WCDMA無線網絡規(guī)劃流程介紹.ppt

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WCDMA無線網絡規(guī)劃流程介紹,無線通信研究所周勝66134443/zhousheng@2004年12月,無線通信研究所簡介,京移通信設計院有限公司（原信息產業(yè)部北京郵電設計院/中京郵電通信設計院）于2004年6月和集團公司、10個省公司一起上市在2003年8月中國移動集團第一次技術工作會議上，李默芳總工在題目為《以技術為加速器落實兩個“領先”》的報告中指出“無線網絡是中國移動的長項所在，十幾年的實踐培養(yǎng)出一批無線網絡規(guī)劃、設計、優(yōu)化的人才，是我們寶貴的財富。中國移動要成為移動專家，必需強化無線技術的研究。擬將以設計院為骨干，密切依靠各省的力量，結合各省網絡的實際、加強經驗交流、做到知識共享?！薄Ａ硗?，她還提到“集團和各省都應具有一批精通網絡技術，勇于創(chuàng)新的技術尖子，集團公司也將建立各類技術的人才信息庫。要建立知識共享系統(tǒng)，使科研成果發(fā)揮最大的效益”。2003年11月正式成立的無線通信研究所的定位：中國移動集團公司在無線網絡領域內的技術支撐部門，承擔中國移動集團公司與無線網絡規(guī)劃建設、運營維護相關的技術研究和開發(fā)，為集團公司和各省子公司提供技術支撐和信息支撐，并負責組織協(xié)調集團公司和各省子公司的無線網絡技術研究，以達到結合各省網絡實際、加強經驗交流、實現(xiàn)知識共享的目的。目前進行研究的項目包括：WCDMA無線網絡規(guī)劃原則與方法、GPRS無線優(yōu)化、3G頻率需求、3G系統(tǒng)間干擾共存、3G外場測試、3G規(guī)劃工具評估、越境覆蓋、電磁輻射與環(huán)境保護、3G業(yè)務模型等。,培訓背景簡介,京移通信設計院無線通信研究所承擔本次培訓任務；培訓主要基于集團公司技術部組織的“WCDMA無線網絡規(guī)劃原則與方法”、“多系統(tǒng)干擾共存”、“3G業(yè)務模型”、“3G規(guī)劃工具評估與比較”、“3G外場測試”等項目的研究；培訓的主要目的：理解WCDMA無線網絡規(guī)劃的整體流程和方法，區(qū)分WCDMA與GSM規(guī)劃的異同，明確WCDMA覆蓋規(guī)劃、容量規(guī)劃、參數規(guī)劃、站址與天線規(guī)劃、2G/3G協(xié)同規(guī)劃中的原則與方法，了解3G業(yè)務模型和規(guī)劃工具評估的方法和結論。,目錄,基本概念WCDMA無線網絡規(guī)劃特點WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入、輸出與重點過程,基本概念的澄清,移動通信技術與移動通信系統(tǒng)工程的關系移動通信系統(tǒng)工程是一門獨立的學科移動通信系統(tǒng)工程學科的基礎：通信基本理論、電磁場理論、系統(tǒng)與控制論、電信流量理論、統(tǒng)計學,基本概念的澄清,無線網的規(guī)劃無線網規(guī)劃（小區(qū)規(guī)劃）無線網設計無線網的規(guī)劃是編制工程可研報告的依據，工程可研報告是編制設計文件的依據，三者是一個有粗到精，逐步細化的過程,對無線網的規(guī)劃的要求,無線網的規(guī)劃的基本目的：估算規(guī)劃期內可能所需的基站個數規(guī)劃是為長遠發(fā)展服務的，規(guī)劃期應盡可能長一個規(guī)劃作的好不好，主要取決于業(yè)務預測。所以，在作規(guī)劃時，首先應集中力量作好業(yè)務預測。規(guī)劃宜粗不宜細，例如基站設置不要求對站址作出安排，投資估算可根據經濟指標進行估算對規(guī)劃的發(fā)展目標和分期實施方案應做反復研究推敲，使規(guī)劃能對發(fā)展起到指導作用,無線網絡規(guī)劃的概念,無線網絡規(guī)劃是一項系統(tǒng)工程從無線傳播理論的研究到天饋設備指標分析，從網絡能力預測到工程詳細設計，從網絡性能測試到系統(tǒng)參數調整優(yōu)化貫穿了整個網絡建設的全部過程。大到總體設計思想小到每一個小區(qū)參數。無線網絡規(guī)劃又是一門綜合技術，需要用到從有線到無線多方面的知識，需要積累大量的實際經驗對于電信運營商來說，系統(tǒng)所能提供的服務質量是最關心的問題，其中覆蓋范圍是服務質量重要方面，同時在無線頻率資源一定的情況下如何增加網絡容量，如何滿足網絡未來發(fā)展的需求。設計時需考慮的以上問題都需要通過網絡規(guī)劃來解決，無線網絡規(guī)劃的過程涉及了覆蓋預測、干擾分析、話務分析、頻率計劃、小區(qū)參數規(guī)劃以及后期的網絡優(yōu)化。通過無線網絡規(guī)劃可以使無線網絡在以下四個方面實現(xiàn)良好的平衡：覆蓋、質量、容量、成本,目錄,基本概念WCDMA無線網絡規(guī)劃特點WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入、輸出與重點過程,WCDMA無線網絡規(guī)劃特點,和GSM不同，WCDMA系統(tǒng)不需要頻率規(guī)劃，但需要碼字規(guī)劃；WCDMA系統(tǒng)覆蓋、容量和服務質量之間相互影響，相互作用，其無線網絡規(guī)劃的核心就是系統(tǒng)內部和外部干擾的控制，而GSM系統(tǒng)覆蓋與容量相互獨立，分別通過頻率規(guī)劃和信號強度調整實現(xiàn)控制；GSM系統(tǒng)的容量基本上由硬件資源決定，而WCDMA系統(tǒng)的容量除了硬件資源的因素外，還受制于實際的網絡設計，同樣的硬件資源不一定有相同的網絡容量；導頻污染是WCDMA所特有的。,WCDMA無線網絡規(guī)劃特點,要用系統(tǒng)的觀點看待問題：干擾敏感時刻注意由單業(yè)務向多業(yè)務轉變的特點：涉及基站布局，信道配置等與GSM不同，WCDMA系統(tǒng)的無線資源管理等參數不僅數量眾多，而且直接影響系統(tǒng)性能，需要在規(guī)劃中就注意；網絡規(guī)劃初期就是立體覆蓋：室內、室外系統(tǒng)同時考慮,目錄,基本概念WCDMA無線網絡規(guī)劃特點WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入、輸出與重點過程,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,,WCDMA無線網絡規(guī)劃范圍,,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,WCDMA無線網規(guī)劃在整個WCDMA系統(tǒng)規(guī)劃中處于核心地位WCDMA無線網投資占總投資的將近70%傳輸網和核心網規(guī)劃需要根據無線網規(guī)劃進行WCDMA無線網與傳輸網、核心網規(guī)劃應當相互協(xié)調和統(tǒng)一無線網規(guī)劃需要傳輸網和核心網具有相應能力傳輸網和核心網規(guī)劃需要無線網確定的系統(tǒng)容量三者在系統(tǒng)開銷計算上具有相關性,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,WCDMA無線網絡規(guī)劃指導思想綜合建網成本控制最低；可盈利的業(yè)務覆蓋情況最好；網絡有效容量最大化；網絡提供業(yè)務質量最優(yōu)；網絡可升級性最好；網絡競爭能力最強。,通過“雙領先”戰(zhàn)略建設可持續(xù)盈利的精品網絡,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,無線網絡規(guī)劃過程與具體實踐的對應,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,基本流程一般分為規(guī)劃目標定義及需求分析，初始布局（即預規(guī)劃），站址查勘，詳細規(guī)劃，開局優(yōu)化，如圓圈中的部分所示；在規(guī)劃目標定義及需求分析階段，結合該區(qū)域的業(yè)務預測分析，設計人員將獲取運營商給出的覆蓋、容量和質量等各個方面的目標要求，并進行相關數據的收集工作，獲得無線網絡規(guī)劃設計所需要的各種數據，同時對需求進行分析，提供給后面規(guī)劃設計作為依據。在初始布局階段，設計人員將根據獲得的各種數據，從覆蓋角度進行鏈路預算和覆蓋范圍、需要的基站數目的計算，從容量角度進行規(guī)模預算，計算需要的基站數目和信道板數量，然后綜合覆蓋和容量的分析計算，進行預規(guī)劃仿真，獲得初步的規(guī)劃方案。,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,之后結合對初始布局確定的站址和現(xiàn)有GSM網絡站址的查勘，利用規(guī)劃工具的仿真調整規(guī)劃方案，進行無線網絡的詳細規(guī)劃，其規(guī)劃結果將作為無線網絡的建設依據。然后結合蜂窩網絡中的傳輸網、核心網等其他部分的規(guī)劃，最終給出施工圖設計方案。根據這個方案進行蜂窩網絡的建設后，還需要通過開局優(yōu)化，結合相應的仿真，調整各個基站的參數，使整體網絡運行達到設計目標。整個過程都可能需要進行循環(huán)迭代。目前GSM中將初步設計方案和施工圖合并作為一階段設計，這符合GSM系統(tǒng)覆蓋和容量相互獨立的特點。但是由于WCDMA系統(tǒng)覆蓋和容量、服務質量息息相關，仍然按照上述建設方法將導致“邊設計、邊建設、邊驗收/運營”的三邊工程，不僅違背一步規(guī)劃原則，而且可能會出現(xiàn)網絡無法控制甚至崩潰的現(xiàn)象；建議一定按照建設部的相關規(guī)定將規(guī)劃設計、建設驗收和運營維護各個階段相互分離。,開局優(yōu)化是設計的必須環(huán)節(jié),WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,青色模塊與基本流程圖中的規(guī)劃目標定義與需求分析過程相對應，黃色模塊與基本流程圖中的預規(guī)劃過程相對應，紫色模塊與基本流程圖中的詳細規(guī)劃過程相對應，紅色模塊與基本流程圖中的開局優(yōu)化過程相對應，而藍色模塊則是無線網絡規(guī)劃之外的內容，部分在多個過程中都使用的模塊或者循環(huán)迭代需要的模塊的顏色對應于流程中首次使用該模塊的過程。,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,每個區(qū)域類型內的所有信息將視為一個整體，保持一致！,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,過去對規(guī)劃工具的重視程度不夠，認為計算和測試可以代替仿真我們認為上述觀點與GSM網絡特點相關，但在WCDMA中不成立：WCDMA要提供可變速率的多業(yè)務能力，容量和覆蓋密切相關，故其復雜程度遠遠高于GSM影響網絡覆蓋、容量和質量的因素中用戶分布、業(yè)務模型、小區(qū)負載、干擾等情況均無法通過未考慮實際話務分布的靜態(tài)計算準確獲得采用“逐點測試”方法費時費力費錢，而且每個點實際上只是一個樣本規(guī)劃工具仿真可以獲得有關容量、覆蓋和質量的可信結論，減少工程優(yōu)化成本，降低工作量國外運營商規(guī)劃3G網絡、聯(lián)通CDMA建設和試驗網中都使用規(guī)劃工具為什么過去規(guī)劃工具不準：模型的準確性地物分類的準確性地圖的精度GPS定位的精度對機頂功率認識的不同,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,規(guī)劃工具使用,WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述,,,規(guī)劃工具應當應用于整個過程中！,優(yōu)化工具解決局部問題，規(guī)劃工具解決系統(tǒng)問題,目錄,基本概念WCDMA無線網絡規(guī)劃特點WCDMA無線網絡規(guī)劃流程詳述WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入、輸出與重點過程,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,那些輸入對網規(guī)結果舉足輕重？,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,業(yè)務預測輸入預測到的用戶數各類型區(qū)域中高中低端用戶比例每種業(yè)務的模型每種數據業(yè)務的呼叫模型準確的容量預測是當前網絡建設的難點規(guī)劃目標輸入覆蓋、容量、質量和投資目標覆蓋目標：覆蓋目標區(qū)域和區(qū)域面積不同區(qū)域的覆蓋率要求需要進行連續(xù)覆蓋的基本業(yè)務,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,質量目標:對于CS業(yè)務衡量標準是阻塞率對于PS業(yè)務衡量標準是最大延時時間和時延比例容量目標:各個區(qū)域各個階段的用戶數目標負荷因子可以提供的業(yè)務類型提供的承載服務各種業(yè)務平均每用戶忙時的業(yè)務量各種業(yè)務用戶滲透率軟切換比例數據收集輸入覆蓋參數：覆蓋區(qū)域與結構，覆蓋目標；話務參數：用戶數、業(yè)務類型、承載類型、忙時話務量等；服務質量參數：阻塞率、延時等；無線參數：WCDMA系統(tǒng)參數、傳播參數；其他參數：站址勘察情況、共站限制等。,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,輸出基站布局及工程參數基站信道配置無線參數網絡元素及接口數量的配置關鍵性能指標：通信概率與覆蓋率接收信號強度與門限導頻信干比Ec/Io終端EIRP并發(fā)用戶數數據吞吐量負載因子軟切換成功率和軟切換比例阻塞率與延時,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,重點過程初始布局（預規(guī)劃）過程：覆蓋中的鏈路預算、容量中的規(guī)模預算、話務分析、預規(guī)劃仿真詳細規(guī)劃過程：站址選擇與天線設置、特征碼規(guī)劃、網絡規(guī)劃仿真開局優(yōu)化過程：信令信道功率和數量配置、工程參數和無線資源參數調整、關鍵性能指標、網絡元素與接口帶寬需求計算,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,覆蓋中的鏈路預算鏈路預算是網絡規(guī)劃和設計中對一條通信鏈路中的各種損耗和增益的核算，它通過對系統(tǒng)中信號傳播途徑中各種影響因素進行考察，對系統(tǒng)的覆蓋能力進行估計，鏈路預算的結果被稱為最大各向同性路徑損耗，簡稱最大路徑損耗（MPL，maximumpathloss）。使用適當的傳播模型就可以將其轉化為小區(qū)范圍和基站數量。鏈路預算是在一定的目標負載和保證某種業(yè)務通信概率要求情況下，使用該業(yè)務的用戶與基站之間最大距離的計算過程。WCDMA的鏈路預算體現(xiàn)了容量（負載狀況）、覆蓋（距離）和業(yè)務的服務質量（通信概率）。對于WCDMA網絡建設而言，初期一般都可以認為系統(tǒng)覆蓋上行鏈路受限，因此通常只對上行鏈路進行計算，但其隱含的前提假設是上行覆蓋受限同時下行鏈路使用合理的功率配比。建議對上行和下行鏈路都進行鏈路預算。,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,話務分析話務分析的目的是指導建設，使站點布設和基站資源配置與話務密度相匹配，減少資源浪費，獲取較高的網絡利用率。話務密度圖的準確與否決定了目標負荷因子與未來實際話務需求的匹配關系話音，數據業(yè)務密度圖分別生成數據業(yè)務密度圖中要依據承載速率的不同生成各自的業(yè)務密度圖話務分析包括兩個方面，一是分析目前的話務密度，二是對未來規(guī)劃期話務密度進行預測。現(xiàn)網話務密度生成方法：地區(qū)分類法、LIVE法未來話務密度生成方法：線性預測法、線性校正法依據話務的目標區(qū)域分類必須受多張密度圖的約束密度圖STEP的劃分必須依據統(tǒng)計分類的手段,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,根據2G現(xiàn)網話務生成話務密度圖,按不同的業(yè)務區(qū)域生成多種業(yè)務話務密度,,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,容量中的規(guī)模預算首先根據話務密度圖確定不同的目標覆蓋區(qū)域得出小區(qū)的極限容量后，以及不同負載下的同時通話的用戶數后，根據覆蓋地區(qū)的業(yè)務模型以及總業(yè)務量預測分布情況，可以計算出滿足覆蓋區(qū)域內話務量所需要的基站數目。區(qū)分極限容量和愛爾蘭容量，注意WCDMA系統(tǒng)支持多業(yè)務的特點,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,網絡仿真目標：在網絡規(guī)劃階段，通過計算機仿真對各種場景下網絡的覆蓋、容量和服務質量進行評估原理：通過對一定電波傳播環(huán)境和用戶分布下的用戶通信行為進行足夠多次的迭代式模擬，得到其統(tǒng)計平均作為仿真的可信結論。仿真應當在預規(guī)劃、詳細規(guī)劃和開局優(yōu)化過程中均有體現(xiàn)仿真工具必須具備蒙特卡羅仿真等20項功能仿真結果與實測結果的配合,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,網絡規(guī)劃采用的仿真屬于系統(tǒng)級仿真，以區(qū)別于鏈路級仿真。系統(tǒng)級仿真又分為靜態(tài)仿真和動態(tài)仿真兩類靜態(tài)仿真通過對快照的分析來了解網絡性能動態(tài)仿真通過對UE在連續(xù)時隙內移動的分析來了解網絡性能,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,靜態(tài)仿真拍攝一定數量的網絡快照，其中每一個快照按照某種規(guī)律（隨機均勻分布）生成一定的終端分布通過疊代運算獲得終端與網絡側的連接能力考慮多種連接失敗的可能（上下行業(yè)務信道最大發(fā)射功率，無可用信道，過低的Ec/Io，上下行干擾）通過對多個快照的結果進行統(tǒng)計分析，可以對網絡的性能獲得了解MontoCarlo仿真是靜態(tài)仿真中的一種，是網絡規(guī)劃階段的通用仿真方法,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,動態(tài)仿真模擬UE在網絡中移動的場景在第一個時隙產生UE分布（類似快照）隨后的時隙將基于之前時隙產生的仿真結果進行仿真仿真過程包括新移動臺接入網絡一直到結束通話的過程更精確的模擬網絡實際情況（如功率控制和軟切換），但是計算量大，耗用時間很長，適用于網絡優(yōu)化階段特定區(qū)域的分析,WCDMA無線網絡規(guī)劃輸入輸出與重點過程,規(guī)劃仿真,題外話：對網絡建設流程的再認識,對網絡建設流程的再認識,影響網絡覆蓋的因素中小區(qū)負載情況、干擾情況無法通過靜態(tài)計算準確獲得影響網絡容量的因素中用戶分布、干擾情況、業(yè)務模型無法通過靜態(tài)計算準確獲得網絡質量無法通過靜態(tài)計算獲得只有通過仿真才能獲得對網絡覆蓋、容量和質量的可信結論必須依賴網絡仿真：逐點測試的方法設計網絡費錢費力，任何網絡調整的結果都需要仿真來驗證目前能夠實用的是靜態(tài)仿真準確映射網絡實際系統(tǒng)運行的動態(tài)仿真系統(tǒng)是努力的方向,對網絡建設流程的再認識,2G時代的網絡建設：網絡規(guī)劃與網絡優(yōu)化是兩個獨立的環(huán)節(jié)，分別屬于不同的部門管理3G時代的網絡建設：網絡與業(yè)務發(fā)展策略、網絡規(guī)劃設計和網絡優(yōu)化形成一個循環(huán)而統(tǒng)一的過程原有意義上的網絡規(guī)劃與網絡優(yōu)化界線趨于模糊，網絡規(guī)劃設計過程中需要加入網絡優(yōu)化的內容，網絡優(yōu)化過程中也需要網絡規(guī)劃設計的概念與手段網絡規(guī)劃設計是網絡建設的關鍵，網絡建設的拓撲結構基本決定了網絡性能，網絡優(yōu)化只能起到錦上添花的作用網絡優(yōu)化是規(guī)劃設計的重要輸入，二者的溝通決定了網絡規(guī)劃設計的質量，網絡優(yōu)化是網絡規(guī)劃設計之本，網優(yōu)人員應當和必須參與網絡規(guī)劃設計3G應當以新的流程管理3G網絡建設,