WCDMA无线网络规划(华为)

容量需求
质量需求
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无线网络估算 覆盖估算
覆盖分析主要是基于链路预算的结果获得。在wcdma中，覆盖和 容量之间是相互关连的，存在一个反复的过程。因此，在进行覆 盖计算时，需要假设小区所能够接受的小区负荷。对于不同的建 设时期，应该综合分析近期和远期的建设成本，合理选择不同的 负荷因子。如：对于建网初期，可以选择较小的负荷因子，以实 现广覆盖。 其次，对于不同的无线环境和建网目标的要求，我们可以采用不 同的小区结构（Omni，3-sector，etc）来满足不同的覆盖目标。 在此基础上，进行链路预算 。
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容量分析差异 容量分析比较 （WCDMA）
WCDMA 系统是自干扰系统，容量、覆盖、质量之间密切相关。 •容量－覆盖 设计负载增加，容量增大，干扰增加，覆盖减小（应用实例： 小区呼吸） •容量－质量 通过降低部分连接的质量要求，可以提高系统容量（应用实例： 目标 BLER 值） •覆盖－质量 通过降低部分连接的质量要求，同样可以增加覆盖能力（应用 实例：通过 AMRC 降低数据速率）
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参数说明
• Ga_BS 基站天线增益
–基站使用天线具有一定的增益 –定向天线与全向天线相比具有更高的增益 –典型值：全向天线 11dBi；65°定向天线 17dBi（3 扇区用）
• Ga_UE 移动台天线增益
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无线网络预规划
在选择站址时应尽量保证系统的连续覆盖，从而 保证系统性能。同时，需要注意下面两点： 1．在市区尽量不使用大区式的基站。 2．从最密集的城区开始系统规划。
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无线网络预规划
根据覆盖预测得到的输出结果，分析系统的覆盖情况是 否满足覆盖的要求，并对小区参数作进一步调整，以得 到满意的覆盖。
方法：选取适当的传播模型，用户移动性和分布行 为和话务模型。经估算得到所需的大致站点数目和 小区数目,覆盖面积和容量。
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无线网络估算 规划过程
规划过程：链路预算，小区覆盖范围计算，容量估算，NODE－B
基站数目估算，RNC数目估算并进一步确定每个RNC承担的话务量。
覆盖区域类型 无线传播参数 覆盖需求 所需基站数目 的大致估算 无线网络估算 所需基站配置 的大致估算
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站址选择/勘测
基站的现场勘测包括光测、频谱测量和站址调查。 基站勘察中根据实际环境确定出每个基站具体的天线 参数，记录下基站周围的环境状况， 在此基础上制作 出最终的网络规划方案，包括基站站址、天线增益、 天线挂高、天线方向等小区工程参数 。
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小区参数配置
良好的小区参数设置，是网络正常运行的基本保证。 实际的网络规划参数包括两个部分：工程参数和小 区参数。在站址勘查部分，已经完全确定了工程参 数。 无线网络规划涉及的小区参数大致可以分为：系统 消息参数，基本信道配置参数和RRM算法配置参数。
Fra Baidu bibliotek
–链路预算时，假设语音业务 UE 最大发射功率 21dBm；数据业务 UE 最大发射功率 24dBm
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参数说明
• 快速功控余量 Mpc 与最大发射功率
–快速功控能够对抗低速移动（< 50km/h）条件下快衰 落的影响，从而降低衰落信道条件下解调所需 EbvsNo 要求 –链路预算中使用理想功控条件下解调门限进行计算。 实际工作中，由于最大发射功率限制，解调性能会恶 化 –为了保证闭环功控有效性，在链路预算中增加快速功 控余量 Mpc（有时也叫快衰落余量） –步行条件下，快速功控余量典型值 2.0 ~3 dB –高速移动条件下，快速功控起不到对抗快衰落的作用， 快速功控余量为 0dB
NodeB TX Pout_BS Lc_BS Ï ·« ¤÷ º Â Ë ¹ Æ Lf_BS ¡ ß À Ï
Ga_BS
_ PL
DL
_ PL
RX
UL
Ga_UE UE TX Pout_UE õ °¥ ä Ò Ó Ë Â à ¿ Ó Á Mf
Ï ·« ¤÷ º Â Ë ¹ Æ Ë å ð Ä È Ì Ë º Lb RX ¨þ ï ½ Ö Î © ¸ ð Ä ´ Í Ë º Lp
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无线网络预规划
在覆盖预测的基础上，使用Monte Carlo系统仿真来对网络的 性能进行评估。最终确定基站数量、配置、位置、天线的高 度、天线倾角和系统的容量，得到完整无线网络预规划方案。
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站址选择/勘测
在无线网络预规划方案的基础上，开展站址 选择/勘测工作。 在网络规划基站选址中，应该配合工程设计 人员考虑机房内、铁塔、屋顶施工的可行性， 考虑到天线高度、隔离度、方向对网络质量 的影响。
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WCDMA网络规划流程


WCDMA与GSM网络规划比较
WCDMA链路预算

WCDMA系统仿真
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频率规划差异
WCDMA
采用1×1的频率复用方式，通过扰码以及正交码字来区 分小区和用户。其容量、覆盖直接受到网络干扰的影响。 在设计时规划人员需要充分考虑如何减少不必要的干扰；
GSM
采用时分多址技术，不同的用户用不同的频率和时隙来 区分。因此，对于影响GSM容量的主要是频率资源和频率 复用技术。
WCDMA无线网络规划

WCDMA网络规划流程


WCDMA与GSM网络规划比较
WCDMA链路预算

WCDMA系统仿真
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WCDMA网络规划流程简图
无线网络估算
无线网络预规划
站址选择/勘测
小区参数配置
网络优化
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无线网络估算 无线网络估算目的
无线网络估算是对未来网络作的一个简化分析
目的:获得网络的建设规模（大致基站数目和基站配 置情况），并由此得到建设周期，以及经济成本和 人力成本预算等信息。
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参数说明
• Lc_BS 基站合路器损耗
–如前所述，基站业务信道最大发射功率设置值定义在 机顶天线口，合路器损耗在链路预算中无需考虑
• Lf_BS 基站馈线损耗
–WCDMA 系统工作在 2GHz 频段，机顶到天线间馈缆损 耗不可忽略 –典型值：馈缆损耗 5dB/100m –馈缆损耗会降低接收机接收电平，从而对覆盖能力产 生影响。使用塔放时，接收机放大环节移到馈缆之前， 从而消除了馈缆损耗的影响。
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无线网络估算
链路预算示意图：
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无线网络估算
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无线网络预规划
网络预规划在网络估算的基础上，进一步确定基站的初始 布局，基站的理论位置，完成基站的位置选择和天线的架 设（高度）及网络层次结构、发射功率、天线类型、挂高、 方向、下倾角等一系列工程参数和公共信道、业务信道发 射功率、正交化因子，小区扰码等部分小区参数的取值确 定。
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小区参数配置
小区参数配置的合理与否，直接影响网络的运行指 标。通过对典型网络结构和典型覆盖环境的分析， 可以得到不同情况下的系统消息参数配置原则。 在进行实际参数规划时，网络规划工程师依据上述 研究结果，结合网络实际情况，给出合理的取值。
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小区参数配置
RRM主要算法介绍
• • • • • • 准入控制算法（上行，下行）； 负载平衡算法（异频，同频）； 信道配置算法（基本，动态）； 功率控制算法（上行，下行）； 切换控制算法； AMRC算法。
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WCDMA网络规划流程


WCDMA与GSM网络规划比较
WCDMA链路预算

WCDMA系统仿真
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WCDMA 链路预算
• 链路预算基本原理 • 链路预算算法介绍 • 链路预算参数说明 • 链路预算实例说明
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基本原理
链路预算： 通过对系统中前反向信 号传播途径中各种影 响因素进行考察，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。
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覆盖分析差异
WCDMA
属于干扰受限系统，其覆盖不仅取决于最大发射功率， 而且与系统负荷有关。因此设计时要充分考虑覆盖和容 量之间的相互关系，以保证设计所需系统性能指标。
GSM
GSM网络在频率规划良好和无网外干扰的情况下，其覆盖 范围只与最大发射功率有关，而容量只和可用的业务信 道总数有关。容量与覆盖本身并没有关系。
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算法介绍
下行链路（前向）
PL _ DL Pout _ BS Lc _ BS Lf _ BS Ga _ BS Ga _ UE Mf MI Lp Lb S _ UE
• • • • • • • • • • •
PL_DL 下行链路最大传播损耗 Pout_BS 基站业务信道最大发射功率 Lc_BS 基站内合路器损耗 Lf_BS 馈线损耗 Ga_BS 基站天线增益 Ga_UE 移动台天线增益 Mf 阴影衰落余量（与传播环境相关） MI 干扰余量（与系统设计容量相关） Lp 建筑物穿透损耗（要求室内覆盖时使用） Lb 人体损耗 S_UE 移动台接收机灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）
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无线网络估算 容量估算
由于CDMA是软阻塞系统，受限于干扰和功率资源，因 此对于上下行容量主要是基于软阻塞指标进行分析。 在此基础上，综合考虑设备的硬件资源限制，得到一 个合理的容量分析结果。
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无线网络估算 覆盖估算 vs. 容量估算
估算的结论必须是同时满足覆盖和容量的要求，同时综合考虑近 期和远期建网目标，获得最经济有效的方案。因此，覆盖和容量 分析存在一个反复的过程。 当估算结果是覆盖受限时，可以适当降低小区负荷因子，重新进 行覆盖和容量分析，直到覆盖和容量所估算的结果相差最小。在 此基础上，直接根据覆盖分析结果，计算NodeB所需硬件数目 （Site，sector，Carrier数目）。 当计算结果是容量受限时（已考虑多载波情况），则首先检查小 区负荷因子是否可以进一步提高。如果可以提高，则重新进行覆 盖和容量分析；如果不能提高，则直接根据容量分析结果，计算 NodeB所需硬件数目（Site，sector，Carrier数目）。
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容量分析差异 容量分析比较 （GSM）
•容量基本上由硬件资源决定，一个载波有 8 个时隙，可用的 载波数和复用方式决定了最大同时连接数目； •覆盖由上下行发射功率决定（链路平衡问题）； •通话质量由干扰情况决定，通过网络设计（复用方式、复用 距离、跳频等）控制干扰，保证质量；
在 GSM 系统中，三者间没有直接的联系，可以独立分析、独 立设计。网络设计难点主要在于频率规划。
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参数说明
• Pout_BS 基站业务信道发射功率
–本参数为系统参数，各种业务取值不同 –可根据业务类型和所需的该业务信道覆盖范围确定 –设定值定义在机顶天线口，无须考虑合路器损耗 Lc_BS
• Pout_UE UE 最大发射功率
–25.101 规定了 4 个功率等级的 UE：
Power Class 1 2 3 4 Nominal maximum output power +33 dBm +27 dBm +24 dBm +21 dBm Tolerance +1/-3 dB +1/-3 dB +1/-3 dB ± 2 dB
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导频污染问题
导频污染概念
导频污染的主要特点就是无主导小区，具体来说就是 是指 Ec 强度接近的导频数目超过了 UE 最大激活集 数目。不能加入激活集的信号成为干扰，同时由于导 频强度接近，频繁发生激活集更新。
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导频污染问题
导致导频污染的原因一般为：
1．系统设计不佳，比如导频信道发射功率偏大； 2．基站位置和天线倾角选取不当； 3．地理环境复杂，设计时考虑不充分。
Not Good Good
导频污染
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导频污染问题
WCDMA
导频污染属于CDMA系统特有的，是影响网络性能的一项 重要因素。导频污染增加了网络干扰，同时使得切换等 算法不能有效工作。
GSM
由 于 BCCH 频 点 一 般 使 用 非 常 宽 松 的 复 用 方 式 （ 如 ： 5×3），并且经过精心规划，因此类似问题出现的可能 性较小。
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算法介绍
上行链路（反向）
PL _ UL Pout _ UE Ga _ BS Ga _ UE Lf _ BS Mf MI Lp Lb S _ BS
• • • • • • • • • •
PL_UL 上行链路最大传播损耗 Pout_UE 移动台业务信道最大发射功率 Lf_BS 馈线损耗 Ga_BS 基站天线增益 Ga_UE UE 天线增益 Mf 阴影衰落余量（与传播环境相关） MI 干扰余量（与系统设计容量相关） Lp 建筑物穿透损耗（要求室内覆盖时使用） Lb 人体损耗 S_BS 基站接收机的灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）