网络规划、设计与优化

1、1网络规划、设计与优化吴伟陵2 一、概况w网络规划n规划是初始阶段的粗略估计；n主要解决传播的覆盖问题；n规模初估与投资概算；n在原邮电部分工是由邮电规划院完成。3网络设计n在初步规划的基础上实现蜂窝网的工程设计；n它与具体移动通信体制(如TDMA，CDMA)、具体生产厂家的技术性能有关，要求完成实用化工程设计；n在原邮电部分工是由邮电设计院完成；n信息产业部在机构改革以后，规划与设计职责难分，有相互渗透的倾向。4网络优化n规划、设计是在正式建网前进行并完成，而优化则是在正式建网并运营以后才进行；n网络优化是由运营商为主体进行并完成的；n网络优化是一项复杂的系统工程，它涉及无线传输、基站与移动

2、交换；n网络优化的基础与条件是：已运营的网络；大量、充分的实测数据；专用的分析与优化的软件，并在运营网络综合评估的基础上进行。5二、网络规划与设计的渗透与合 一，一般 统称为规划w从三个不同角度进行覆盖容量质量6覆盖n基于电波传播模型的无线链路估算，并加以必要的修正参量，使模型更符合于实际；n在传播模型与无线链路估算的基础上，求解小区覆盖范围；n在给定要求总覆盖范围的条件下，由小区覆盖范围，求解总覆盖区内基站数目初估；n覆盖范围类型分析。7容量n调研总服务区内的业务分布、业务需求、业务模型概况；n调研总服务区内使用环境与条件；n在上述调研的基础上，估算基站数量。8质量n计算不同体制下上、下行小

3、区切换方程，求解小区覆盖区域；n根据总覆盖范围，求解在保证质量前提下的基站数量；n再根据阻塞概率、切换失败率、呼损率以及覆盖率进一步修正。9综合覆盖、容量、质量三条件下的小区规划n在满负荷下，取三者之中基站数量最大者；n在低负荷下，取三者之中基站数量最小者；n在一般负荷情况下，一般取基站数目的折衷值。10三、网络优化w优化目标n全面提高网络系统指标，达到用户要求：掉话率、接通率、信道完好率等；n网络性能和质量的进一步改善；n提高网络容量；n解决设计工程中的遗留问题；n为系统扩容提供建议。11优化基础n现行运营网络的全面评估n大量、充分的实测数据n专业的网络分析与优化软件12四、网络优化的基本条

4、件(1)w三大基础软件库n基础模型库w信源业务模型：各类混合编码话音、各类数据业务、各类图像业务以及流媒体业务等模型；w信道模型：AWGN、慢衰落、各类快衰落、矢量信道模型；w移动用户模型：密集市区、市区、郊区、农村；w电波传播模型：室内、室外各类电波传播模型；w业务流量模型：电路型、分组型、广播型。13四、网络优化的基本条件(2)w三大基础软件库(续)n蜂窝网参数库w地形地貌库(三维)； 电子地图、MapInfo以及BTS、BSC、MSC分布图；w场强覆盖分布三维图；w业务分布图；w干扰分布图；w频率与导频相位配置参数数据库；w基站参数库：发射功率、天线增益、天线高度、天线仰角、天线波束宽度

5、(水平、垂直)、馈线损耗等。14四、网络优化的基本条件(3)w三大基础软件库(续)n基本性能分析模块w电波场强覆盖分析模块；w容量分析模块：扇区、小区容量分析，总要求服务区容量分析；w质量分析模块：接通率、切换成功率、切换失效率、呼损率、掉话率、同/邻区干扰分析、误码/误帧率等；w设备故障分析模块；w界面模块；15四、网络优化的基本条件(4)w仿真手段n链路级仿真；n系统级仿真；w监测手段n路测与分析(空中接口)：数据测试DT，通信质量测试CQT，及其分析；n信令测试与分析：Abis接口、A接口信令分析与测试；nOMC数据表格与分析；16四、网络优化的基本条件(5)w网络优化n在以上三大基础模

6、块、两大测试手段以及运营网络全面性能评估的基础上进行；n设备故障分析与排除；n网络参数的调整、基站站址优化、网络拓扑结构的改善，以及网络模型的修正；n覆盖、容量、质量三者在性能上的平衡与优化等等。17基站数量预测的三类方法18根据容量进行的小区规划(1)w首先确定规划区内人口n规划区内居住人口；n规划区内工作的人口；n车流量n特殊事件以及主要娱乐场所19根据容量进行的小区规划(2)w确定规划区内无线用户数n统计人群中使用移动电话的比例(%)；n将总人口数乘以使用率，求得规划区内无线用户数；w确定规划区内总业务量n每个用户所需的话务量是由用户业务使用率决定；n话音业务平均通话时间典型值是1201

7、80秒；n统计平均每用户每天通话次数，并乘以平均通话时间，确定每天平均通话时间；n确定每用户平均业务量，乘以无线用户数，即求得规划区内单位时间总业务量。20根据容量进行的小区规划(3)w确定每小区容量与平均业务量n小区容量可以基于仿真或者基于分析方程式进行预测；n干扰中断概率越小，网络质量越好，小区容量就越小；n实际平均业务量是小区容量乘以负荷因子(大约75%)；w最后确定容量含义下基站数目n将规划区内总业务量被每小区平均业务量除，即求得容量含义下基站数N121根据覆盖进行的小区规划(1)w选择适当电波传播模型n常用的有“Okumura-Hata”模型n在传播模型的基础上加上适当的修正参数，比

8、如地形校正因子、地物干扰校正因子等w确定最大路径损耗n在上述传播模型和修正参数的基础上进行n设定体制与基站参数：比如载波频率、基站天线高度、移动台天线高度等22根据覆盖进行的小区规划(2)w确定小区半径与覆盖面积n在确定链路最大损耗后，再根据最大损耗方程，求解小区覆盖半径n确定小区覆盖面积w最后确定覆盖含义下基站数目n将规划区内总覆盖面积被小区覆盖面积除，即可求得基站数目N223根据质量进行小区规划w根据与体制有关(门限接收电平Eb/N0)上行链路方程确定上行链路切换边界；w根据与体制有关(门限接收电平Eb/N0)下行链路方程确定下行链路切换边界；w上、下行切换边界的平衡；w由平衡方程确定小区覆盖范围；w将规划区总覆盖范围被小区覆盖范围除，即可求得质量含义下的规划区内的基站数目N3。24规划区内最终基站数目选取w综合平衡三类基站数目；w在轻负荷区，一般选用覆盖含义下基站数目N2；w在重负荷区，一般选用容量含义下基站数目N1；w在保证质量的重负荷区，一般选用N1、N2、N3中最大者。25IS-95的切换方程(*注解)w上行链路边界方程：w下行链路边界方程：w上、下行链路平衡方程：其中， ， 为两个基站的门限信噪比， ， 为移动台至