第7章_移动通信网络的规划

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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
7.2.2 业务预测
1、预测基础 在规划设计中,要进行业务预测的基础和前提 条件为以下几点。
首先需要明确预测对象,确定要预测的业务及区域范围, 调研设计核心网、无线网络等所需的数据。 对基础数据进行收集。 对现有用户发展情况进行分析,找出规律和趋势,并能 够分析出该区域/省市的用户发展的显著特点,这为业 务预测的取值及结果判断起着至关重要的作用。
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
CDMA 2000前向链路仿真
图7-10 采用Matlab进行CDMA 2000前向链路仿真示意图
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
图7-11 采用OPNET进行通信系统仿真示意图
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第7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
无线网络 规划与设计 输入 覆盖要求 容量要求 质量要求 地形、地貌/无线传播 准备阶段 输出 基站站址数目初估 基站配置初估 设备投资概算 初始规划与布局
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
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
7.1.2 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。
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7.1.3 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。
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
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第7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-95 CDMA和CDMA 2000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。
规划区 总人口

移动电话 使用率
说明: 表示除法的方向
每用户 业务量

移动 用户数
修正 系数
规划区 总业务量

每小区 业务量
制式与质量 参数
N2 (容量)
无线传播 模型 链路预算 (路径损耗) 规划 与设计 区内基站 数目的选取 (从 N1 N 2 N 3 中 选一个) 小区上行 切换方程 小区下行 切换方程
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
运用科学性的预测方法和工具也是业务预侧的重 要基础,需要结合预测范围及对象选择合适的预 测方法和工具。 结合国家经济发展政策、移动市场发展环境等因 素,准确把握蜂窝移动通信的发展规律、正确认 识我国蜂窝移动通信所处的发展阶段是进行市场 需求预侧的前提。 明确预测期(预测年限),一般可根据移动通信 网络的建设年限来决定,但运营商也可根据需要 进行短期业务预测或长期业务预测。
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7.3.2 传播模型校正
所谓的模型校正是指充分利用测试数据,对原始 传播模型公式的各个系数和地物因子进行校正, 使得校正后公式的预测值和实测数据误差达到最 小。模型校正时所用到的测试数据一般采用两种 方法获取,第一种方法是采用专用连续波(CW) 测试,测试前需要选择站址,在站址上架设模拟 发射机,再以车载方式移动接收机测得不同地点 的接收信号强度;第二种方法是利用已开通基站 的定标信号来测试。通常,前者适用于全新网络 的规划设计,后者适用于叠加网或升级网的规划 设计。
⑼规划设计方案评估、优化阶段
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7.1.4 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。
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7.4 移动通信网络规划设计仿真
7.4.1 通信仿真概述 所谓仿真,就是通过将现实的问题进行抽象,提取出 适当的模型,然后基于该模型进行的一种实验。而仿真技 术是以控制理论、相似理论、数模计算技术、信息技术、 系统技术及其应用领域的相关技术为基础,利用现代计算 机,借助系统模型,对实际的或设想的系统进行试验研究 的一门综合性技术,其特点是它属于一种可控制的、无破 坏性、损耗小的、并允许多次重复的试验手段。而通信发 展到技术越来越复杂、系统越来越庞大的阶段,因此在通 信领域,通信仿真技术作为一种高效的技术正广泛地应用 于通信研究与通信设计过程中。
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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。
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2、预测方法
业务预测是一个涉及数据统计、分析、数学计算 等知识的复杂过程,它涉及的主要理论基础有数 学模型、统计分析、拟合分析等。在通信业内, 根据多年的实践总结,有效的移动用户数预测方 法(其他预测内容的预测方法略有不同,但基本 近似)有多种,现列举几种主要的方法如下。
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覆盖目标的指标主要包括服务区域的覆盖率、通 信概率要求和需要连续覆盖的基本业务。 容量目标描述的是在系统建成后所能提供的业务 类型以及满足的语音用户数和数据业务指标值。 质量目标包括语音业务质量指标和数据业务质量 指标两类。
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网络仿真 网络测试
网络设计优化
无线资源管理 RRM参数调整
否 是否满足 设计要求 是
设计方案
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2、核心网规划设计流程
⑴资料准备阶段 基础信息收集 现有资料整理 规划依据收集 ⑵确定规划目标阶段 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 建设原则确认
7.4.2 网络规划设计软件及其仿真
规划设计软件可以进行系统级仿真,现有软件大多提供静 态仿真、Monte cralo仿真,部分软件还提供了动态仿真; 这些软件均提供了高质量的GIS(地理信息系统)平台, 有的软件甚至能提供3D传播模型,便于进行实际地区的 规划设计(OPNET、NS2等虽然也能进行系统仿真,也 能输入电子地图,但不能处理地形地貌信息);提供了良 好的数据输入输出功能,有完善的仿真算法;可为多种移 动通信网络进行规划设计,有的软件还提供了多网络共组 网规划设计(比如GSM/GPRS和WCDMA这样的2G/2.5 和3G共组网方式)。
⑶用户预测、业务预测阶段 全省移动用户数预测 分析建立 预测模型 讨论确定 业务模型 用户数 预测 智能业务用户数预测 数据业务用户数预测 数据业务预测 分地区话务模型确认 本地话务量 省内话务量 省际话务量 分地区拟合 全省拟合 分析取定预测值
业务预测
话务量预测 … 短消息业务预测
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7.2 业务预测及业务模型
7.2.1 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。
小区覆盖面积

规划区总 覆盖面积
N1
(覆盖)
N3
(质量)
小区 覆盖面积
上、下行 平衡方程

规划区总 覆盖面积
图7-3 基站数目选取的3类方法
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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。 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。
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7.3 无线传播模式及校正
7.3.1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真, 在网络规划软件中,用于预测无线传播的损耗,并预测 接收信号的场强。现有的无线传播模型有3大类,即几何 模型、概率模型和经验模型。其中,几何模型是在电子 地图的基础上直接应用电磁理论计算出确定性模式,但 要求电子地图精度高,且计算复杂,因而较少使用;概 率模型是利用数学知识得出接收信号场强的概率分布情 况,主要用于理论研究;经验模型是基于大量测量数据 的统计模型,在工程上应用较多。本节介绍几种在工程 上推荐使用的无线传播模型。
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
人口普及率法 趋势外推法 回归预测法 瑞利分布多因素法
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
来自百度文库3、业务模型
⑴、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:
① 每种业务有多少人使用; ② 某业务的使用者使用该业务的频繁程度; ③ 提供的业务种类 ④ 从数据传输的角度,每种业务具有怎样的特性; ⑤ 用户使用某业务时期望怎样的服务质量
第7章 移动通信网络的规划、 设计与优化
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第7章 移动通信网络的规划、设计与优化
7.1 移动通信网络规划与设计的基础知识
7.1.1 概述
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。
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第7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 网络处理 能力计算 公式、计 算参数的 确定 CS域设备端口配置、 话路配置 规 划 软 件 PS域设备端口配置、 数据传输带宽 仿 真 检 信令设备配置、 验 信令链路配置
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2、从覆盖、容量和质量3个不同角度进行规划设计
从原理上说,以TDMA技术为主体的GSM/GPRS 系统可以分别从覆盖、容量和质量3个不同角度独 立进行无线网络的规划与设计,然后再根据具体 的环境与条件选取其中之一为主体;在CDMA技 术为主体的IS-95 CDMA系统和3G系统需要综合 衡量覆盖、容量和质量指标来展开无线网络的规 划与设计,这是因为这3个质量指标是相关的。
⑷确定工程规模和建设规划阶段 确定工程总体规模 网络总体发展策略 分析确定网络建设规划 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 确定CS域组 网方案 HLR设置 汇接局设置 … 关口局设置 确定PS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
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
确定信 令网、 智能网 组网方 案
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
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