无线网络规划与优化基础

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利用运营商现有的网络基础设施,例如机 房﹑铁塔、传输﹑站址等等,避免重复建 设,降低建设成本。
第六,应根据实际用户的敏感程度来 分析确定不同区域覆盖的重要程度。
第七,对室内覆盖要特别重视,尤其
是对人员流动量大﹑话务集中的室内环境, 应该重点保证覆盖质量。
第八,要充分考虑网络规模和技术手
段的未来发展和演进方向,从而尽量避免 在后续的工程中对无线网络结构和基站整 体布局进行巨大变动、更换大量网元设备 的情况。
第5章 无线网络规划与优化基础
5.1 无线网络规划与设计概述
5.2 TD-SCDMA网络规划的特点及流程
5.3
无线网络优化
5.4
小结
本章内容 无线网络规划与优化的基础知识 无线网络规划与优化wk.baidu.com基本流程 无线网络规划与优化的原则与目标 TD-SCDMA网络规划与优化的基 础知识 TD-SCDMA网络规划的基本流程
5.2.3 TD-SCDMA系统网络规 划概述及其详细流程
1.规划的必要性
网络规划是一个非常重要的过程,它 的结果准确与否甚至会影响到网络运营商 的经营成功与否。
如果网络规划不当,将会使系统提供 很差的QoS、相当大的呼叫中断概率,或 者低吞吐量、高重传率和高阻塞率等。
2.TD-SCDMA网络规划的原则
网络规划必须要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,最大发挥系统服务质量, 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。
3.网络规划的
(1)规划目标数据采集
所谓规划目标数据采集,指的是网络 规划前的需求分析。
(2)相比软切换节约了无线资源, 间接提高了系统容量,降低了设备成 本。
(3)相比硬切换提高了切换成功率, 降低了掉话率,改善了系统性能。
(4)切换中上下行分别进行,可以 实现无损失切换,使用该方法可以在
使用不同载频的基站之间,甚至在 TD-SCDMA系统与其他移动通信系 统,如GSM的基站之间实现不中断 通信、不丢失信息的越区切换。
本章重点 无线网络规划与优化的基础知识 无线网络规划与优化的基本流程 TD-SCDMA网络规划与优化
学习本章目的和要求
了解无线网络规划与优化的基础知 识
熟悉无线网络规划与优化的基本流 程
掌握TD-SCDMA网络规划及其特 点
5.1 无线网络规划与设计概述
5.1.1 什么是无线网络规划
(3)智能天线在使用前需要校准, 其迎风面积也比普通天线大,因此 智能天线的安装施工要求将更高。
(4)重量比普通天线增加,对天面 负荷提出更高要求。
(5)智能天线相比普通天线更容易 引起周围住户的注意,进行天线的 美化难度和建站成本也相应提升。
3.联合检测技术对网络规划的影 响
联合检测利用了多址干扰中的有用信 息,减弱了多址干扰、多径干扰、远近效 应的不利影响。
(2)在进行覆盖规划中,不同业务 的覆盖半径大小是与其功能实现所需 的接收信噪比Eb/No相关的。
2.网络容量规划特点
TD-SCDMA系统容量规划需要结合 TD-SCDMA关键技术特点进行。
在对TD-SCDMA系统进行容量规划过 程中,需要根据不同的时隙配置可提供的 上下行资源单元数量对系统可提供的容量 进行计算。
呼吸效应的另一个表现形式是一种业
务用户数的变化会导致所有业务覆盖半径 都发生变化,这会给网络规划和网络优化 工作带来很大的麻烦。
由于TD-SCDMA系统中智能天线和联 合检测技术能够有效地抵抗干扰,TDSCDMA系统不再是一个干扰受限系统, 而是一个码道受限系统,覆盖半径基本不 随用户数的增加而变化,即呼吸效应不明 显,因此在网络规划时可以把容量和覆盖 分开考虑。
最大允许路径损耗(下行) = 基站单 码道发射功率 + 基站单天线增益 + 赋形增 益 + 移动台天线增益 − 人体损耗 − 馈线损 耗 − (移动台接收机噪声功率 + 移动台接 收所需的Eb/N0 − 处理增益) − 干扰余 量 − 快衰落余量 − 阴影衰落 − 穿透损耗
② 容量规模的估算
网络的大小,以至于每个小区覆盖的 大小,都决定于容量(话务负荷)的需求。
在具体调节时隙结构时,可以根据业 务发展状况进行灵活配置。
5.切换规划特点
切换区域规划是网络规划的另一个重 要方面。FDD-CDMA系统的软切换区规划 需要非常谨慎,覆盖面积过大,系统资源 浪费严重;而过小,则容易掉话。
6.呼吸效应
所谓呼吸效应就是随着小区用户数的 增加,覆盖半径收缩的现象。导致呼吸效 应的主要原因是CDMA系统是一个自干扰 系统,因此呼吸效应是CDMA系统的一个 天生缺陷。
数值
差值
128
+12dB
热噪声带宽
3.8MHz
智能天线赋形增益

无线馈线损耗

−3dB
接力/切换增益

+3dB
差值总计
12dB
TD-SCDMA
数值
差值
8
1.28MHz 有 无
+5dB +9dB

14dB
在覆盖规划中,需要考虑下述问题。
(1)智能天线赋形增益的取值将直 接影响TD-SCDMA系统无线覆盖规 划的结果,需要根据目前规模实验网 的结果确定规划参数。
正交扩频码的各码道在解扩时完全正
交,相互之间不产生多址干扰,克服了异 步CDMA多址技术由于移动台发送的信号 到达基站时间不同,造成码道非正交化带 来的干扰,优化了链路预算,增加了小区 覆盖范围,提高了系统容量,简化了硬件, 降低了成本。
5.接力切换技术
采用接力切换具有如下的优点。
(1)切换过程经历时间短,减少了 切换时延。
语音(Voicel2.2k)的业务模型可参照 现有2G网络取定。
(2)无线网络规模估算
① 覆盖规模的估算
进行规划时,覆盖主要是从上行链路 预算入手。
无线覆盖是对网络质量最重要的度量
之一,覆盖范围的大小直接和网络基础设 施投入的大小成比例。
在无线覆盖规划过程中,传播模型应 该放在最重要的地位来考虑。
(2)TDD前向与反向信道的信息通 过时分复用的方式来传送。
(3)TDD上下行链路工作于同一频 率,发射机根据接收到的信号就能够 知道多径信道的快衰落,对称的电波 传播特性使之便于使用智能天线等新 技术,达到提高性能、降低成本的目 的。
(4)由于信道是对称的,可以简化 接收机结构。
虽然TDD在传播模式上具有以上优势, 但也存在如下问题。
3.扩容规划特点
TD-SCDMA采用时分与码分的多址方 式,可以将用户干扰均匀地分布在不同时 隙,有效地降低了干扰。
各种业务覆盖半径基本相同,对于网 络规划非常有利。
4.业务规划特点
TD-SCDMA系统在业务规划方面有三 个特点。一是各种业务覆盖半径基本相同; 二是适应业务量的增加,可以对时隙结构 进行调整以调节上、下行流量的比例,使 语音和数据业务可以互相转化;三是可以 方便地计算各种并发用户数和统计意义上 的用户数。
① 移动速度与覆盖问题。 ② 基站的同步问题。 ③ 干扰问题。
2.智能天线技术对网络规划的影 响
TD-SCDMA系统中安装智能天线提高 了对天面的要求。
(1)智能天线尺寸变大,同时需要 在室外安装功率放大器,为保证天 线安装的安全性,支撑杆需要更粗, 斜支撑占地面积也相应增加。
(2)馈线数量增加了布线难度。
参数名
其他参 数
功率参 数
接收机噪声系数 馈线接头损耗 载频 扇区数 信道单元数 发射机最大功率 导频信道功率比例 其他公共信道开销功率比例 单个业务信道最小发射功率 单个业务信道最大发射功率
图5-2 无线网络规划
3.系统方案验证
在系统方案设计完成后,还需要进行 实地勘察,在基站搜索圈中确定基站站址, 安放基站设备。
5.2 TD-SCDMA网络规划的 特点及流程
5.2.1 TD-SCDMA关键技术对 网络规划的影响
1.TDD技术对网络规划的影响
时分双工(Time division duplex,TDD) 模式是TD-SCDMA系统与FDD系统的根本 区别,相比FDD模式,TDD具有以下优点。
(1)TDD不需要使用成对的频率, 各种频率资源在TDD模式下均能够得 到有效的利用,分配频段相对来说要 更加简单一些。
5.1.3 无线网络规划的目标
无线网络规划与设计的目标包含覆盖 ﹑容量﹑质量以及投资成本这四个方面。 结合规划区域的业务预测分析,应当首先 确定覆盖﹑容量﹑质量以及投资成本等各 个方面的要求。
1.覆盖目标
(1)覆盖目标区域和区域面积 (2)不同区域的通信概率要求 (3)需要进行连续覆盖的基本业务
无线网络规划是根据覆盖需求﹑容量 需求以及其他特殊需求,结合覆盖区域的 地形地貌特征,设计合理可行的无线网络 布局,以最小的投资满足需求的过程。
5.1.2 无线网络规划的原则
首先,应该用一个发展的眼光去对待 这个复杂的工程,要充分考虑长远的发展, 对整个网络进行统一的规划,并且根据区 域的重要程度来考虑采用分步实施的建设 方式。
5.2.2 TD-SCDMA网络规划的 特点
网络规划是无线网络建设运营之前的 关键步骤,主要根据实际的无线传播环境、 业务、社会等多方面因素,从覆盖、容量、 QoS三个方面对网络进行“宏观配置”。
1.无线覆盖规划的特点
表5-2 WCDMA与TD-SCDMA链路预算差异
差别项 扩频增益
WCDMA
第二,要权衡好无线网络的覆盖﹑容
量以及投资效益之间的关系,确保网络建 设的综合效益。
第三,应该坚持以差异化策略指导网
络规划与建设,无线网络的规划应该尽量 采用能够实现降低成本的覆盖方案,从而 确保工程建设投资和网络运营维护成本最 小化。
第四,无线网络的规划存在反复调整 和预优化的循环过程。
第五,在技术合理的条件下,应充分
在进行网络规划和设计时都需要进行 链路预算。
链路预算的计算公式如下。
最大允许路径损耗(上行)=移动台最 大发射功率 + 移动台天线增益 + 基站单天 线增益 + 赋形增益 − 人体损耗 − 馈缆损 耗 − (基站接收机噪声功率 + 基站接收所 需的Eb/N0 − 处理增益)− 干扰余量 − 快 衰落余量 − 阴影衰落 − 穿透损耗
在保证满足覆盖容量和质量的基础上, 降低建设成本是网络建设的重要目标之一。
5.1.4 无线网络规划流程和步 骤
1.规划目标数据采集
规划目标数据的采集是整个网络设计 工程的基础。在数据采集的过程中,网络 设计人员应当收集地理数据、电子地图、 业务密度分析、无线传播模型、现网数据 以及其他系统干扰等相关的数据信息。
图5-1 无线网络规划总流程图
2.系统方案设计
系统方案设计所应包含的内容有基站 布局方案和基站设备配置方案。
表5-1
基站配置参数
参数名
导频参 数
切换参 数
天线参 数
导频偏置指数PN 激活集搜索窗数 邻集搜索窗系数 剩余集搜索窗系数 软切换加入门限 软切换去掉门限 软切换比较门限 天线增益 天线方向角 天线下倾角
还可减少在无线传播环境中由于瑞利
衰落所引起的信号抖动,简化功率控制, 降低功率控制精度,弥补正交扩频码互相 关性不理想带来的消极影响,使频谱利用 率得到了提高,从而改善了系统性能,提 高了系统容量,增大了小区覆盖范围。
4.上行同步技术对网络规划的影 响
在TD-SCDMA系统中,随着上行同步 的引入,使得小区内同一时隙内的各个用 户发出的上行信号在同一时刻到达基站, 各终端信号与基站解调器完全同步。
图5-3 无线网络 规划流程图
需求分析需要考虑以下因素: ① 地形地貌环境和人口分布; ② 无线网络频点环境; ③ 客户的网络建设战略; ④ 系统设计参数要求;
⑤ 覆盖要求; ⑥ 客户可提供站点信息; ⑦ 现有无线网络站点分布和话务分布 信息; ⑧ 客户其他特殊要求。
对于规划目标数据采集,其中很重要 的一项工作是业务的预测和规划。
2.容量目标
(1)各个区域各个阶段的用户数 (2)目标负载因子 (3)软切换比例
(4)提供的承载服务 (5)可以提供的业务类型 (6)各种业务平均每用户忙时的业 务量
(7)各种业务用户渗透率
3.质量目标
质量目标包括语音业务质量目标和数 据业务质量目标。
4.投资成本目标
无线网络规划的重要目的,是在确定 合理的无线网络投资的同时,确定最恰当 的无线网络结构、最大化的网络容量、最 完善的网络覆盖和最匹配的网络性能,实 现综合的投资优化。
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