《移动网络规划与优化》课件 项目三 移动网络规划 任务2 无线网络规划流程

项目三移动网络规划任务2无线网络规划流程目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计我们的规划目标是什么？掌握运营商的具体需求了解现网信息（站点信息、热点覆盖区域）调查规划区域的无线环境评估当地的话务分布，确定LTE话务模型了解运营商的建网策略等质量目标容量目标覆盖目标需求分析区域划分–无线环境分类1无线环境特征描述密集城区错综复杂的楼群没有明显的分界线，典型的街道不是平行的,而是交错的，建筑物平均高度高于40m，平均密度大于35%。一般城区建筑可较明显地区分为建筑群区(块)，建筑物平均高度低于40m，平均密度为8-35%。郊区有明显大街道的大片区域，经常看到零散的房屋，且有植被覆盖，建筑物平均高度低于20m，平均密度为3-8%。农村大的较空旷的区域中零散的分布着小的建筑物，其平均高度低于20m，平均密度小于3%。区域划分–无线环境分类2业务分布特征描述业务分布特点A商务活动集中地，用户对移动通信需求大，对数据业务要求较高话务密集，业务速率要求高，数据业务发展的重点区域B工商业发达，城市化水平较高，人口密集，经济发展快人均收入高的地区话务量较高，业务速率中等，有数据业务需求C工商业发展和城镇建设具有相当规模，经济发展和人均收入处于中等水平话务量较低，只提供低速或不提供数据业务D主要是山区和农村，经济发展相对落后话务稀疏，建站目的是解决覆盖，一般不保证数据业务的质量无线环境分类结合业务类型分类区域类型按无线传播环境分类按业务分布分类典型区域密集城区A密集城区A特大城市的商务区密集城区B密集城区B商业中心区高层住宅区密集商住区密集城区C密集城区C话务较低的城中村一般城区B一般城区B普通住宅区低矮楼房为主的老城区经济发达地区的县城一般城区C一般城区C一般县城郊区C郊区（乡镇）C城乡结合部、工业园区、乡镇农村C农村（开阔地）C风景区农村D农村（开阔地）D农村、牧区高速公路、国道农村（开阔地）C

省道、重要铁路、主要行道农村（开阔地）D

指标要求站型覆盖要求室外3小区定向站覆盖重点区域连续覆盖覆盖指标:-RSRP>-105dBm；-RS-SINR(业务满载)>-2dB；-覆盖率95%；

容量要求误码率-数据业务小于10%；业务速率

-20MHz带宽下，小区平均下行速率大于20MHz，上行大于6MHz；

-20MHz带宽下，小区边缘下行速率大于2MHz，上行大于256Kbps；KPI需求需求信息采集表项目信息项目名称XX运营商中国移动建网策略TDD-LTE热点覆盖传播模型传模类型GeneralModel模型公式KPI要求覆盖要求RSRP>-105dBm,RSCINR>-2dB覆盖率95%容量要求小区平均下行20Mbps，上行6Mbps；小区边缘下行1Mps，上行256Kbps；……目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计无线环境分析包括清频测试和传播模型测试。清频测试：测试目标：在TDD-LTE无线网络系统建设初期，清频测试是在频带范围内对无线信号频谱进行扫描接收，监测频段内的频谱占用情况，确认当前规划项目准备采用的频段是否存在干扰，如果存在干扰，则需要找出干扰方位及强度，从而为当前项目选用合适频点提供参考。测试方法：路测和定点测试。传播模型测试：测试目标：确定规划区域的传播模型，为规模估算和规划仿真提供依据。测试方法：路测。无线环境分析目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计规模估算根据覆盖需求确定需要的站点数量根据上下行链路预算结果计算小区最大覆盖半径结合传播模型计算满足覆盖要求的站点数根据容量需求确定需要的站点数量根据系统仿真结果确定上下行小区平均吞吐量结合话务模型计算满足容量需求的站点数取上述二者之间的最大站点数为规模估算的结果覆盖估算流程Step1Step2Step3Step5Step6确定系统带宽、子帧配比确定边缘速率xkbps确定RequiredSINR，作为接收机信号强度预算的输入值计算最大允许路损MAPLStep4确定边缘用户RB数目根据传播模型获得小区覆盖半径容量估算影响因素影响因素无线环境设备容量多天线技术调度算法干扰消除系统仿真容量性能指标统计容量估算不同场景、资源配置、信道模型小区平均吞吐量SE和边缘吞吐量ESE容量估算流程计算基站吞吐量。根据系统仿真结果，得到一定站间距下的单站吞吐量。根据业务模型计算用户业务的吞吐量需求或者由用户给出。其中吞吐量需求的因素包括地理分区、用户数量、用户增长预测、保证速率等。根据（1）和（2）计算基站数量。目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计站点选择原则业务量和业务分布要求：基站分布与业务分布应基本一致，优先考虑热点地区；覆盖和容量要求：按密集城区—>一般城区—>郊区—>农村的优先级考虑覆盖，此外对交通干道、重要旅游区也应优先考虑；基站周围环境要求：基站天线高度满足覆盖目标，一般要求天线主瓣方向100米范围内无明显阻挡。同时，天线不宜过高，避免小区越区重叠，影响网络容量和质量。基站所在建筑物高度、天线挂高要求如下表所示，实际工程中应根据具体情况作适当调整；站点周围没有高大障碍物的阻挡；基站无线环境：避免在大功率无线电台、雷达站、卫星地面站等强干扰源附近选站；与异系统共址时，要保证天面上有足够的垂直隔离空间；站点选择–隔离度要求

DCS1800WCDMACDMA2000GSM900LTELTELTE0.3m0.5m0.2m为了保证共站的异系统设备对LTE的干扰，需要在LTE天线与异系统天线之间具有足够的天线隔离度。简单讲就是两个系统天线间距一定的距离；隔离方式一般分为水平隔离（水平间隔）、垂直隔离（垂直间隔）；

站点选择–站点勘察报告目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计参数规划——频率规划频率规划方面，本节以TD-LTE频率规划为例。TD-LTE系统是基于OFDM或OFDMA多载波调制技术的系统，TD-LTE系统通过时间或频率子信道来区分用户。TD-LTE系统的频率规划需要考虑如何合理分配和复用有限的频段，解决减少小区间的干扰这一主要问题。

频率范围（MHz）支持模式应用场景TD-LTETD-SCDMA室外室内F频段1880～1920√√√

A频段2010～2025

√√√E频段2300～2400√√

√D频段2570～2620√

√√TD-LTE网络频谱划分参数规划——频率规划网络拓扑模型中，以共站址的3个扇区为一簇，一个簇结构中的三个扇区工作于同一系统带宽下，可以采用频率复用系数为1和3两种频率复用方法。频率复用系数为1，即表示一个簇结构中的三个扇区共同使用该系统带宽下所有子载波资源，即服务小区与相邻小区之间同频。而频率复用系数为3，表示将该系统带宽分为不重叠的三组，分别由一个簇结构中的三个扇区分别调度使用，即服务小区与相邻小区之间保持异频。同频组网的优势：频谱利用率最高，节约频率资源：TD-LTE系统采用时分双工工作方式，无需成对的上下行频段，而且无需上下行载波之间的保护隔离频率。采用同频组网能在最大程度上发挥TD-LTE系统频谱利用率高的优势，节省运营商频率资源支出费用。简化频率规划：在网络设计、建设、扩容时频率规划非常简单。异频组网的优势：在同样覆盖的面积下，用户通信质量比较稳定，在获得同样频率资源单位的情况下，用户有更高的传输速率。同时，覆盖区域的边缘用户的峰值速率可获得提高。覆盖范围相对较大，基于C/I能力的提高，基于边缘用户速率的提升，可使基站覆盖范围较大，相对节省网络投资。PCI（PhysicalCellIdentifier，简称物理小区标识）在LTE中用来区分不同小区的无线信号。PCI由PSS（主同步信号）和SSS（辅同步信号）组成，对应关系表达式为：

PCI=PSS+3*SSS，其中，PSS的取值范围为0~2；SSS的取值范围为0~167。PCI共有504个。（

取值范围：0~503）在LTE小区搜索流程中，通过将检索得到的PSS值与SSS值相结合来确定具体的小区ID。什么是PCIPCI规划的首要原则是规避PCI冲突和PCI混淆。PCI冲突是指：在某一给定位置，手机可同时接收到两个不同小区发射的包含相同PCI信息的信号，即两个互为邻区的小区使用了相同的PCI。当出现PCI冲突后会出现以下状况：在最坏的状况下，UE将无法接入这两个干扰小区中的任何一个。在最好的状况下，UE能够接入其中一个小区，但将收到很严重的干扰。PCI规划-不冲突原则不冲突原则：保证同频邻小区之间的PCI值不相等。PCI混淆是指：一个指定小区，在其己知或未知的情况下，拥有两个使用相同PCI的邻区。UE使用PCI来识别小区和关联测量报告，当出现PCI混淆后会出现以下状况：在最坏的状况下，eNodeB只知道其中一个邻小区，UE将会切换至错误的小区，造成大量的切换失败和掉话。在最好的状况下，eNodeB知道这两个邻小区，UE将先确定上报小区的CGI（全球小区识别码），再触发切换。PCI规划-不混淆原则不混淆原则：保证某个小区的同频邻小区PCI值不相等，并尽量选择无模3干扰的PCI值。PCI规划-Mod3干扰Mod3干扰的定义：同频的两个小区的PCI除以3的余数相同（即PSS相同），且两个小区的RSRP值相近。产生Mod3干扰之后，会造成下行小区参考信号的相互干扰，影响信道评估，从而导致SINR值、CQI值、下行速率、接入性能、保持性能、切换性能等指标的全面恶化。PCI规划-最优化原则PCI的复用要求主要包括：复用距离：使用相同PCI的两个小区之间的距离需要大于规划站间距*2。复用层数：使用相同PCI的两个小区之间的层数需要大于源小区的第2层邻区。最优化原则：保证同PCI的小区具有足够的复用距离，并在同频邻小区之间选择干扰最优的PCI值。PCI规划原则PCI规划原则总结：不冲突原则：保证同频邻小区之间的PCI值不相等。不混淆原则：保证某个小区的同频邻小区PCI值不相等，并尽量选择无模3干扰的PCI值。最优化原则：保证同PCI的小区具有足够的复用距离，并在同频邻小区之间选择干扰最优的PCI值。TA的定义2G和3G电路域LALocationArea位置区LAILAIdentity位置区标识LACLACode位置区编码2G和3G分组域RARoutingArea路由区RAIRAIdentity路由区标识RACRACode路由区编码LTETATrackingArea跟踪区TAITAIdentity跟踪区标识TACTACode跟踪区编码相关概念科普：LA（位置区）是2G和3G电路域的概念，能够让移动交换机（MSC）及时知道终端的位置，当寻呼终端时，MSC对终端所在LA中的所有小区进行搜索。一般进行跨LA更新和周期性LA更新。RA（路由区）是2G和3G分组域的概念，能够让GPRS服务支持节点（SGSN）及时知道终端的位置，在发起数据传输前，先向SGSN和HLR注册，后在RA中寻呼，一般进行跨RA更新和周期性RA更新。TA（跟踪区）是LTE为UE的位置管理新设立的概念，其功能为实现对UE位置的寻呼和位置更新管理。当UE处于空闲状态时，通过TA注册告知核心网当前的TA；当UE需要被寻呼时，必须在UE所注册的跟踪区的所有小区进行寻呼。TA的定义TA作为TAList下的基本组成单元，其规划直接影响到TAList规划质量，需要满足以下几点原则：TA面积不宜过大TA面积过大则TAList包含的TA数目将受到限制，降低了基于用户的TAList规划的灵活性，TAList引入的目的不能达到；TA面积不宜过小TA面积过小则TAList包含的TA数目就会过多，MME维护开销及位置更新的开销就会增加；应设置在低话务区域TA的边界决定了TAList的边界。为减小位置更新的频率，TA边界不应设在高话务量区域及高速移动等区域，并应尽量设在天然屏障位置(如山川、河流等)。在市区和城郊交界区域，一般将TA区的边界放在外围一线的基站处，而不是放在话务密集的城郊结合部，避免结合部用户频繁位置更新。同时，TA划分尽量不要以街道为界，一般要求TA边界斜交于街道，避免产生乒乓效应的位置或路由更新。TA的规划原则TAList的定义LTE系统引入了TAList的概念，一个TAList包含1~16个TA。MME可以为每一个UE分配一个TAList，并发送给UE保存。根据TAList判定是否执行TA更新的机制为：UE在该TAList区域内时，不需要执行TA更新，以减少与网络的频繁交互。UE进入新的TAList区域时，需要执行TA更新，MME给UE重新分配一组TA。在有业务需求时，网络会在TAList所包含的所有小区内向UE发送寻呼消息。因此，在LTE系统中，寻呼和位置更新都是基于TAList进行的。TAList的引入可以避免在TA边界处由于乒乓效应导致的频繁TA更新。TAList的规划原则由于网络的最终位置管理是以TAList为单位的，因此，TAList的规划要满足以下几点原则：TAList不能过大TAList过大则TAList中包含的小区过多，寻呼负荷随之增加，可能造成寻呼滞后，延迟端到端的接续时长，直接影响用户感知；TAList不能过小TAList过小则位置更新的频率会加大，这不仅会增加UE的功耗，增加网络信令开销，同时，UE在TA更新过程中是不可及，用户感知也会随之降低。应设置在低话务区域如果TA未能设置在低话务区域，必须保证TAList位于低话务区。基于用户开放的ZC根资源、计算每个ZC根可产生的Preamble数目，对于逻辑编号连续的若干个可用ZC根，若这些ZC根产生的Preamble数目刚好等于（或大于）64，则将这些ZC根作为一个ZC根分组。对所有的可用ZC根按上述原则进行排列组合，则可以得到LTE小区可用的ZC根分组资源。为LTE小区进行ZC根分配，应尽量使待规划小区的ZC根序列不同于其一阶、二阶同频邻区对应的ZC根。若有多个ZC根分组满足邻区阶数的约束，则：Case1，若存在从未被使用过的ZC分组，则将未使用过的ZC分组分配给LTE小区；Case2，若可用的ZC分组都被使用过，则计算网络中已规划小区与待规划小区的距离、拓扑层数，让待规划小区小区复用“间隔最远的已规划小区”对应的ZC根分组，该ZC根分组称为最优ZC根分组。若没有ZC根满足邻区约束，则计算网络中已规划小区与待规划小区的距离、拓扑层数，让待规划小区小区复用“间隔最远的已规划小区”对应的ZC根分组，该ZC根分组称为最优ZC根分组。将最优ZC分组对应的起始ZC根序列（用逻辑编号标识），作为LTE小区的ZC根序列分组。PRACH的规划原则什么是邻区邻区，是相邻基站小区的简称，是基站为了终端能顺利切换而设置的目标小区的集合。为了能顺利切换，源基站与目标基站间必须建立连接，传送相关信息。然而，这些目标基站，就是源基站的邻区。邻区规划的目的LTE网络是快速硬切换网络，邻区规划需综合考虑各小区的覆盖范围、站间距、接收功率等信息。如果邻区规划不合理，会带来以下的网络问题：邻区过多，会导致终端测量不准确，引起切换不及时、误切换、重选慢等问题；邻区过少，会引起孤岛效应问题；邻区信息错误，会影响到网络正常的切换流程。这些问题都会对网络的接通、掉话和切换产生不利的影响。因此，要保证稳定的网络性能，就需要进行合理的邻区规划。邻区规划的思路邻区规划的思路主要是：使用规划软件进行邻区初步规划。根据初步规划结果，结合各个基站的实际情况增删邻区和调整邻区优先级别。系统内邻区规划原则：4G宏站添加本基站的所有小区互为邻区；添加第一圈小区（以本基站为圆心，与圆心最近的第一圈的所有小区）为邻区；添加第二圈正打小区（以本基站为圆心，第二圈的所有方位角朝向圆心的所有小区）为邻区；添加邻区关系数量要设置在上限范围内。4G室分概念：一般将楼宇按照其楼层层数，可分为低层（如：地下、1F、2F）、中层、高层；添加室分低层与宏站小区互为邻区，保证覆盖连续性；在室分中层、室分高层时，如果窗边的宏站信号很强，需添加宏站小区至室分中层、室分高层的单向邻区，防止终端在窗边信号脱网小区选择至宏站无法切回至室分，导致掉话等问题；添加有交叠区域的室分小区为邻区（如：电梯和各层之间）。邻区规划原则系统间邻区规划原则：4G宏站与2G/3G宏站配置4G必须添加共基站的2G/3G为邻区；4G优先添加第一圈2G/3G为邻区；4G添加2G/3G邻区时，建议最多添加10个2G邻区、6个3G邻区（具体需根据厂家设备要求）；4G室分与共楼宇内2G/3G室分配置4G室分添加共楼宇内2G/3G邻区；4G室分周围无4G宏站信号覆盖时，需根据楼宇出入口处的2G/3G信号强度列表，挑选3~6个最强的2G/3G宏站与4G室分相互添加双向邻区。邻区规划原则目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计规划仿真流程覆盖仿真覆盖仿真：BestServer的覆盖预测；RS信号的覆盖预测；PDSCH信号的覆盖预测；RSRQ预测图RSRP预测图BestServer预测图仿真结果统计示例容量仿真容量仿真：支持基于时域的资源调度支持多天线技术支持ICIC算法支持多业务混合调度仿真结果包括整网的仿真结果：整网性能统计小区级性能统计每次SnapShot的仿真结果整网性能统计小区级性能统计终端级统计容量仿真结果示例目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计要对整体项目的情况进行介绍，包括规划的区域，基站的数量，输出报告的主要仿真参数等。要对使用的仿真工具进行说明，列出仿真工具能够支持的功能，并明确仿真中使用的地图精度。报告中应明确小区级参数，包括工作频段、频率具体规划、子帧配置、小区下行总功率、CP模式、特殊子帧配比、天线配置、多天线技术、调度算法等。报告中应明确调制相关参数。报告中应明确仿真中所采用的传播模型，并说明是否对传播模型进行了修正。报告中应给出仿真结果及相关图表。规划报告的要求目录知识点1需求分析知识点2无线环境分析知识点3规模估算知识点4网络勘查知识点5参数规划知识点6仿真验证知识点7规划报告实训任务系统容量规划设计实训任务系统覆盖规划设计任务目标及任务要求※任务目标※掌握LTE系统容量规划的流程及相关的分析、计算方法。※任务要求※（1）能够根据项目背景描述获知正确的容量估算相关参数信息；（2）能够正确计算不同类型业务的话务量；（3）能够完成大、中、小型城市的话务量的估算。任务实施有大型、中型及小型三种不同城市计划部署LTE网络，目前三市已经完成一部分网络建设工作，尚未完工。请基于系统当前数据，继续完善补全无线的容量规划工作。具体任务如下：1.根据以下背景说明及话务模型，进行容量计算。（1）大型城市：该市总移动上网用户数为1100万，规划覆盖区域590平方公里，分布在各高楼林立的居民区和几个。规模商业区，用户高密度集中，初期建网部署TDD-LTE无线网络。单业务业务速率（kbps）HTTPWWW256FTP1024VOD/AOD1024单业务忙时占比系数HTTPWWW20.00%FTP35.00%VOD/AOD45.00%平均上网总业务忙时激活时间（s）630本市移动上网用户数（万）（根据背景说明自填）Z运营商4G移动用户占比5%制式选择（根据背景说明自选）单站三小区吞吐量（Mbps）225MIMO2*2吞吐量增加系数2本市规划区域面积（平方公里）（根据背景说明自填）小区覆盖半径基准（km）0.36制式调整因子1.1半径调整比例65度定向站:1在线用户比0.9附着激活比0.5大型城市网络话务模型任务实施（2）中型城市：该市总移动上网用户数为480万，规划覆盖区域705平方公里，小城镇规模，用户密度低，规划初期建网部署TDD-LTE无线网络。千湖市话务模型请参照表3-12中型城市网络话务模型。中型城市网络话务模型单业务业务速率（kbps）HTTPWWW256FTP1024VOD/AOD1024单业务忙时占比系数HTTPWWW45.00%FTP20.00%VOD/AOD35.00%平均上网总业务忙时激活时间（s）590本市移动上网用户数（万）（根据背景说明自填）Z运营商4G移动用户占比4%制式选择（根据背景说明自选）单站三小区吞吐量（Mbps）157MIMO2*2吞吐量增加系数2本市规划区域面积（平方公里）（根据背景说明自填）小区覆盖半径基准（km）0.85制式调整因子1半径调整比例90度定向站:0.9在线用户比0.8附着激活比0.5任务实施（3）小型城市：该市总移动上网用户数为570万，规划覆盖区域650平方公里，分布在一般楼房建筑的居民区和个别商业区，用户密度相对分散，初期建网部署FDD-LTE无线网络。小型城市网络话务模型单业务速率（kbps）HTTPWWW256FTP1024VOD/AOD1024单业务忙时占比系数HTTPWWW35.00%FTP25.00%VOD/AOD40.00%平均上网总业务忙时激活时间（s）620本市移动上网用户数（万）（根据背景说明自填）Z运营商4G移动用户占比5%制式选择（根据背景说明自选）单站三小区吞吐量（Mbps）157MIMO2*2吞吐量增加系数2本市规划区域面积（平方公里）（根据背景说明自填）小区覆盖半径基准（km）0.58制式调整因子1半径调整比例全向站:0.6在线用户比0.8附着激活比0.5任务实施2.在下表内填写相应容量规划数据，完成三市的容量规划报告。大、中、小三个城市的容量规划报告

大型城市中型城市小型城市容量估算单用户忙时业务平均吞吐量（kbps）

单用户忙时业务平均吞吐量（kbps）

单用户忙时业务平均吞吐量（kbps）

本市4G总用户数（万）

本市4G总用户数（万）

本市4G总用户数（万）

本市规划区域总吞吐量（Mbps）

本市规划区域总吞吐量（Mbps）

本市规划区域总吞吐量（Mbps）

容量估算站点数

容量估算站点数

容量估算站点数

任务实施第一步，计算单用户忙时业务平均吞吐量单