GPRS网络规划

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资料收集与调查分析
业务预测（2）：业务预测方法
通常，对于目前在移动、联通已经开展的语音类增值业务采用时间序列外 推法进行预测。根据不同的业务种类，采用线性模型或者指数模型。对于数据 增值业务来说，主要将参考移动和联通已经推出的业务目前的 发展情况，采 用指数模式和专家法进行综合预测。对于没有推出的业务，主要是采用专家法 来进行定性的分析。
2
覆盖规划
链路预算 ：
假设在GSM网络上叠加GPRS，且要求达到语音业务和CS1/CS2 GPRS业务的连续覆盖。由于编 码速率越高，基站接收灵敏度越低（按CS2计，BTS灵敏度为-105dBm，市区低速环境），因此在规 划基站数量时要按照编码速率最高的条件来计算基站的数量。
2
覆盖规划
覆盖半径计算：
25%
10% 30% 50%
50%
50% 75% 100%
50%
25% 50% 75%
25%
10% 20% 50%
25%
10% 30% 50%
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资料收集与调查分析
业务模型：
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覆盖规划和容量规划流程
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覆盖规划
信道编码对C/I的影响（1） ：
GPRS业务的覆盖范围取决于所采用的信道编码方式。在覆盖受限地区 ，E/N是限制因
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覆盖规划
覆盖目标 ：
BLER10％ ；
CS1的覆盖面积和话音业务覆盖面积一样； CS2的覆盖面积是话音业务覆盖面积的80％以上； 在实际的GPRS网络覆盖规划时，以话音业务覆盖服务区为基础，根据相应的比例
，确定GPRS的覆盖范围，决定GPRS网络是否能连续覆盖。
2
覆盖规划
覆盖规划步骤：
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资料收集与调查分析
规划区域分类（4）：
线点覆盖目标统计：线覆盖统计一般反映覆盖目标的要求，点覆盖往往同时反映覆盖
目标和容量目标的要求。
线覆盖统计针对覆盖目标高的重要交通线路，统计的主要对象为： 1) 高速公路，国道，省道，是线覆盖的重点；
2) 重要县道、乡道或其它车流量大的公路； 3) 客运铁路； 4) 重要水路航道。 点覆盖统计主要针对覆盖目标高或话务密度大的地点，统计的主要对象为： 1) 重要办公楼宇，如政府机关办公楼、高级写字楼； 2) 酒店宾馆，一般指三星级及以上酒店、宾馆； 3) 娱乐消费场所，如娱乐城、剧院、购物广场； 4) 交通枢纽，如机场、车站、港口等； 5) 旅游景点。
引入期
中端
高端 低端
25%
50% 25% 50%
25%
50% 25% 50%
5%
10% 5% 10%
10%
25% 10% 30%
10%
25% 10% 25%
5%
10% 5% 10%
5%
10% 5% 10%
成长期
中端
高端
低端 成熟期 中端 高端
75%
100% 100% 100%
75%
50% 75% 100%
1
覆盖规划
信道编码对网络覆盖范围的影响（1） ：
在干扰受限条件下，GPRS不同的信道编码方案相对于话音业务的覆盖比例不同。 我们假设整个服务小区范围内的干扰是恒定不变的，便可以通过Okumura-Hata模 型（>1km的大小区）或Walfish-Ikegami模型（小小区）预测覆盖范围。
假设： 考虑户外都市环境;
计算出语音和GPRS业务（某一编码速率）在一定的假设条件下 的最大允许路径损耗（即链路预算）； 根据最大允许路径损耗分别计算出语音和GPRS业务的小区覆盖 面积； 选择其中最小的面积累计基站覆盖面积，以同时满足语音和 GPRS业务的覆盖要求。覆盖规划时的无线环境、传播模型等假 设均与语音业务相同。
市区
郊区
农村
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资料收集与调查分析
规划区域分类（2）：
按照业务分布分类：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，一般将业务分布区域分成四类。
区域分类 A B C D
业务分布特点 话务密集；业务速率要求高；数据业务发展的重点区域 话务量较高；业务速率中等；有数据业务需求 话务量较低；只提供低速或不提供数据业务 话务稀疏；建站的目的是解决覆盖；一般不保证数据业务的质量
假设市区环境，采用COST 231-Walfish-Ikegami模型，中心频率为925MHz，街 道宽度25m，建筑物高度25m，建筑物间距50m，基站天线高度30m，手机高度 1.5米，入射角35度，则传播损耗简化为：Ploss = 130.81 + 38log(d) 在上述假设条件下，各种业务下的覆盖范围如下表（建筑物穿透损耗按18dB计）
With FH 7.1 11.5 13.6 20.8
Without FH 10.8 12.8 13.7 17.2
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覆盖规划
信道编码对C/I的影响（2）：
GPRS无线信道对无线环境和移动速度的要求与话音信道的要求不一样，无线环境 越好，C／I越高，则信道质量越好，无线数据块误码率降低，从而数据吞吐量提 高。吞吐量与C／I的关系如下图所示。
GPRS网络规划
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网络规划优化流程
系统需求调查分析 勘察、电测与站点初始布局
系统容量极限
容量规划 规划
网络优化调整
覆盖预测与规划
用户增长、话务分布改变、无线环境 变化
频率规划与干扰预测
网络校验与工程型优化调整
工程实施
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网络规划流程
资料收集和调查分析 覆盖规划 容量规划 频率规划 参数规划 网络校验和工程型优化调整
网络发展阶段用户群忙时每数据用户平均业务量bps分类值比例平均值引入期低端用户145150中端用户12502高端用户15008发展期低端用户12501517625180中端用户150025高端用户20006高速发展期低端用户15002215220中端用户20003高端用户25005容量规划gprs发展时期引入期起飞时期平稳发展期用户ip包的平均长度byte200200200ip数据流连续的ip包的个数101010重传率101010忙时每用户的平均业务量不含开销bps150180220cs1编码方式的应用比例202020cs2编码方式的应用比例808030cs3编码方式的应用比例30cs4编码方式的应用比例20gprs用户渗透率010308gprs信令信道的配置是否与gsm共用上行和下行流量比141414同时提供gprs服务的小区比例0208gb口电路利用率070707no7信令链路负荷020202信息重传比为121212容量规划cs1cs2cs3cs4连续ip包数量包10101010ip包长度byte200200200200sndcp开销bytellc开销byte13131313llc总长度byte2170217021702170rlc包长度byte20303650rlc包数量包109736144rlcmac开销包rlc重传率10101010加上控制块开销包113776548加上重传开销包125857253rlcmac总长度byte2500255025922650平均ip包的开销byte50556065含开销的忙时每数据用户平均业务量的计算1
比例 15%
25% 60%
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资料收集与调查分析
用户预测（3）：预测方法
GSM用户数一般的预测方法有：增长趋势预测法、人口普及率法、曲线拟合法、
成长曲线法、瑞利分布多因素预测法等等。 GPRS用户数的预测一般采用渗透率法，就是在现有GSM用户数的基础上乘以一
个渗透率就可以得到GPRS用户数，而渗透率即GPRS用户在GSM用户中比例。所
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资料收集与调查分析
规划区域分类（1）：
按照无线传播环境分类：
区域分类 密集市区 地形地貌特征描述 周围建筑物平均高度>30米(10层以上), 周围建筑物平均楼距约10－20 米；一般在基站附近的建筑物较为密集，周围既有较多10层以上的建 筑物，也有部分二十层左右的建筑物，周边道路不算太宽。 周围建筑物平均高度15－30米(5～9层), 周围建筑物平均楼距约10－20 米；一般基站附近的建筑物分布比较均匀，周围主要以9层以下建筑物 为主，也可能有零星的9层以上建筑物，周边道路不算太宽。 城市边缘地区或乡镇中心区，周围建筑物平均高度10－15米(3～5层), 周围建筑物平均楼距约30－50米；一般基站附近的建筑物分布比较均 匀，周围主要以3～4层建筑物为主，也可能有零星的4层以上建筑物， 建筑物之间有较宽的空间。 一般的农村地区，周围建筑物平均高度10米以下(以1-2层房子为主), 周 围建筑物散落分布，建筑物之间或周围有较大面积的开阔地。
使用频段900MHz;
慢衰落余量,7.36dB; BTS输出功率,43dBm; 移动台噪声系数,10dB;
天线增益,2dBi(MS),18dBi(BTS);
BTS分集接收增益,3dB; 传播模式,COST231,Okumura-Hata和Walfish-ikegmi; BTS/移动台天线高度,25m/1.5m。
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覆盖规划
信道编码对C/I的影响（3）：
从图可以得出，只有在C／I达到16dB时，CS—3才能达到理想速率；CS—4由 于基本 无前向纠错码，因此对无线环境要求更高，C／I需达到24dB时，才 能达到理想速率。 由于CS—3和CS—4对无线环境(C／I)有较高的要求，而目前大多数 城市的现 网无线 环境不是很好；另一方面采用CS—3和CS—4两种 编码方式时，每一 个无线信道Abis 接口需采用32kbU／s的链路方式，并对现有的16kbit／s的 从is接口进行软件或硬件升级，目前尚有一些厂家不能支持。因此GPRS网络 现阶段只能采用CS—1和CS—2两种编码方式。 在C／I较高的地区，建议将缺省编码方式设置为CS—2；在C／I较差的地区， 建议将 缺省编码方式设置为CS—1。 在工程上，可以先强制采用CS—2，然后通过观察采用CS—2时的BMR来判断是 否要改用CS—1。
素；在干扰受限地区，C/I是主要影响因素。
通过规范，我们对所有的GPRS业务信道编码方案将BLER值取为10%。通过检查模拟结 果，我们可以获得不同编码方式下基于BLER的满足RLC/MAC层需要的C/I最小值。基于
这些信息我们可以知道各种编码方式下的C/I最小值，如下表所示。
Channel coding CS-1 CS-2 CS-3 CS-4
数据业务发展时期
GPRS用户数占总用户数的比例， 即渗透率(%) 1～10 10～30
GPRS引入期 GPRS发展期
GPRS高速发展期
GPRS成熟期
30～80
80～100
注：目前国内的GPRS处于发展期，一般采用的的渗透率为10%～30%
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资料收集与调查分析
业务预测（1）：GPRS业务分类与应用
GPRS的分类：
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资料收集与调查分析
用户预测（2）：
用户群划分：根据不同的用户消费能力，可以将用户划分为高端、中端、低端三类。
用户分类 高端用户 中端用户 低端用户
特征 定位为一些高收入者和企业及经理，可以开展高 接入速率务，主要开展信息查询和移动 金融业务 定位为一般企业用户和一些高收入者，主要 开展信息查询和移动娱乐、移动金融业务 定位为中等收入群体和在校学生，主要以短 信为主，开展一些移动娱乐业务
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资料收集与调查分析
规划区域分类（3）：
综合无线传播环境和业务分布分类：
区域分类
A（密集市区） B（一般城区） C（郊区） D（农村）
业务分布特点
话务密集；业务速率要求高；数据业务发展的重点区域 话务量较高；业务速率中等；有数据业务需求 话务量较低；只提供低速或不提供数据业务 话务稀疏；建站的目的是解决覆盖；一般不保证数据业务的质 量
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覆盖规划
信道编码对网络覆盖范围的影响（2） ：
Coding scheme CS-1 CS-2 CS-3 CS-4 Okumura-Hata(%) 79 61 54 34 Walfish-Ikegami(%) 80 63 57 37
由上图可以看出，在同一C/I条件下的GPRS覆盖范围要小于电路交换的覆盖范 围。GPRS覆盖范围和数据吞吐性能非常依赖于C/I，而且当吞吐率增加时覆盖范围 迅速减少。在高编码速率方案条件下，每时隙吞吐率随着Eb/No增加而增大，而覆 盖范围则随之不断收缩。下图为GPRS各种信道编码的覆盖示意图。
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资料收集与调查分析
用户预测（1）：预测原则
用户预测是确定移动通信建设规模的重要依据，决定了工程建设的投资规模及建 成投产后的经济效益。 用户预测应从国家、城市的总体发展战略出发，基于业务区的人口分布和各区域 经济发展水平及发展前景，充分考虑当地经济发展对移动电话的需求，从用户经 济承受能力出发综合考虑。 准确把握蜂窝移动通信的发展规律、正确认识蜂窝移动通信所处的发展阶段是进 行市场需求预测的前提。 蜂窝移动电话的发展过程应该符合成长曲线的规律。如下图所示：
点对点无连接网络业务(PTP-CLNS)
点对点面向连接的数据业务(PTP-CONS) 点对多点数据业务(PTM) 其它业务
GPRS的应用：GPRS网络运行初期的业务应用
信息点播业务&短信over GPRS（如天气预报、股票行情等）； WWW网页浏览及WAP业务（笔记本＋手机上网、手机WAP浏览）； E-mail业务； FTP数据上传及下载业务（图片下载、游戏下载）； 电子交易类（电子彩票、移动银行）； 其他业务。
专家调查 定性预测 Delphi法 业务 预测 时间序列外推法 定量预测 因果分析法 其他预测法 线性模型 指数模型 S增长模型 一元相关 多元相关
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资料收集与调查分析
业务预测（3）：业务渗透率的预测
业务种类 低端 Email 0% WWW网页 浏览和 WAP浏览 0% FTP 0% MMS 0% 在线游 戏 0% 图片铃 声下 载 0% 其他业 务 0%
以其用户预测方法和GSM的大致相同。
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资料收集与调查分析
用户预测（4）：用户渗透率的预测
根据移动数据业务的开展情况，其发展的趋势通常为“S”曲线，把此曲线分成四 段即引入期（1年）、发展初期（约2年）、高速发展期（约2年）和成熟期（5 年以后）。在此，相应的把GPRS的发展应用也可分为四个时期 。