3804-WCDMA无线网络规划原理和流程

1WCDMA无线网络规划原理和流程中兴通讯学院课程目标了解WCDMA技术特点了解WCDMA无线网络规划流程了解WCDMA无线网络规划策略了解典型场景WCDMA无线规划解决方案23G网络规划面临的挑战网络规划不仅意味着满足当前的标准和要求，而且要感知容许的发展路径，从而满足未来的要求。未来通信业务的发展、不同类型业务以及不同数据速率所占比例的期望值都有很大的不确定性。要求高比特率的新业务需要掌握提高覆盖范围和容量的方法以及先进的基站解决方案。面临现实的限制。处于经济、技术或规划的原因，在增加基站时越来越受到环境和土地利用等因素的限制。3G系统明确了容量和覆盖范围之间的关系，因此网络规划本身不仅仅依赖于传播信号，而且还与小区负荷有关。所以系统容量需求决定了网络规划的结果，这使设计过程更复杂了。3G的演进迫使我们放弃了“先覆盖后增容”的哲学。覆盖规划和容量规划不可分割。课程内容WCDMA无线网络规划原理WCDMA无线网络规划流程WCDMA无线网络规划策略及原则典型场景WCDMA无线规划解决方案3WCDMA技术特点——自干扰WCDMA是一个自干扰系统自干扰来源频谱共享，多径传输，扩频码和扰码的不完全正交性，不合理规划布局…自干扰现象功率攀升，软容量等解决方法功率控制，接入控制，负载控制，细致规划3蜂窝复用举例f1f1f2f2f3f1f1f3f2f1f3f1f3f2f2f1f3f3f2f3f2FDMA/TDMAf1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1WCDMAWCDMA无线网络规划的一个重要目标是通过合理的规划，使系统内干扰最小化WCDMA无线网络规划原理WCDMA技术特点——自干扰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无线网络规划原理4464850525456586062643234363840424446usernumberTxPower(dBm)功率攀升公共信道公共信道22个用户个用户11个用户个用户33个用户个用户......下行功率下行功率上行噪声抬升随用户数增加非线形增加下行基站发射功率随用户数增加非线形增加WCDMA无线网络规划原理下行容量和覆盖半径的关系WCDMA无线网络规划原理51351401451501551601002003004005006007008009001000110012001300Loadpersector[kbps]Max.allowedpathloss[dB]Bettercoverage下行负载曲线上行负载曲线总的说来覆盖是上行受限容量是下行受限容量影响覆盖；上下行覆盖的对比关系与系统负荷有关WCDMA系统上下行覆盖和容量关系WCDMA无线网络规划原理业务质量高SIRtarget允许最大路损覆盖范围容量外环功率控制链路分析接入控制传播模型发射功率内外功率控制干扰功率系统外干扰热噪声与多系统共存容量业务质量、容量、覆盖三者关系WCDMA无线网络规划原理6WCDMA技术特点——软容量软容量f系统容量与通信质量可以互换f不同的业务有不同的容量f承载混合业务时，不同的业务比例和构成，有不同的容量。周围小区干扰减小时，中心小区容量增加WCDMA无线网络规划原理WCDMA技术特点——软切换„位于扇区边缘的UE，可以收到多个扇区的信号„在RNC的控制下，UE将同时接收每各扇区信息。每个下行链路使用不同的scramblingcode„Softerhandoverf和同一个nodeB两个不同扇区的通信„SofthandoverfUE和一个以上的nodeB通信„Hardhandover(interfrequency)fUE在不同的频点之间的切换WCDMA无线网络规划原理7功率控制„一个用户的WCDMA信号对其他用户来讲就是噪声，控制发射功率避免被其他信号淹没。„Near－far问题f基站附近的UE发射的信号可以轻易的淹没来自基站边缘UE发射的信号.f要使所有UE到达信号电平一致，保持扇区内最优的噪声水平。f功率控制的时长是0.66ms(1500Hz)解扩远近效应NodeB解扩功率控制NodeBTPC是基础使发射功率最小化提高系统容量WCDMA无线网络规划原理64K业务的覆盖144K业务的覆盖384K业务的覆盖WCDMA网络规划的技术特点－不同业务不同覆盖WCDMA无线网络规划原理8‰在满足运营商提出的覆盖范围、容量要求、服务质量的情况下，给出网络估算，设计和仿真结果，使网络综合效益最大化。‰网络规划要对网络发展趋势做出预测，并为未来的建设作好准备。无线网规任务无线网规任务‰达到服务区内最大程度的时间、地点的无线覆盖‰最大程度减少系统自干扰，达到所要求的服务质量‰最优化设置无线参数，最大发挥系统服务性能‰在满足容量和服务质量前提下，尽量减少系统设备单元，降低成本无线网规目标无线网规目标WCDMA无线网络规划原理WCDMA无线网络规划的任务和目标WCDMA网络规划的要素„功率规划f静态设置下行公共控制信道的发射功率，界定小区的静态覆盖范围；动态调整专用信道发射功率。„扰码规划：降低小区间干扰„合理的混合业务模型f需要考虑各种业务上下行链路不同的速率与质量要求„准确的信道模型f需要考虑公共控制信道的功率与质量要求f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WCDMA无线网络规划原理9课程内容WCDMA无线网络规划原理WCDMA无线网络规划流程WCDMA无线网络规划策略及原则典型场景WCDMA无线规划解决方案WCDMA网络规划流程需求分析规模估算预规划仿真站点勘查站点选择拓扑结构设计仿真站点优选符合客户需求输出网规设计报告传播模型测试和校正参数规划WCDMA无线网络规划流程10y了解客户的覆盖、容量、QoS需求；y了解规划区的地物、地貌；y了解规划区的人口分布和人均收入；y了解规划区的现网信息；规划需求分析规划需求分析WCDMA网络规划流程－需求分析WCDMA无线网络规划流程农村区域内建筑非常稀疏，建筑物平均密度很小，存在成片的开阔地；农村郊区环境相对较为开阔，街道结构清晰，常有植被和孤立房舍；建筑物的排布比较稀疏，多以低矮建筑物为主。郊区建筑物间隔相对较大,建筑物之间有比较清晰的街道或者绿地；孤立的摩天大楼也属于普通城区环境，经济发达、有较多建筑物的城镇也在此类内。市区建筑物密集且间隔很小,高层建筑比较多,建筑物的平均高度和密度明显高于城市内其它区域。密集市区特点区域类型y目的：精确的网络设计及布局y不同的区域具有不同的地理环境、不同的植被分布不同的建筑物密度y不同的区域要求不同的数量的基站满足覆盖要求区域划分区域划分WCDMA网络规划流程－需求分析WCDMA无线网络规划流程11y不同区域具有不同的覆盖及业务要求y不同的覆盖及业务要求将得出不同的基站数量覆盖要求覆盖要求64kCS144kPSdata384kPSdataWCDMA网络规划流程－需求分析WCDMA无线网络规划流程y用户发展预测、用户分布、用户业务模型容量需求容量需求0（低端）0.00075（中端）0.0015（高端）641540（低端）0.05（中端）0.1（高端）可视电话[phone]电话平均每用户忙时erl平均速率（kbps）激活因子平均呼叫持续时间平均忙时呼叫次数业务种类CS域11.521.50.3100%高端用户7.6810.275%中端用户3.840.50.150%低端用户浏览每用户忙时吞吐量（kbit）BusyhourspacketcallnumBHSA渗透率业务种类PS域WCDMA网络规划流程－需求分析WCDMA无线网络规划流程12y规划区域内重要建筑物y规划区域内重要街道、交通干线y规划区域重要乡镇其他信息其他信息WCDMA网络规划流程－需求分析WCDMA无线网络规划流程参考GSM或CDMA现网的分布WCDMA无线网络规划流程13参考PHS现网的分布WCDMA无线网络规划流程WCDMA网络规划流程需求分析规模估算预规划仿真站点勘查站点选择拓扑结构设计仿真站点优选符合客户需求输出网规设计报告传播模型测试和校正参数规划WCDMA无线网络规划流程14传播模型测试原理传播模型测试原理无线传播环境划分y根据3GPP建议城市传播环境分为四类：密集城区、一般城区、郊区和农村无线传播环境的划分无线传播环境的划分y传播损耗为快衰落与慢衰落的叠加y接收信号的中值场强进行校正y李氏定理－36～50samples/40λy以有限的测试来预测整个规划区域的无线传播特性WCDMA网络规划流程－传播模型测试WCDMA无线网络规划流程‡典型传播环境分别设站测试‡每种典型环境，测试三个或三个以上站点‡尽可能覆盖足够多的地物类型‡不能有近距阻挡物，天线接近实际建站高度‡四周有合适的测试路线传模测试站址选择传模测试站址选择笔记本后台发射机接收机（ＵＥ）天线WCDMA网络规划流程－传播模型测试WCDMA无线网络规划流程15“8”字型或螺旋型测试路线网状路线‡能得到不同距离不同方向的测试数据‡每一距离上至少有4~5个测试数据‡经过尽可能多的地物；‡尽量避免高速公路、高架等特殊道路；‡避免波导（街道）效应路线选择路线选择WCDMA网络规划流程－传播模型测试WCDMA无线网络规划流程‡采集的经纬度适用于电子地图的大地坐标系统‡尽量消除波导（街道）效应的影响‡每种地物采集足够多的数据点‡测试半径应尽量大，CPICHEc最弱低于-120dBm‡中速匀速行驶‡满足李氏定理‡尽量避免重复路线‡停车时（如红灯）不记录数据数据采集数据采集确保采集数据的有效性和相同权重‡根据距离过滤数据‡根据强度过滤数据‡滤除波导效应‡明显异常的数据‡GPS修正测试数据预处理测试数据预处理WCDMA网络规划流程－传播模型测试WCDMA无线网络规划流程16‡K1衰减常数‡K2距离衰减常数‡K3、K4移动台天线高度修正系数‡K5、K6基站天线高度修正系数‡K7绕射修正系数‡Clutterloss地物衰减修正值‡d基站与移动台之间距离(km)‡Hms移动台天线有效高度(m)‡Heff基站天线有效高度(m)传播模型选取传播模型选取sClutterlosnlossdiffractioKdHeffKHeffKHmsKHmsKdKKPathLoss+++++++=)(7)log()log(6)log(5)log(43)log(21‡设置测试频点对应的缺省K1～K7值，或类似地形的校正参数；‡利用校正软件，由路测数据与预测数据的差值对配置的参数进行迭代校准；‡预测值与路测数据的均方差及标准差达到最小，则完成校正，得到对应的传播模型。传播模型校正传播模型校正WCDMA网络规划流程－传播模型校正WCDMA无线网络规划流程需求分析规模估算预规划仿真站点勘查站点选择拓扑结构设计仿真站点优选符合客户需求输出网规设计报告传播模型测试和校正参数规划WCDMA网络规划流程WCDMA无线网络规划流程17WCDMA网络规划流程－规模估算„根据覆盖确定需要的NodeB数量f前向覆盖、反向覆盖→小区覆盖半径f计算NodeB数量需求„根据用户容量确定需要的NodeB数量f前向容量、反向容量→小区容量f计算NodeB数量需求„得出满足要求覆盖、容量、质量要求的基站数WCDMA无线网络规划流程„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基站馈线损耗天线增益路径损耗天线增益馈线损耗裕量上行链路下行链路链路预算链路预算WCDMA网络规划流程－规模估算WCDMA无线网络规划流程18链路预算链路预算WCDMA网络规划流程－规模估算WCDMA无线网络规划流程链路预算链路预算WCDMA网络规划流程－规模估算WCDMA无线网络规划流程19WCDMA网络规划流程－规模估算容