有 的2G系统 特别是覆盖范围和上行链路质量 尽可能降低新增 改造部件的成本 施工容易 尽量少增加天线 建设策略 共用的技术方案 设计应注意的问题 3G室内覆盖建设的必要性 共享室内分布系统通过分别引入不同网络的信号作为信源 更换部分器件来实现可以共用的器件 馈线 泄漏电缆 转接头 负载可能更换的器件 分路器 耦合器 天线需要新增的器件 合路滤波器 WCDMA的干放 如果2G的系统已经考虑了与3G的共用 则3G建设只需新增以下部件 信源至少增加同等数量的3G干线放大器增加1个信源需增加1个相应的合路器和分路器增加1个干放需增加2个合路器适当改变天线位置 3G无线网络规划中的重点问题 建设策略 设计注意的问题 共用的技术方案 3G室内覆盖建设的必要性 3G无线网络规划中的重点问题 高层 仔细设计室内分布系统 限制室外信号在室内的强度 特别是在窗边 以确保室内具有主导信号 避免出现高层导频污染问题 中低层 仔细设计室内分布系统 以确保室内具有主导信号 同时避免室内信号过多地泄露到室外 对室外通信构成干扰 比如采用多天线 小功放进行进行室内分布 边缘区域采用方向性好的定向天线出入口 注意室内与室外之间的切换 低层与室外宏蜂窝同频可以减少硬切换 3G无线网络规划中的重点问题 覆盖增强技术覆盖增强技术的使用是3G网络中扩展覆盖的灵活手段 可根据覆盖要求和容量要求灵活配置 加快网络建设速度 降低建网成本 覆盖增强技术OTSR射频拉远直放站四天线接收分集塔放大功率基站 3G无线网络规划中的重点问题 OTSR上行链路与普通的三扇区定向站配置相同 下行链路只有一个功放 相当于全向站 主要用来解决上行链路覆盖问题 降低造价 节省投资 其上行覆盖大于全向站覆盖效果适于大覆盖 小容量且容量需求增长缓慢的区域 TMA提高上行接收灵敏度 补偿馈线损耗 扩大上行覆盖带来约1 5 2dB的下行损耗 下行容量有一定的减少塔放主要应用于郊区 农村等较为开阔的地区 主要是广覆盖而且上行覆盖受限的场景 上行链路增益随馈缆长度而变化 直放站将施主基站的富裕容量引导到所需区域 降低投资成本适于信号隔离较好的区域 在密集市区和市区解决室内 地下停车场 隧道等无线覆盖盲区的覆盖 解决郊区 农村以及公路 铁路等低话务地区的覆盖和补盲 提高基站设备利用率 类型有光纤直放站 无线直放站 3G无线网络规划中的重点问题 射频拉远集中式基带单元 将射频头置于远端 通过光纤与基带单元相连 可以避免馈线损耗可以灵活布置 市区优化补盲 作为室内分布系统的信号源 采用 RRU 室