网络规划概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,MF000502 网络规划概论ISSUE1.4,无线产品课程开发室,1,引入,网络规划是建设一个网络的基础,良好的网络规划能满足用户的需求、节省投资,网络规划是决定网络质量的最根本因素,2,学习目标,掌握无线通信的特点,电磁波,传播的相关知识，服务区电平设,计，天线概念。,掌握网络规划的主要工作：,基站布局 ，信道分配，小区数,据规划等。,学习完本课程，您将能够：,3,课程内容,第一章 GSM技术概述,第二章 网络规划内容介绍,4,第一章 GSM技术概述,无线通信特点,电磁波传播途径、多径和衰落,传播预测模型,服务区电平设计,天线知识,分集技术,5,1.1 无线通信特点,用户移动性,无线传播的复杂性,频谱效率,6,1.2 电磁波传播途径,直射波及地面反射波,（最一般的传播形式）,对流层反射波,（传播具有很大的随机性）,山体绕射波,（阴影区域信号来源）,电离层反射波,（超视距通讯途径）,7,1.2 电磁波传播途径,8,距离(m),接收功率(,dBm,),10,20,30,-20,-40,-60,慢衰落,快衰落,1.2 电磁波传播途径,多径和衰落,9,1.3 电磁波的传播损耗,自由空间的传播损耗L(dB)=32.4+20lg(fMHz)+20lg(Dkm),不平坦地面的散射损耗,障碍物引起的绕射损耗,传播介质损耗,穿透损耗,室内传播损耗,10,覆盖预测模型,1.3 电磁波的传播损耗,Okumura/Hata,模型,适用于900M宏蜂窝预测,COST231-Hata模型,适用于1800M宏蜂窝预测,COST231 Walfish-Ikegami模型,适用于900M和1800M的微蜂窝,实地校正的传播模型如ASSET中模型,适用于900M和1800M的宏蜂窝,11,1.3 电磁波的传播损耗,规划软件ASSET使用传播模型公式,12,1.3 电磁波的传播损耗,规划软件ASSET使用传播模型中参数,13,1.4 服务区电平设计,服务区电平设计,14,1.5 天线知识,按波束宽度,33、60、90、120、全向。,按频段,900，1800，双频天线。,按极化方式,单极化、双极化。,天线分类,15,极化方式,半功率角,下倾角精度,前后向比,杂散,1.5 天线知识,增益和方向图,频率范围,下倾角,回波损耗,阻抗,最大输入功率,天线指标,16,泄漏电缆,典型衰耗: 4 . 40 dB/100m,coupling loss: 60 dB (at 1m dist.),50 Ohm,分布式天线,1.5 天线知识,分布式系统,17,时间,时间,时间,信号强度,信号强度,信号强度,信号1,信号2,合成信号,1.6 分集接收,空间分集,时间分集,频率分集,极化分集,18,问题,无线电波传播的主要特点是什么？,典型服务区环境下电平设计为多少？,天线主要指标有哪些？,19,解答,无线电波传播的特点是,多径效应和衰落,现象。,若要求覆盖高大建筑室内、一般建筑室内、室外，分别要求-70dBm、-80dBm、 -90dBm。,天线的主要指标有：增益、驻波比、方向图、前后比等。,20,小结,本章介绍无线网络规划所需的一般知识，包括电波传播特点、传播预测、服务区电平设计、天线的指标,通过本章的学习，对于规划所需的基本知识有一定了解，为下面章节的规划内容做了知识准备,21,课程内容,第一章 GSM技术概述,第二章 网络规划内容介绍,22,本章内容介绍,网络规划简介,覆盖规划,天线选型、参数设计,容量规划,基站勘测,ASSET规划软件,频率计划,参数设计,文档制作,23,HLR/AUC,EIR,IWF,MSC/VLR,BTS,BTS,BTS,BSC,MS,A接口,Um接口,Abis接口,PSTN,BSS系统,NSS系统,2.1网络规划简介,无线网络规划关注的环节！,24,参数设计,网络规划,工程实施,网络优化,网络规划工作伴随着GSM网络的发展循环进行,频率计划,基站勘测,干扰分析,覆盖规划,容量规划,性能评估,优化调整,2.1网络规划简介,工程建设,设备安装,25,邻区规划,干扰分析,频率计划,覆盖预测,基站勘测,传播模型,位置区规划,覆盖设计,容量设计,三维数字地图,信道配置,参数设计,2.1网络规划简介,26,2.1网络规划简介,规划工作内容主要包括：基站布局、信道分配、小区数据规划。其重点在于对网络建设提供一个完整的设计，这个方案与最终工程建设的方案可能不一致。,规划工作内容,27,2.1网络规划简介,准确进行覆盖预测,基站布局对网络覆盖和容量的综合影响,理想站址与实际工程的差别,网络发展的长期性和整体性规划,关键点,28,2.2 覆盖规划,覆盖要求,覆盖区域的计划,覆盖区域分析,城市、乡镇、农村，平原、山区等,边缘场强和覆盖率,灵敏度、衰落保护、损耗、频段差异,功率预算,对上下行链路进行估计,特殊区域分析,高层，地下，隧道等,29,是上述区域的连接部，有一定的话务需求,交通干道,人口密度小，经济有待发展，话务较少,乡村,人口较多，经济发展有潜力，话务适中地区，中心地带楼群较密，商业区具备一定规模，有发展前景,小城镇,人口相对密集、经济发达、话务量较大；其中心市较区楼群密集，商业区有较大发展前景,中等城市,人口密集、经济发达、话务量巨大；其中心市区高楼林立，商业区人气旺盛,大城市,描述,区域类型,2.2 覆盖规划,覆盖要求,30,2.2 覆盖规划,宏蜂窝,覆盖半径1km 10km，最常用的一种蜂窝。,微蜂窝覆盖半径5001000m，可以兼顾容量和覆盖。,微微蜂窝,覆盖半径200m以内，用于解决热点地区容量和室内覆盖。,扩展蜂窝,覆盖半径突破35km，主要用于话务少且空旷地区，如海面，草原等。,31,2.2 覆盖规划,链路预算,32,2.2 覆盖规划,隧道、地铁、地下车库,工业及商业大厦,覆盖盲区,高层建筑采用分布式天线,链路预算特殊区域覆盖,33,天线选择,下倾角和安装,2.3 天馈设计,34,天线选择,2.3 天馈设计,天线的选择是决定网络质量的一个很重要部分；,应根据基站服务区内的覆盖、服务质量要求、话务分布、地形地貌等条件，并综合考虑整网的覆盖、干扰情况来选择天线；,根据地形或话务分布情况可以把天线使用的环境分为以下几种类型：,市区、郊区、农村、公路、山区、近海、隧道、室内等。,35,2.3 天馈设计,市区基站天线选择,a、通常选用水平半功率角6065的定向天线；,b、一般选择15dBi左右的中等增益天线；,c、最好选择带有一定电下倾角（36）的天线；,d、建议选择双极化天线。,郊区基站天线选择,a、根据实际情况选择水平半功率角65或90的定向天线；,b、一般选择1518dBi的中、高增益天线；,c、根据具体情况决定是否采用预置下倾角；,d、双极化和垂直极化天线均可选用。,36,2.3 天馈设计,农村基站天线选择,a、根据具体情况和要求选择90、120定向天线或全向天线；,b、所选的定向天线增益一般比较高（1618dBi）；,c、一般不选预置下倾天线，高站可优先选择零点填充天线；,d、建议选择垂直极化天线。,公路基站天线选择,a、一般选择窄波束、高增益的定向天线，也可以根据实际情况选择8字型天线、全向或变形全向天线；,b、公路基站对覆盖距离要求高，因此一般不选预置下倾角天线；,c、建议选择垂直极化天线；,d、所选定向天线的前后比不宜太高。,37,2.3 天馈设计,同一基站不同小区的天线允许有不同的高度。这可能是受限于某个方向上的安装空间；也可能是小区规划的需要；,对于地势较平坦的市区，一般天线的有效高度为25m左右；,对于郊县基站，天线高度可适当提高，一般在40m左右。,天线高度过高会降低天线附近的覆盖电平(俗称“塔下黑”），特别是全向天线该现象更为明显；,天线高度过高容易造成严重的越区覆盖、同/邻频干扰等问题，影响网络质量。,天线高度设计原则,38,天线方位角设计原则,2.3 天馈设计,天线方位角的设计应从整个网络的角度考虑，在满足覆盖的基础上，尽可能保证市区各基站的三扇区方位角一致，局部微调；城郊结合部、交通干道、郊区孤站等可根据重点覆盖目标对天线方位角进行调整。,天线的主瓣方向指向高话务密度区，可以加强该地区信号强度，提高通话质量；,天线的主瓣方向偏离同频小区，可以有效地控制干扰；,市区相邻扇区天线交叉覆盖深度不宜超过10%；,郊区、乡镇等地相邻小区之间的交叉覆盖深度不能太深，同基站相邻扇区天线方向夹角不宜小于90；,为防止越区覆盖，密集市区应避免天线主瓣正对较直的街道。,39,天线下倾角设计原则,2.3 天馈设计,天线的波束倾斜是提高频率复用能力的基本技术；,运用天线下倾技术可有效控制覆盖范围，减小系统内干扰；,天线下倾角度必须根据具体情况确定，达到既能够减少同频小区之间的干扰，又能够保证满足覆盖要求的目的；,下倾角设计需要综合考虑基站发射功率、天线高度、小区覆盖范围、无线传播环境等因素；,40,2.3 天馈设计,天线波束倾斜可以采用电气和机械两种方式：电气下倾的角度与选择的天线型号相关，一般是固定的；机械下倾角度可调，但是受安装配件和无线信号传播特性限制，一般不超过15；,电下倾和机械下倾方法，产生不同的表面辐射，下倾角度较小时，区别不大；但随着下倾角度的加大，区别较为明显：,41,安装天线时需要注意：,2.3 天馈设计,a、安装环境,安装环境分为天线附近环境和基站附近环境。对于天线附近环境主要考虑天线之间的隔离度和天线受铁塔、楼面等的影响；对于基站附近环境则主要考虑500米以内高层建筑物对无线信号传播的影响。,42,2,10,1,210,0.5,02,GSM,1800M,3.5,30,3,1030,2,110,0.5,01,GSM,900M,h（m）,D（m）,FREQ,2.3 天馈设计,基站天线在安装时还应该注意其在覆盖区是否会产生较大的阴影，安装时应尽量避开阻挡物，如：安装在楼顶的天线须注意楼顶天面对无线信号的阻挡，应尽量靠近边沿安装。,43,2.3 天馈设计,b、天线隔离度,基站的收、发信机必须有一定的隔离；,天线之间的隔离度：为天线在实际安装的情况下，信号从一个天线的端口到另一个天线端口之间的衰减；,GSM系统：两发射天线之间以及发射和接收天线之间，隔离度至少30dB；,天线垂直布置：Lv=28+40log(k/)(dB),天线水平布置：Lv=22+20log(d/)-(G1+G2)-(S1+S2)(dB),44,c、满足空间分集增益的间距要求,空间分集时，两根接收天线的距离要求为1218；,天线安装越高其分集天线的水平间距越大，一般取分集天线水平间隔等于天线有效高度的0.11倍；,要达到同样的分集效果，垂直分集距离必须是采用水平分集时的56倍；,为了减少两副天线的相互影响，分集天线水平间距在任何天线有效高度情况下都应大于3m。,2.3 天馈设计,45,2.4 容量规划,话务模型,服务等级GOS、平均用户忙时话务量、用户密度,基站载频数,覆盖范围、爱尔兰数、基站载频数,基站总数,总覆盖面积、平均每个基站覆盖范围,信道配置,每扇区控制信道与业务信道的比例,46,高层站,中层站,中层站,室内站,室内站,室内站,低层站,低层站,低层站,低层站,室内站,2.4 容量规划,小区分层设计,47,2.5 基站勘测,确定基站的理论位置,对选定基站的详细勘测,基站工程参数设计,48,了解相关信息,2.5 基站勘测,人口分布,交通流量,主要街道,城市结构,本地习惯,山地、海岸线等,较大的城镇,49,选高话务区和用户集中区,人口分布,话务分布,用户流向,选址原则,基站周围环境,信号传播质量,慎选高山、雷达、电台、森林、电厂等,2.5 基站勘测,50,具体勘站情况,有无强干扰设备、铁塔、楼层分布、共站址设备等,经纬度、机房尺寸、机房现场电源、传输、防水、防雷接地、楼面负荷等,2.5 基站勘测,条 件,有备用站址，满足合理的小区结构。,内 容,记 录,51,2.6 ASSET 规划软件,覆盖预测,话务分析,邻区规划,频率计划,干扰分析,52,2.6 ASSET 规划软件,合适精度的电子地图,确定传播模型,输入基站工程参数,覆盖效果预测图,覆盖预测,53,2.6 ASSET 规划软件,数字化地图的数据,数字化地图的精度,城区宏蜂窝,20M,精度,微蜂窝预测选,5M,精度,郊区农村,50M/100M,精度,数字高程模型DEM,地物覆盖模型DOM,线状地物模型LDM,建筑物矢量模型BDM,54,2.7 频率计划,信道间隔： 200kHz,1710,1785,1805,1880,双工距离 : 95 MHz,890,915,935,960,双工距离 : 45 MHz,GSM 900 :,GSM 1800 :,GSM系统频率资源,55,2.7 频率计划,传统的频率复用方式,4*3复用,提高频率利用率的技术,分层紧密复用,1*3,普通同心圆,智能同心圆（IUO）,56,2.7 频率计划,手工规划,计算机辅助规划,57,2.7 频率计划,根据覆盖预测结果，生成无线覆盖相邻的小区相邻关系。,邻区分配,58,2.7 频率计划,DTX,跳频,功率控制,干扰分析,59,2.8 参数设计,小区参数设计,位置区规划,信道配置,60,相关参数,寻呼能力,位置更新周期,主要街道,LAC分界,蜂窝小区,LAC1,LAC2,LAC3,2.8 参数设计,位置区规划,61,公共控制信道(CCCH),下行：FCH SCH BCCH,双向：TCH/F TCH/H,上行：RACH,双向：SDCCH/SACCH,双向：FACCH,双向,TCH/9.6FTCH/ 4.8F, HTCH/ 2.4F, H,下行：PCH AGCH,广播信道(BCH),专用控制信道,(DCH),控制信道,小区广播信道(CBCH),数据业务信道 (TCH),语音业务信道 (TCH),下行：CBCH,2.8 参数设计,业务信道,逻辑信道划分,62,2.8 参数设计,话音信道配置,信令信道配置,信道配置,63,网络规划相关的无线参数,2.8 参数设计,网络识别参数,系统控制参数,小区选择参数,网络功能参数,64,2.9 文档制作,网络规划报告,工程参数总表,工程设计文件,65,问题,站址选择要注意的要点？,链路预算的基本原则是什么？,天线选择的注意事项,规划软件的作用是什么？,66,解答,尽可能靠近用户区、避免过高的基站、远离高干扰源，如电厂、高压线路、不破坏网络的拓补结构,上下行平衡,根据覆盖、干扰、分集、应用环境的要求，选择天线的增益、方向图、前后比等参数,规划软件可做覆盖预测、干扰分析、邻区规划、容量规划等,67,优秀的规划方案来自不断积累的规划经验,成都的话务分布分析,深圳的CW模型校正,贵阳1800覆盖预测,吉林频率规划干扰分析,网络规划的难度,68,小结,本章介绍了网络规划工作的内容、流程、 覆盖规划的原则、 容量规划依据的参数、基站勘测要点，注意事项、 ASSET规划软件的功能、频率计划常见方法、 参数设计、和文档的制作。,69,70,