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文档简介

1、工程技术人员基本理论知识培训基本理论知识&室内覆盖工程建设原则武汉虹信通信技术有限责任公司工程服务部3G 主要技术和比较 错误!未指定书签。1. 第三代移动通信的提出 错误!未指定书签。2. 2000 的目标、要求 错误!未指定书签。3. 3G 主要特点 错误!未指定书签。4. 技术提案 错误!未指定书签。5. 三种主要技术体制比较 错误!未指定书签。5.1 、技术体制 错 误!未指定书签。5.2 、2000 技术体制 错 误!未指定书签。5.3 、技术体制 错 误!未指定书签。6. 三种主流标准的比较 错误!未指定书签。6.1 、与 2000 错 误!未指定书签。6.2 、 错误!未

2、指定书签。7. 3G 商用化网络的情况 错误!未指定书签。8. 我国第三代公众移动通信系统频率规划 错误!未指定书签。3G ()基本原理 错误!未指定书签。1. 网络演进线路 错误!未指定书签。2. 的网络单元构成 错误!未指定书签。3. 关键技术 错误!未指定书签。4. 3G 业务分类 错误!未指定书签。3G ()工程实施原则 错误!未指定书签。1. 技术特点 错误!未指定书签。1.1 、采用码资源区分信道 错 误!未指定书签。1.2 、是自干扰系统 错 误!未指定书签。1.3 、可提供多速率多类型的业务服务 错误!未指定书签。1.4 、系统的容量体现为软容量的特性 错 误!未指定书签。2.

3、 无线网络规划原则 错误!未指定书签。3. 工程实施原则 错误!未指定书签。3.1 、分布系统的共用 错 误!未指定书签。3.2 、天线的布放 错 误!未指定书签。3.3 、电梯覆盖的改造 错 误!未指定书签。3G ()方案设计指导 错误!未指定书签。系统室内覆盖建设要点 错误!未指定书签。1. 覆盖区域的划分 错 误!未指定书签。2. 不同业务对信号强度和信号质量的要求 错误!未指定书签。3. 话务量分析 错 误!未指定书签。4. 切换 错误!未指定书签。5. 频率规划 错 误!未指定书签。6. 天线功率输出要求 错 误!未指定书签。7. 室内覆盖设计标准 错 误!未指定书签。8. 干扰(需

4、要合路器有足够的隔离度) 错误!未指定书签。9. 直放站的使用原则 错 误!未指定书签。3G 主要技术和比较1. 第三代移动通信的提出2000是第三代移动通信系统(3G)的统称第三代移动通信系统最早由国际电信联盟() 1985 年提 出,考虑到该系统将于 2000 年左右进入商用市场,工作的频段在 2000,且最高业务速率为 2000,故于 1996 年正式 更名为 2000( 2000)第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、 高质量多媒体业务, 能实现全球无缝覆盖, 具有全球漫游能力,与固定网络相兼容,并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进 行任何种类通信的通信系统1985 年提出Fut

5、ure Public Land Mobile1996 年正式更名为 2000Mobile欧洲称Mobile2. 2000 的目标、要求全球统一频段、统一标准、全球无缝覆盖高频谱效率高服务质量,高保密性能提供多媒体业务,速度最高到 2室内环境至少 2室内外步行环境至少 384室外车辆运动中至少 144卫星移动环境至少 9.6易于第二代系统的过渡、演进终端价格低3. 3G 主要特点支持移动多媒体业务宽带技术高频谱效率从电路交换到分组交换高保密性 全球范围无缝漫游系统 微蜂窝结构4. 技术提案第 8研究组的 8/1任务组负责推进 2000无线电传输技术的评估、 融合工作。至 1998年9月, 提案包

6、括对(移动卫星业务)在内多达16个,它们基本来自 2000的 16个评估组成员,包括:(1) (欧洲)(2) (欧洲)(3) 2000(美国)(4) 136 (美国)(5) (美国)(6) (美国)(7) (日本)(8) (中国)(9) (同步)(韩国)(10) (异步)(韩国)(11) 卫星系统(12) 的宽带卫星系统(13) 混合宽带卫星系统(14) 全球通信公司的(15) 的卫星系统(16) 公司的卫星系统其中前 10种为 2000地面系统提案,后 6种反映了将(卫星移动通信业务)纳入 2000的努力。提案充分反映了很多国家对 2000 未来制式确定的关心与力争施加有效影响的基本愿望。

7、但从市场基础、后向兼容及总体特征看,欧洲的 及美国 2000这两个提案,最具竞争力。由欧洲标准化组织 3(3 )所制定,受全球标准化组织、设备制造商、器件供应商、 运营商的广泛支持,将成为未来3G 的主流体制。2000体制是基于 95的标准基础上提出的 3G 标准,目前其标准化工作由 32来完成。 标准由中国无线通信标准组织提出,目前已经融合到了 3 关于的相关规范中。5. 三种主要技术体制比较5.1 、技术体制 核心网基于网络的演进,保持与网络的兼容性。 核心网络可以基于、和技术,并向全的网络结构演进。 核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分,分别完成电路型业务和分组型业务。 基于技术,统一

8、处理语音和分组业务,并向方向发展。 技术和隧道技术是体制移动性管理机制的核心。空中接口特性如下:(1) 空中接口:采用;(2) 信号带宽: 5;(3) 码片速率: 3.84;(4) 语音编码:语音编码;(5) 同步方式:支持同步 /异步基站运营模式;(6) 功率控制:上下行闭环加外环功率控制方式;(7) 发射分集方式:下行包括开环发射分集和闭环发射分集,提高的接收性能;开环发射分 集又包括空时发射分集( )和时分发射分集( );而闭环发射分集也包括两种模式; 发射分集是可选项;(8) 解调方式:导频辅助的相干解调方式,提高解调性能;(9) 编码方式:卷积码和码的编码方式;(10) 调制方式:上

9、行和下行调制方式。5.2 、 2000技术体制2000体制是基于95的标准基础上提出的3G标准,目前其标准化工作由 32来完成。电路域继承 2G 95 网络,引入以为基本架构的业务平台。分组域是基于 技术的分组网络。无线接入网以交换机为平台,提供丰富的适配层接口。空中接口特性如下:(1) 空中接口:采用 2000 ,兼容 95; 信号带宽:NX 1.25 (N = 1,3,6,9,12);(3) 码片速率:N X 1.2288;(4) 语音编码: 813k 或 8k 语音编码;(5) 同步方式:基站需要同步方式运行;(6) 功率控制:上下行闭环加外环功率控制方式;(7) 发射分集方式:下行可以

10、采用正交发射分集()和空时扩展分集( )提高信道的抗衰落能力,改善了下行信道的信号质量;(8) 解调方式:上行采用导频辅助的相干解调方式,提高了解调性能;(9) 编码方式:采用卷积码和码的编码方式;(10) 调制方式:上行和下行调制方式。5.3 、技术体制标准由中国无线通信标准组织提出,目前已经融合到了3关于的相关规范中。核心网基于网络的演进,保持与网络的兼容性。核心网络可以基于、和技术,并向全的网络结构演进。 核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分,分别完成电路型业务和分组型业务。 基于技术,统一处理语音和分组业务,并向方向发展。技术和隧道技术是体制移动性管理机制的核心。空中接口采用。6.

11、三种主流标准的比较虽然 2000、和同属 3G 的主流技术标准, 但是仍然可以将其分为两类: 2000 、并作一类, 则和前两者分开讨论。之所以可以这样做,是因为在技术上 2000 和是的标准,而则是一个 标准。6.1、与 2000和 2000 都满足 2000 提出的全部技术要求, 包括支持高比特率多媒体业务、 分组数据和 接入等。这两种系统的无线传输技术均基于作为多用户接入技术,单就技术来说,和 2000 在技术先进性和发展成熟度上各具优势,但总体来看,似乎更胜一筹,以下是相对 2000 的 一些优势所在:(1) 使用的带宽和码片速率 (3.84)是 2000 1x 演进家族的三倍以上,

12、因而能提供更大的多 路径分集、 更高的中继增益和更小的信号开销。 此外, 更高的码片速率也改善了接收机解决 多径效应的能力。(2) 在小区站点同步方面的设计是使用异步基站,而 2000 基站则通常通过实现同步, 这将造成室内和城市小区 (采用室内天线 ) 部署的困难。(3) 由于支持 1的接入系统采用共享时分复用下行链路,它具有固定时隙,因此 2000 物 理层兼容性较差。(4) 较 2000 能够更加灵活地处理话音和数据混合业务。(5) 进行功率控制的频率几乎是 2000 的两倍,达到每秒 1500 次(1.5),因而能保证更好 的信号质量,并支持更多的用户。(6) 2000 的导频信道大约

13、需要下行链路总传输功率的20%,相比之下只需要约 10%,因而可以节省更多的公用信道的开销。(7) 为支持基于的业务而部署的所有业务(如计费、安全、漫游等 )也支持业务,而为了完善新的数据 /话音网络, 2000 1x 必须添加额外的网元或进行功能的升级。(8) 在混合话音和数据流量方面,的系统性能比 2000 也表现得更加出色。 因此,从技术的角度来讲, 具备一定优势, 各家电信企业也因此更加倾向于采用该标准。 另外,在传统网络基础和市场推广上,占据着更大的优势。由于全球移动系统有 85% 都在用的系统,而向 3G 过渡的最佳途径就是历经演进到,所以传统网络上的绝对优势使得 2000 难以对

14、望其项背。6.2、与和 2000 相比,具有如下的特点和优势:(1)频谱利用率高:采用方式和和的多址技术,在传输中很容易针对不同类型的业务设 置上、下行链路转换点,因而可以使总的频谱效率更高。支持多种通信接口:同时满足、A、多种接口要求,基站子系统既可作为 2G和2.5G 的基站的扩容, 又可作为 3G 网中的基站子系统, 能同时兼顾现在的需求和未来长远的发展。(3) 频谱灵活性强: 第三代移动通信系统频谱灵活性强, 仅需单一 1.6M 的频带就可提供 速率达 2M 的 3G 业务需求,而且非常适合非对称业务的传输。(4) 系统性能稳定:收发在同一频段上,上行链路和下行链路的无线环境一致性很好

15、, 更适合使用新兴的 "智能天线 "技术;利用了和结合的多址方式, 更利于联合检测技术的采用, 这些技术都能减少了干扰,提高系统的性能稳定性。(5) 与传统系统兼容性好:支持现存的覆盖结构,信令协议可以后向兼容,网络不必引 入新的呼叫模式,能够实现从现存的通信系统到下一代移动通信系统的平滑过渡。(6) 系统设备成本低上下行工作于同一频率,对称的电波传播特性使之便于利用智能天 线等新技术,这也可达到降低成本的目的;在无线基站方面,的设备成本也比较低。(7) 支持与传统系统间的切换功能技术支持多载波直接扩频系统,可以再利用现有的框 架设备、小区规划、操作系统、账单系统等,在所有

16、环境下支持对称或不对称的数据速率。三种主要技术体制比较制式2000采用国家欧洲、日本美国、韩国厂中国继承基础窄带预计试用期日本2001年韩国2000年底冋步方式n异步同步异步码片速率3.84NX 1.22881.28信号带宽5NX 1.251.6空中接口2000兼容95核心网41截止到2004年10月底,全球共颁发了 135张3G许可证,其中包括加拿大的 5张3G 许可证。但是由于一些国家已获得许可证的某些公司因种种原因将许可证退还给了政府。所以,实际由公司持有的有效 3G许可证只有131张。在这131张3G许可证中,选择的有122 个运营商,选2000的有3家运营商,另外还有加拿大的 5张和

17、澳大利亚的 公司的系统。7. 3G商用化网络的情况截至2004年10月,全球共有156个3G网络商用(一和1X分别计算)。10月欧洲和 美洲又有新的商用网络出现。截至2004年10月,全球已有49个网络提供商用业务。(注:同一家公司在不同国家推 出的商用网络分别计算)。芬兰最大的电信运营商公司于 10月12日正式开通了首个全国性 网络。此外,荷兰的继 2004年7月推出了基于数据卡的业务后,又于10月11日推出了基于手机的大众业务。同期,全球12个国家的15个2000 1X网络开始商用,其中韩国的运营商对发展起了非常重要的推动作用,目前从终端到系统,从芯片到测试仪表,都已经形成了成熟的产业链。

18、 尽管继续稳步发展,但目前在2核心频段还没有商用网络。10月新推出了两个商用网络:于2004年10月27日在巴西柏拉纳州的库里提巴开通了国内首个采用了摩托罗拉设备的商用网络。罗马尼亚的也在10月26日开通了商用网络。此外,越南的计划于2004年12首先在越南推出业务(见表 1)。下表是全球商用网络情况|客司15200410月刘日VIVO巴西20010268TcltAobil舁马尼亚152004年9月5日Pelephone Coaaunicat ions以色列1220049 月 2日Verizon Wireless Puerto Rico112004年9月 2ESnactCaoL FCS10列飙

19、年3月2日9如OQ年6月15日ACS Wireless82004643Bell South Cuatejnala1 |L2005112801KDDI2003年10月】日Verizcn&2汕海?月站日亚太霓颈无堆通fl中国台清42怕3年丁月四西PF tfirtlfrss Ittdnssia印用32005*1月鮎日Vesper巴西2酣02年明5日K7F120021月羽日SKT8. 我国第三代公众移动通信系统频率规划主要工作频段:频分双工()方式: 1920 1980/2110 2170;时分双工()方式: 1880 1920、2010 2025。补充工作频率:频分双工()方式: 1755

20、1785/ 1850 1880;时分双工()方式:2300 2400,与无线电定位业务共用,均为主要业务,共用标准另行制卫星移动通信系统工作频段:1980 - 2010/ 2170 -2200。3G ()基本原理1. 网络演进线路3版本(R99)?R99版本?核心网基于? 与不同的无线接入引入了一套新的空中接口标准,运用了新的无线接口技术,即技术,引入了适于分组数据传输的协议和机制,数据速率可支持144, 384及23版本(R4)? 和R99无线侧基本一样? 核心网变化较大:域控制和数据分离增加了? 支持电路域多媒体消息业务3版本(R5)? 3 5将完成对多媒体子系统()的定义,如路由选取以及

21、多媒体会话的主要部分。5的完成将为转向全网络的运营商提供一个开始建设的依据?5计划的主要特性有:中的传输、高速下行分组数据业务的接入()、混合/、支持增强功能、对/的无线资源管理的优化、定位增强功能、相同域内不同节点与多 个核心网节点的连接以及其它原有5的功能R99 R4、R5 关系原则上R99的规范是R4规范集的一个子集, 若在R99中增加新的特征,就把它升级到 R4。同样R4规范集是R5规范集的子集,若在 R4中增加了新的特征就把它升级到 R5。按 计划R4要在2001年3月完成,R5要在2001年12月完成2. 的网络单元构成是用户终端设备,它主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模

22、块以及应用层软 件模块等。包括两部分:()提供应用和服务;()提供用户身份识别。(陆地无线接入网)分为(基站)和(无线网络控制器)两部分。包括无线收发信机和基带处理部件。通过标准的接口与互连,主要完成接口物理层协议 的处理。() 是无线网络控制器,主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并和无线资源管理等功 能。( ,核心网)负责与其他网络的连接和对的通信和管理。( 外部网络 )外部网络可以分为两类:电路交换网络( ):提供电路交换的连接;分组交换网络( ):提供数据包的连接服务。系统主要接口如下:1. 接口接口是卡和之间的电气接口,接口采用标准接口。2. 接口接口是的无线接口。 通过接口接入到

23、系统的固定网络部分, 可以说接口是系统中最重要 的开放接口。3. 接口接口是连接和的接口。类似于系统的 A接口和接口。接口是一个开放的标准接口。这也 使通过接口相连接的与可以分别由不同的设备制造商提供。4. 接口接口是连接之间的接口。 接口是系统特有的接口, 用于对中移动台的移动管理。 比如在 不同的之间进行软切换时,移动台所有数据都是通过接口从正在工作的传到候选。是开放的标准接口。5. 接口接口是连接B与的接口,接口也是一个开放的标准接口。这也使通过接口相连接的与 B可以分别由不同的设备制造商提供。3. 关键技术多用户检测在蜂窝移动码分多址通信中,干扰大致分为三种类型:加性白噪声、多径干扰、

24、多址干 扰。当小区同时使用的用户数较多时,多址干扰时最主要的干扰。在系统中, 引入了多用户检测技术, 它是引用信息论并通过严格的理论分析后提出的一 种新型抗多址技术, 而且通过多用户检测既可以抗多址干扰, 又可以抵抗远近效应和多径干 扰。多用户检测器的主要优点是消除或减弱多址干扰的有效手段;是消除或减弱多径干扰的有效手段;是消除或减弱远近效应的有效手段;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步理想所带来的消极影响; 改善系统性能,提供系统容量,增大小区覆盖面积。多用户检测器的主要缺点大大增加系统设备的复杂度;增加系统时延,特别是当采用自适应算法并对于扩频码较长的系统更是如此;

25、多用户检测一般需要知道用户扩频码的主要特征参量, 这对于实际的多径时 变信道则不是一件容易的事, 它需要通过不停的信道估计来实现, 而且估值 的精度将直接影响多用户检测器的性能。接收机在扩频系统中,信道带宽远远大于信道平坦衰落带宽。不同于传统的调制技术 需要用均衡算法来消除相邻符号间的码间干扰, 扩频码在选择时就要求它有很 好的自相关特性。这样,在无线信道中出现的时延扩展就可以被看作只是被传 信号的再次传送。由于在多径信号中含有可以利用的信息, 所以接收机可以通过合并多径信号来 改善接收信号的信噪比。 其实接收机通过多个相关检测器接收多径信号的各路 信号,并把它们合并在一起。接收机的理论基础就

26、是:当传播时延超过一个码 片周期时,多径信号实际上可被看作是互不相关的。对于多个接收机天线分集接收而言,接收机既可以接收来自同一天线的多径, 也可以接收来自不同天线的多径。 可以把使用多个接收天线接收的信号当作从 一个单一的天线中收到的多径信号:只要给天线另外加上指峰,这样就可以接 收和利用来自多径和多天线的全部能量。分集接收无线信道是随机时变信道, 其中的衰落特性会降低系统的性能。 为了对抗衰落, 可以采用多址措施,如信道编码技术和扩频技术等。分集接收技术是明显有效 而且经济的抗衰落技术。无线信道中接收的信号是到达接收机的多径分量的合成, 分集就是指在接收端 同时获得几个不同路径的信号,将这

27、些信号适当合并成总的接收信号,就能够 大大减少衰落的影响。互相独立或者基本独立的一些接收信号,一般可以利用不同路径或者不同频 率、不同角度、不同极化等接收手段来获取。分集接收方式空间分集: 在接收或者发射端假设几幅天线, 各天线的位置间要求有足够的间距 (一 般在 10个信号波长以上),以保证各天线上发射或者获得的信号基本信号独立。频率分集:用多个不同的载频传送同样的信息,如果各载频的频差间隔比较远,其 频差超过信道相关带宽,则各载波传输的信号也相互不相关。角度分集: 利用天线波束指向不同使信号不相关的原理构成的一种分集方法。 例如, 在微波面天线上设置若干各照射器,产生相关性很小的几个波束。

28、极化分集:分别接收水平和垂直极化波形成的分集方法。其他的分集方法还有时间分集, 是利用不同时间上传播的信号的不相关性进行合并。 分集方法相互不是排斥的,实际使用中可以组合。总的来说,采用分集接收方法对无线信号接收效果的改善非常明显,在我们的设计 工作中,有效地利用分集技术可以极大地提高系统抗无线信道衰落的性能。()在现有的几种数字蜂窝系统中,无论对于话音还是数据业务,采用的多是2或4电平的调整方案。对于低速率的话音业务而言,这种调制方式是可以满足要求的。第三 代系统将为移动用户提供网络和多媒体业务,因此对于数据量越来越大而对实时性 要求较低的数据业务而言,如何充分利用信道资源,尽可能的提高频带

29、效率就成了 移动通信系统设计中一个重要的课题。目前,的研究主要集中在三个方面:一种是基于自适应调制的方案;一种是基于反 馈重传()的方案;一种是上述两种方案与其他技术的结合,这些技术包括、0、等。由于在第三代移动通信系统中,对于多媒体等数据业务的要求越来越高,因此 对系统的数据业务传输效率和可靠性都提出了更高的要求。因此,作为数据传输的 重要解决方案之一将受到高度的重视。多载波设计在频率资源允许的情况下, 可以通过增加载频提高系统容量。 支持多载波技术, 支持有 效的频率间切换, 并且两个载波之间可以平衡负载, 增大每个站点的容量, 这是提高网络容 量最有效的方法, 并且对网络的影响很小。 从

30、现有技术上看, 几个载波之间共享一个功率放 大器也是可能的。 两个载波共享一个功率放大器是功率放大器最有效的使用方法, 因为负载 可以在两个载波之间进行划分。多载频设计时要注意的的几个问题要优化硬切换以减少掉话的危险;避免多载波基站孤立,应在一群小区中实施多载波以减少硬切换;避免使高话务小区成为硬切换发生的边界小区;载波之间的负载均衡问题。考虑到上述问题, 在引入第二载波时最好能够使其在一定范围内形成连续覆 盖,并通过算法的合理设置减少硬切换,实现载波间的负载均衡。智能天线智能天线采用空分复用()方式,利用信号在传播路径方向上的差别,将时延 扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低,将同频率、

31、同时隙信号区别开 来,和其他复用技术结合,最大限度地有效利用频谱资源。基站智能天线是一种有多个天线单元组成的阵列天线, 通过调节各单元信号的 加权幅度和相位,改变阵列的方向图,从而抑制干扰,提高信噪比,它可以自 动测出用户方向,将波束指向用户,实现波束跟用户走。根据其工作方式可将智能天线系统划分为两类:预多波束或切换波束( )系 统和自适应阵列( )系统。使用智能天线可以带来如下好处:高速率用户带来很大的干扰,动态调整的智能天线阵列的波束跟踪高速率用户,起 到空间隔离、消除干扰的作用;动态调整的智能天线阵列的性能优于固定的多波束 天线增加系统容量;增加覆盖范围,改善建筑物中和高速运动时的信号接

32、收质量;提高信号接收质量,降低掉话率,提高语音质量;减少发射功率,延长移动台电池寿命;提高系统设计时的灵活性。智能天线对抑制干扰有明显的作用, 3G 标准指出智能天线应用要求, 改善网络容量 和性能,技术上考虑 “聚集波束 ”,“自适应波束形成 ”以及 “波束切换 ”。4. 3G 业务分类基本电信业务,包括语音业务、紧急呼叫业务、短消息业务; 补充业务,与定义的补充业务相同; 承载业务,包括电路型承载业务和分组型承载业务; 智能业务,从系统继承的基于机制的智能网业务; 位置业务,与位置信息相关的业务,如分区计费、移动黄页、紧急定位等; 多媒体业务, 包括电路型实时多媒体业务、 分组型实时多媒体

33、业务、 非实时存贮转发型 多媒体消息业务等。以上只是大致分类,实际上这些业务类之间可能有交叉。3G () 工程实施原则1. 技术特点1.1 、采用码资源区分信道系统中每个载频内的所有用户共享频率、时间和功率资源,用特征码(扰码和信道码) 对信号作统计处理来区分信道,也即通常所说的码分多址技术。系统中的一个信道不会单独占有一个频道或一个时间段, 信道发送时依照特征码的规律 发送信号序列, 接收端将接收到的信号用相同特征码规律进行统计计算。 如果选取的特征码 有较好的自相关和互相关特性,则存在本信道信号时,统计结果将表现为一个很高的峰值, 其他信道的信号影响被成倍衰减。用这样的方法就可区分系统中不

34、同的信道。所以在 中无 需作频率规划,取而代之的是特征码的规划。的一个信道由三个部分组成(数据流,信道码序列,扰码序列)。不同信道的信道码 和扰码至少有一个不同, 对于下行信道小区间使用不同的扰码作小区区分, 小区内的信道则 由不同的信道码作区分,因此为了保证小区间的隔离,相邻的小区是禁止使用相同的扰码, 这在规划中值得注意。上行信道由于使用的码资源丰富,每个用户的扰码都不一样。系统由于采用的是码分多址和 的调制技术,频谱利用率比模拟系统和 系统高。在相 同的条件下能承载的用户数也大大增加。1.2 、是自干扰系统由于 系统各信道共享频率、时间和功率资源,信道间的隔离完全由特征码的统计特性和,而

35、的正交性来实现。遗憾的是,特征码的正交性并不理想,造成系统的信道隔离不如 且使用的信道越多, 其他信道信号对本信道的干扰就越强。 所以必须在满足链路质量要求的 前提下要用尽可能低的发射功率。这也使得 的功率规划成为其网络规划的一个重要内容。导频污染在网络中, 导频污染是经常遇到的问题, 导频污染的主要现象是没有主导小区。 如果在 低于主导频值的一定范围内 (通过设置软切换窗大小来确定) 有多于激活集个数的导频数存 在,就认为存在导频污染。导频污染增加了网络干扰,降低了网络容量。导频污染存在的原因有以下几种:小区覆盖不合理, 存在过区覆盖。 可通过调整基站位置、 天线高度和下倾角等小区的无 线参

36、数来解决。基站小区的导频功率设置较大。 可根据小区负荷进行调整, 但导频也不能过小, 否则不 利于吸收业务。特殊的地理环境造成无主服务区。可通过增加基站或直放站等手段来解决。1.3 、可提供多速率多类型的业务服务系统可为用户提供灵活、 广泛的多种类型的业务, 这是 的一个重要的特点。 不同的传 播环境下, 系统要求达到不同的传输速率目标值,如在高速移动中可达 144 ,在步行情况 下达384 ,在室内环境下达 2 。 系统支持可变速率业务、 混合业务、 高速数据分组业务 (多 媒体等);还支持上、下行速率不对称的业务(上网等);并且为考虑到以后业务发展的要 求,同时提供足够大的容量和灵活的速率

37、匹配方法的数据承载能力。 为了描述以上不同业务 的业务质量,系统规定了如数据率、误码率、传输时延时延抖动等等参数。总而言之,在 系统中,使用单一的爱尔兰模型无法准确地描述用户的业务需求,因此 我们要采用更复杂的业务模型。3G业务分类基本电信业务,包括语音业务、紧急呼叫业务、短消息业务;补充业务,与定义的补充业务相同;承载业务,包括电路型承载业务和分组型承载业务;智能业务,从系统继承的基于机制的智能网业务;位置业务,与位置信息相关的业务,如分区计费、移动黄页、紧急定位等;多媒体业务, 包括电路型实时多媒体业务、 分组型实时多媒体业务、 非实时存贮转发型 多媒体消息业务等。以上只是大致分类,实际上

38、这些业务类之间可能有交叉。的主要业务按不同承载类型和速率可分为:12.2K64K64K128K144K384K1.4、系统的容量体现为软容量的特性系统的容量是指系统能提供的可供同时通信的最大用户数。系统的容量要用硬容量和软容量两方面同时衡量。硬容量是B为每个小区分配的信道数目限制(由基带通道数和频率资源决定),这与二代系统相同,它决定每个小区最大可同时处理多少个用户的通信。软容量限制源于 的自干扰特性和对多种业务支持的特性。系统会为了减少干扰。保证 业务质量而拒绝新的用户接入;在同样情况下,系统可能会拒绝高速业务而允许占用资源少 的低速业务申请;在网络繁忙时,降低某种业务质量要求而减少资源占用

39、;这些都要用系统软容量来表示。结果导致因干扰或功率受限而允许的接入用户数或总的数据吞吐率是不固定 的而与无线环境、业务构成和比例密切相关。随着技术的发展,系统的处理能力已不是容量的瓶颈,而软容量最终决定了系统的能力。软容量给运营商带来的好处是,可在一定限度内,对业务质量和系统容量作均衡,可按最大经济效益动态调整各种业务的比例。但另一方面,软容量却给网络规划时的容量规划带来了困难,在 系统中,怎样作容量规划,可以说是整个规划中最困难的一步。2. 无线网络规划原则系统的无线网络规划是在小区的容量和覆盖两者间求得最佳点系统无线网络规划要在容量、覆盖、不同服务质量三者间寻求最佳点厶叫已)? P:设备最

40、大允许功率(手机最大功率或基站最大功率)?:底噪(N为连接数而不是用户数)? L:链路损耗? I :其他干扰N?总负荷:J J W!R?单业务负荷:提高发射功率不能无限期地扩大小区的有效范围或容量(对网络来说两者是同义词)。 当网的发射功率提高一倍时,小区的容量只增加百分之十。发射功率的提高虽然增大了小区的有效范围,但是为满足远程手机用户的需要,必须超比例地增加发射功率,这必然影响到其他手机用户的通话质量。网络与网络相比,还有其它一系列不同之处。网络用分区的方法解决容量问题。当一个小区的业务量过大时,该小区将分成多个扇区,并增加相应的天线。这种方法虽然也可用于 网络,但效果不大。一方面,小区覆

41、盖范围的改变会导致远近效应问题;另一方面,相互重 叠的扇区因为使用同一频率而彼此产生干扰。在系统中,多径传播已不再成为消极因素,而是理想的结果。因为接收机能将时延至少为1 (网络数据传输率为3.84,即10.26微秒,相当于78米)的信号组合成有效信号。此外,网络还使用所谓的软切换。在这种情况下,一个手 机用户可以同时分派给多个基站。这种方式解决了网络信号的波动,但加大了网络的业务量, 因为每个软传统的模型已不再适用。与第二代传统的网络相比, 网络有许多不同之处。 尤其值得一提的是,网络能异步运行, 这就导致了传输信道的“非正交性让”。3. 工程实施原则由于中国移动的2G室内分布系统已经相当完

42、善,所以在建设室内覆盖系统时,几乎所 有的建筑物都会遇到和 2G室内分布系统共用的问题。即使对于3G网络开通之后建成的大楼, 也必然会建设2G的室内覆盖,所以和2G共用分布系统的问题十分重要。从不同运营商与设 备供应商在全国几个大型城市建设的试验网和室内分布系统改造试点工程的测试结果上了 解,与共用室内分布系统是可行的。因此我们认为在需要建3G室内分布系统的场所,如果已有2G室内分布系统,则优先考虑共用 2G室内分布系统,以便尽可能地节省投资。3G和2G共用室内分布系统时,主要采取原系统信号馈入点处加装合路器来实现多系 统的共享。如果决定在建设3G室内覆盖要和2G共用室内分布系统时, 应该坚持

43、以下原则:确保原有网络(主要是)在改造后仍能达到覆盖要求;尽量利用原分布系统的设备和器件,控制改造成本;兼容所有中国移动通信体制:900、1800、(2频段卜,增加新的系统简单方便。3.1、分布系统的共用与无源分布系统的共用对于覆盖面积较小或者结构简单的无源覆盖系统,考虑直接共用整个室内分布。前期需要通过理论计算和分析原分布系统是否能够达到3G系统的功率配置要求,如有必要可以考虑适当调整干线并对天线的数量和位置做相应调整,以满足3G系统的覆盖要求。无源室内分布系统的共用示意图如下所示:与有源分布系统的共用如果原室内分布系统采用了有源设备(如干线放大器、光纤直放站等),因为这些设备基本都有选频模

44、块,所以都不能供3G系统使用。对于这一类型的室内分布系统,建议新建一套3G室内分布系统的主干线,只是共用整个分布系统末端的无源部分。共用方式如下图所示:WCDMA GSM这种改造方式需要重复建设一套干线,因此可以合理分配系统功率,但是施工难度较大。建议在覆盖要求高、容易走线的场所使用。还有一些建筑物可能会因为弱电井要供太多系统使用,造成新增线路困难的状况,这 时候可以考虑使用下图所示共用方式。WCDMA GSM双频合路器WCDMA GSM WCDMA GSM双频合路器双频合路器rd天馈系统这种改造方式可以避免重复走线,减小施工难度,但是需要增加双频合路器。建议在信源离覆盖区较远、增加新线路施工

45、难度大的场所使用。3.2、天线的布放以下是全向天线对不同制式电信号的传播模测结果,可供实际工程参考:天花板、_丿发射天线天线性能指标:频率范围:824-9601710-2500:<1.5:23M1.5M1.5M1.5M1.5M地面地面2M2M终端在不同位置接收到信号强度的统计结杲:发射天线入口电平终端接收信号强度-5()0()5()10()距离发射天线2M ()-50.11-48.44-31.17-33.20距离发射天线2M ()-58.25-53.84-52.26-40.30距离发射天线4M ()-51.78-64.04-39.69-43.42距离发射天线4M ()-61.76-51.

46、55-51.05-50.54距离发射天线6M ()-57.53-52.09-48.58-46.08距离发射天线6M ()-60.08-61.14-61.22-57.96距离发射天线8M ()-52.35-54.58-52.14-41.95距离发射天线8M ()-64.35-57.42-50.73-51.59距离发射天线10M ()-57.93-57.37-59.80-42.65距离发射天线10M ()-68.63-66.39-65.99-52.33由上表我们可以发现,在相同输入功率条件下,同一个天线的有效覆盖范围内,信号覆盖能力较信号若10左右,如果共用原分布系统,可能需要对原系统的天线数量和

47、位置作更 改,增加的天线建议从原线路上用功分器(或耦合器)新分一路信号出来,虽然原天线的入口功率加少了 3 (用二功分器),但是从测试结果看增加的天线可以覆盖更多的区域并且有 更好的覆盖效果。3.3、电梯覆盖的改造八木天线由于增益高、方向性好、价格适中被广泛用于室内分布系统中对电梯的覆盖, 特别是900系统(平均每副天线可覆盖 7层,有很高的性价比)使用最多。但受自身结构特点的限制,八木天线不能在8852500的宽频段内工作(衰减量太大,失去高增益的优势) 所以进行改造项目时必须采取有效措施保证双网信号正常覆盖。可采取的方案有:1. 加装频段的八木天线;2. 将原八木天线更换为支持885250

48、0的板状天线并重新规划天线点位和功率分配;3. 如原电梯覆盖系统为采用吸顶天线在电梯厅进行覆盖,则一般只需更换吸顶天线即可。 不过这种覆盖方式存在的问题是可能效果不会太理想,根据实际工程经验,这种覆盖方 式如果功率分配不当可能造成用户出、入电梯时的频繁切换和掉话。4. 泄漏电缆覆盖方式虽然信号覆盖均匀,但是信号强度普遍较弱;并且施工难度和材料成 本较高,一般很少使用。重点推荐用支持8852500的板状天线对电梯做专项覆盖的方式。这种方式下,由于平板天线的增益有限,一般只能覆盖45层(w 20m)的距离;考虑到不同电梯轿箱对信号的损耗,并结合实际工程经验,用于电梯覆盖的定向天线入口导频功率在5左

49、右即可满足轿厢内信号强度大于-90的覆盖要求。3G ()方案设计指导系统室内覆盖建设要点1. 覆盖区域的划分3G 室内分布系统的设置原则是满足市区大型建筑物及重要地域话务分布的要求。根据 对市区大型建筑物或重要地域室内用户数量的估计及对覆盖区的要求, 一般优先考虑如下用 户集中、人口密集的大型建筑或重要地域:1)高档商务写字楼、酒店内及公共区域;2)人员集中、知名度高的办公写字楼;3)大型展馆、娱乐餐饮场所、机场车站等交通枢纽楼及交易会所等重要公共场所;4)面积大、人流量大、经济情况好的商场、超市等;5)地铁、隧道、地下商场、停车场等。系统需要提供给用户如可视电话、 多媒体、 高速率下载等丰富

50、的业务类型, 但是高速率 意味着高容量的无线网络, 也意味着更高的服务质量和服务水平, 这又直接和网络建设的投 入相关联。 由于不同的用户群在不同的环境需要的服务不一样, 因此在整个网络规划时就有 必要按业务需求规划资源分配, 以节省前期投资, 并加快网络建设速度。 所以在网络建设方 案实施前, 需要对覆盖目标做详细的规划标准和所需要的服务等级, 一般可按人流量和业务 量分为:重要区域(人流量大、对数据业务要求高)次重要区域(人流量大,有少数数据业务需求)一般区域(人流量较大,主要考虑语音业务)非重点考虑的区域(如洗手间、储藏室等区域,人流量小,能提供基本的语音业务即可)。按照不同区域对业务需

51、求不同,需要提供的服务等级和规划目标可分为:重要区域:要求 12.2K、64K、384K的连续覆盖;次重要区域:要求 12.2K、64K、128K的连续覆盖;一般区域:要求12.2K、64K的连续覆盖,可以考虑补充64K业务;非重点考虑的区域:保证12.2K业务。2. 不同业务对信号强度和信号质量的要求导频导频与系统的下行负荷相关关,负荷越大,越差。当导频信号的大于-15时,终端能够进行解调。当导频信号的大于-12时,终端能够较好地接入。根据实际工程的测试结果看,系统提供的不同业务对信号强度、信号质量的要求不一样, 当无线环境较为简单 (导频数量少于3个)、且系统负载还远没有达到理论上的极限容

52、量时, 如果:导频功率一85、7,系统就能够很好保证 12.2K、64K、384K等主要业务;对于一般数据业务要求不高的区域,需保证提供12.2K、64K业务,可以考虑补充128K或64K业务,这种情况在导频功率 -90、12时即可保证;对于最基本的12.2K业务,导频功率 100、 15时基本都可以保证,在导频功率 120、-20还可以维持。3. 话务量分析以前的移动通信网(主要指)都是电路交换,换句话说是单业务模型,每个用户都在相同大小的信道上传送数据,这类网络可以很容易地使用爱尔兰B公式进行规划。而在系统中,这方面的统计变得较为复杂,因为该系统不仅有电路交换网络()提供的连接服务,还有分

53、组交换网络()提供的连接服务;同时存在的业务类型也是多种多样,例如话音、 视频电话、网页浏览等等,每种业务需要占用不同数量的网络资源,并且对信号质量的要 求也不一样,所以单纯的用爱尔兰来定义话务量已经变得不太切合实际。F表是试验工程中单小区所支持的不同业务类型容量测试结果:实际网络环境下的小区容量业务类型上行50%负载、下行75%负载冋时支持的用户数深圳试验上海实验12.2K59 6953 7564K685864K10 14一128K57144K一58384K2323在做网络规划及业务需求分析的时候,可以参考该表选取合适的信源。F表是试验工程中数据业务和话音业务的等效关系的测试结果:业务类型上

54、行等效12.2K用户个数下行等效12.2K用户个数深圳试验上海试验深圳试验上海试验0.79%1%0.79%1%64K0.50%8.6一10.8一1%一7.8一9.6 10.064K5%5.9一128K5%10.8一144K5%一9.3 10.0384K5%28.426.6 27.8F表是试验工程中单小区不同环境下允许接入64/384K的用户数:容许接入的 64384K个数下行最大负载40%50%1%125%2210%34从上表可以看出,当降低业务质量要求时,还可以提高一定系统容量。由于实际网络中可能同时提供 12.2K、64K、64K、 128K、 144K及384K业务, 为了尽可能准确的预计室内系统的业务需求量,我们建议在前期规划中,将语音业务和数据业务的需求分开考虑:域的业务;从上面测试结果可以发现,在相同负载和信号质量条件下,一个64K业务占用的系统资源大致相当于 8个12.2K业务需要的系统资源。所以在计算系统业务量时,可以将域的 业务需求先等效为 12.2K业务,然后用爱尔兰模型计算大致所需信道数。域的

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