第十六章-网络规划、设计与优化VIP

2、本章内容、16.1网络规划、设计和优化的必要性和主要内容16.2网络规划、设计和优化的基本原则16.3涵盖范围角度的单元规划和设计16.4容量角度的单元规划和设计16.5网络设计的系统模拟16.6室内规划和设计简介16.7GSM系统的网络优化16.83G移动通信的网络规划和设计16.9章概要，3，16.1网络规划实施仅依赖于上述物理层的关键技术和网络层的协议是不够的。此外，必须有能够充分利用物理层和网络层硬件和软件设备的宏和全局，为用户提供服务的移动网络平台，才能构成完整的移动网络系统。由4，16.1.1需要和基本内容组成的完整移动网络系统首先根据服务区域的复盖范围、容量和质量要求，根据服务区域类型和地形、地形和无线传播特性等确定住宅和基站数量、基站设备配置和粗略的工程预算。第二，应将移动通信正式运营的网络确定为工程设计和拓扑结构。5、第三阶段是工程设计的迭代调整和优化。仿真将结果与初步工程设计结果进行比较，并进一步修改设计参数。无线资源管理根据RRM参数和测量的网络性能进一步模拟工程设计，反复修改以满足初始设计要求，并传递正式运营使用情况。对生产网络的实际负载测试、网络测试和生产报告进行进一步分析，以确定问题，进一步优化网络结构，提高复盖范围，扩大容量，提高质量，提高效率。在6，16.1.2移动通信中，频率计划传播随着传播距离的增加逐渐衰减，利用该空间衰减特性隔离空间，在移动通信中重用载波频率或导频相位，将其称为频率计划和导频相位计划。移动通信不能使用相同的载波频率。为了确保相同载波频率通道社区之间的足够距离，单元(蜂窝)附近的多个社区不能使用相同的载波频率通道。这些不同载波频率通道的社区形成了一个区域组，只有不同区域组之间的单元可以执行载波频率复用。7，细胞结构构成的区域组中的单元数必须满足以下公式：其他a，b值时区组n值，8，蜂窝网络计划中经常使用的区域组结构：9蜂窝区域组：3基站，每个基站3个扇区；12蜂窝区域组：4个基站，每个基站3个扇区；21蜂窝区域组：每个基站3个扇区的7个基站。示例2:中国的800MHz移动数据通信系统包括使用相同间隔频率分配方案的13芯全方向、每个区域内的两个载波频率和同一区域内的两个相邻频率间隔390KHz。其结构如下：9，图16.313单元频率重用模式，试点偏移计划，在10，16.1.3CDMA中也称为试点相位，11，IS-95的基本参数使用短PN码有效地区分基站：此外，还有215=32768chips(位)，以便轻松划分完整的15位“0”代码。IS-95的相位隔离(保护)度为64chips，原因如下：充分的多路径延迟保护区：主要针对此区域(扇区)；相邻区域(扇区)之间的试点偏移必须有足够的间隔。使用导频偏移配置时，主要通过充分引入等效偏移来实现，以避免使用相同导频偏移的扇区(扇区)引入的远程混淆。12、CDMA中芯片(chip)周期和芯片(chip)的空中等距IS-95/CDMA2000-1X芯片周期和空中等距：CDMA2000-3X T2和D2: WCDMA中的T3和D3，14，IS-95可以使用的频率点数为：理论：实际上，保护带在我国分配，IS-95仅分配10MHz频段。也就是说，在不使用试点偏移计划的情况下，引入了可使用的基站地址代码的最大数量k:理论：实际上：15，为试点偏移计划启用的两个主要参数。第一个参数实际上对应于FDMA/TDMA频率计划中蜂窝组的单元(或扇区)数n，作为可用于试点偏移计划的试点偏移组的数量，第二个参数是偏移增量PILOT-INC。16、PILOT-INC与的对应关系：您可以看到，PILOT-INC越大，计划中蜂窝组的单元(扇区)数量实际上越少。在项目中，PILOT-INC通常约为4-10台，这是128-51台。17、理论上指出，两个基站试点之间出现干扰的概率与蜂窝集群中实际使用的基站数n有以下关系：P(上限)N=4时，当N=10时，可以看出实际蜂窝网络中4个组的干扰概率大，10个以上的组足以满足要求。18，如果相位隔离(保护)度为64chips，则基站之间的等效空间距离为(设计值):IS-95:CDMA 20003 x:CDMA 20001 x:IS-95与WCDMA:19，相同每个试点组偏移为64pilot-Inc=6410 chips。这比设计的基站之间的等效空间距离15.6公里；异常大。在实际项目中，需要预留一些替代飞行员偏移，以便用于某些特殊基站，如超高站。可以使用的试点组数与实际用于同一蜂窝组的试点组数n不同。20，将这51个试点组每组17个：上述3个试点组中，每组17个，其中前13个正式使用，其馀4个用作备用；此时，如果使用全方向天线，则仅使用第一组，N=13，最后4个备用。使用3扇区天线时，所有三组均保持N=13，并且每个组使用以下4个备用磁盘：每个扇区内的扇区之间的试点组将分组为1，18，35为相同扇区、2，19，36为相同扇区的相同扇区。21，N=13的相应单元覆盖规划结构(全向天线实例)为：基准：r是单元半径，如果选择r=1km，则这与结论相同。如果试验搜索窗口小于srch-win的一半13chips，则试验偏移计划不会导致前导之间的干扰。单元格组结构图，扇区结构图，22，示例2: PILOT-INC=4中可用的实际试点组数为：每个试点组的偏移为64PILOT-INC=644=256chips。相应的空间距离为：可见，但远远大于设计的基站之间的等效空间距离。根据：选择37个扇区作为蜂窝组。23，此128个可用的试点组为每个组42个，如果使用全向天线，则仅使用第一组，N=37，3842备份后；使用3扇区天线时，3组仍然为N=37。也就是说，使用每个集的前37个，然后使用备用。每个扇区内扇区之间的试点组划分为相同的扇区，即1，43，85。2，44，46；依次类推。24，此时，N=37的蜂窝分组结构(全向天线实例)为：单元组结构，扇区结构，25，基准：r是单元半径，如果选择r=1km，则这与结论相同。试点测试搜索窗口srch-win的一半以下的22.5chips没有试点测试偏移计划的前导之间的干扰。26，在上述两个例子中，备份试点组主要用于个别社区流量过大，需要增加可在备份中选择的个别临时或长期基站的情况。作为实际位置，为了根据条件假设基站高，避免对周围基站的干扰，可以从备份中选择高天线基站偏移指数。27，16.2网络规划、设计和优化的基本原则，16 . 2 . 1 . 3之间的分工1。网络计划网络计划通常在早期阶段考虑移动通信中网络工程的粗略估计和部署。2.网络设计网络设计主要负责基于初始计划正式运行的不同标准移动通信蜂窝网络的工程设计。网络工程设计需要考虑移动通信系统是TDMA、FDMA还是CDMA，以及与某些特定设备制造商的技术性能密切相关。3.网络优化计划，设计通常在网络构建之前完成，网络优化，或称为大型优化的网络构建后，以及正式运营后完成。28，网络计划，设计的完整功能框图，29，16.2.2网络计划和设计的基本原理，网络计划和设计，首先人口和面积，业务要求，业务分布和使用现有通信手段，地形、地形、道路和交通概览，干扰源分布和经济发展和文化、娱乐、旅游您可以从三个不同的角度独立计划和设计：复盖范围、容量和质量，然后根据特定的环境和条件选择其中之一作为主体。实际的网络规划和设计归结为覆盖和容量两种方法，质量因素综合为上述两种方法。无线网络规划设计的核心问题是基站数量的选择和网络拓扑及基站参数的选择。30，基站数选择的三种类型的方法，31，基站数选择方法，包括三个类别。(1)从覆盖角度预测基站数量的基本想法是，首先基于传播传播模型估计传播损失，然后用无线链路方程替换该值，将单元范围除以服务区域的总覆盖区域，然后求出基站数量。(2)从容量角度来看，基站数量预测容量预测的基本想法是，分别求出计划区内移动通信的总销售量或等效总销售量(对于多业务类型)和各区域的交易量，从而求出基站。(3)从质量角度预测的基站数量质量角度预测的基本思路是以不同系统和不同业务类型的质量参数为主体，求出上行链路和下行链路切换方程，平衡，找出基于质量标准的居住区的应用领域。工程要求值除以业务区的总复盖区域，再除以此区域的质量标准复盖区域。32、从复盖范围、容量和质量三个角度考虑、和后，根据以下情况进行最终选择：在总负载情况下，取、和的最大值，在低负载情况下，取、和的最小值，在一般情况下，取、和的中间值。复盖范围和容量都需要进一步考虑特定的质量要求，因此实际上不需要在上述复盖范围、容量和质量方面解决。相反，必须将质量要求整合到可以从复盖范围和容量方面简单解决的复盖范围和容量中。从33，16.3覆盖角度进行细胞规划和设计，如上所述，从覆盖角度进行细胞规划的关键问题是，求解用于解决传播传播空间损耗的传播传播传播方程及其平衡方程两个方程。16.3.1无线传播方程1。自由空间传播模型，2 .室外传播模型Omura-Hata、WIM和COST231模型、3。室内传播模型Ericsson多制动模型衰退系数模型，34，16.3.2上下行链路传输方程及其平衡，移动通信上下行链路预算模型，35，1。上行链路预算方程式，其中包括上行链路的无线传播损耗(dB)、移动台发送功率(dBm)、移动台发送天线增益(dBm)、基站接收天线增益(dBm)、基站接收天线损失(dB)、上行链路额外损失(包括额外增益)基站接收的阈值(dBm)、快速衰落毛利(通常是瑞利分布，dB合规性)、慢衰落毛利(通常是日志正态分布，dB合规性)。，36，2。下行链路无线传播损失(db)、基站发送功率(dBm)、基站发送天线增益(dBm)、移动站接收天线增益(dBm)、移动站接收天线损失(dB)，通常可忽略的下行链路额外损失(包括额外增益)(dB)其中，移动国的接收阈值(dBm)、高速衰落毛利(dB)和慢衰落毛利(dB)。从37，16.4容量的角度进行规划和设计，16.4.1通信容量的概念通信容量可以分别集中在理论上，集中在实际的两个方面进行研究。侧重于理论容量概念，通常基于单位带宽(时间或区域)的信息量。对于语音服务：吞吐量(Erl)/单位带宽/单位面积；对于数据业务：位(bit)/单位带宽(时间或区域)。上述定义的容量概念适用于理论比较，但信息量，尤其是模拟语音，难以测量，因此不实用。侧重于实际容量概念，通常基于单位带宽(时间或区域)中的通道(或用户)数。对于语音服务：语音/单位带宽或语音/单位带宽/单位面积；对于数据服务：通道/单位带宽。38，16.4.2其他多连接方式的蜂窝网络通信容量，1.1GFDMA蜂窝网络的通信容量，该公式说明，在FDMA的蜂窝系统中分配给每个单元的信道数n与可用总带宽w成正比，与负载干比的门限制成反比。2.2GTDMA蜂窝网络的通信容量，39，3.CDMA蜂窝网络的通信容量(1)反向链路单元容量分析，(2)前(正)链路单元容量分析，4 .WCDMA的容量规划和设计，第三代(3G)移动通信将业务从单个语音服务扩展到多个媒体(语音、数据、图像等)和多媒体业务。这包括电路交换(CS)和数据包交换(PS)类型，QoS要求不同。40，为了考虑各种业务，可以将各种业务数据速率的总和用作衡量业务规模的基准，以参考合并指标。其中是总数据速率，n是用户数，其馀参数是单个用户。这包括使用中调用数BHCA、持续时间、业务数据速率和重新传输信号数据速率的系统开销。41，实现单元性能，以频谱效率(单个单元在1MHz频谱内可以提供的数据速率)处理各种业务。在3G中，各种业务的频谱效率不同。平均频谱效率根据每个业务的数据量和每个业务的频谱效率进一步计算。平均光谱效率为，2，n，其他业务的频谱效率为，2，n，其他业务的数据速率，总体数据速率。42，16.5网络设计的系统仿真在开发了初始网络设计方案后，通常使用计算机仿真方法进行验证和分析，修改和优化一些关键参数。系统级模拟通常使用两种主要方法：静态模拟(也称为“快照方法”)，例如，使用一台照相机静态捕获一个系统的运行情况并再次进行统计分析。动力学模拟(也称为时间驱动法)是