无线网络规划课件.ppt
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1、无线网络规划,主讲人:刘鹏彦,主讲人简介,刘鹏彦,友华学院特聘讲师、中级工程师、陕西省通信协会会员。1978年开始,先后在原邮电部第二工程局、中国通信建设咨询有限公司从事技术工作。具有三十六年通信行业工作经验,涉及数据交换、无线、传输等专业的施工和设计领域,多次参与国家及省重点通信工程和援外工程建设项目的施工和设计,积累了丰富的实践经验。,课程目标:,1、全面的了解无线网络规划;2、对制作无线网络规划的流程和无线网络规划的主要内容有初步的认识;3、对制作无线网络规划文件起到积极作用。,目 录,第一部分:概述第二部分:数据资料收集第三部分:用户分析第四部分:覆盖估算第五部分:容量要求第六部分:确
2、定基站数量第七部分:频率规划第八部分:LAC,第一部分:概述,无线网络规划应遵循以下原则:(1).坚持规划发展原则,充分考虑远期发展,应对全网统一规划,并根据区域重要程度,考虑采用分布实施的建设方式;(2).协调好无线覆盖、无线网络容量、网络质量及投资间的关系;(3).坚持以差异化策略指导网络规划与建设,无线网络规划应尽量采用各种技术手段,实现低成本的覆盖方案,确保工程投资和网络运营维护成本最小化。,第一部分:概述,.无线网络的规划存在反复调整和预优化的过程。在网络规划阶段,应随着基站站址的不断选择落实,通过反复进行无线网络仿真和模拟,对网络质量进行充分的预优化,以使规划结果贴近实际情况,网络
3、质量达到满意的效果。.在技术合理的前提下,应充分利用运营商现有的通信基础设施,减少重复建设,降低建设运营成本。,第一部分:概述,.对不同区域覆盖重点程度的考虑,应根据实际用户的敏感程度决定,结合重要的点、线、面覆盖目标,最终达到完善的覆盖效果。.室内覆盖需要特别重视。特别对人员流动最大、话务集中的室内环境,应重点保证覆盖。.考虑网络规模、技术手段的未来发展和演进方向。尽量避免在后续工作中,无线网络结构和基站整体布局发生巨大变动和大量网元设备更换的情况。,第一部分:概述,无线网络规划的要求:.综合建网成本最小:合理规划基站的整体布局,满足一定时间和业务的需要。.有限资源容量最大化:减少小区内和小
4、区间的干扰,增大小区容量,使有限的硬件资源、频率资源容量最大化。.使盈利业务的覆盖最佳:运营的最终目的就是盈利业务,并确定它的覆盖目标。.使关键业务的Gos最佳:关键业务是指可能短期不能盈利但具有发展前途的业务,如数据业务。在保证盈利业务的同时,应充分考虑潜在的关键业务的质量问题。,第一部分:概述,网络规划的目标:(1).达到服务区内最大程度的时间、地点的无线覆盖;(2).最大程度的减少系统自干扰,达到所要求的服务质量;(3).最优化的设置无线参数,最大发挥系统服务质量;(4).在满足容量和服务质量前提下,尽量减少系统设备单元,降低成本。(5).为了达到“全覆盖、高质量、综合化”为最终发展目标
5、,网络需要规划和优化的周期。,第一部分:概述,无线网络规划的流程:,第一部分:概述,无线网络规划的主要内容: (1).规划区的区域 (2).规划区内所需的基站数量 (3).使用的频率复用方式 (4).频率配置 (5).相关无线资源参数 (6).小区应配置的TRX数,第一部分:概述,规划的依据:,(1).服务区规划要求及话务量; (2).区域内的话务分布和覆盖要求(客户提供) (3).进行调查分析的现场各种数据; (4).区分本期、远期网络建设的目标; (5).1/50000或1/200000的地形图或城市规划图; (6).图上表明不同区域各占用户预测数百分比.,第二部分:数据资料收集,数据资料
6、收集:(1).全面的详尽的调查研究,收集各种基础资料(2).规划区域地形地貌和人口分布状况;(3).规划区域的无线传播环境;(4).当前项目准备所用频段范围;(5).频段资源是否有干扰;(6).人口增长率;(7).经济增长率;(8).现网站点信息;(9).移动用户增长率;(10).客户要求。,第二部分:数据资料收集,用户需求分析:(1).建设单位的网络建设要求;(2).网络设计参数要求;(3).可用的频率范围及可能的限制使用频点;(4).业务量需求和系统容量;(5).规划区的大小;(6).服务质量Qos;(7).话务模型(无线部分);(8).短消息业务的要求;(9).其它要求;(10)覆盖要求
7、。,第三部分:用户分析,用户分类: 首先,将规划业务区按照不同的地形地貌特征划分成(密集市区、一般市区、郊区、农村)四种不同类型的区域,得到不同类型区域的面积; 其次,根据传播模型和链路预算,可以得出不同类型区域的基站覆盖半径,进而根据六边形蜂窝图计算得到基站覆盖面积; 最后,根据不同类型面积和基站覆盖面积,得到满足覆盖要求需要的基站个数。,第三部分:用户分析,规划区域分类:,第三部分:用户分析,类型特征:,第三部分:用户分析,确定覆盖区: 根据上述统计资料,确定各种类型的覆盖区域.,第四部分:覆盖估算,覆盖区估算方法: 首先在各类型区域面积中,分别求出单个基站覆盖的面积,然后用各区域面积除以
8、该区域单个基站覆盖的面积,求出的积为该区域需要的最低基站数量,最后将规划区内各类型区域需求的基站数量进行汇总,得出规划区需要的基站数量。,第四部分:覆盖估算,覆盖估算的条件:.覆盖要求和服务等级.业务量分解结果.适应于各个区域的传播模型.对各类区域面积的分类统计结果.无线网络规划参数.规划门限制,第四部分:覆盖估算,覆盖估算步骤: .确定网络负荷: 根据设备性能和网络建设策略,确定链路负荷,即预留多少干扰余量。通过链路仿真和试验网测试,可以得到链路负荷与码道规划之间的对应关系。 .确定规划参数: 在给定网络规划条件下,确定规划主要参数。 .按覆盖估算: 根据基站覆盖范围R,计算满足覆盖要求的最
9、少基站数量。按照基站类型可分为全向站、定向站。,第四部分:覆盖估算,R为基站最大覆盖半径,D为基站平均站间距离。已知基站最大覆盖半径R,可以得到单基站覆盖面积S0为: S0=33*R2/2,全向站的蜂窝结构示意图如下:,第四部分:覆盖估算,已知基站最大覆盖半径R,可以得到单基站覆盖面积S0为: S60=93*R2/8三叶草蜂窝结构站在市区使用的比较普遍。,三扇区定向站(三叶草)蜂窝结构示意图如下:,第四部分:覆盖估算,S120=33*R2/2 六边形蜂窝结构站在乡镇农村使用的比较普遍。,三扇区定向站(六边形)蜂窝结构示意图如下:,第四部分:覆盖估算,不同基站及扇区覆盖面积:,第四部分:覆盖估算
10、,确定传播模型: 确定传播模型的主要因素: (1).自然地形(高山、丘陵、平原、水域等); (2).人工建筑的数量、高度、分布和材料特征; (3).该地区的植被特征; (4).天气状况; (5).自然和人为的电磁噪声状况等。,第四部分:覆盖估算,几种常用的传播模型:,第四部分:覆盖估算,确定传播模型: GSM900MHz主要采用CCIR推荐Okumura电波传播衰减计算公式。 该模式是以准平坦地形大城市区的场强中值或路径损耗作为参考,对其他传播环境和地形条件等因素分别以校正因子的形式进行修正。,第四部分:覆盖估算,一般市区的路径损耗中值近似表示:Okumura-HataLp=69.55+26.
11、16lgf-13.82lghb+(44.9-6.55lghb)lgd-a(hm)Lp-从基站到移动台的路径损耗 单位: dBf-载波频率 单位: MHzhb-基站天线高度 单位: mhm-移动台天线高度,一般取1.5m 单位: m d- 基站到移动台之间距离 单位: ma(hm)-移动台高度修正: 单位:m在中等城市取值(1.1lgf-0.7)hm-(1.56lgf-0.8);在大城市取值3.2(log(11.75hm)2-4.97(频率大于400MHz时),第四部分:覆盖估算,郊区:路径损耗中值近似表示: LP=64.15+26.16lgf-2lg(f/28)-13.82lghb+ (44.
12、9-6.55lghb)lgd-a(hm),Lp-从基站到移动台的路径损耗 单位: dB f-载波频率 单位: MHzhb-基站天线高度 单位: mhm-移动台天线高度,一般取1.5m 单位: m d- 基站到移动台之间距离 单位: ma(hm)-移动台高度修正: 单位: m,第四部分:覆盖估算,链路估算模型:,第四部分:覆盖估算,链路预算: Pinm+Mf=Poutb-Lcb-Lfb+Gab-Ld+Gam-Pmn (下行) Pinb+Mf=Poutm+Gam-Ld+Gab+Gdb-Lfb-Pmn (上行) Poutb-基站发射机输出功率 Lcb -合路器损耗 Lfb -馈线损耗 Gab -基站
13、天线增益 Ld -空间传输损耗 Gam -移动台天线增益 Pinm -移动台接收电平 Mf -衰落余量,第四部分:覆盖估算,选择测试站址 确定测试站点相关参数 确定测试路线 电子地图要求 传播模型的修正,传播模型测试及校正:,第四部分:覆盖估算,计算小区半径: LP=EIRP-SSdes EIRP=PBTS-Lhadl+Gdl PBTS=PMS+Lhadl-Lhaul+(Gul-Gdl)+MSBens- BTSBens MSBens=PBTS-Lhadl+Gdl-LPMAX BTSBens=PMS-Lhaul+Gdl-LPMAX SSdes=SSreq+LNFmarg(0) (室外) 由以上式
14、求的LP值,将LP值代入相应的传播模型算式,求的小区的覆盖距离。,第四部分:覆盖估算,PBTS-基站发射功率 PMS-移动台发射功率Lhadl- 下行设备损耗 Lhadl- 基站发射功率 Gdl- 下行增益 Gul- 上行增益 MSBens-移动台接收灵敏度 BTSBens-基站接收灵敏度 LPMAX- 接收机在灵敏度极限下的最大路径损耗 SSdes- 设计的接收强度 hb-基站天线高度 EIRP- 基站天线有效辐射功率 a(hm)- 移动台天线高度增益因子 hm- 移动台天线高度 d-T-R 之间的距离 Lp- 从基站到移动台允许的最大路径损耗,第四部分:覆盖估算,小区半径计算: (根据基站
15、中TA估算) R=3.7us/bitXC/2 X-比特调整数值(063之间) C-电播速度 (3*108m/s) R-小区覆盖半径,第四部分:覆盖估算,特殊情况: 对一些特殊地点宏站覆盖不到的地方,如机场侯机大厅、大型商场、地下停车场、大型酒店等可以采用微蜂窝、微微蜂窝、室内分布等形式进行覆盖。,第五部分:容量要求,容量估算的步骤:首先,根据客户对网络容量的要求以及用户分布,得到不同类型区域的网络设计容量;其次,根据需求分析得出不同类型区域的最大配置基站,查爱尔兰B表得到相应的单站容量;再次,根据单站容量和规划区域的网络设计容量,可以简单通过整除来计算要求的基站数量;最后,综合覆盖和容量两方面
16、的因素,最后确定规划区域需要的基站数量(二者取大)。,第五部分:容量要求,第五部分:容量要求,容量预测的方法: 容量预测分为近期12年和中期35年和远期预测; 常采用普及率法、类比法、数学模型法、专家预测法等多种预测方法,最后进行综合加权得出移动用户数; 常用的数学模型法,用话务模型计算系统话务 量,根据PLMN的不同结构获得各接口的话务量; 话务模型受各地的社会、经济环境,主力用户群的组成情况等因素影响较大;且将随着用户的增长不断发生变化;,a、用户产生的总话务量及话务分布预测;b、系统提供的服务等级GOS(拥塞率或呼损率);c、可用的话音/信令信道数;d、可用频带和频率复用模式。常用计算呼
17、损概率的公式为爱尔兰公式:爱尔兰公式描述了呼损率B、话务量A及信道数n之间的关系。 利用爱尔兰B表,在已知上述三项中的两项时,即可计算出另一项值。,第五部分:容量要求,第五部分:容量要求,预测方法: 人口普及率法: 某移动通信网络的用户数=区域人口总数移动电话普及率该移动通信网络的市场占有率。,第五部分:容量要求,趋势外推法:首先采集用户数增长的历史数据,画出历史增长曲线;然后选择合适的教学曲线进行拟合;最后根据拟合曲线的后半段,预测今后某个时间点的用户容量。,第五部分:容量要求,增长率法: 根据近几年增长率的统计情况,进行预测期内的增长率预测,采用二次曲线拟合,计算出预测期内的各个增长率,进
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