WCDMA网络仿真工作指导书

Q/ZX深圳市中兴通讯股份有限公司企业标准（管理标准）Q/ZX75.1701.1–20022002-12-发布2003-01-06实施深圳市中兴通讯股份有限公司发WCDMA网络仿真指导书（试行）Q/ZX75.1701.1–20021网络规划基本流程1.1网络规划流程概括网络规划的基本流程如下图所示：由图可知，规划仿真是网络规划流程的重要组成部分，它为实际组网提供仿真上的依据。通过仿真，我们可以预先了解建成后网络的大致情况，如导频覆盖、最好小区、系统负载、切换区域等，对实际组网有重要的指导和借鉴作用。1.2仿真的基本步骤目前，我们采用Aircom公司的仿真软件进行规划仿真。用Aircom仿真软件进行仿真的大致步骤是：1．新建或打开一个项目工程，设置工程数据2．进行基站布局3．设置各类仿真参数4．在待仿真区域播撒话务5．开始仿真下面我们一一进行阐述。2工程数据建立2.1创建或打开一个项目打开aircom软件，以普通用户登录后，会出现下面的窗口，用户可以在这里新建一个项目或开始已有的项目。数据收集，传播模型测试网络规模估算站址勘测MonteCarlo仿真，规划符合要求？输出结果需求分析认同规模？确定建网策略NNYY1对于新建的项目，需要设置坐标系统和工作目录；而对于已有的项目，则可以点击Info按钮修改坐标系统和工作目录等。下面是个典型的界面：2.2坐标系统设置（coordSystem）在设置Coordsystem时需要注意下面问题。关于电子地图坐标系的设定选择。通常在所使用的地图数据文件夹中会有个命名为Projection的文件（常在heights目录中）。这个文件中通常会含有与Coordinategroup，system，datum相关的信息，参考这个文件在创建项目时进行电子地图坐标系的设定。下面是一个此类文件内容的示例。Projection文件：GRS-198055UTM014750000010000000根据文件内容，在软件中的项目地理坐标设定中，选择Group为UniversalTransverseMercator；选择Datum为GRS80EUREF；选择System为Zone55S。这时，你可以在软件中的座标系统设定页面上可以看到OriginLatitude为0，OriginLongitude为147，FalseNorthing(m)是10000000，FalseEasting(m)是500000。和Projection文件中最后一行的内容吻合。虽然软件中包含了大多数常用的地理座标系统，但在实际使用中，还是可能遇到在软件中无法找到与project文件内容对应的Group或Datum信息的情况。这时需要首先获取文件中描述的Group和Datum的详细数据信息，然后在软件中创建出对应的座标系统。或者也可以在已有的坐标系或椭球数据中寻找最为接近的座标系统进行设定。2.3工作目录设置在mapdatadirectories页面中，设置地图数据的存放位置，如vector、heights、clutter等。如果有些条目的地图数据不具备，比如Backdrop，可以留空不填。在Userdatadirectories页面中，设置仿真过程中产生数据的存放位置，如prediction、preference、coverage、vector等（此处的vector目录存放用户自定义的矢量文件）。其中，在colourpalette项中需填入一个软件使用的颜色模板的标准文本文件。所谓颜色模板，就是在软件绘制各种地物或者信号接收强度等数据时，使用的颜色都来自模板中定义的颜色。在Enterprise安装目录下的common子目录下，有一个软件提供的模板文件colours.txt。用户也可以参考设定自己的颜色模板文件。2.4计算地图边界范围信息在mapdatadirectories和coordsystem页面中的信息设定完成后，需要到Mapdataextents中点击calculate按钮使软件计算得到地图的边界范围信息。3基站布局在进行基站布局前，我们首先要了解基站设备资源类的概念。基站设备资源类是Aircom软件为了保证模块的最大可复用性而引入的概念，它将基站用到的各种资源以类的方式组织，如NodeBTypes、天线、塔放、馈线等等，实际基站和这些类是绑定的关系。其中，NodeTypes和cellularantenna是必须预先设置好的。用户可以通过访问3g-database-Equipment-…来创建和设置各种基站设备资源。以NodeBTypes为例，用户可以通过访问3g-database-Equipment-NodeBtypes…来创建NodeBTypes类。在该类中可以定义该基站类别有哪些设备资源，以及设定这些资源的限制值。如下面两个截图所示：在完成基站的设备资源类设置以后，我们就可以开始基站布局了。通常，进行基站布局有两种方式，一种方式是使用基站模板手工添置基站，另一种方式直接从外部数据文件中一次性导入基站文件。下面分别对两种方式进行介绍。3.1通过基站模板添置基站在进行网络拓扑结构规划之前，一个有效率的方法是创建一个基站设备的标准模板。因为大部分的基站设备都有着很多共同的参数设置，比如载波的分配，信道功率的分配等等。创建基站模板并指定模板为缺省类型后，就可以直接布设参数与模板一致的基站设备。如下图所示：这时布设的基站都会具备缺省NodeB模板中所设定的基站参数值。下面就通过基站模板的设计来说明NodeB和UMTScell设定中既重要又基本的参数设定。基站模板设定对话框通过3g-Option-SiteTemplates…打开。如图所示，图中显示出用户创建了两个新的NodeB模板，一个取名3sectorNodeB，一个取名OmniNodeB。缺省NodeB模板是3sectorNodeB。如果现在在地图上布设基站就会使用这个NodeB模板的参数设定。如果希望开始布设全向基站，只需在OmniNodeB左边的选择框内点击打勾，使它成为缺省的布设基站模板。3.1.1基站的设备资源设定在创建好基站的设备资源类后，此处我们可以将基站的设备资源类与特定基站或基站模板关联，如下图所示：3.1.2基站载波设定在基站参数设定的carrier页面上可以设定多个可供此基站小区使用的载波。关于载波的设置可见4.1节。3.1.3基站天线设定每个基站可以拥有多个天线设备。在Antenna页面上可以定义这些天线的主方向，下倾，高度和传播模型等信息。注意，每个天线指定一种传播模型，否则，该天线无法参与仿真。关于传播模型的创建可见4.6节。在后继将说明的小区设定中，这些天线可以指派给基站的小区。3.1.4CellParams设定点击小区或者模板设定中的小区，可以设定与小区相关的参数，下面所示为cellparams设定页面与仿真计算密切相关联的主要是各种信道的功率设定，Noiserise设定和小区正交因子设定。这里给出的值是缺省值，用户可以根据实际情况进行修正。参数解释细节请参看3guserreferenceguide文档。在规划初期，可以暂时不用考虑扰码的规划，它们并不影响软件中的各种仿真计算。可以在网络基本定型以后使用软件中的扰码自动规划工具来分配各个小区的主扰码。请参见3guserreferenceguide文档。3.1.5小区负荷与功率设定如果在基站硬件设备设定时(3g-database-Equipment-NodeBtypes…)在下面的页面中选择了如下几个选项的话，在小区或小区模板的设定Load&PowerCtrl页面中就可以设定loadbalancingthresholds和automaticcalculationofmaxDLpowerperconnection。这个页面的参数设定主要是对小区整体的上下行负荷进行限制，同时对于单个用户的下行无线连接可以使用的最大发射功率进行限制。参数设定细节请参见3guserreferenceguide文档。其中要说明的是，Noiserise表示的是小区接收到的上行带宽内信号强度相对于没有任何小区用户的情况接收信号强度的抬升倍数。这个值的大小与小区的上行负荷（loadingfactor，也就是实际容量与上行极限容量的比值）有理论对应公式如下：Noiserise＝10×log(1/(1-loadingfactor))。3.1.6小区天线设定在这个页面上可以将各个小区与各自对应的天线关联起来，同时可以设定此小区使用的馈缆和塔放信息。3.2从外部导入基站数据通常，在仿真前我们事先会得到一张关于候选基站的基站信息表，表中有基站经纬度、扇区方位角、下倾角、天线挂高等基本信息。这时我们可以利用aircom软件的外部数据导入功能一次性导入基站数据。在基站数据很多的情况下，这是一种提高效率的有效方法。通常我们得到的基站数据表是一张excel表格，在导入基站数据之前，需要将该表格的信息转换成xml文件的格式。这些xml文件包括index001.xml,network-user.xml，property-user.xml，nodeB-user.xml，UMTS-CELL-user.xml。Aircom公司提供了一个excel格式的基站数据模板，将基本的基站信息填入后，运行一个名为c_xml_form1的宏，就可以自动生成所需的各个xml文件。然后，通过3g-file-import-xml一次性导入所有的xml文件后，就可以在sitedatabase（通过访问3g-database-sites）看到导入的基站信息了。4关键参数设置在开始仿真前需要设置的基本参数有carrier、bearer、service、terminal等，它们之间是一种层层绑定的关系，即无线承载（bearer）是绑定在一定的载波（carrier）上，业务(service)是绑定在一定的无线承载（bearer）上，终端（terminal）与一定的业务（service）相关联。他们共同描述了系统的业务模型。同时需要设置的还有传播模型等参数，参数设置的准确与否直接关系到仿真结果与实际网络的符合程度。4.1Carrier3g-option-Carriers。UMTS载波设定页面中可以设定网络所使用载波的上下行中央频率号ARFCN。根据协议的规定，ARFCN是以MHz为单位的实际使用的频率数乘以5得到的。在carrier设定的对话框中，还可以设定邻频以及邻频间的信号干扰衰减(Attenuation)。在业务参数设定中，可以指定每种业务可以使用的载波；在基站和小区的参数设定中，可以分配载波供指定基站和小区使用。只有当某类业务与某个小区有至少一个共同的载波频点时，此类业务才能得到这个小区的服务。4.2BearerBearer反映了某种业务的上行方向或者下行方向上的无线性能。因此在这个设定模块中可以创建上行的Bearer和下行Bearer。不同方向上的Bearer可设定的参数选项稍有不同。在service的创建过程中可以将此处创建的上行和下行方向上的Bearer与service相关联。例如将ULvoicebearer和DLvoicebearer与voiceservice进行关联从而创建出话音类的业务。3g-option-Bearers。4.2.1Bearers页面上行或者下行的AirInterface(bps)用于业务处理增益的计算，方法是用码片速率除以此参数值。在软件计算中，业务处理增益乘以接收信干比就得到了业务的Eb/No。User(bps)用于吞吐量(业务流量)的计算。所以在设定时，User(bps)直接设定为业务的速率。而AirInterface(bps)设定为是数据信道部分速率加上相伴随的信令控制信道部分的速率。由于即使在用户处于不被激活状态时，虽然没有数据传输，但是上行专用物理信道中的DPCCH以及下行专用物理信道中的各个控制域(TFCI、TPC等)还是需要保持发射无线信号，会消耗无线资源，也会对别的用户造成无线干扰。因此用