MF6101规划概论ISSUE1.0

1、mf6101 网络规划概论 issue1.0 无线产品课程开发室无线产品课程开发室 引入引入 l网络规划是建设一个网络的基础 l良好的网络规划能满足用户的需求、节省投资 l网络规划是决定网络质量的最根本因素 学习目标学习目标 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：学习完本课程，您将能够： 课程内容课程内容 第一章第一章 gsm技术概述技术概述 第二章第二章 网络规划内容介绍网络规划内容介绍 第一章第一章 gsm技术概述技术概述 l无线通信特点 l电磁波传播途径、多径和

2、衰落 l传播预测模型 l服务区电平设计 l天线知识 l分集技术 1.1 无线通信特点无线通信特点 l用户移动性用户移动性 l无线传播的复杂性无线传播的复杂性 l频谱效率频谱效率 1.2 电磁波传播途径电磁波传播途径 直射波及地面反射波直射波及地面反射波 （最一般的传播形式）（最一般的传播形式） 对流层反射波对流层反射波 （传播具有很大的随机性）（传播具有很大的随机性） 山体绕射波山体绕射波 （阴影区域信号来源）（阴影区域信号来源） 电离层反射波电离层反射波 （超视距通讯途径）（超视距通讯途径） 1.2 电磁波传播途径电磁波传播途径 距离距离(m) 接收功率接收功率(dbm) 102030 -2

3、0 -40 -60 慢衰落慢衰落 快衰落快衰落 1.2 电磁波传播途径电磁波传播途径 多径和衰落多径和衰落 1.3 电磁波的传播损耗电磁波的传播损耗 l自由空间的传播损耗 l(db)=32.4+20lg(fmhz)+20lg(dkm) l不平坦地面的散射损耗 l障碍物引起的绕射损耗 l传播介质损耗 l穿透损耗 l室内传播损耗 u覆盖预测模型 1.3 电磁波的传播损耗电磁波的传播损耗 lokumura/hata模型 适用于900m宏蜂窝预测 l cost231-hata模型 适用于1800m宏蜂窝预测 l cost231 walfish-ikegami模型 适用于900m和1800m的微蜂窝 l

4、 实地校正的传播模型如asset中模型 适用于900m和1800m的宏蜂窝 1.3 电磁波的传播损耗电磁波的传播损耗 规划软件asset使用传播模型公式 1.3 电磁波的传播损耗电磁波的传播损耗 规划软件asset使用传播模型中参数 1.4 服务区电平设计服务区电平设计 u服务区电平设计 1.5 天线知识天线知识 l 按波束宽度按波束宽度 30、60、90、120、全向。、全向。 l 按频段按频段 900，1800，双频天线。，双频天线。 l 按极化方式按极化方式 单极化、双极化。单极化、双极化。 u 泄漏电缆 典型衰耗: 4 . 40 db/100m coupling loss: 60 db

5、 (at 1m dist.) 50 ohm u分布式天线 1.5 天线知识天线知识 分布式系统分布式系统 l极化方式极化方式 l半功率角半功率角 l下倾角精度下倾角精度 l前后向比前后向比 l杂散杂散 1.5 天线知识天线知识 l增益和方向图增益和方向图 l频率范围频率范围 l下倾角下倾角 l回波损耗回波损耗 l阻抗阻抗 l最大输入功率最大输入功率 天线指标天线指标 时间时间 时间时间 时间时间 信号强度信号强度 信号强度信号强度 信号强度信号强度 信号信号1 信号信号2 合成信号合成信号 1.6 分集接收分集接收 l空间分集空间分集 l时间分集时间分集 l频率分集频率分集 l场分集场分集 l

6、极化分集极化分集 问题问题 l无线电波传播的主要特点是什么？ l典型服务区环境下电平设计为多少？ l天线主要指标有哪些？ 解答解答 l无线电波传播的特点是多径效应和衰落现 象。 l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。 l天线的主要指标有：增益、驻波比、方向 图、前后比等。 小结小结 l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 l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 课程内容课程内容 第一章第一章 gsm技术概述技术概述 第二章第二章

7、网络规划内容介绍网络规划内容介绍 本章内容介绍本章内容介绍 l网络规划简介 l覆盖规划 l天线选型、参数设计 l 容量规划 l 基站勘测 lasset规划软件 l 频率计划 l 参数设计 l 文档制作 hlr/auceir iwf msc/vlr bts bts bts bsc ms a接口接口um接口接口abis接口接口 pstn bss系统系统nss系统系统 2.1网络规划简介网络规划简介 无线网络 规划关注 的环节！ 参数设计参数设计 网络规划 工程实施 网络优化 网络规划工作伴随着网络规划工作伴随着gsm网络的发展循环进行网络的发展循环进行 频率计划频率计划 基站勘测基站勘测 干扰分析

8、干扰分析 覆盖规划覆盖规划 容量规划容量规划 性能评估性能评估 优化调整优化调整 2.1网络规划简介网络规划简介 工程建设工程建设 设备安装设备安装 邻区规划邻区规划 干扰分析干扰分析 频率计划频率计划 覆盖预测覆盖预测 传播模型传播模型 三维数字地图 2.1网络规划简介网络规划简介 2.1网络规划简介网络规划简介 l规划工作内容主要包括：基站布局、信道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。终工程建设的方案可能不一致。

9、u规划工作内容 2.1网络规划简介网络规划简介 l 准确进行覆盖预测准确进行覆盖预测 l 基站布局对网络覆盖和容量的综合影响基站布局对网络覆盖和容量的综合影响 l 理想站址与实际工程的差别理想站址与实际工程的差别 l网络发展的长期性和整体性规划网络发展的长期性和整体性规划 关键点关键点 2.2 覆盖规划覆盖规划 l覆盖要求 覆盖区域的计划 l覆盖区域分析 城市、乡镇、农村，平原、山区等 l边缘场强和覆盖率 灵敏度、衰落保护、损耗、频段差异 l功率预算 对上下行链路进行估计 l特殊区域分析 高层，地下，隧道等 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

10、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 覆盖规划覆盖规划 u覆盖要求 2.2 覆盖规划覆盖规划 l 宏蜂窝 覆盖半径1km 10km，最常用的一种蜂窝。 l 微蜂窝 覆盖半径5001000m，可以兼顾容量和覆盖。 l 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。 l 扩展蜂窝 覆盖半径突破35km，主要用于话务少且空旷地区，

11、如海面， 草原等。 2.2 覆盖规划覆盖规划 链路预算链路预算 2.2 覆盖规划覆盖规划 l隧道、地铁、地下车库隧道、地铁、地下车库 l工业及商业大厦工业及商业大厦 l覆盖盲区覆盖盲区 高层建筑采用分布式天线高层建筑采用分布式天线 链路预算特殊区域覆盖链路预算特殊区域覆盖 u 覆盖区域特性 u常用天线产品 2.3 天馈设计天馈设计 u天线选择 2.3 天馈设计天馈设计 l天线的选择是决定网络质量的一个很重要部分； l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； l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：

12、市区、郊区、农村、公路、山区、近海、隧道、 室内等。 2.3 天馈设计天馈设计 l市区基站天线选择市区基站天线选择 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。 l郊区基站天线选择郊区基站天线选择 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。 2.3 天馈设计天馈设计 l农村基站天线选择农村基站天线选择 a、根据具体情况和要求选择90、120定向天

13、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。 l公路基站天线选择公路基站天线选择 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。 2.3 天馈设计天馈设计 l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； l对于地势较平坦的市区，一般天线的有效高度为25m左右

14、； l对于郊县基站，天线高度可适当提高，一般在40m左右。 l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； l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。 u天线高度设计原则 u天线方位角设计原则 2.3 天馈设计天馈设计 l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。 l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； l天线的主瓣方向偏离同频小区，可以

15、有效地控制干扰； l市区相邻扇区天线交叉覆盖深度不宜超过10%； l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； l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。 u天线下倾角设计原则 2.3 天馈设计天馈设计 l天线的波束倾斜是提高频率复用能力的基本技术； l运用天线下倾技术可有效控制覆盖范围，减小系统内干 扰； l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； l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； 2.3 天馈设计天馈设计 l天线波束

16、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； l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： u安装天线时需要注意： 2.3 天馈设计天馈设计 la、安装环境、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。 210 1210 0.502 gsm 1800m 3.530 310

17、30 2110 0.501 gsm 900m h（m）d（m）freq 2.3 天馈设计天馈设计 l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。 2.3 天馈设计天馈设计 lb、天线隔离度、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

18、+20log(d/)-(g1+g2)- (s1+s2)(db) lc、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 天馈设计天馈设计 2.4 容量规划容量规划 l 话务模型 服务等级gos、平均用户忙时话务量、用户密度 l 基站载频数 覆盖范围、爱尔兰数、基站载频数 l 基站总数 总覆盖面积、平均每个基站覆

19、盖范围 l 信道配置 每扇区控制信道与业务信道的比例 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 容量规划容量规划 小区分层设计 2.5 基站勘测基站勘测 l确定基站的理论位置确定基站的理论位置 l对选定基站的详细勘测对选定基站的详细勘测 l基站工程参数设计基站工程参数设计 u了解相关信息 2.5 基站勘测基站勘测 l人口分布人口分布 l 交通流量交通流量 l 主要街道主要街道 l 城市结构城市结构 l 本地习惯本地习惯 l 山地、海岸线等山地、海岸线等 l 较大的城镇较大的城镇 选高话务区和选高话务区和 用户集中区用户集中区 人口分布人口分

20、布 话务分布话务分布 用户流向用户流向 u选址原则 基站周围环境基站周围环境 信号传播质量信号传播质量 慎选高山、雷达、电慎选高山、雷达、电 台、森林、电厂等台、森林、电厂等 2.5 基站勘测基站勘测 u具体勘站情况 有无强干扰设有无强干扰设 备、铁塔、楼备、铁塔、楼 层分布、共站层分布、共站 址设备等址设备等 经纬度、机房尺经纬度、机房尺 寸、机房现场电寸、机房现场电 源、传输、防水、源、传输、防水、 防雷接地、楼面防雷接地、楼面 负荷等负荷等 2.5 基站勘测基站勘测 条 件 有备用站址，满有备用站址，满 足合理的小区结足合理的小区结 构。构。 内 容记 录 2.6 asset 规划软件规

21、划软件 l 覆盖预测覆盖预测 l 话务分析话务分析 l 邻区规划邻区规划 l 频率计划频率计划 l 干扰分析干扰分析 2.6 asset 规划软件规划软件 合适精度的电子地图合适精度的电子地图 确定传播模型确定传播模型 输入基站工程参数输入基站工程参数 覆盖效果预测图覆盖效果预测图 覆盖预测 2.6 asset 规划软件规划软件 u数字化地图的数据 u数字化地图的精度 l 城区宏蜂窝20m精度 l 微蜂窝预测选5m精度 l 郊区农村50m/100m精度 l 数字高程模型dem l 地物覆盖模型dom l 线状地物模型ldm l 建筑物矢量模型bdm 2.7 频率计划频率计划 信道间隔：信道间隔

22、： 200khz 1710 178518051880 双工距离双工距离 : 95 mhz 890915935960 双工距离双工距离 : 45 mhz gsm 900 : gsm 1800 : gsm系统频率资源 2.7 频率计划频率计划 l 传统的频率复用方式 4*3复用 l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） 2.7 频率计划频率计划 l 手工规划 l计算机辅助规划 频道组合a1b1c1d1a2b2c2d2a3b3c3d3 767778798081828384858687 888990919293949596979899 10010110210310

23、4105106107108109110111 112113114115116117118119120121122123 124 各频道组的 频道号 2.7 频率计划频率计划 l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 2.7 频率计划频率计划 ldtx l跳频跳频 l功率控制功率控制 干扰分析 2.8 参数设计参数设计 l小区参数设计小区参数设计 l位置区规划位置区规划 l信道配置信道配置 l相关参数相关参数 寻呼能力寻呼能力 位置更新周期位置更新周期 主要街道主要街道 lac分界分界 蜂窝小区蜂窝小区 lac1 lac2 lac3 2.8 参数设计参数设计 位置区规划

24、 公共控制信道公共控制信道 (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/9.6f tch/ 4.8f, h tch/ 2.4f, h 下行：pch agch 广播信道广播信道 (bch) 专用控制信道专用控制信道 (dch) 控制信道控制信道 小区广播信道小区广播信道 (cbch) 数据业务信道数据业务信道 (tch) 语音业务信道语音业务信道 (tch) 下行：cbch 2.8 参数设计参数设计 业务信道业务信道 逻辑信道划分 2.8 参数设计参数设计 l话音信道配置 l信令信道配置

25、 信道配置 u网络规划相关的无线参数 2.8 参数设计参数设计 l网络识别参数 l系统控制参数 l小区选择参数 l网络功能参数 2.9 文档制作文档制作 l 网络规划报告 l 工程参数总表 l 工程设计文件 问题问题 l站址选择要注意的要点？ l链路预算的基本原则是什么？ l天线选择的注意事项 l规划软件的作用是什么？ 解答解答 l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 l上下行平衡 l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 l规划软件可做覆盖预测、干扰分析、邻区 规划、容量规划等 u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 网络规划的难度网络规划的难度 小结小结 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。 majpjmvcyzj21hlfrvy96dv02lppfygxus7iymzkyemz0kgeyzs3bplckyh1lt4ek7cxmux3ijoysoer7zuavwygz4epzruirvpmzzvntf1xzw5oswsxotfaejnocmfe1lzgnn1