甘肃联通WCDMA网络规划方案

甘肃联通 WCDMA网络规划方案 2008-08-20 中国普天信息产业北京通信规划设计院 2 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划流程 1. WCDMA系统概述 2. WCDMA技术特点 3. WCDMA系统结构 4. WCDMA核心网络规划 5. WCDMA无线网络规划 6. WCDMA/GSM网络发展策略 3 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 网络规划基础流程 现 网 情 况（ 配 置、 运 营 等 ) 网 络 发 展 策 略 网 络 发 展 规 划 市 场 分 析 网管 骨干网 核心网 接入网 网 络 设 计 移 动 性 用 户 行 为 业 务 模 型 话 务 模 型 用 户 需 求 无 线 网 络 规 划 4 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划流程 1. 规划目标 2. 传播模型校正 3. 名义小区规划 4. 站址勘查 5. 网络参数设计 6. 优化 5 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划流程 优化 规划目标 =话务模型 名义小区定义 = 站间距 传播模型校正 = 可靠性提高 站址勘查 = 可行性研究 网络设计 = 局数据 = 验证提高 6 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划原则 中国联通 WCDMA网络建设的主要目的是为了应对市场竞争，为用户提供高速数据接入服务，增强用户粘性，提高公司在 3G时代的市场竞争力。 1、 WCDMA网应采用 “ 统一规划，重点区域网络覆盖一步到位，其他区域滚动发展 ” 的建设方式。 （ 1） WCDMA基站规划立足长远，根据技术特点与网络远期负荷、目标边缘速率基站布局规划，尽量避免在后续工程中，无线网络结构和基站整体布局发生较大变动，以及大量网元设备被更换的情况。 （ 2） WCDMA网应集中覆盖有数据业务需求的地区，重点覆盖城市市区，市区覆盖要连续。覆盖区的基站布局应一步满足覆盖、承载速率等网络质量要求，后期工程仅在前期基础上进行网络优化和增加少量必要的基站完善覆盖。 （ 3）根据业务发展情况， WCDMA的覆盖区域逐步扩大，滚动发展。 2、 WCDMA网承载中高速数据业务和话音业务， GSM网承载中低速数据业务和话音业务，充分利用GSM网络资源优势，实现 WCDMA和 GSM网的有效融合。 3、应遵循高起点建设 WCDMA网络的原则 （ 1）目标覆盖区内达到 CS64kbps业务连续覆盖。 （ 2）所有 WCDMA基站应具备 HSDPA和 HSUPA能力，并提供 HSDPA业务，数据业务热点区域的基站提供 HSUPA业务。 （ 3）室外宏基站与室内分布系统同步建设，保证深度覆盖水平。 4、在满足技术要求的前提下，应充分利用现有资源，加快建设进度，降低建设成本 （ 1）充分利用现有 GSM网络的站点资源。 （ 2）根据需求对现有分布系统进行改造完善，满足 WCDMA信号的接入。 （ 3）充分利用传输、局址、 SCDMA、小灵通站点等资源。 7 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划原则 8 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统网络规划的差异 9 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM网络的覆盖规划基于基站的传播分析，根据基站的发射功率和天馈配置计算出EIRP，同时结合手机的接收灵敏度可以计算出下行链路允许的最大损耗值，利用传播模型就可以得出基站的覆盖距离。 GSM网络的规划需要考虑上下行链路平衡的问题，一般情况下我们认为下行覆盖小于上行覆盖时不用做任何调整（不影响用户使用，可以认为链路是平衡的），下行覆盖大于上行覆盖时就需要降低载频板的发射功率。因此 GSM网络在频率规划良好和无网外干扰的情况下，其覆盖距离只与最大发射功率有关。在规划时要根据覆盖要求调整基站的发射功率就可以控制每个小区的覆盖能力，在此基础上调整小区的方向角和倾角就可以控制小区的覆盖范围。 WCDMA系统是自干扰系统 ，控制覆盖是 WCDMA系统的重要工作，所以覆盖规划是非常重要的。 5M信道带宽和 3.84 Mcps的码片速率使 WCDMA系统可以更好的利用多径分集效果。因为 Rake接收机能将时延至少为 1Chip (1Chip=0.26微秒）的信号组合成有效信号，提高基站的覆盖能力。在 WCDMA系统中也需要通过链路预算确定站间距，链路预算的基本原理与 GSM系统的上下行平衡一样，但具有以下特点： 一、在链路预算时需要考虑软切换增益、干扰余量、阴影衰落余量、快速功控余量； 二、基站和用户终端的接收灵敏度比 GSM系统高的多（由于宽带扩频系统的处理增益）； 三、不同业务的覆盖范围不同。 WCDMA属于干扰受限系统，其覆盖不仅取决于 NodeB的最大发射功率，而且与系统负荷有关。负荷增加，容量增大，干扰增加，覆盖就会减小；通过降低部分连接的质量要求，同样也可以增加覆盖能力（应用实例：通过 AMRC 降低数据速率）。因此在覆盖规划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。 10 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM容量基本上由硬件资源决定：一个载波有 8 个时隙，每个小区的可用话音信道数就决定了可同时连结的用户数。容量规划时根据计算得到的小区面积，就可借助电子地图估算各个小区的业务量，由于用户服从 Poisson分布，通过话务量模型查 Erlang-B算出所需的信道数目。如果将来网络必须扩容，只需给相应的小区分配新的信道。只要扩容量不超出小区的最大容量（由频率资源和频率复用方式决定），就没有必要对网络作其它改动。否则，就必须增加新的基站或扇区，还要重新进行频率计划。 容量规划是 WCDMA规划的难点，因为 WCDMA是干扰受限系统，容量与所受干扰直接相关的。 WCDMA系统的容量是由上、下行链路共同决定的。 WCDMA系统的用户业务量是非对称的，也就是说网络上行链路和下行链路的数据传输量有所不同。决定容量的干扰构成对上下行来说也完全不同，因此不同的网络、不同的用户分布、不同的话务模型容量的受限方向是不同的。 对于上行链路来说用户受到的干扰为所有用户终端到达 NodeB接收机功率的和（包括接收机的底噪），系统噪声上升与上行的负荷是一一对应的关系（如 50%的负载对应 3dB的噪声上升），而且系统带多大的负载仍可以稳定运行（也就是最多允许多大的噪声上升）对任何厂家的设备都是一样的。各种链路增强技术如收分集、 MUD 等都是为了降低干扰上升，但不同厂家对这些降低干扰上升技术的实现和实现的好坏会影响系统的容量。 WCDMA系统业务的多样性使得业务模型更加复杂，在规划阶段我们无法精确的知道每个小区带多少用户后，噪声就上升到了设备允许的极限。 下行链路的干扰为用户终端接收到的本小区的非正交化信号、邻近小区发射信号以及接收机底噪的总和，因此下行容量与小区的最大发射功率和用户的空间分布相关。小区的最大发射功率越大、用户离基站的距离越近，该小区的下行容量就越大。 无论是上行容量还是下行容量我们都无法通过计算来得到，只能通过仿真来获得。 由于 WCDMA系统异频之间的切换（哪怕是同一个扇区的载频之间）是硬切换，硬切换需启动压缩模式，对系统资源占用教多。因此 WCDMA系统的扩容没有 GSM网络那样简单（给相关的小区增加载频）；小区分裂的扩容方法代价也比较大，因此在容量规划初期就必须考虑一个确定的信号余量，在计算小区面积时作为因业务量增多而产生干扰的 “ 补偿 ” 。 11 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM系统的容量受到频率带宽的限制，频率必须经过复用才能满足一定区域的容量要求，但频率的复用必然会使我们面临同邻频干扰的问题。 GSM系统是干扰受限系统，根据空口的解调要求，系统需要满足一定的同邻频载干比的要求，因此频率规划是解决容量和话音质量平衡的关键技术。通常的频率复用方式有 5 3 、 4 3，在采用了抗干扰措施后（跳频、功控、不连续发射）可以使用紧密的复用方式，如：分层紧密复用、普通同心圆、智能同心圆、分离复用技术（ 1 3 、 1 1）。 1 3复用方式是将可规划的 TCH频点平均分配给同一个基站三个小区（每个小区分配到频点数会大于 TCH载频数），每个小区的 TCH载频在分配到的频点上进行射频跳频，其他基站重复这种频率分配方式。 1 3复用方式的关键是通过合理设置每个 TCH载频的跳频偏移量来减少同邻频的碰障概率，从而保证 TCH信道的通话质量。 1 1复用方式可以被看做是 1 3复用方式的一个特例，将频点全部分配到同一个小区，但需要在一个基站的三个小区内合理设置每个 TCH载频的跳频偏移量。不论采用那种复用技术，实际的平均频率复用度都不能低于 6。大型网络的规划我们可以运用规划软件（如 ASSET）来进行频率规划。 WCDMA系统采用 1 1的频率复用方式，不同扇区的载频可以复用相同的频点（一个载频用一个频点），频率规划较单一，一般由用户给出可用频率，无需规划。 WCDMA的频率规划重点在于利用可用频点实现异频组网，如利用异频分层组网、异频切换等。由于采用了宽带扩频技术和不同的调制方式， WCDMA系统的频谱利用率比 GSM系统高的多。 GSM系统 30M带宽每小区最多可以同时接入 200个语音用户（复用系数为 6），而 WCDMA系统 30M带宽每小区可以同时接入 360个语音用户（假设每小区的一个载频可以同时接入 60个语音用户），是 GSM系统的 1.8倍。 12 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM系统的邻区规划非常重要，邻区的定义不仅是用户移动性的保证也是网络规划缺陷的弥补。比如可以用定义邻区来解决 “ 孤岛 ” 效应。 GSM系统每个小区最多可以配置32个邻小区。但是邻小区配置过多会使切换速度变慢和切换不合理的现象发生。 WCDMA系统的邻区规划与 GSM系统基本一致，每个小区最多可以配置 32个邻区（包括同频邻区、异频邻区、异系统邻区），同频邻区的数目最好不要超过 8个。 13 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM系统的站址规划既要考虑对覆盖目标的有效覆盖又要防止过覆盖造成 “ 孤岛 ”效应，降低频率的复用度。 GSM的站址规划需要考虑站址位置（规则网孔中的理想位置），高度（海拔很高的山峰不宜作为站址）和周围环境（干扰源、衰落快和反射物）三个因素。在市区楼群中选址时，可巧妙利用建筑物的高度，实现网络层次结构的划分。 WCDMA系统的站址规划与 GSM差别不大，但 WCDMA特别要避免选择过高的站址，这比GSM要求严格。导频污染属于 WCDMA系统特有的，越区覆盖的信号对其它的扇区形成干扰，会造成导频污染，不仅影响网络质量，还降低了系统容量，是影响网络性能的一项重要因素。所以控制覆盖是 WCDMA规划的重要内容，包括站高、下倾角的确定。导频污染增加了网络干扰，使得切换等算法不能有效工作。因此 WCDMA系统的站址规划中高站对网络的危害是非常严重的，要坚决杜绝高站。 14 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM网络的功率控制，根据设置的理想接收电平的需要调整基站与手机的发射功率，从而减少功耗 ,降低整网干扰。由于 GSM功控的是慢速功控（最快 2Hz的速率），无法抵消无线信号的快速变化，尤其在无线环境较差的地区，有可能会因为来不及功控而导致掉话。因此 GSM功控参数的规划需要根据实际的地形确定功控的上下行门限、功控步长、滤波器长度等。 WCDMA系统的功率控制包括开环功控和闭环功控。开环功率控制的目的是提供初始发射功率的粗略估计。闭环功控包括内环功控和外环功控，在 WCDMA中，上下行链路均支持1.5kHz速率的内环功率控制（也叫快速闭环功率控制）。外环功率控制根据无线链路的需要来调整目标 SIR从而取得较为稳定的通信质量。快速闭环功率控制的目标是使接收信号的 SIR达到目标 SIR来克服信号的快衰落和远近效应问题。 WCDMA系统的功率控制参数的规划主要是确定每个业务上下行功控范围（上下行链路的动态调整范围），确定功控调整周期、测量滤波系数、功控调整步长、控制定时器、触发门限等控制参数。 15 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM系统的切换属于硬切换，在切换时需要先断开原小区链路再接入目标小区，在切换过程中会丢失部分信息。 GSM系统的切换触发条件是源小区的上下行电平和质量差、目标小区的电平好、小区之间的负荷、 TA过大等紧急情况，切换算法采用源小区的 TCH电平和目标小区的 BCCH电平作为切换的测量比较值，内容包括测量报告的处理、小区的排序准则、切换种类、惩罚处理、切换后的功率预测、同心圆切换技术等。在规划中需要合理设置小区的层级、切换算法种类、切换门限和迟滞、判决时间等参数。 WCDMA系统频率内的切换基本上是软切换（两个 RNC的小区，如没有 IUr接口就只能进行硬切换），新旧链路会共存一段时间，链路不会中断，切换比较平滑，激活集每更新一次都是一次切换。 WCDMA软切换算法采用导频信道 CPICH的 Ec/Io作为切换的测量比较值，过多的软切换概率会降低下行链路的容量。在规划时要设置合适的切换参数设置（相对门限、绝对门限、滤波系数、迟滞、延迟触发时间），保持软切换的开销低于要求的阈值，使上下行链路提供足够的分集增益。 WCDMA系统的频率间和系统间切换是硬切换，切换算法也采用导频信道 CPICH的 Ec/Io或 BCCH的信号强度作为切换的测量比较值，在信号测量时需要启动压缩模式。硬切换时会有信号的中断，与 GSM系统的切换没有太大的区别。 16 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 GSM系统和 WCDMA系统 网络规划的差异 GSM系统的通话质量由通话所占用的频点的干扰情况决定，同一个小区信道之间的通话质量毫不相关。通过网络设计（复用方式、复用距离、跳频等）控制频率干扰（保证同邻频载干比），通过功控和切换算法来降低干扰，保证通话质量。在 GSM 系统中，容量、覆盖、质量三者间没有直接的联系，可以独立分析、独立设计，网络设计难点在于频率规划。 WCDMA 系统是自干扰系统，容量、覆盖、质量之间密切相关。一个小区内的干扰同时作用于小区内的每一个用户，它们的服务质量会同时下降。因此 WCDMA系统的干扰控制实际上就是小区负荷的控制和无线资源的管理。常用的方法有功控、切换、潜在用户控制、准入控制、动态信道配置、负载平衡等。 WCDMA系统也可以调整系统的服务质量来获得其他方面的好处。如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：通过外环功控降低目标 BLER 值），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：对路径损耗大的连接通过 AMRC 降低数据速率）。 17 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划特有的规划内容 一、功率配比 WCDMA系统中，不同公共信道的 BER、 Eb/Io或 Ec/Io的性能要求不同，处理增益也不同。不同环境， BER/BLER与 Eb/Io的对应关系不同，因此需要进行功率分配，在满足小区覆盖的前提条件下，为下行各条公共信道配置尽量低的功率，并达到各信道的性能要求。目前功率配比主要是参考测试协议或提案中提到的相关信道参数，作为初步配置，在实际环境中通过测量手段对配置的数据进行调整和优化。 二、下行扰码规划 WCDMA 是一个异步系统，在同频点小区内，它使用具有低相关性、高自相关系数的一组扰码来区分不同小区信号。因此在网络规划时需要做下行扰码规划，保证在同一地点所有可测量到的小区具有不同的主扰码。下行主扰码共有 512 个，扰码资源复用是相当宽松的，通过合理的分配完全可以满足各种条件下的建网需求，无需特殊规划。 三、仿真 由于 WCDMA系统的覆盖、容量与质量息息相关，所以在做规划时，需要通过仿真软件来预测在某个地区，一定容量下网络的覆盖和通信质量情况。这是 3G无线网络规划的特点，只有通过仿真才能预测网络建成后的实际情况。 18 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 -业务分析 业务种类与分布 Speech 64 kbps 144 kbps 384 kbps 每用户成本 我的用户在哪 ? 他们需要什么服务 ? 明年他们需要什么 ? 19 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 -业务分析 视频电话 语音 网页浏览 Message system 远程监控 邮件服务 速率 时延 20 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 -业务分析 根据 3G移动通信系统的业务能力， 3G移动通信系统可以提供的业务类型，可划分为以下几种： 会话类型：如电路域的话音业务、可视电话、视频游戏等。上下行业务量几乎是对称的，对时延的要求非常严格，而允许有一定的误码率。 数据流类型：如流式多媒体业务。对时延的要求也比较严格。 互动类型：如网页浏览和网络游戏。这种类型的特征就是终端用户向网络发出请求，然后等待网络的响应，这样就要求往返的时延不要超过一定的时间，同时传送的包的内容有较低的误码率。 后台类型：如收发邮件、短信、数据下载等。这类业务不需要网络立即响应，允许一定的时延，单对数据传送的误码率有较高要求。 21 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 -业务分析 在这些业务类型中，其中比较简单的几种业务应用有： 基于位置的业务 在 3G移动通信系统中，无线位置信息是非常重要的技术之一，对移动台进行定位也是提供高速多媒体业务的重要条件。对运营商而言，提供优质的定位服务，如通过提供更好的紧急业务和附加业务（如移动黄页，设备跟踪，与位置有关的付费等），将为他提供一个超过其他竞争者的机会。无线位置信息服务主要应用于公安系统、车辆租赁公司、旅游公司等，未来市场需求很大。根据预测，基于位置的业务主要应用于电子地图、车辆调度、紧急呼叫（ 112）、市内交通查询、旅游漫游定位以及查询所在地周围的宾馆和饭店等等。 移动办公类业务 随着 3G移动通信和 Internet的高速发展，整个人类的生活和工作方式也在发生革命性的变革，人们之间的交流和联系变的更为简单方便。工作方式会从以前的封闭式固定办公向开放式的移动办公发展， Intranet的接入和移动数据通信的发展为移动办公提供了技术基础，随着通信技术的不断发展移动办公将会成为未来办公的一个重要组成部分。并且根据国际移动数据市场预测，移动办公将会成为移动数据业务市场中的令一个比较大的市场，其中包括企业 VPN、 INTRANET接入、文件传送以及信息检索等等。 INTERNET应用 移动与互联网的结合为移动数据业务开拓了新的发展空间。目前无线 Internet浏览的方式主要有两种：WAP和 WWW。 娱乐类应用 利用 3G移动通信系统的终端（包括 3G手机终端和插有数据卡的 PC机或 PDA），不仅可以随时随地的观看各种娱乐节目、收听移动电台等，还可以参加一些网络互动游戏等娱乐类活动，真正享受移动上网的新生活。 因此，针对不同的用户分布以及不同的业务类型，在确定基站规模布局时要着重加以考虑，在覆盖和容量之间取得平衡，以满足所需的覆盖、容量、质量的需求。 22 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 -规划目标 综合考虑未来移动市场的竞争环境、联通公司市场定位、 WCDMA网络的投资收益等因素，分别对面、交通线、旅游景点、室内覆盖制定覆盖策略和具体覆盖范围。 （ 1）通信概率指标 移动台在无线覆盖区内 90%的位置， 99%的时间可接入网络。 无线覆盖区边缘通信概率应达到 75%以上。 （ 2）电路呼损 无线信道呼损率 GOS：本工程覆盖区内 2%。 中继电路呼损：不大于 0.5%。 （ 3）传输质量指标 块差错率目标值（ BLER Target）： 话音业务： 1% CS64K数据业务 (如：可视电话业务 )： 0.1% PS数据业务： 10% （ 5）软切换率指标 市区、县城应控制在 30%-40%左右，其他地区应低于30%。 （ 6）覆盖速率指标 覆盖区内达到 CS64kbps业务连续覆盖，同时提供HSDPA业务覆盖，数据业务热点提供 HSUPA业务覆盖。 业务 指标 分配项目及分配值 类型 类型 信道（ CE） Iub接口 Iu-PS接口 PS64 QoS 90% 0.3S 95% 0.3S 99% 0.01S PS128 QoS 90% 0.3S 95% 0.3S 99% 0.01S PS384 QoS 90% 0.3S 95% 0.3S 99% 0.01S 23 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 覆盖规划的指导原则与流程 覆盖范围计算方法 链路均衡分析 覆盖仿真分析 覆盖规划的关键性能指标 影响覆盖的因素以及覆盖增强方法 WCDMA无线网络覆盖规划 24 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 覆盖规划的流程 WCDMA无线网络覆盖规划 25 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 上 行链路 数值 下行链路 数值 单位 移动台发射功率 21 基站最大发射功率 43 dB m 导频信道功率比例 10% 移动台天线增益 0 基站天线增益 18 dB 人体损耗 3 馈线损耗 3 dB 移动台有效发射功率 18 导频信道有效发射功率 48 dB m 热噪声密度 - 174 热噪声密度 - 174 dB m/ Hz 基站接收机噪声系数 3 移动台接收机噪声系数 9 dB Eb/No 3.8 Eb/No 7 dB 信号带宽 3.84 信号带宽 3.84 Mc ps 数据速率 12200 数据速率 12200 bps 基站接收机灵敏度 - 126.336 移动台接收机灵敏度 - 117.136 dB m 基站天线增益 18 移动台天线增益 0 dB i 馈线损耗 3 人体损耗 3 dB 双极化天线极化损耗 1.5 dB 建筑物穿透损耗 0 建筑物穿透损耗 0 dB 边缘通信概率 75% 边缘通信概率 75% 阴影衰落标准方差 8 阴影衰落标准方差 8 dB 阴影衰落余量 5.395916 阴影衰落余量 5.395916 dB i 系统负载因子 0.5 系统负载因子 0.75 外界干扰电平 - 104 外界干扰电平 - 10 4 dB m 干扰余量 8.465705 干扰余量 11.476 dB 快衰落余量 0 快衰落余量 0 dB 软切换增益 1 软切换增益 3 dB 最大路径损耗 146.474781 最大路径损耗 148.2645 dB 基站高度 30 基站高度 30 移动台高度 1.5 移动台高度 1.5 射频中心频率 1922.6 射频中心频率 2112.6 Mhz HA TA 模型地形修正 3 HA TA 模型地形修正 3 dB 140.210 938 141.5984 dB 35.2248558 35.22486 dB 基站半径 1.50599839 基站半径 1.546121 km 基站类型 3 基站类型 3 扇区 扇区角度 120 扇区角度 120 度 基站的覆盖面积 5.89251775 基站的覆盖面积 6.210674 平方公里 需要覆盖的区域总面积 35 需要覆盖的区域总面积 35 平方公里 切换区域比例 35% 切换区域比例 35% 基站个数 10 基站个数 9 个 WCDMA无线网络覆盖规划 26 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 -链路预算及其模型 无线电波传播特性 Power level (dB) Path loss Long term fading Distance (log) Short term fading 27 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 链路预算与覆盖范围关系 链 路 预 算 的 提 高 / dB 相 应 的 基 站 数 目 1/ （ A/A ） 0 . 0 100% 1 . 0 8 7 . 7 % 2 . 0 77% 3 . 0 6 7 . 5 % 4 . 0 5 9 . 3 % 5 . 0 52% 6 . 0 4 5 . 6 % 7 . 0 40% 1 0 . 0 27% 业务类型 CS12.2 CS64 PS64 PS128 PS384 基站数目变化 100% 160% 136.5% 189.5% 332% WCDMA无线网络覆盖规划 28 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 与 GSM系统不同， WCDMA系统通过链路预算得到的上下行链路最大允许传播损耗一般不相等，如果二者差距比较大，处于切换状态或者在小区交界的用户很容易出现掉话或者失去与基站的联系。当前向链路太强反向链路太弱时，对于处于切换状态地移动台而言，导频信道的强度指示移动台进行越区切换，但是移动台地反向发射功率不足以维持反向链路地功率要求，很容易导致掉话，这时的导频信道就不再是协助切换而是干扰了。另一方面，若前向链路太弱而反向链路太强，在小区交界处，虽然移动台有足够的发射功率与两个基站同时通信，但是前向链路的信号太弱，移动台很容易失去与任一基站的联系。因此链路均衡对于切换平滑和降低干扰非常重要。 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，因此也有分析认为不需要链路平衡，但是这是有前提的，即假设覆盖上行受限，但是如果下行链路导频功率配置有问题，无法满足前面覆盖性能指标中推导的门限，即覆盖下行受限的时候，就必然需要链路平衡。另一方面，这也说明了报告 信令信道规划 中功率配比的重要性，合理的功率配比将减少后期维护和优化进行链路平衡的工作。 WCDMA无线网络覆盖规划 29 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 热噪声密度 - 174 - 174 - 174 dBm/Hz 接收机噪声系数 9 9 9 dB Eb/No 7 2.5 1.5 dB 信号带宽 3.84 3.84 3.84 Mcps 数据速率 12200 64000 384000 bps 接收机 灵敏度 - 117.136 - 114.438 - 107.657 dBm 移动台天线增益 0 0 0 dB 人体损耗 3 0 0 dB 边缘通信概率 75% 75% 75% 阴影衰落标准方差 8 8 8 dB 阴影衰落余量 5.395916 5.395916 5.395916 dBi 软切换增益 3 3 3 快衰落余量 3 3 3 dB 系统负载因子 0.75 0.75 0.75 外界干扰电平 - 102 - 102 - 102 dBm 干扰余量 4.393228 4.393228 4 .393228 dB 接收信号门限 - 110.347 - 104.649 - 97.8675 dBm WCDMA无线网络覆盖规划 30 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 覆盖规划的关键性能指标 WCDMA无线网络覆盖规划 31 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 影响上行链路覆盖的因素包括： NODE B接收性能； 塔放的使用； 基站工程参数：包括站址高度、天线性能、下倾角； 小区负载情况； 干扰情况； 业务速率与 QoS要求。 影响下行链路覆盖的因素包括： UE接收性能； NODEB最大发射功率； 站址高度、天线性能、下倾角； 小区负载情况； 干扰情况； 导频污染。 WCDMA无线网络覆盖规划 32 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 上行链路覆盖增强方法 塔放 多路接收分集 下行链路覆盖增强方法 发分集 功率配比调整 自适应速率调整 WCDMA无线网络覆盖规划 上下行覆盖同时增强方法 增加天线增益 减小馈线等损耗 减小余量 调整天线方位角与下倾角 增加扇区数目 AMR 加站 33 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络覆盖规划 34 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络覆盖规划 35 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络覆盖规划 36 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络覆盖规划 网络扩容策略 37 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 负荷 100% Planned load Planned coverage Higher load reduces coverage Noise floor 覆盖 系统负荷 ( System Loading ) 38 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络容量规划 39 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络容量规划 40 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络容量规划 41 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络容量规划 42 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络容量规划 43 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络容量规划 Post Erlang-B方法 等效爱尔兰（ Equivalent Erlangs ）方法 坎贝尔（ Campbell ）算法 44 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 方案 方案一：混合载频方案 方案二：独立载频方案 优点 部署成本低 、 无需增加载频和系统硬件就能提供高于R4网络的系统容量 HSPA和 R4相对独立 ， 互不影响； 电路域和分组域负载动态分配 ， 网络资源利用率高； 峰值容量的提供能力最大。 和独立载频方案相比 ， 由于不涉及异频切换 ， 在HSDPA覆盖区域边缘 ， 和 R4小区的切换成功率比较高； 业务选择灵活 ， 可以更好的支持 CS/PS并发业务； 网络管理灵活 ， 便于网络优化 。 缺点 小区峰值吞吐量不能实现最大化 网络部署成本高 ， 需要更多的频率和硬件资源； HSPA的效率和用户体验会受到 R4负荷的影响 初期工程业务量较低 ， 整体频谱利用率较低； 网络 RRM和移动性管理复杂 、 频率间的切换成功率相对较低 。 45 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 HSDPA建网初期 WCDMA/HSDPA单载频混合组网 HSDPA重点、热点区域连续覆盖 HSDPA网络发展期和成熟期 WCDMA/HSDPA多载频连续覆盖 重点区域 HSDPA独立载频承载 f1 f1/f2 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 一般城区 WCDMA : f1 热点 WCDMA/HSDPA : f1/f2 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1 f3 f1/f2 f1/f2 f1/f2 f1/f2 f1/f2 f1/f2 f1/f2 密集城区 WCDMA/HSDPA : f1/f2 一般城区 WCDMA : f1 热点 WCDMA/HSDPA: f1/f2 HSDPA : f3 密集城区 WCDMA/HSDPA : f1 抓住历史机遇，立足 GSM网络，同步强化话音和数据 构建基于 GSM/WCDMA/HSDPA的话音 +数据的转型网络！ 46 中国普天信息产业北京通信规划设计院 沟通高效务实 WCDMA无线网络规划 基站设备类型选择 对于 GSM基站共站条件较好的城区基站和新建基站，一般选用扩展性较好的室内宏蜂窝基站设备，原则上一个 WCDMA设备机位即可满足需求。 对于 GSM基站共站条件较差如室内空间紧张、馈线走线困难、承重条件无法满足宏蜂窝设备及相应电源设备要求的站址，考虑到部署的快捷性，可考虑采用 BBU+RRU分布式基站或小基站设备。 天线挂高设置原则 由于 WCDMA系统是一个自干扰系统，应根据基站的覆盖要求和隔离度要求，合理设置天线挂高。在基站密集区域内，基站天线间挂高高差不宜过大，原则上应避免设置 50米以上的挂高，以控制各自的覆盖区域，避免形成大面积的导频污染和软切换区，造成系统容量的下