当前位置:首页 > 电子/通信 > 综合/其它 > 第8章移动通信网络的规划、设计与优化
清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化第8章移动通信网络的规划、设计与优化工程上,规划是指为了达到预定目标而事先提出的一套系统的有根据的设想和做法,它是一种总体设想和粗略设计;设计是指在规划的基础上,为满足实际工程目标而采取的具体方案;优化是指在系统或工程已实际建成的情况下,根据实际需求调整部分系统参数或修正小部分设计方案,来提高系统性能。这三者之间分工不同,但具体的界限又不能严格区分,比如规划与设计只是系统设计的不同阶段,可以不区分它们;在设计的过程中也可以根据调研、前期测试的结果,调整部分设计方案,称为“小优化”,而将系统完成之后的优化称为“大优化”,也就是前面提到的传统意义上的优化,当然大优化的过程中也包含了局部设计的理念。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化8.1移动通信网络规划与设计的基础知识8.1.1概述所以移动通信系统的规划与设计一般就是指移动通信网络的规划与设计。其中,网络规划一般是指在初始阶段对移动通信中网络工程的粗略估计与布局的考虑;网络设计则主要负责在初步规划的基础上对正式运营的不同制式移动通信蜂窝网进行工程设计。无线(射频)网络规划设计与核心网设计是移动通信网络规划设计的主要内容,除此以外,还有水暖、供电、标识和土木建筑等配套工程的规划设计。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化移动通信网络规划设计内容除了按上面提到的以横向方法来分类,还可以以纵向方法将其规划设计内容进行分类,上层是网络的总体方案的规划设计,包括移动通信网络的拓扑结构、接口方案、容量、无线资源分配(如频率复用方案、导频偏移量规划等)、覆盖率、各网元的数质量和系统参数设置(如切换参数、功率控制参数等)等内容的规划设计,下层是网络中各网元的物理实体的规划设计,包括各物理实体的地理位置设计、具体参数设置(如天线方向角、天线下倾角、基站信道板数目等)等内容。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化8.1.2网络规划设计的原则要权衡好服务质量、服务范围与建设成本的关系要用发展的眼光去进行规划设计以系统工程的观念进行规划设计在无线网络的规划设计中对不同用户和不同环境要区别对待应根据不同移动通信系统的特点来进行规划设计规划设计要符合国家的产业政策导向清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化8.1.3网络规划设计的流程对于不同体制的移动通信网络或移动通信网络的不同部分,其网络规划设计的流程会有所区别,但总体来说,都可以粗分为准备阶段、总体规划阶段(也称预设计阶段)、详细设计阶段和方案优化阶段。准备阶段主要是进行数据和地图等资料的收集、需求分析、业务模型构建、无线传播模型的构建和校正等工作;总体规划阶段主要是进行网络建设目标的确定、粗略设计和总体方案论证等工作;详细设计阶段则是针对各部分设计内容给出详细的设计方案;方案优化阶段需要充分利用网络仿真和网络测试等方法验证设计方案是否达到了要求,如果没有达到要求则需要进行设计方案的优化或者重新进行设计。通过4个阶段的规划设计,最终得到一个合理的设计方案。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化1.无线网络规划设计流程准备阶段初始规划与布局覆盖要求容量要求质量要求地形、地貌/无线传播基站站址数目初估基站配置初估设备投资概算小区类型业务分布干扰分布通信制式覆盖设计容量设计站址选择参数规划基站站址确定与配置基站参数选取覆盖分析容量分析质量分析网络设计优化网络仿真网络测试无线资源管理RRM参数调整是否满足设计要求设计方案输入输出无线网络规划与设计否是清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化2.核心网规划设计流程基础信息收集现有资料整理规划依据收集建设原则确认发展环境分析总体发展目标业务定位和功能主要业务发展策略⑴资料准备阶段⑵确定规划目标阶段⑶用户预测、业务预测阶段全省移动用户数预测智能业务用户数预测数据业务用户数预测分地区拟合全省拟合分析取定预测值分析建立预测模型讨论确定业务模型用户数预测数据业务预测分地区话务模型确认话务量预测短消息业务预测业务预测本地话务量省内话务量省际话务量…清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化确定工程总体规模分析确定网络建设规划网络总体发展策略⑷确定工程规模和建设规划阶段⑸电路域网元、分组域网元、信令域网元规划阶段网络拓扑结构端局设置HLR设置汇接局设置关口局设置…确定CS域组网方案GGSN设置和数量SGSN设置和数量DDS设置和数量CG设置和数量NTP设置和数量…确定PS域组网方案清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化⑹话路、带宽、信令链路计算配置阶段信令网结构STP设置方式信令链路路由设置智能网结构SCP等智能网元设置确定信令网、智能网组网方案网络处理能力计算公式、计算参数的确定CS域设备容量和处理能力要求PS域设备容量和处理能力要求信令设备容量和处理能力要求CS域中继或带宽计算PS域带宽需求计算CS/PS域相应信令链路计算规划软件仿真检验CS域设备端口配置、话路配置PS域设备端口配置、数据传输带宽信令设备配置、信令链路配置⑺网管、同步及其他支撑系统规划阶段网管、同步以及综合业务支撑系统组网分析⑻编号、路由阶段编号计划路由选择⑼规划设计方案评估、优化阶段清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化8.1.4网络规划设计的主要环节1.数字地图在网络规划设计中的应用电子地图是无线网络规划设计需要建立起来的数字化的地理信息数据库,它是进行基站选址的基础,同时也是进行业务密度预测、网络模拟和传播模型校正的必备数据。所有的网络规划设计软件都必须借助于电子地图才能运行。基于不同的规划软件,其所需的数字地图的数据格式虽然要求各异,但其基础数据却是相同的,主要有以下两种数据格式。⑴栅格数据格式:包括DEM(数字高程模型)数据、DOM(地面覆盖模型)数据和BDM(建筑物分布模型)数据,参与预测运算。⑵矢量数据格式:包括DLM(线状地物模型)数据,不参与预测运算。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化2.从覆盖、容量和质量3个不同角度进行规划设计规划区总人口移动电话使用率每用户业务量移动用户数规划区总业务量每小区业务量修正系数无线传播模型链路预算(路径损耗)小区覆盖面积规划区总覆盖面积(从123NNN规划与设计区内基站数目的选取选一个)中小区上行切换方程小区覆盖面积小区下行切换方程上、下行平衡方程制式与质量参数规划区总覆盖面积2N(容量)1N(覆盖)3N(质量)说明:表示除法的方向图8-3基站数目选取的3类方法清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化3.频率规划频率规划是指移动通信系统在建网过程中,根据某地区的话务量分布分配相应的频率资源,以实现有效覆盖。对于GSM/GPRS系统而言,频率规划是相当重要的规划设计内容;而CDMA系统由于可以全网共用频率,并不需要进行专门的频率规划,它只是在某地区容量需求剧增或通信质量下降的情况下,考虑采用多频点。在进行频率规划之前,首先要确定网络中的基站,即确定基站的数目,并进行基站站址的选择(通常要在电子地图上标注)。再根据规划小区的的需求话务量A和呼损率E,通过查询相应表格得出某小区需要的频率数k。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化系统全部可用频率可在一个区群内分配,具体规划区群内各小区频率时,可采用分组复用、MRP(分层频率复用)或不分组的动态复用方式。MRP也是一种频率复用系数较高的频率复用方式,它的主要分配原则是根据基站站型对可用频率进行分组,每一组对应实际网络中的一层,进行频率配置的时候,逐层对小区进行频率分配,不同的层可以采用不同的频率分配方式,每组中选出一个最合适的频点作为当前小区相应层的配置频点,即一层一层地对实际的网络进行频点的规划,以求造成的干扰最小。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化4.导频偏移量规划和扰码规划CDMA移动通信系统虽然不需要进行频率规划,但需要进行码资源的分配或者说PN码规划,以便于在下行链路区分小区。不同体制的系统PN码使用的方法不同,其PN码规划方式也不同,IS-95CDMA和CDMA2000系统进行导频偏移量(PN码的相位差,也称为导频相位)规划系统方式,WCDMA和TD-SCDMA系统则采用扰码规划方式。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化5.核心网规划设计移动通信的核心网规划设计内容很多,而且移动通信系统的标准和版本不同,核心网的网络结构和网元差异很大。但总体来说,在核心网实现全IP化之前,一般还是分别对CS域和PS域进行规划设计,当然纵向(垂直)地划分,还包括信令网和智能网的规划设计。移动通信的核心网络是一个庞大的网络,可分成若干子网来进行规划设计。具体划分方法,除了上面提到的纵向划分方法之外,还可以进行横向(水平分层)划分,分别对本地网和骨干网(长途网)进行设计。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化核心网中网络设备的数量可根据设备容量和业务量来设计。比如,统计某服务区无线网络的业务量和忙时概率,两者相乘得到交换机需承担的交换流量,将其和交换机的容量相除就可得到服务区需要的交换机数量。当然在实际设计时,需要考虑留有一定的余量,以便将来扩容使用。与此同时,对于重要的网络设备需要进行备份,以确保网络能安全运行,提高可靠性。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化8.2业务预测及业务模型8.2.1概述业务数据是进行移动通信网络规划设计的重要输入数据,具体的数据指标主要有业务密度分布(即业务密度图)、业务渗透率、业务种类、业务承载方式、业务容量(包括流量、吞吐量和用户数等)和业务QoS要求等。预先得出这些业务数据,成为规划设计移动通信网络的无线覆盖、网络规模、网络结构和具体网络设备数质量的重要依据。这样设计出来的网络既能满足业务需求,又能节省建设成本,避免造成不必要的设备及无线资源浪费。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化为得到这些业务数据,可采用业务预测和建立业务模型分析的方法。业务预测是在进行市场调研的基础上,利用科学的预测方法和工具对相关业务数据(主要是业务容量和业务密度分布)进行预测。业务模型主要指用户使用各种业务的规律性及业务本身的属性,包括用户行为模型和业务统计模型,它采用统计和理论分析的手段得到。其中用户行为模型更多地被运营商的销售部门所关注,规划设计部门更多地关心业务统计模型(本书主要要讨论的)。清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化8.2.2业务预测1.预测基础明确预测对象、基础数据收集、用户分析、预测工具、国家经济发展政策、预测期限。2.预测方法人口普及率法趋势外推法回归预测法瑞利分布多因素法清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化3.业务模型1)业务模型构建工程性考虑一般来说,业务模型至少包括以下内容:每种业务有多少人使用;某业务的使用者使用该业务的频繁程度;提供的业务种类从数据传输的角度,每种业务具有怎样的特性;用户使用某业务时期望怎样的服务质量清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化2)3G的业务模型3G业务源传输层IP层链路层物理层业务输出描述:上/下载量、业务速率、QoS传输效率因子;协议层开销质量控制开销扩展激活因子图8-73G业务层间传输过程示意图清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化实时业务非实时业务数据业务模型参数平均业务会话时长(s)平均数据呼叫流量(kbit)平均业务速率(bps)平均数据呼叫次数传输效率因子传输效率因子扩展激活因子扩展激活因子平衡因子平衡因子话务模型参数业务渗透率(高中低端用户)业务渗透率(高中低端用户)忙时会话次数(高中低用户)忙时会话次数(高中低用户)表8-33G业务模型参数清华大学出版社第8章移动通信网络的规划、设计与优化8.3无线传播模式及校正8.3.1无线传播模型无线传播模型是对无线传输信道的一种模拟和仿
本文标题:第8章移动通信网络的规划、设计与优化
链接地址:https://www.777doc.com/doc-319491 .html