WCDMA无线网络规划思路介绍

WCDMA无线网络规划思路介绍－2－内容提要WCDMA规划要点介绍2小结3内容提要WCDMA与其它3G技术对比1－3－自干扰远近效应WCDMA无线技术特点FDD+CDMA功率控制软切换复杂的无线环境宽带CDMA多样的业务需求分集接收技术－4－三种不同3G制式技术特点对比制式WCDMAcdma2000TD-SCDMA信道间隔5MHz1.25MHz1.6MHz接入方式单载波宽带直接序列扩频CDMA单载波宽带直接序列扩频CDMATDMA+CDMA双工方式FDDFDDTDD码片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps基站同步方式异步(不需GPS)or同步同步(需GPS)同步(需GPS)帧长R9910~80ms、HSPA2ms20ms等5ms子幀切换软切换，频间硬切换，与GSM间的硬切换软切换，频间硬切换，与1x载波间的频间硬切换硬切换或接力切换功率控制开环、闭环(最高1500Hz)、外环开环、闭环最高(800Hz)、外环开环、闭环(最高200Hz)、外环频率使用方式成对地使用上下行频率（每信道约为5MHz）成对地使用上下行频率（每信道约为1.25MHz）每信道1.6MHz，上下行共用同一个频率业务特征适合于对称业务，如语音、交互式实时数据业务，支持非对称业务适合于对称业务，如语音、交互式实时数据业务，支持非对称业务尤其适合于非对称数据业务，如Internet下载－5－三种不同3G制式技术特点对比cdma2000PN1GPSPN5PN3PN4PN6PN7PN2WCDMASC1SC5SC3SC4SC6SC7SC2同步小区•以同一PN序列的不同时延偏移来区分小区•系统实现简单，易于实现切换及小区搜索•整个系统的运行依赖于GPS异步小区•以不同的扰码来区分小区•利用SCH实现小区搜索和时隙、帧同步，避免了对GPS的依赖TD-SCDMASC1SC5SC3SC4SC6SC7SC2同步小区•扰码区分小区•为了降低时隙间干扰并便于终端对邻小区的测量，需保证基站间同步精度（相邻小区幀起始时间差）•目前首选方案是每个基站配外接参考时钟口（例如GPS）GPS－6－WCDMA的技术优势TD＋GSM/EDGETD下行HSDPA上行N频点的理论承载能力：下行2.8Mbps/128kbps（每1.6MHz，下/上行时隙比是5：1），频谱效率为1.75/0.08bit/Hz；下行2.24Mbps/256kbps（每1.6MHz，下/上行时隙比是4：2），频谱效率为1.4/0.16bit/Hz；EDGE每载波理论最大速率为475.2kbpsDoRevA+1xEV-DORevA的理论承载能力：下行3.1Mbps/上行1.8Mbps（每1.25MHz*2），频谱效率为1.24/0.72bit/Hz；1x每载波理论最大速率为153.6kbps。GSM+EDGEGSM+GPRSEV-DORevACDMA20001xWCDMA/HSPA+GSM/GPRSHSPA理论最大能力：下行14.4Mbps/上行5.76Mbps（每5MHz*2），频谱效率1.44/0.576bit/Hz；W+HSDPA为下行14.4Mbps/上行2Mbps（每5MHz*2），频谱效率1.44/0.4bit/Hz.W+HSDPA+HSUPAW+HSDPAGSM+GPRSTDN频点＋单载波HSDPA－7－内容提要小结3内容提要WCDMA与其他3G技术的对比1WCDMA规划要点介绍2－8－内容提纲•WCDMA与GSM规划的差异•WCDMA的站距规划•WCDMA网络承载能力规划•引入HSPA后的组网性能•WCDMA站点选择原则•室内外协同规划－9－GSM无线网络规划特性GSM网络技术特性窄带时分多址，多频点全网硬切换为资源受限型网络，单业务独享硬覆盖硬容量低速业务，业务单一，技术等于业务频率规划复杂成功率是关键资源管理简单功率决定覆盖频点决定容量业务模型简单－10－WCDMA无线网络规划特性WCDMA无线网络特性宽带码分多址软覆盖，软容量支持软切换各业务共享资源全网同频多业务，多承载,覆盖与容量不唯一软切换是双刃剑无线资源管理复杂频率复用度高业务规划是前提覆盖、容量是难点软切换规划是重点参数规划是新内容干扰控制是关键－11－WCDMA无线网络规划的复杂性•用户体验取代网络质量•多维度的折中考虑•网络规划与优化面临重大挑战–全网同频，导频污染，信号泄露–覆盖、容量与业务类型和业务量有关，不唯一–软切换的控制–多用户、多业务共享资源，资源的有效调度–……－12－内容提纲•WCDMA与GSM规划的差异•WCDMA的站距规划•WCDMA网络承载能力规划•引入HSPA后的组网性能•WCDMA站点选择原则•室内外协同规划－13－WCDMA覆盖能力相关的几个因素WCDMA网络部署首先要确定的是WCDMA站点的密度-站间距WCDMA站点的覆盖能力链路预算承载负荷确定标称业务选择传播模型选择承载负荷确定上下行对称类业务（如电路域业务），覆盖一般受限于上行。非对称类业务的覆盖应根据情况进行上下行的比较确定。－14－3G业务丰富多彩，不同的业务要求不同的承载速率。话音可视电话MMS电子邮件移动游戏视频点播业务高速FTP下载…..CS12.2kbpsCS64kbpsPS32kbpsPS64kbpsPS128kbpsPS384bps…..基站PS384PS128CS64PS64Voice12.2在相同的最大发射功率条件下，不同承载速率对应的最大覆盖能力不同。在3G覆盖规划中必须确定要满足连续覆盖要求的标称业务。标称业务一般应是运营商重点开展的标志性业务之一，它对覆盖的要求应能同时兼顾其他业务。“可视电话”是标称业务的一个通常选项。连续覆盖标称业务的选择－15－承载负荷的确定基站小区呼吸高负载低负载网络性能恶化量负载(%)优化负载点由于CDMA的自干扰特性，3G网络通常具有呼吸效应，在进行网络规划时应确定网络满足的最大设计负荷，进而确定保证覆盖的网络承载能力。网络性能的恶化是随负载的抬升而越来越快的，在确定设计负荷的时候应兼顾网络的有效容量和系统稳定性要求。对WCDMA系统来说，一般上行最大设计负荷为50％，下行为75％；当引入HSPA以后可以根据网络情况适当提升。－16－3G的工作频段在2GHz，远高于GSM900MHz和CDMA800MHz的工作频段，其传播损耗要相对大很多，需要重新选择合适的传播模型。经典的传播模型适合用于粗略的链路预算（初步站距确定），精细化的规划（网络仿真）需要用校正后的传播模型。我国幅员辽阔，地貌特征多样，城市建设速度很快，主要城区高楼林立，需要进行大量的传播模型校正并建立各类地形的传播模型库，规划工具最好能支持智能模型匹配。传播模型的选取农村14.38dB11.35dB9.02dB7.34dB900与2G频段路径损耗的差异大城市中等城市城市郊区－17－WCDMA典型站距环境建议站距（Km）密集市区0.4-0.6普通市区0.6-0.9县城0.8-1.3郊区0.9-1.8铁路客运专线1.5-3.0主要交通干线1.5-4.5注：上表为一般情况下的建议，特殊情况应进行具体分析（如某些特大城市的密集市区的局部高楼特别密集区域，遮挡严重，站距也会达到300米左右），不必拘泥于上表数值。－18－内容提纲•WCDMA与GSM规划的差异•WCDMA的站距规划•WCDMA网络承载能力规划•引入HSPA后的组网性能•WCDMA站点选择原则•室内外协同规划－19－WCDMA承载能力相关的几个因素业务模型建立规划期的确定WCDMA网络规划的另一重点：网络承载能力是否满足业务发展需求。1、WCDMA网络承载需求。2、WCDMA站点的容量承载能力3G用户数预测－20－规划期的确定和用户数预测超过3年的长时间的详细规划不具有实际的可操作性，一般认为初期整体规划的目标应是2~3年左右满足期的业务发展。进行移动通信网络规划时，业务预测非常重要。如果预测估计过低，会导致扩容频繁，频繁网络拥塞影响用户感受；而估计过高就会使得投资回收缓慢甚至无法收回投资。由于国家宏观政策、国际国内政治和经济发展变化、行业内竞争等各方面因素的影响，对于长时间内的业务发展的预测无法达到预期的准确性，规划期的确定用户预测一般来说，用户预测需要与当地的移动通信发展水平和趋势、运营商的市场策略和决心等多种因素综合考虑来取定。－21－业务模型的建立PacketCallReadingtimeInter-packetsarrivaltimePacketPacketServiceSession第一个Packet开始最后一个Packet结束由于业务比较单一，2G网络的业务模型非常简单，只有语音和低速数据。3G网络的业务丰富多彩，网络中各种各样具有不同特点和Qos要求的业务混合在一起，不同业务对网络资源的消耗又各有不同，建立与实际网络运营情况相符的业务模型对网络规划的准确性至关重要。由于业务的复杂性，3G业务模型涉及到的参数非常复杂。分组域业务模型参数电路域业务模型参数业务渗透率平均每用户每月使用次数忙日集中系数忙时集中系数平均每次呼叫时长承载速率－22－WCDMA基站的承载能力WCDMA基站的承载能力受多种因素的影响，不能一概而论，需要具体问题具体分析。通信质量要求--通信质量要求越高，可容纳的容量就越小覆盖范围和用户分布情况--覆盖范围越大，用户分布越集中在边缘，容量就越小。上下行负荷门限--负荷门限越大、可承载的容量也就越大。其他小区对本小区的干扰--其他小区对本小区的干扰越大，本小区可容纳的容量就越小。下行信道条件--下行信道的正交性越好，可容纳的容量越大。软切换的比例--软切换的比例越大，多小区可容纳的总用户数越少。－23－WCDMA承载R99业务的能力业务类型AMR12.2CS64PS64PS128PS384业务速率12.2kbps64kbps64kbps128kbps384kbpsSF1283232168链接数1243131157码字受限情况下每载扇最大支持同时链接数业务类型AMR12.2CS64PS64PS128PS384链接数50~569~1212~156~103~4一般情况下每载扇最大支持同时链接数（多小区条件下室外宏蜂窝）由上表可以看出：WCDMA单载扇的承载能力远大于GSM和CDMA1x，WCDMA初期网络规划一般来说单载扇即可满足业务发展需求，覆盖规划要重于容量规划。注：上表为根据厂家提供的理论分析和厂家提供的测试结果，只代表一般情况，特殊情况应进行具体分析。－24－内容提纲•WCDMA与GSM规划的差异•WCDMA的站距规划•WCDMA网络承载能力规划•引入HSPA后的组网性能•WCDMA站点选择原则•室内外协同规划－25－•WCDMA规范一个很主要的部分–在3GPPR5中引入–不需独立载波•性能提高:–更高的速率:10~14Mbps•更多的高速音频视频应用•减少了下载时间–更高的系统容量:2~3倍•减少运营商每Mbyte成本–减少往返延迟50%reductionKeyIdea:根据无线环境和可用资源的变化做快速适配HSDPA概述更高速率－26－引入HSDPA后的覆盖能力分析HSDPA的覆盖性能系统资源分配HS-SCCH和上行A-DCH信道覆盖UE能力级用户的信道质量和多径环境用户使用的业务用户数调度算法在实际组网条件下，HSDPA的覆盖能力受到多种因素的影响－27－引入HSDPA后的覆盖能力结论结论三：以CS64连续覆盖设计到网络，如果50％功率给HSDPA，小区边缘速率能达到300~500kbps。结论二：R99与HSDPA共享载波组网时，如引入HSDPA后小区负载高于原R99规划负载，则会由于下行干扰的增加而导致R99信道的覆盖半径降低，但可以采用对同比增加公共信道和专用信道功率配比来解决。结论一：HSDPA独立载频组网时，HSDPA的引入不影响R99信道的覆盖性能。－28－协议极限容量3GPP协议规定2m