移动通信网络规划优化技术

1、网络规划、优化概述网络规划、优化概述网络规划的基本原理和步骤网络规划的基本原理和步骤网络优化的基本原理和步骤网网络优化的基本原理和步骤网络优化的主要内容络优化的主要内容网络优化工程应用实例网络优化工程应用实例网络规划、优化概述网络规划、优化概述u网络规划的基本任务u网络优化的基本任务u网络规划与优化的关系u网络规划、优化的计算机平台工作站(三维地理数据 )服务器地理数据库用户数据库系统参数数据库扫描仪打印机绘图仪集线器测试数据 分析矢量化地图建立三维地理数据库建立网络规划 测试车139139测试数据采集测试手机网络优化系统硬件平台系统硬件平台macrocellmacrocellmicrocel

2、lmicrocellmicrocellmicrocellpicrocellpicrocell网络规划技术网络规划技术网络规划基本原理和步骤u准备网络规划数据u建立地理数据库u分析话务量分布u提出网络构成设想u基站布局研究u建立基站数据库u传播模型研究、场强预测网络规划基本原理和步骤u传播模型校正、无线覆盖区分析u邻区、切换边界区、服务小区调整u频率规划设计u干扰分析u接收质量预测u输出分析图表、报告准备网络规划数据u基站数据基站数据 站名、站号、站址、站型、功率、馈线损耗、双工器损耗、合路器损耗、接收机灵敏度等 所属BSC、MSC、BSCI、LAC、CI准备网络规划数据u天线数据天线数据 天线

3、高度、类型、水平角、垂直角、增益 天线方向图、分集增益、塔放等u频率规划数据频率规划数据 可用频带宽度、起始、终止频点号 禁用、保留信道、 BCCH 、TCH复用方式 跳频参数、站型 (如S3/2/1或O2) 准备网络规划数据u系统设计参数系统设计参数 系统设计容量、每用户忙时话务量 每信道承载话务量估算方法 F巴尔姆表F按时隙估算 用户分布状况、增长状况、经济状况 现网容量分布实际状况准备网络规划数据u系统设计参数系统设计参数 全网设计拥塞率、系统余量 覆盖区（市区、郊区、道路、农村）通信概率 (边缘或区域)u移动站参数移动站参数 手机功率、灵敏度 车载台功率、灵敏度、天馈线设计指标准备网络

4、规划数据u现网现网OMC网络下载数据网络下载数据 小区话务数据、每线话务量 切换切入、切出成功率、切换次数 小区拥塞率、掉话率、全网接通率 SDCCH、TCH资源可用率、拥塞率、掉话率、接通率等准备网络规划数据u地图数据地图数据 1：X万或大比例尺 (1：几千)测绘图 (带经纬度、比例尺)、行政区划分图、等高线测绘图 市区交通旅游图 (带比例尺、指南针) 地图定位信息 航片、卫片地图 数字化地图（Planet、EET、Mapinfo、DTMDAR等)建立地理数据库u扫描地图、图形预处理u定位地图、初始化地理数据库u利用矢量化地图工具或Mapinfo工具建立二维矢量化地图u数字化预处理后的地图，

5、直接生成三维地理数据库，节约网络规划设计成本建立地理数据库u转换多种数字地图格式，获得DOM、BDM、DEM、LDM层信息u利用航、卫片技术，建立高精度的BDM、DEM数据u实地采集建筑物、地物分布信息，建立和维护数据库建立数字化地图示例建立数字化地图示例分析话务量分布u话务量分布预测话务量分布预测 人口、工、农业产值、经济增长状况、城市发展近、中、远期规划、人均收入等u网上话务实时统计网上话务实时统计 小区话务分布、SDCCH、TCH资源可用率、每线话务量等话务分布提出网络构成设想u话务分布u站型分析u覆盖区范围统计u基站数估算u载频数估算u小区负载基站布局研究站址规划的站址规划的10个步骤

6、个步骤站址规划过程站址规划过程 第一步第一步 站址目标-覆盖-容量网络规划目标：密集市区50%的室内覆盖(街道上取-62dBm)市区95%的室外覆盖(街道上取-75dBm)郊区75%的室外覆盖(街道上取-85dBm )站址规划目标：密集市区达到2%的阻塞率一般市区达到5%的阻塞率 地区测试报告-地区类型-建筑物-人口-特殊环境站址规划过程站址规划过程 第二步第二步区域测试报告地区类型：市区接收电平：优良容量需要：150erl/km重要建筑物：八万人体育场道路：内环线和地铁一号线候选站址：华亭宾馆 八万人体育馆 E:121 。1523.4” N: 31 。2722.6” 在蜂窝网内寻找站址-坐标

7、轴分析-站址、电气特性-面积区分析-候选站址站址规划过程站址规划过程 第三步第三步候选区中心点坐标 E:121 。1523.4” N: 31 。2722.6”半径：300m天线高：30m已获取的站址-候选站址 ( A, B, C, )站址规划过程站址规划过程 第四步第四步站址候选：A. 高架及天线可能B. 架设小塔可能C. 是否靠近环心ABC 评估站址-覆盖-优点-干扰-站址考察-天线类型站址规划过程站址规划过程 第五步第五步 选择站址-价格-优先性-可取性-性价比-进度站址规划过程站址规划过程 第六步第六步 站址布局说明-天线类型-方向-高度-特殊需要站址规划过程站址规划过程 第七步第七步馈

8、线长100m电缆进入导管通信设备导入主视图俯视图 基站布局-布局平面图-可允许的电源布局站址规划过程站址规划过程 第八步第八步 参数设置-频率计划、邻区布局、新技术等。站址规划过程站址规划过程 第九步第九步 核实-覆盖区-测试接收质量-核实结果站址规划过程站址规划过程 第十步第十步建立基站数据库传播模型研究、场强预测u传播模型的适用范围 基站站距 天线高度 基站所在地形u选择合理的预测半径 Okumura 120km、walfisch 0.025kmu适当精度的地理数据库 20100m 或 5m传播模型校正、无线覆盖区分析u实测数据兼容u测试数据与预测数据的误差分析u传播模型校正 衰落特性法

9、数值叠代法 最小二乘法u预测精度总结模型校正示例无线覆盖区分析u小区覆盖面积u场强分布u通信概率 市区室内 郊区室外 交通干线车内u上下行覆盖区范围邻区、切换边界区、服务小区调整u邻区数核实u“岛效应”查找u“乒乓区”查找u切换带分析频率规划设计u配频方式 自动、人工u复用方式 43、33、MRP、IUO、动态分配u配频原则 同频、邻频、互调、频谱、合路限制、BCCH& BSICu跳频 基带、射频频率规划原则（一）网络规划时应考虑到目前网络的现状及今后的发展，在相同的系统容量下，采用先进的技术使整个网络投资最省，以便于今后网络进一步扩容。频率配置 在无线小区覆盖达到一定的设计要求后，根

10、据所给频段，算出工作信道序号，决定BCCH、TCH频率复用方式。频率分配原则是满足同频信道间隔2扇区，邻频信道间隔1扇区，合路间隔原则上3信道，频道使用尽可能平衡。频率配置方法u分区分组法u同心圆技术u智能双层网技术u多重频率复用u微蜂窝技术u动态频率分配分区分组法u5 5* *3 3复用方式复用方式：以个基站每个基站个小区为簇进行频率复用，适用于频带较宽。u4 4* *3 3复用方式复用方式：以个基站每个基站个小区为簇进行频率复用。u3 3* *3 3复用方式复用方式：以个基站每个基站个小区为簇进行频率复用，适用于频带较窄，要结合跳频技术来降低干扰，一般采用基带跳频。4*3复用方式A3A3A

11、1A1A2A2A1A1A3A3A2A2A1A1A3A3A2A2A1A1A3A3A2A2D1D1D3D3D2D2D1D1D2D2D3D3D1D1D2D2D3D3C1C1C2C2C3C3B1B1B2B2B3B3B1B1B3B3B2B2C1C1C3C3C2C2D1D1D3D3D2D2D1D1D3D3D2D2B1B1B3B3B2B2C1C1C3C3C2C2B1B1B3B3B2B2C1C1C3C3C2C2D1D1D3D3D2D2D1D1D2D2D3D3普通同心圆技术将普通小区分为内层(Underlay)、外层(Overlay)，内外两层共站址，共用一套天线系统，共用同一BCCH信道，外层的覆盖范围与普通

12、小区相同，内层采用较低的发射功率，覆盖范围较小。内外层频率复用系数不同，内层更为紧密，外层一般采用4*3复用，内层采用3*3、2*3复用方式。公共控制信道BCCH、SDCCH在外层，即通话在外层建立。普通同心圆技术f1f2f3f4f6f5f7f8f9f10f11f12F1F3F2F1F3F2F1F3F2F3F1F2普通同心圆切换算法u小区间切换一般在外层(OverLay)进行u小区内需增加层间切换（包含内层至外层、外层至内层、内层之间的切换算法)u内层(UnderLay)与外层(OverLay)间的切换算法一般是基于功率和距离u内层和外层仍有同层内基于干扰原因的不同TRX或不同信道间的切换算法

13、普通同心圆技术算法u普通同心圆技术对容量提高比较有限，内层对话务量的吸收是受话务分布情况及覆盖范围限制的,而且因内层功率小而不易吸收室内话务，主要适用于话务量集中在基站附近，且分布在室外的情况。在话务分布均匀的情况下该技术对容量的提高很少，甚至会降低，话务越集中于基站附近，效果越明显。基站站距不宜过小.u需要功率控制、跳频、不连续发射等技术支持，降低干扰。智能双层网技术原理u网络结构同普通通心圆类似，小区分为常规层（Normallay)和超越层(Superlay)两层发射功率相同，共站址，共天线系统， Normal层提供连续覆盖， Superlay层吸收话务量，同普通同心圆技术一样，控制信道在

14、外层，呼叫在外层建立。智能双层网切换算法u智能双层网层间切换采用的是基于载干比C/I的切换算法，通话在Normal层建立，然后BSC不断地监视下行链路Super层的C/I比，当某Super层信道的C/I达到可用门限(GoodC/Ithreshold)时，即将通话切换至底层(Superlay)信道，同时继续监测此信道的C/I，若变坏到不可用门限(BadC/Ithreshold)时，便切回到顶层(Normallay)。智能双层网技术特点u不同层面采用不同的复用方式。 Normal lay层采用4*3或更保守的复用方式（12-18个频率）,Superlay层采用紧凑的复用方式（3个-7个频率），该层

15、D/R值至少达到1.73.uSuperlay层承载的话务量是Normallay层的2-3倍。u较传统的规划方法系统提高容量30%-40%。智能双层网技术特点u干扰电平动态控制，根据同信道干扰情况决定切换与否。uNormallay/Superlay层使用同样大小的发射功率。u需要跳频和其它技术措施的支持。多重频率复用技术u多重频率复用（MRP技术）是利用了无线网络的不规则性和GSM系统跳频技术的一种非规则的频率复用方式。即将载频分成不同的组，每一组载频作为独立的一层。在不同的层中采用不同的复用方式，也就是在同一网络中某一地区，小区的每个载频都可以使用不同的复用方式。多重频率复用技术u多重频率复用

16、（MRP技术） 打破了固定频率簇的概念，载频分配灵活，使一个扇区分配的频率不可能与邻近扇区的完全相同。而且由于采用了跳频技术，话音信道的频隙是随机分配的，干扰是间断的。每个小区的话音信道载频可以采用比4*3更紧凑的复用方式。多重频率复用（一）u把给定的频段分成不相等间隔的频道组，从中选取相应的频道，分配给每个基站的每个扇区，例如：n组4*3+m组，3*3+l组， 5*3 ，这种频率复用方式，频道利用率可高可低，可根据不同要求，满足话务密度疏密不等的要求。多重频率复用（二）uBCCH信道 原则上为保持12 dB载干比，采用4 X 3 复用方式。TCH信道 原则上采用动态分配或多重复用方式并用。若

17、采用 3 X 3或更高频谱利用率方式时，需增加基带跳频技术，补偿C/I比的下降。多重频率复用（三）u在极高话务密度区，采用多层网和双层网技术，宏蜂窝层主要覆盖大面积区的用户，实现市区、郊区无缝隙覆盖或主要交通干线的连续覆盖，减少盲区。微蜂窝层主要覆盖用户集中的热点地区，如机场、车站、码头、商业中心。动态频率分配方式u动态频率配置是一种根据网络结构、地形地貌、场强覆盖、话务分布，依据一定配置原则和性能评估指标，在一定频带范围内，按照一定优化算法，动态配置载频的频率规划方式。动态频率分配方式u动态频率分配方式打破了常规固定频率簇的限制，频率配置灵活，可在网络服务质量、系统容量、载频配置三者之间由用

18、户根据实际需要很方便地作出规划和调整。从理论上说，它的频谱效率同其他频率复用技术相比是最高的。动态频率分配方式u将所有可用频段看作一个大组，频率复用按技术要求，如合路间隔，同、邻频保护间隔等，进行动态分配。这种方式难度大，但频谱利用率高，可比分区分组法所达到的频谱利用率高2030%。同频干扰分析解决同频干扰的措施u增大同频复用保护距离u天线方向去耦u天线向下倾斜u天线高度及增益限制u发射机输出功率调整u频道配置邻频干扰分析邻频干扰u干扰台邻频率功率落入接收邻频道接收机通带内的干扰。u主要由于相邻频点造成的，规范中规定邻频干扰保护比C/I应大于等于-9dB；实际工程中邻频干扰保护比C/I一般大于

19、等于-6dB。接收质量预测u接收电平u同频干扰u邻频干扰u背景噪声u多径接收u平均衰落时间u中断概率u误码概率（BER）u ETSI标准接收质量预测示例话务负载报告话务负载报告小区话务承载小区信道话务 分 析GOS统计报告网络优化技术网络优化技术网络优化的基本原理和步骤网络优化的基本原理和步骤u为什么需要网络优化u定义网络指标u分析问题的根源u网络优化方式u网络优化的工作平台u网络优化过程为什么需要网络优化u增加网络的成本效益u准备未来的网络扩容u有效利用宝贵的频谱资源u保持网络的话音质量u确保今后网络运行维护工作顺利进行定义网络指标实际目标需按情况在每次网络优化开始前确定一般目标拥塞率统计 SDCCH 拥塞率1% TCH 拥塞率2%掉话统计 掉话率(掉话总计/试呼次数)3% 掉话次数/忙时话务量99%切换成功率95%上行链路干扰分析band 0全网接通率60%优化就是采取一切可行的措施去保持这些质量标准优化就是采取一切可行的措施去保持这些质量标准（甚至更佳）。（甚至