WCDMA无线网络规划流程讲义

WCDMA无线网络规划流程前言随着第三代移动通信技术的兴起，UMTS网络的建立将带来一场深刻的革命，这对网络规划也提出了更高的要求。WCDMA的网络规划与传统的GSM网络规划有着本质的不同。各大厂商在全球范围内紧锣密鼓地开发和研制新的规划工具和计算方法，设计新的工作流程。课程目标学习完本课程，您将能够：了解WCDMA链路预算和CW测试；了解WCDMA规划的工具使用；了解规划现场工作流程；了解相关规章制度及文档。课程内容第一章

WCDMA无线网络规划概述第二章WCDMA与GSM网络规划比较第三章WCDMA网络规划流程网络规划定义和范畴网络规划定义： 根据建网目标和网络演进需要，结合成本要求，选择合适的网元设备进行规划，最终输出网元数目，网元配置，确定网元间的连接方式，为下一步的工程实施提供依据。网络规划范畴：核心网络规划：侧重CN网元数目和配置规划。无线网络规划：侧重RAN网元数目和配置规划。传输网络规划：侧重各网元之间的链路需求和连接方式规划。无线网络规划的重要性重要性：

在移动通信网络建设中，成本主要来自于设备投资。3G网络的三大组成部分：无线接入、传输和核心网中，无线接入网络的投资占据整个移动通信网络投资的70%以上。无线接入网络投资的规模主要取决于网络中的站点数目和站型配置，这是由无线网络规划所确定的数据。面临问题：

如何规划一个高质量，低成本，有竞争力的3G无线网络？华为无线网络规划理念综合建网成本(Cost)最小无线网络建设是伴随网络整个生命周期的。前期规划必须考虑后期发展的需求，降低综合建网成本。例如在中心城区，站点获取成本是不断攀升的。采用合理的站间距策略，避免后期扩容中频繁地增加站点，可以有效地降低综合建网成本。盈利业务覆盖(Coverage)最佳3G网络是多业务的网络。网络资源需要在业务之间进行分配。需要确定谁是盈利业务及其覆盖质量的要求，进行小区半径和覆盖方案的规划。如果在3G网络初期，以高速数据业务作为目标进行规划，会导致大量资源，比如过多的站点，由于没有足够的业务而浪费。华为无线网络规划理念有限资源容量(Capacity)最大

3G无线网络的容量主要受干扰的限制。通过合理的参数规划，可以减少小区内和小区间的干扰，提升小区容量，最大程度地利用有限的资源。华为借助于丰富的实际测试数据和先进的仿真手段，实现了可靠有效的功控和无线资源管理算法，并且在全球众多的实验局中得到了充分的验证，积累了丰富的经验。核心业务质量(Quality)最优

核心业务是指对网络发展有长远影响的业务。可能短期内不能够盈利，但是对用户和业务发展有牵引作用，比如高速数据业务。因此，在提供核心业务覆盖的地区，要保证其质量达到最优，从而展示3G无线网络在业务和性能上的优越，提升运营商品牌。无线网络规划流程概述无线网络估算在规划项目的前期，对未来的网络进行初步的规划。输出RAN网元的配置和规模，供项目前期交流及合同制定过程中成本估算使用。无线网络预规划规划项目的中期，在估算输出的基础上，对将来的网络做进一步的详细规划，确定更加精确的网络规模和理论站址位置。无线网络小区规划规划项目的后期，根据预规划输出的结果，对每一个站点的选择进行实地勘测验证，确定指导工程建设的各项网规相关小区工参数。如果与预规划结果出入较大，还需要通过仿真验证小区参数设置及规划效果。所输出报告为能够指导工程建设的最终无线网络规划方案。无线网络规划流程概述课程内内容第一章章WCDMA无无线网网络规规划概概述第二章章WCDMA与与GSM网网络规规划比比较第三章章WCDMA网网络规规划流流程频率规规划差差异WCDMA采用1×1的频频率复复用方方式，，通过过扰码码以及及正交交码字字来区区分小小区和和用户户。其其容量量、覆覆盖直直接受受到网网络干干扰的的影响响。在在设计计时规规划人人员需需要充充分考考虑如如何减减少不不必要要的干干扰；；GSM采用时时分多多址技技术，，不同同的用用户用用不同同的频频率和和时隙隙来区区分。。因此此，对对于影影响GSM容量量的主主要是是频率率资源源和频频率复复用技技术。。覆盖分析差差异WCDMA属于干扰受受限系统，，其覆盖不不仅取决于于最大发射射功率，而而且与系统统负荷有关关。因此设设计时要充充分考虑覆覆盖和容量量之间的相相互关系，，以保证设设计所需系系统性能指指标。GSMGSM网络络在频率规规划良好和和无网外干干扰的情况况下，其覆覆盖范围只只与最大发发射功率有有关，而容容量只和可可用的业务务信道总数数有关。容容量与覆盖盖本身并没没有关系。。容量分析差差异WCDMA系统自干扰系统统，容量、、覆盖、质质量之间密密切相关。。容量－覆盖盖设计负载增增加，容量量增大，干干扰增加，，覆盖减小小（应用实实例：小区区呼吸）容量－质量量通过降低部部分连接的的质量要求求，可以提提高系统容容量（应用用实例：目目标BLER值值）覆盖－质量量通过降低部部分连接的的质量要求求，同样可可以增加覆覆盖能力（（应用实例例：通过AMRC降低数数据速率））容量分析差差异GSM系系统容量、覆盖盖和质量三三者间没有有直接的联联系，可以以独立分析、独立设设计。网络络设计难点点主要在于于频率规划划。容量基本上上由硬件资资源决定，，一个载波波有8个个时隙，，可用的载载波数和复复用方式决决定了最大大同时连接接数目；覆盖由上下下行发射功功率决定（（链路平衡衡问题）；；通话质量由由干扰情况况决定，通通过网络设设计（复用用方式、复复用距离、、跳频等））控制干扰扰，保证质质量；导频污染问问题WCDMA导频污染属属于CDMA系统特特有的，是是影响网络络性能的一一项重要因因素。导频频污染增加加了网络干干扰，同时时使得切换换等算法不不能有效工工作。GSM频点一般使使用非常宽宽松的复用用方式，并并且经过精精心规划，，因此类似似问题出现现的可能性性较小。本章小结本章主要介介绍了WCDMA网网络规划与与GSM网网络规划的的差异：频率规划差差异WCDMA是码分多多址，频率率复用率是是1；GSM是时分分多址。覆盖分析差差异WCDMA系统的覆覆盖不仅跟跟最大发射射功率有关关，还跟系系统容量有密切关关系；GSM系统在在频率规划划良好的情情况下只与与最大发射功率有有关。容量分析差差异WCDMA容量、覆覆盖和质量量三者关系系紧密，GSM相互互关系不大大。导频污染问问题导频污染是是WCDMA所特有有的。课程内容第一章WCDMA无线网网络规划概概述第二章WCDMA与GSM网络规规划比较第三章WCDMA网络规规划流程无线网络估算报告无线网络估算站点勘查网络规划流流程需求信息建设目标网络规模阶段规划系统仿真站点调整无线网络（预）规划划报告NoYesCW测试模型校正可用站点信信息传播模型初始站点选择基本信息模型校正报告清频测试收集规划信信息在网络规划划前需要收收集的信息息以下几个个方面：1. 现网网站点信息息，话务统统计（周/月忙时））2. 当地地MAPINFOR地图三维电子地地图4.规规划场景的的划分5. 网络络建设目标标及相关参参数覆盖目标区区域信息该部分主要要包括覆盖盖区域2G站点信息息(信息较较多，参见见参数总表表）。站名站址坐标天线安装方式经度纬度安装类型挂高（米）方向角世纪春121.63111742.035550自建铁塔43.体育运动学校121.61876741.992456自建铁塔45.太平医院121.67005042.006233桅杆32.阜新县121.74305642.057500房顶铁塔35.东鑫电镀厂121.68250342.007473自建铁塔45.热力总厂121.63769042.028220自建铁塔45.煤气工程公司121.66915342.029266地面铁塔43.海州分局121.63721742.002217升高架35.太平工行121.67209342.010081桅杆50.粮油公司121.64195041.991967自建铁塔43.县公安局121.73069042.055660房顶铁塔30

覆盖目标区区域信息该部分主要要包括覆盖盖区域站点点2G忙时时话务量统统计。2G话务量/周忙时GPRS下行流量(MByte)GPRS上行流量(MByte)FUX01119.250.1431480.150321FUX01226.60.12946950.109857FUX0133.224420.14936850.180573FUX0214.617840.0081870.0191085FUX0223.904680.0148680.0261375FUX0238.356870.0119010.0164325FUX0315.375580.19669350.169341FUX0322.514470.12693450.09225FUX0336.178510.01012650.036648FUX0417.516960.02460150.032769FUX0428.391810.0572550.0817665覆盖目标区区域信息该部分信息息主要包括括覆盖区域域的分类、、各种区域域的面积、、各种区域域的用户数数等。覆盖目标区域面积区域类型百分比(%)面积（km^2）密集城区11%10.068普通城区23%21.036郊区66%60.733风景区00交通干道00总面积91.837覆盖目标区区域信息该部分信息息主要包括括覆盖区域域的分类、、各种区域域的面积、、各种区域域的用户数数等。场景类型2006年用户比例(%)2006年用户数目2007年用户比例(%)2007年用户数目2008年用户比例(%)2008年用户数目密集城区44.15715234.031194531.9220013一般城区25.16407619.40680818.1911407郊区23.52381018.13636417.0010659县城007.65268600高速6.6810820000乡镇0020.79729720.3912784旅游景点0.4980001.651034交通干线000010.856803行政区域区域划分红色区域表表示密集城城区、蓝色色区域表示示一般城区区、黄色区区域表示郊郊区覆盖质量要要求此部分信息息主要包括括对不同覆覆盖区域的的覆盖质量量的要求，，包括对阻阻塞概率、、网络负荷荷等。各种环境中业务Qos要求网络设计负载场景阻塞率要求应用场景上行负荷下行负荷密集城区2%密集城区50%75%普通城区2%普通城区50%75%郊区2%郊区50%75%交通干道2%交通干道40%75%风景区2%风景区40%75%区域要求覆盖目标业务CS12.2KCS64KPS64KPS128KPS384K备注密集城区室内98％室内95％室内95％室外95％室外80％（重点场合,重点商务区用室内分布覆盖）

普通城区室内95％室内90％室内90％

郊区室内95％室内90％室内90％

交通干道室外车内98％室外车内95％室外车内95％

风景区室内95％室内90％室内90％覆盖质量要要求业务模型参参数此部分信息息主要包括括本次规划划需要考虑虑的业务类类型、各种种业务的质质量要求等等。各区域业务流量目标业务类型每用户话务量(Erl)每用户平均吞吐量(Kbyte)

语音业务0.02-可视电话0.001-PS域上行（与用户协商）（与用户协商）

PS域下行（与用户协商）（与用户协商）PS各种承载流量比例业务类型密集城区普通城区郊区风景区干道PS64K50.00%55.00%60.00%60.00%60.00%PS128K35.00%35.00%35.00%35.00%35.00%PS384K15.00%10.00%5.00%5.00%5.00%业务模型参参数站点勘查网络规划流流程需求信息无线网络估算报告建设目标网络规模阶段规划系统仿真站点调整无线网络（预）规划划报告基本信息无线网络估算NoYesCW测试模型校正可用站点信信息传播模型初始站点选择模型校正报告清频测试CW（ContinuousWave））测试即连连续波测试试，是进行行模型校正正的重要步步骤。通过过CW测试试和数字地地图可以对对模型进行行校正。CW测试数数据中的经经纬度信息息和接收电电平形成模模型校正的的数据源。。CW测试及及模型校正正电磁传播模模型与具体体的地形地地貌等因素素密切相关关，经典的的传播理论论分析往往往存在一定定的误差，，所以实践践中一般采采用实测统统计方法，，即利用大大量测试数数据来修正正经验公式式，这就要要用到CW测试。通过CW测试，将连连续波测试试结果与预预测结果相相比较，校校正传播模模型参数，，使模型符符合实际地地理环境，，增加无线线覆盖预测测的准确性性。CW测试的的目的CW测试流程-3个步骤骤1、选择站站址2、搭建测测试平台3、路测CW测试数数据Longitudelatitudepower(dB)121.739300000042.0545900000 -69.7035751343121.739330000042.0527100000 -78.7524490356121.739330000042.0601200000 -84.3089981079121.739340000042.0609800000 -86.9954833984121.739360000042.0563500000 -72.4452896118121.739370000042.0520400000 -81.9918594360121.739370000042.0526600000 -79.2720870972121.739370000042.0584200000 -84.5309753418121.739390000042.0546200000 -72.5729675293Probe导出出路测数数据存成成TXT文件，，方便U-Net导入入。模型校正正流程图图YESNONOYESPerformAppropriateFilteringErrorSatisfactorilyLow?GotoNextParameterIsFilteringNecessaryAnalysisResultsSPMCELIBRATIONSPMModelCWdataCW测试试数据输输入模型校正正结果1.各种种场景传传播模型型参数场景K1K2K3K4K5K6密集城区3.2750.095.830-6.550普通城区0.4549.885.830-6.550郊区30.1941.475.830-6.550风景区（山区）风景区（水域）2.输出出《传播播模型校校正分析析报告》》（内部部评审后后提交客客户）无线网络络估算报告告站点勘查网络规划划流程需求信息建设目标标网络规模模阶段规划划系统仿真站点调整整无线网络络（预）规规划报告告NoYesCW测试试模型校正正可用站点点信息传播模型型初始站点点选择基本信息无线网络络估算清频测试无线网络络估算无线网络络估算是是对未来来网络作作的一个个简化分分析,通通过RND估算算工具完成成。目的:获获得网络络的建设设规模（（大致基基站数目目和基站站配置情情况），，并由此得得到建设设周期，，以及经经济成本本和人力力成本预预算等信信息。方法：选选取适当当的传播播模型，，用户移移动性和和分布行行为和话话务模型。经估估算得到到所需的的大致站站点数目目和小区区数目,覆盖面面积和容容量。无线网络络估算－－流程小区负荷荷载频数小区半径径小区面积积小区覆盖盖用户数容量覆盖盖是否平平衡？上下行容容量估算算比较调整载频频数、调调整小区区负荷是否输出结果果上下行业业务信息息用户密度度无线网络络估算覆盖区域类型无线传播参数

无线网络估算

覆盖需求

容量需求

质量需求

所需基站数目的大致估算

所需基站配置的大致估算估算过程程：链路路预算，，小区覆覆盖范围围计算，，容量估估算，NODE－B数估算，，CE数数估算、、E1数数估算、、Iub口流量量估算。。无线网络络估算覆盖估算算覆盖分析析主要是是基于链链路预算算的结果果获得。。在WCDMA中，覆覆盖和容容量之间间是相互互关连的的，存在在一个反反复的过过程。因因此，在在进行覆覆盖计算算时，需需要假设设小区所所能够接接受的小小区负荷荷。对于于不同的的建设时时期，应应该综合合分析近近期和远远期的建建设成本本，合理理选择不不同的负负荷因子子。如：：对于建建网初期期，可以以选择较较小的负负荷因子子，以实实现广覆覆盖。对于不同同的无线线环境和和建网目目标的要要求，我我们可以以采用不不同的小小区结构构（Omni，，3-sector，，etc）来满满足不同同的覆盖盖目标。。在此基基础上，，进行链链路预算算。无线网络络估算容量估算算由于WCDMA是软阻阻塞系统统，受限限于干扰扰和功率率资源，，因此对对于上下下行容量量主要是是基于软软阻塞指指标进行行分析。。在此基基础上，，综合考考虑设备备的硬件件资源限限制，得得到一个个合理的的容量分分析结果果。无线网络络估算覆盖估算算vs容量量估算估算的结结论必须须是同时时满足覆覆盖和容容量的要要求，同同时综合合考虑近近期和远远期建网网目标，，获得最最经济有有效的方方案。因因此，覆覆盖和容容量分析析存在一一个反复复的过程程。当估算结结果是覆覆盖受限限时，可可以适当当降低小小区负荷荷因子，，重新进进行覆盖盖和容量量分析，，直到覆覆盖和容容量所估估算的结结果相差差最小。。在此基基础上，，直接根根据覆盖盖分析结结果，计计算NodeB所需硬硬件数目目（Site，，sector，Carrier数数目）。。当计算结结果是容容量受限限时（已已考虑多多载波情情况），，则首先先检查小小区负荷荷因子是是否可以以进一步步提高。。如果可可以提高高，则重重新进行行覆盖和和容量分分析；如如果不能能提高，，则直接接根据容容量分析析结果，，计算NodeB所需需硬件数数目（Site，sector，Carrier数目））。RND估估算－输输入参数数RND估估算－链链路预算算输出结结果RND估估算－网网络迭代代输出结结果输出《无无线网络络估算报报告》（（内部评评审后提提交客户户）清频测试站点勘查网络规划划流程需求信息无线网络络估算报告告建设目标标网络规模模阶段规划划系统仿真站点调整整无线网络络（预）规规划报告告基本信息无线网络络估算NoYesCW测试试模型校正正可用站点点信息传播模型型初始站点点选择模型校正正报告网络规划划在网络络估算的的基础上上，进一一步确定定基站的的位置完完和天线线的架设设（高度度）、发发射功率率、天线线类型、、挂高、、方向、、下倾角角等一系系列工程程参数和和公共信信道、业业务信道道等小区区参数的的取值确确定。基站勘测测站点选择择运营商可可用站点点信息对于有现现网的运运用商尽尽可能站站址利旧旧，需要要实地勘勘测获得得相初步步关工程程参数。。对于没有有2G网网络的新新移动运运营商，，无线基基站站址址资源相相对匮乏乏，但拥拥有可用用于新建建站点的的办公楼楼、机房房、营业业部、接接入点等等资产也也可作为为新站址址考虑。。无线基站站站址资资源的储储备，最最好提前前摸底和和规划。。整理并汇汇总该类类信息现场按照照《XXX项项目XXX站站网规规勘测表表》对以以下项目目进行记记录：站址信息息：经纬纬度、天天线高度度、楼房房高度等等；并拍拍摄基站站外景照照片；周围环境境：环境境类型、、建筑类类型、平平均建筑筑高度，，着重记记录对信信号传播播有明显显影响的建筑筑信息，，以30度为单位位拍摄12张以上环环境照片片；天线安装装条件：：铁塔类类型、高高度，平平台利用用情况，，楼房天天面安装装条件；；并拍摄摄楼面现状照照片；共站址系系统：其其他系统统类型、、天线高高度、数数量等；；并拍摄摄已有天天馈系统统照片。。站点可用用性评估估：对站站址可利利用情况况做初步步评估，，并提出出建议。。机房信息息：机房房面积、、承重、、层高、、电源、、传输等等；并拍拍摄机房房内照片片；（一一般由合作设计计院负责责）；基站选址址和勘测测－记录录信息站址选择择在选择站站址时应应尽量保保证系统统的连续续覆盖，，从而保保证系统统性能。。同时，，需要注注意下面面两点：：在市区尽尽量不使使用大区区式的基基站。从最密集集的城区区开始系系统规划划。基站勘测测输出文文档在所有站站点勘测测完成后后，勘测测人员需需在各站站点勘测测表基础础上汇总总输出《XXX项目目网规站站点勘测测报告》》、《XXX项目目工程参参数总表表》以及备忘忘录。将将这些数数据提交交运营商商签字，，并交办办事处和和网络规规划部存存档。报报告中的的内容要要保持一一致性（（勘测报报告前后后一致；；与合同同内容一一致，不不一致的的要在备备忘录中中表现出出来），，要求填填写所有有内容，，签字栏栏必须签签上勘测测人员的的名字。。站点勘查网络规划划流程需求信息无线网络络估算报告告建设目标标网络规模模阶段规划划系统仿真站点调整整无线网络络（预）规规划报告告基本信息无线网络络估算NoYesCW测试试模型校正正可用站点点信息传播模型型初始站点点选择模型校正正报告清频测试初始站点点选择根据《XXX项目目工程参参数总表表》，将基站站信息导导入仿真真工具，，参照网络络估算结结果，对对站间距距过密、、过疏，，阻挡明明显等站站点进行调整，，得出初初始站点点信息，，准备仿仿真计算算。初始站点点选择系统仿真真原理为什么要要系统仿仿真WCDMA系系统通过过功控保保证必要要的连接接质量；；覆盖与与容量密密切相关关。由于于这些关关联受到到很多随随机因素素的影响响，无法法直接计计算，规规划所需需的绝大大多数网网络性能能指标都都需要通通过系统统仿真确确定。系统仿真真原理———静静态仿仿真拍摄一定定数量的的网络快快照－每一个个快照按按照某种种规律（（随机均均匀分布布）生成成一定的的移动台台或者终终端分布布；－通过叠叠代运算算获得终终端与网网络侧的的连接能能力；－考虑多多种连接接失败的的可能（（上下行行业务信信道最大大发射功功率，无无可用信信道，过过低的Ec/Io，上上下行干干扰）；；－通过对对多个快快照的结结果进行行统计分分析，可可以对网网络的性性能获得得了解MonteCarlo仿真真是静态态仿真100%100%20%60%0%75%40%60%覆盖概率率MontoCarlo仿真真LinkbudgetAnalysisSetupnetworkDesignRunPilotFieldStrengthPredictionPilotLevelOK?TrafficForecastAvail?RunUMTSTrafficsimulationSetupfixedLoadvaluesMakepredictions(Services)PerformanceRequirementsFulfilled?Neighborsplanning&ScramblingcodeallocationRNPInput&EquipmentconfigurationNeighborhoodplanningcriteriaScramblingcodeallocationcriteriaOutputparametersYESNOYESNOYESNOTrafficmodel系统仿真流程程导频覆盖预测测根据覆盖预测测得到的输出出结果，分析析系统的覆盖盖情况是否满满足覆盖的要要求，并对小小区参数作进进一步调整，，以得到满意意的覆盖。IndependentofTrafficDependentonTraffic网络预测PredictionsBestServerOverlappingzones系统仿真基本本输出：目标规划区域域内导频覆盖盖效果图：Ec、Ec/Io最佳小区分布布图各业务通信概概率地理化分分布图各业务Eb/Nt地理化化分布图各小区上下行行负荷地理化化分布图导频污染状况况地理化分布布图各业务切换概概率地理化分分布图系