WCDMA无线网络规划流程介绍.ppt

WCDMA无线网络规划流程介绍,无线通信研究所周胜66134443/zhousheng2004年12月,无线通信研究所简介,京移通信设计院有限公司（原信息产业部北京邮电设计院/中京邮电通信设计院）于2004年6月和集团公司、10个省公司一起上市在2003年8月中国移动集团第一次技术工作会议上，李默芳总工在题目为以技术为加速器落实两个“领先”的报告中指出“无线网络是中国移动的长项所在，十几年的实践培养出一批无线网络规划、设计、优化的人才，是我们宝贵的财富。中国移动要成为移动专家，必需强化无线技术的研究。拟将以设计院为骨干，密切依靠各省的力量，结合各省网络的实际、加强经验交流、做到知识共享。”。另外，她还提到“集团和各省都应具有一批精通网络技术，勇于创新的技术尖子，集团公司也将建立各类技术的人才信息库。要建立知识共享系统，使科研成果发挥最大的效益”。2003年11月正式成立的无线通信研究所的定位：中国移动集团公司在无线网络领域内的技术支撑部门，承担中国移动集团公司与无线网络规划建设、运营维护相关的技术研究和开发，为集团公司和各省子公司提供技术支撑和信息支撑，并负责组织协调集团公司和各省子公司的无线网络技术研究，以达到结合各省网络实际、加强经验交流、实现知识共享的目的。目前进行研究的项目包括：WCDMA无线网络规划原则与方法、GPRS无线优化、3G频率需求、3G系统间干扰共存、3G外场测试、3G规划工具评估、越境覆盖、电磁辐射与环境保护、3G业务模型等。,培训背景简介,京移通信设计院无线通信研究所承担本次培训任务；培训主要基于集团公司技术部组织的“WCDMA无线网络规划原则与方法”、“多系统干扰共存”、“3G业务模型”、“3G规划工具评估与比较”、“3G外场测试”等项目的研究；培训的主要目的：理解WCDMA无线网络规划的整体流程和方法，区分WCDMA与GSM规划的异同，明确WCDMA覆盖规划、容量规划、参数规划、站址与天线规划、2G/3G协同规划中的原则与方法，了解3G业务模型和规划工具评估的方法和结论。,目录,基本概念WCDMA无线网络规划特点WCDMA无线网络规划流程详述WCDMA无线网络规划输入、输出与重点过程,基本概念的澄清,移动通信技术与移动通信系统工程的关系移动通信系统工程是一门独立的学科移动通信系统工程学科的基础：通信基本理论、电磁场理论、系统与控制论、电信流量理论、统计学,基本概念的澄清,无线网的规划无线网规划（小区规划）无线网设计无线网的规划是编制工程可研报告的依据，工程可研报告是编制设计文件的依据，三者是一个有粗到精，逐步细化的过程,对无线网的规划的要求,无线网的规划的基本目的：估算规划期内可能所需的基站个数规划是为长远发展服务的，规划期应尽可能长一个规划作的好不好，主要取决于业务预测。所以，在作规划时，首先应集中力量作好业务预测。规划宜粗不宜细，例如基站设置不要求对站址作出安排，投资估算可根据经济指标进行估算对规划的发展目标和分期实施方案应做反复研究推敲，使规划能对发展起到指导作用,无线网络规划的概念,无线网络规划是一项系统工程从无线传播理论的研究到天馈设备指标分析，从网络能力预测到工程详细设计，从网络性能测试到系统参数调整优化贯穿了整个网络建设的全部过程。大到总体设计思想小到每一个小区参数。无线网络规划又是一门综合技术，需要用到从有线到无线多方面的知识，需要积累大量的实际经验对于电信运营商来说，系统所能提供的服务质量是最关心的问题，其中覆盖范围是服务质量重要方面，同时在无线频率资源一定的情况下如何增加网络容量，如何满足网络未来发展的需求。设计时需考虑的以上问题都需要通过网络规划来解决，无线网络规划的过程涉及了覆盖预测、干扰分析、话务分析、频率计划、小区参数规划以及后期的网络优化。通过无线网络规划可以使无线网络在以下四个方面实现良好的平衡：覆盖、质量、容量、成本,目录,基本概念WCDMA无线网络规划特点WCDMA无线网络规划流程详述WCDMA无线网络规划输入、输出与重点过程,WCDMA无线网络规划特点,和GSM不同，WCDMA系统不需要频率规划，但需要码字规划；WCDMA系统覆盖、容量和服务质量之间相互影响，相互作用，其无线网络规划的核心就是系统内部和外部干扰的控制，而GSM系统覆盖与容量相互独立，分别通过频率规划和信号强度调整实现控制；GSM系统的容量基本上由硬件资源决定，而WCDMA系统的容量除了硬件资源的因素外，还受制于实际的网络设计，同样的硬件资源不一定有相同的网络容量；导频污染是WCDMA所特有的。,WCDMA无线网络规划特点,要用系统的观点看待问题：干扰敏感时刻注意由单业务向多业务转变的特点：涉及基站布局，信道配置等与GSM不同，WCDMA系统的无线资源管理等参数不仅数量众多，而且直接影响系统性能，需要在规划中就注意；网络规划初期就是立体覆盖：室内、室外系统同时考虑,目录,基本概念WCDMA无线网络规划特点WCDMA无线网络规划流程详述WCDMA无线网络规划输入、输出与重点过程,WCDMA无线网络规划流程详述,WCDMA无线网络规划范围,WCDMA无线网络规划流程详述,WCDMA无线网规划在整个WCDMA系统规划中处于核心地位WCDMA无线网投资占总投资的将近70%传输网和核心网规划需要根据无线网规划进行WCDMA无线网与传输网、核心网规划应当相互协调和统一无线网规划需要传输网和核心网具有相应能力传输网和核心网规划需要无线网确定的系统容量三者在系统开销计算上具有相关性,WCDMA无线网络规划流程详述,WCDMA无线网络规划指导思想综合建网成本控制最低；可盈利的业务覆盖情况最好；网络有效容量最大化；网络提供业务质量最优；网络可升级性最好；网络竞争能力最强。,通过“双领先”战略建设可持续盈利的精品网络,WCDMA无线网络规划流程详述,无线网络规划过程与具体实践的对应,WCDMA无线网络规划流程详述,基本流程一般分为规划目标定义及需求分析，初始布局（即预规划），站址查勘，详细规划，开局优化，如圆圈中的部分所示；在规划目标定义及需求分析阶段，结合该区域的业务预测分析，设计人员将获取运营商给出的覆盖、容量和质量等各个方面的目标要求，并进行相关数据的收集工作，获得无线网络规划设计所需要的各种数据，同时对需求进行分析，提供给后面规划设计作为依据。在初始布局阶段，设计人员将根据获得的各种数据，从覆盖角度进行链路预算和覆盖范围、需要的基站数目的计算，从容量角度进行规模预算，计算需要的基站数目和信道板数量，然后综合覆盖和容量的分析计算，进行预规划仿真，获得初步的规划方案。,WCDMA无线网络规划流程详述,之后结合对初始布局确定的站址和现有GSM网络站址的查勘，利用规划工具的仿真调整规划方案，进行无线网络的详细规划，其规划结果将作为无线网络的建设依据。然后结合蜂窝网络中的传输网、核心网等其他部分的规划，最终给出施工图设计方案。根据这个方案进行蜂窝网络的建设后，还需要通过开局优化，结合相应的仿真，调整各个基站的参数，使整体网络运行达到设计目标。整个过程都可能需要进行循环迭代。目前GSM中将初步设计方案和施工图合并作为一阶段设计，这符合GSM系统覆盖和容量相互独立的特点。但是由于WCDMA系统覆盖和容量、服务质量息息相关，仍然按照上述建设方法将导致“边设计、边建设、边验收/运营”的三边工程，不仅违背一步规划原则，而且可能会出现网络无法控制甚至崩溃的现象；建议一定按照建设部的相关规定将规划设计、建设验收和运营维护各个阶段相互分离。,开局优化是设计的必须环节,WCDMA无线网络规划流程详述,青色模块与基本流程图中的规划目标定义与需求分析过程相对应，黄色模块与基本流程图中的预规划过程相对应，紫色模块与基本流程图中的详细规划过程相对应，红色模块与基本流程图中的开局优化过程相对应，而蓝色模块则是无线网络规划之外的内容，部分在多个过程中都使用的模块或者循环迭代需要的模块的颜色对应于流程中首次使用该模块的过程。,WCDMA无线网络规划流程详述,每个区域类型内的所有信息将视为一个整体，保持一致！,WCDMA无线网络规划流程详述,过去对规划工具的重视程度不够，认为计算和测试可以代替仿真我们认为上述观点与GSM网络特点相关，但在WCDMA中不成立：WCDMA要提供可变速率的多业务能力，容量和覆盖密切相关，故其复杂程度远远高于GSM影响网络覆盖、容量和质量的因素中用户分布、业务模型、小区负载、干扰等情况均无法通过未考虑实际话务分布的静态计算准确获得采用“逐点测试”方法费时费力费钱，而且每个点实际上只是一个样本规划工具仿真可以获得有关容量、覆盖和质量的可信结论，减少工程优化成本，降低工作量国外运营商规划3G网络、联通CDMA建设和试验网中都使用规划工具为什么过去规划工具不准：模型的准确性地物分类的准确性地图的精度GPS定位的精度对机顶功率认识的不同,WCDMA无线网络规划流程详述,规划工具使用,WCDMA无线网络规划流程详述,规划工具应当应用于整个过程中！,优化工具解决局部问题，规划工具解决系统问题,目录,基本概念WCDMA无线网络规划特点WCDMA无线网络规划流程详述WCDMA无线网络规划输入、输出与重点过程,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,那些输入对网规结果举足轻重？,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,业务预测输入预测到的用户数各类型区域中高中低端用户比例每种业务的模型每种数据业务的呼叫模型准确的容量预测是当前网络建设的难点规划目标输入覆盖、容量、质量和投资目标覆盖目标：覆盖目标区域和区域面积不同区域的覆盖率要求需要进行连续覆盖的基本业务,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,质量目标:对于CS业务衡量标准是阻塞率对于PS业务衡量标准是最大延时时间和时延比例容量目标:各个区域各个阶段的用户数目标负荷因子可以提供的业务类型提供的承载服务各种业务平均每用户忙时的业务量各种业务用户渗透率软切换比例数据收集输入覆盖参数：覆盖区域与结构，覆盖目标；话务参数：用户数、业务类型、承载类型、忙时话务量等；服务质量参数：阻塞率、延时等；无线参数：WCDMA系统参数、传播参数；其他参数：站址勘察情况、共站限制等。,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,输出基站布局及工程参数基站信道配置无线参数网络元素及接口数量的配置关键性能指标：通信概率与覆盖率接收信号强度与门限导频信干比Ec/Io终端EIRP并发用户数数据吞吐量负载因子软切换成功率和软切换比例阻塞率与延时,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,重点过程初始布局（预规划）过程：覆盖中的链路预算、容量中的规模预算、话务分析、预规划仿真详细规划过程：站址选择与天线设置、特征码规划、网络规划仿真开局优化过程：信令信道功率和数量配置、工程参数和无线资源参数调整、关键性能指标、网络元素与接口带宽需求计算,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,覆盖中的链路预算链路预算是网络规划和设计中对一条通信链路中的各种损耗和增益的核算，它通过对系统中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，链路预算的结果被称为最大各向同性路径损耗，简称最大路径损耗（MPL，maximumpathloss）。使用适当的传播模型就可以将其转化为小区范围和基站数量。链路预算是在一定的目标负载和保证某种业务通信概率要求情况下，使用该业务的用户与基站之间最大距离的计算过程。WCDMA的链路预算体现了容量（负载状况）、覆盖（距离）和业务的服务质量（通信概率）。对于WCDMA网络建设而言，初期一般都可以认为系统覆盖上行链路受限，因此通常只对上行链路进行计算，但其隐含的前提假设是上行覆盖受限同时下行链路使用合理的功率配比。建议对上行和下行链路都进行链路预算。,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,话务分析话务分析的目的是指导建设，使站点布设和基站资源配置与话务密度相匹配，减少资源浪费，获取较高的网络利用率。话务密度图的准确与否决定了目标负荷因子与未来实际话务需求的匹配关系话音，数据业务密度图分别生成数据业务密度图中要依据承载速率的不同生成各自的业务密度图话务分析包括两个方面，一是分析目前的话务密度，二是对未来规划期话务密度进行预测。现网话务密度生成方法：地区分类法、LIVE法未来话务密度生成方法：线性预测法、线性校正法依据话务的目标区域分类必须受多张密度图的约束密度图STEP的划分必须依据统计分类的手段,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,根据2G现网话务生成话务密度图,按不同的业务区域生成多种业务话务密度,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,容量中的规模预算首先根据话务密度图确定不同的目标覆盖区域得出小区的极限容量后，以及不同负载下的同时通话的用户数后，根据覆盖地区的业务模型以及总业务量预测分布情况，可以计算出满足覆盖区域内话务量所需要的基站数目。区分极限容量和爱尔兰容量，注意WCDMA系统支持多业务的特点,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,网络仿真目标：在网络规划阶段，通过计算机仿真对各种场景下网络的覆盖、容量和服务质量进行评估原理：通过对一定电波传播环境和用户分布下的用户通信行为进行足够多次的迭代式模拟，得到其统计平均作为仿真的可信结论。仿真应当在预规划、详细规划和开局优化过程中均有体现仿真工具必须具备蒙特卡罗仿真等20项功能仿真结果与实测结果的配合,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,网络规划采用的仿真属于系统级仿真，以区别于链路级仿真。系统级仿真又分为静态仿真和动态仿真两类静态仿真通过对快照的分析来了解网络性能动态仿真通过对UE在连续时隙内移动的分析来了解网络性能,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,静态仿真拍摄一定数量的网络快照，其中每一个快照按照某种规律（随机均匀分布）生成一定的终端分布通过叠代运算获得终端与网络侧的连接能力考虑多种连接失败的可能（上下行业务信道最大发射功率，无可用信道，过低的Ec/Io，上下行干扰）通过对多个快照的结果进行统计分析，可以对网络的性能获得了解MontoCarlo仿真是静态仿真中的一种，是网络规划阶段的通用仿真方法,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,动态仿真模拟UE在网络中移动的场景在第一个时隙产生UE分布（类似快照）随后的时隙将基于之前时隙产生的仿真结果进行仿真仿真过程包括新移动台接入网络一直到结束通话的过程更精确的模拟网络实际情况（如功率控制和软切换），但是计算量大，耗用时间很长，适用于网络优化阶段特定区域的分析,WCDMA无线网络规划输入输出与重点过程,规划仿真,题外话：对网络建设流程的再认识,对网络建设流程的再认识,影响网络覆盖的因素中小区负载情况、干扰情况无法通过静态计算准确获得影响网络容量的因素中用户分布、干扰情况、业务模型无法通过静态计算准确获得网络质量无法通过静态计算获得只有通过仿真才能获得对网络覆盖、容量和质量的可信结论必须依赖网络仿真：逐点测试的方法设计网络费钱费力，任何网络调整的结果都需要仿真来验证目前能够实用的是静态仿真准确映射网络实际系统运行的动态仿真系统是努力的方向,对网络建设流程的再认识,2G时代的网络建设：网络规划与网络优化是两个独立的环节，分别属于不同的部门管理3G时代的网络建设：网络与业务发展策略、网络规划设计和网络优化形成一个循环而统一的过程原有意义上的网络规划与网络优化界线趋于模糊，网络规划设计过程中需要加入网络优化的内容，网络优化过程中也需要网络规划设计的概念与手段网络规划设计是网络建设的关键，网络建设的拓扑结构基本决定了网络性能，网络优化只能起到锦上添花的作用网络优化是规划设计的重要输入，二者的沟通决定了网络规划设计的质量，网络优化是网络规划设计之本，网优人员应当和必须参与网络规划设计3G应当以新的流程管理3G网络建设,