移动通信网络优化部署研究

<500
40 30
30
650
3
0.85
1.2 容量估计站点数
利用统计所得单业务速率和激活时间等数据袁 计算单业 务平均数据流量 R渊bps冤为院
R=
a淄t 3.6
渊1冤
其中院淄-单业务的业务速率渊bps冤曰t-平均忙时总业务激活
时间渊s冤曰a-单业务忙时占比系数遥
单用户移动上网忙时业务平均吞吐量 S渊bps冤为院
渊c冤中型网络一般城区
渊d冤中型网络密集城区
渊e冤中小型网络市郊区 图 1 网络区域模型
渊a冤优化部署网络
渊b冤直接部署网络
图 3 终端数据流量比较
3 结束语
网络部署优化作为移动通信网络发展的重要部分袁 科学 合理的优化方案可以决定移动通信网络未来的发展遥 在网络 的优化部署中袁可根据实际需要调整模型参数袁以提高基站覆 盖率袁降低网络中的干扰袁从而确保移动通信网络能够稳定尧 可靠地为用户提供优质的服务遥
现移动通信网络的优化部署遥 利用 IUV-4G 软件进行仿真分 析袁验证了该方法的有效性遥
1 移动通信网络优化
网络部署优化通常包括提升设备性能尧规划网络容量等遥 由于无线接入网可以形成庞大的无线网络覆盖群袁 合理部署 网络接入设备袁能够在有限带宽资源内提升系统容量袁减少干 扰袁保证话音业务和高速数据业务需求遥
时间为 650 s袁 单站三扇区吞吐量 225 Kbps袁茁 取 2袁M1-M5 的 区域面积渊km2冤分别为 471尧861尧478尧279 和 915袁移动上网用
户数渊万冤分别为 1200尧1000尧800尧500 和 200遥
2.1 站点数目
五种模型的容量估计和覆盖估计所需站点数如图 2 所
10 通信设计与应用
等人通过精细化网络优化算法解决了移动通信网络的高密
度尧大连接等问题[2]遥 尽管如此袁移动通信网络的质量依然不尽 人意[3]遥 因此袁网络部署前需要对入网用户数量尧用户分布及用 户业务需求进行合理分析遥
论文根据不同应用区域中用户行为和分布规律所建立的
话务模型袁从网络容量出发袁结合用户环境和业务吞吐量袁实
用的定向站包括 65 毅和 90 毅两种遥
根据无线链路预算和传播模型袁小区覆盖半径 R渊km冤为院
R=j姿兹
渊6冤
其中院j -小区覆盖半径基准渊km冤袁姿-半 径 调 整比 例 袁 通 常
取 1遥 兹-FDD 制式调整因子袁取 1.1遥 以 65毅定向站为例袁单站最
大覆盖面积 Sm渊km2冤为院
Sm=1.95R 2
Mt=Ft茁
渊4冤
基于容量估算所需站点数 N淄 为院
N淄=
T Mt
渊5冤
1.3 覆盖估计站点数
全向基站使用全向天线可覆盖整个小区曰 定向基站采用
定向天线覆盖指定区域遥 一般来说袁要实现基站周边区域全覆
盖且吞吐量不大时袁采用全向站曰当吞吐量较大时袁采用定向
站来配合覆盖[5]遥 按照广播信道水平 3 dB 波瓣宽度的不同袁常
【关键词】移动通信网络；网络部署；基站；容量估计
【中图分类号】TN929.5
【文献标识码】A
【文章编号】1006-4222（2019）10-0009-02
0 引言
5G 时代袁信息多元化使人们对移动通信网络的要求不断 提高袁合理的网络部署能够让人们快速尧安全地获取信息遥 然 而袁终端可移动性为网络部署带来了极大困难袁针对移动通信 网络软尧硬件系统的优化袁不能从根本上解决这一题[1]遥 王浩彬
渊7冤
由规划区域面积 Sp 和 Sm袁得所需站点数 Nc 为院
Nc=
Sp Sm
渊8冤
2 仿真分析
采用 IUV-4G 软件搭建移动通信网络袁 验证优化部署性
能遥 仿真中袁主要业务类型包括 HTTPwww尧FTP 及 VOD/AOD袁
业务速率渊Kbps冤分别为 256尧1024 和 1024袁忙时总业务激活
小区覆盖 半径基 准/km
大型网络密 集城区渊M1冤
>1000
20
30
50
650
5
0.36
大型网络一 般城区渊M2冤
>1000
30
30
40
600
4
0.58
中型网络一 般城区渊M3冤
500~1000
35
35
30
650
4
0.58
中型网络密 集城区渊M4冤
500~1000
30
30
40
650
5
0.36
中小型网络 市郊区渊M5冤
2019 年 10 月
移动通信网络优化部署研究
汪钰婷，李延峰，李国政（西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048）
通信设计与应用 9
【摘 要】高速移动通信网络已成为社会发展的重要组成部分，网络优化部署是通信网络的技术支撑，建立网络部署区域和业务类型模型，研
究基于容量估计的移动网络部署方法能够高速、稳定地为用户提供服务。
渊a冤大型网络密集城区 渊b冤大型网络一般城区
2019 年 10 月 示遥 可以看出袁前者随移动用户数的增加而增加袁后者只和覆 盖区域面积有关遥 因此袁网络部署时应从容量规划与网络覆盖 两方面综合考虑遥
图 2 容量估计和覆盖估计站点数
2.2 网络规划有效性和可靠性
网络规划部署和直接部署数据流量如图 3 所示遥 合理部署 规划的网络运行正常袁其终端上尧下行速率分别达 120 kb/s 和 26 kb/s袁均优于直接配置网络遥 可见袁合理的网络部署规划及优 化配置可有效提高数据传输速率袁保证业务传输的可靠性遥
1.1 网络建模
基于业务类型分布尧 业务发展策略及用户动态分布等特
征袁网络覆盖区域分成五种模型袁如图 1 所示遥 对应的话务模 型参数如表 1 所示遥
表 1 城市模型参数及适用范围
模型名称
用户数/万
主要业务忙时占比/%
HTTP www
FTP
VODAOD
平均忙时 总业务激 活时间/S
5G 用户 占比/%
ຫໍສະໝຸດ Baidu
移动通信网络部署包括以下步骤院
渊1冤对网络部署地域及人口规模建模曰 渊2冤根据覆盖场景尧建网需求及话务模型袁计算数据吞吐量曰 渊3冤结合系统容量尧用户数袁估算系统容量袁确定所需站点数曰
渊4冤由城市规模和基站覆盖面积确定所需基站数曰 渊5冤为确保网络部署的有效性和可靠性袁选取渊3冤和渊4冤中
数目大者为规划结果遥
n
S=移Ri
渊2冤
i=1
其中院Ri-用户单业务平均数据流量曰 单站点吞吐量为该
基站覆盖范围内所有用户单业务平均数据流量之和遥
若目标区域总用户数为 P袁 网内所有用户业务平均吞吐
量袁即总吞吐量 T渊bps冤为院
T=
10000 1024
PS
渊3冤
以 MIMO-FDD 基站为例袁若单站三扇区吞吐量为 Ft渊bps冤袁 2伊2MIMO 吞吐量增加系数为 茁袁单站吞吐量 Mt渊bps冤为院