WCDMA无线网络规划原理和基本流程

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1、WCDMA无线网络规划原理和流程课 程 内 容 网络规划原理网络规划原理 网络规划流程网络规划流程多径环境时间接收信号强度发射信号无线电波传播特性 无线电波传播的主要形式：直射波、反射波、绕射波、散射波。当无线电波遇到物体的尺寸比波长大得多的时，就发生反射；当无线电波的传播路径被尖利的边缘阻挡时，就发生绕射；当无线电波遇到的物体非常大，而物体粗糙表明不规则部分小于波长时，就会发生散射。移动通信发展历程 3G三种无线传输技术的比较 UMTS-WCDMACDMA2000TD-SCDMA继承基础GSMIS-95 CDMAGSM信道带宽5MHz1.25/5MHz1.6MHz码片速率3.84McpsN*

2、1.2288Mcps1.28Mcps多址方式DS-CDMADS-CDMA和MC-CDMADS-CDMA和TDD核心网GSM MAPANSI-44GSM MAP3G的目标 全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖 高效的频谱效率 更高的服务质量、保密性和可靠性 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G系统 能提供多种业务，数据业务速率最高可达2Mbps 车速环境：144kbps 步行环境：384kbps 室内环境：2MbpsWCDMA网络的基本构成 多址技术用用户户1 用用户户2 用用户户3用用户户1用用户户2用用户户3时时间间频频率率时时间间时时间间频频率率频频率率码码FDMATDMACDMA

3、用用户户3用用户户2用用户户1同同一一时时间间、同同一一频频段段上上根根据据不不同同的的扩扩频频码码区区分分不不同同的的信信道道如如：W WC CD DM MA A,C CD DM MA A2 20 00 00 0不不同同的的信信道道在在不不同同的的频频段段上上如如：A AM MP PS S、T TA AC CS S同同频频段段上上不不同同的的信信道道以以时时隙隙区区分分如如：D DA AM MP PS S、G GS SM MWCDMAWCDMA是一个自干扰系统是一个自干扰系统 无线网络规划的首先目标之一就是使自干扰最小 自干扰自干扰 来源:共享频谱,没有理想自相关和互相关特性的扩频码 现象:

4、功率攀升,软容量等 解决方法:功率控制,接入控制,负载控制,细致规划 WCDMA技术特点 频率时间码字码 分 多 址 自 干 扰 示 意相关输出时间同 步 WCDMA技术特点 S/I不满足了,我们都加一点吧IIIS大家听着,保持S/I不变.IIISIIISI增加一个用户I自干扰与功率控制WCDMA网络规划的特点q混合多业务系统模型复杂q软容量、软阻塞、软切换接入与控制策略设计细致q容量、覆盖和干扰密相关仿真分析难度高despreadingdespreading功率控制功率控制Near far 问题问题Node BNode BWCDMA网络规划的要素q 功率规划功率规划 静态设置下行公共控制信道

5、的发射功率，界定小区的静态覆盖范围；动态调整专用信道发射功率。q 扰码规划：降低小区间干扰扰码规划：降低小区间干扰q 合理的混合业务模型合理的混合业务模型 需要考虑各种业务上下行链路不同的速率与质量要求q 准确的信道模型准确的信道模型 需要考虑公共控制信道的功率与质量要求 需要考虑上下行专用信道对于不同业务的功率与质量要求多业务混合系统不同业务，速率不同，其覆盖与容量都不同混合业务的不同比例和构成，系统容量不同业务质量,容量,覆盖三者关系业务质量好Eb/N0允许最大路损覆盖范围容量外环功率控制链路分析链路分析接入控制接入控制传播模型传播模型发射功率内外功率控制内外功率控制干扰功率系统外干扰热噪

6、声与多热噪声与多系统共存系统共存容量上行容量受限于干扰上升253035404550556065234567891011user numbernoise rise(dB)上行容量分析iRWNEjjbMjjjUL1/)/(01)1(1010ULULLogNRq 上行负载使基站接收机提升了噪声，即noise rise q 上行负载计算 下行容量受限于发射功率464850525456586062643234363840424446user numberTx Power(dBm)公共信道 2个用户1 个用户3个用户.下行功率下行容量分析NjjjjDLiRWNEb10)1(DLMjjbjMSTXBSRWN

7、ELossWNP110_q 下行负载的效果 是基站发射功率的提升 q下行负载的计算下行容量和覆盖半径的关系WCDMA网络规划的技术特点不同业务不同覆盖64K业务的覆盖144K业务的覆盖384K业务的覆盖WCDMA技术特点 系统容纳的用户数与无线环境有关还与业务构成、比例有关。混合业务接入时可以按最大经济效益动态调整各种业务的比例。周围小区干扰减小时，中心小区容量增加q 软容量（与发射功率密切相关）要点：移动台同时和两个基站通信，平滑切换WCDMA技术特点q 软切换WCDMA技术特点 数据+信道码+扰码 作信道区分 下行:小区由扰码区分 上行:用户用扰码区分 1+（256，0）+主扰码 小区覆盖

8、的标记 信道估计的参考 解调的参考 q WCDMA信道特点q 导频信道的结构和作用码资源规划 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31SF=4SF=8SF=16SF=32SF=4SF=8SF=16SF=32红色代表已分配的码字绿色代表由于低速扩频因子码字被分配而阻塞掉的高速扩频因子码字蓝色代表由于高速扩频因子码字被分配而阻塞掉的低速扩频因子码字桔色代表根据申请的扩频因子而优化分配的码字三个结果任取一个码资源分配原则利用率：尽量减少因码分配而阻塞掉的码字复杂度：尽量减

9、少分配的码字数量CDMA时间时间频率频率功率功率码分信道码分信道 1码分信道码分信道 2码分信道码分信道 NWCDMA和CDMA网络原理一致 使用同样的多址技术-码分多址 自干扰系统 软容量 快速功控 软切换 RAKE接收机 q 相同的网络性质q 相同的关键技术课 程 内 容 网络规划原理网络规划原理 网络规划流程网络规划流程 CSC覆盖服务成本WCDMA无线网规指导思想 覆盖（Coverage)初期网络建设重点与瓶颈在于覆盖 覆盖与容量、质量协同发展 服务（Service)成本（Cost)qWCDMA无线网络规划的CSC原则q一次规划，分步实施初期一次性规划初期一次性规划 保证网络规划的战略

10、目标；完善的一次性规划，可以降低扩容对在网运行系统的影响；完善的一次性规划，可以保证无线网络的低复杂性，易于网络建设和网络维护。WCDMA 规划策略低成本地进行话音业务广覆盖低成本地进行话音业务广覆盖高性价比地进行高性价比地进行64K64K业务城郊进行连续覆盖业务城郊进行连续覆盖高性价比地进行高性价比地进行128K128K业务城区进行连续覆盖业务城区进行连续覆盖高品质地进行高品质地进行384K384K业务重点覆盖业务重点覆盖q一次性规划的优点重点区域重点区域站点一次到位站点一次到位WCDMA建网策略逐期分步骤实施逐期分步骤实施 出于建设成本考虑，不可能一次建设实现全方位覆盖 首先完成“重点区域

11、”的覆盖，所有站点一次性到位，完成初期覆盖，后期根据用户情况平滑升级 对于“非重点区域”，也可以根据用户发展状况，逐步实现覆盖。网络建设网络建设有优先级有优先级非重点区域非重点区域逐步实现覆盖逐步实现覆盖q分步骤实施无线网络规划流程 需求分析需求分析 规划区域基本信息：地理环境、人文环境、经济状况等 覆盖、容量、质量要求 规模估算规模估算 基于覆盖的估算：需要传播模型 基于容量的估算：需要业务模型 综合分析 预规划仿真预规划仿真 站点勘测站点勘测 详细规划详细规划 最终规划输出最终规划输出网络规划成功的关键全面的需求调查与分析准确的传播模型规范的勘察细致仿真设计q 设计要素q 最大程度减少干扰

12、，达到所要求的服务质量q 最优化设置无线参数，最大发挥系统服务质量q 在满足容量和服务质量前提下，尽量减少系统设备投入，提升系统性能价格比网规流程需求分析规划目标要求 一次规划，分步实施覆盖覆盖质质量量容容量量需求收集表单需求收集表单（续）业务区划分按人口分布细分用户按移动用户现网分布细分用户WCDMA混合业务模型 WCDMA:混合业务模型 用户总数 各种业务的平均呼叫频率、持续时间 上下行数据速率、质量要求 各种业务的比例分布先从数据流特征的角度，设计和选择业务承载，再确定QoS实现业务类别基本特征典型实例会话类须保持流中信息实体间的时间关系，会话模式（延时小且延时抖动要求严格）话音，可视电

13、话流类须保持流中信息实体间的时间关系多媒体数据流交互类请求响应模式，须保持数据完整性网页浏览，网络游戏后台类目标对数据延时有很高的容忍度，须保持数据完整性后台进行的EMAIL下载业务调查地理化 分类原则基于业务类型的分布，业务发展策略，以及区域内用户的动态分布，消费行为特征等 分类方法区域分类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

14、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业务调查特征化 分类原则主要基于用户的消费能力和消费行为 分类方法用户类别群体特征高端用户定位为一些高收入者，企业和经理，可开展高速率接入业务中端用户定位为一般企业用户及一些高收入者，主要开展信息查询，移动娱乐和移动金融业务低端用户定位为中等收入群体及在校学生，数据业务以短信为主，同时开展一些移动游戏业务注：各种用户群的主要差别表现为开展的业务种类，业务速率，也务质量和业务强度不同业务需求综合分析不同应用环境的用户分布比例是不同的不同应用环境中高中低端用户的分布比例是不同的

15、业务模型统计特性与上述比例相关ABCD总用户比例10%30%30%30%高端用户比例30%10%5%0%中端用户比例40%50%40%10%低端用户比例30%40%55%90%业务种类平均忙时呼叫次数平均呼叫持续时间激活因子平均速率（kbps）平均每用户忙时erl电话1.25720.512.20.025可视电话0（低端）0.05（中端）0.1（高端）541640（低端）0.00075（中端）0.0015（高端）网规流程规模估算基于覆盖与基于容量的估算 根据覆盖确定需要的NodeB数量 前向覆盖、反向覆盖小区覆盖半径 计算NodeB数量需求 根据用户容量确定需要的NodeB数量 前向容量、反向容

16、量小区容量 计算NodeB数量需求 两者之间取大者链路预算及其模型简单地说，链路预算是对一条通讯链路上的各种损耗和增益的核算。定义：通过对系统中前、反向信号传播途径中各种影响因素的考察和分析，对系统的覆盖能力进行估计，获得保持一定呼叫质量下链路所允许的最大传播损耗。目的（作用）1.确定小区的最大覆盖2.评估各参数对各网络的影响移动台移动台基站基站馈线损耗馈线损耗天线增益天线增益路径损耗路径损耗天线增益天线增益馈线损耗馈线损耗裕量裕量上行链路上行链路下行链路下行链路链路预算实例基于覆盖的估算ETSI业务模型 呼叫释放呼叫释放 Data Burst Data Burst Data Burst Da

17、ta Burst Active Dormant 呼叫建立呼叫建立 Packet Call Packet Call 网页下载 下一网页下载 基于容量的规模估算网规流程预规划仿真预规划输入：电子地图 电子地图包括的信息：地形高度(必须)地物覆盖(必须)矢量(必须)建筑物的平面位置和高度数据(可选)文本标注(可选)电子地图可有不同的精度 5m 密集城区，微蜂窝 20m 一般城区，宏蜂窝 50m 郊区，宏蜂窝 100m 农村，宏蜂窝预规划方案选择 站型选择站型选择 站高选择站高选择 天线选择天线选择Monte Carlo仿真快照（snapshot）仿真结果最佳服务区仿真结果覆盖概率仿真结果切换类型仿真

18、结果导频的Ec/Io导频污染仿真结果导频的强度综合统计结果输出网规流程站点勘查站点勘测表站点勘测表站点勘测表传播模型测试与校正网规流程站点选择基站选择方法q基站选择方法 按照覆盖和容量要求筛选 按照基站周围环境筛选 按照基站无线环境筛选 按照基站现有资源筛选网规流程规划分析规划分析 导入实际勘测的候选站址信息 在地图上逐块进行仿真调整，根据仿真的统计分析结果进行站址、站高、功率、方向角和下倾角的调整，优化仿真结果 根据需要删减、增加一些基站 调整完毕后，在更大的范围内进行仿真试验，然后再来进行调整，直到全网的仿真结果完全符合设计的要求。充分利旧点面结合面线结合输出规划报告 报告内容 WCDMA网络的建网要求业务模型和需求分析无线网络规模估算策略和原则分析组网建议，分期建网方案 附件内容传播模型测试结果站址勘查表基站工程参数表无线参数配置表网络图及布点图仿真结果报告网规流程站点优选验证与评估 无覆盖盲区 高接入成功率 优化切换区域 低掉话率 负荷均衡 各指标满足预期建网要求q 主要功能是发射WCDMA CPICH信号q 用于传播模型测试和导频覆盖测试 导频发射机 可灵活配置发射频点和发射功率 最真实的模拟基站进行传播模型测试与校正；在工程建网前，模拟真实基站进行导频覆盖预测试，验证规划结果及网络效果。验证与评估谢谢谢谢!演讲完毕，谢谢观看！