GSM网络规划(容量&覆盖&频率)

课程进度1网络规划原理和过程2网络拓扑规划3网络容量规划4覆盖规划5频率规划网络规划市场因素商业计划需求分析初步网络容量规划站点计划、频率计划传输规划最终网络结构参数确定覆盖计划小区规划原理网络规划过程网络规划组•相关数据的收集•站址堪查与确定•路测数据分析•规划软件规划结果分析•网络规划•BTS数量及站型配置•天线系统要求•BSS拓扑结构•频率规划•网络持续发展的策略（网络优化）•网络性能•服务质量•成本计算•网络干扰水平（干扰概率）•路测验证•用户需求•用户数预测•对覆盖的要求•服务质量要求•初步确定的站址数据•外部数据•地物地貌信息（确定传播模型）•人口信息•可用频率资源•频率协调问题地图主要的城市交通干线山区位置和范围居民区海岸线城市信息城市轮廓范围主体建筑结构城市结构当地习俗地理信息大城市、中小城市、乡镇、旅游区、公路人口数量分布和密度分布热点区域人口分布迁移方向话务量（话务模型）人口信息BTS数量初步预测网络带宽频率复用度结合话务预测得到初步BTS规模覆盖范围初步预测=f(地理拓扑,服务等级,信号电平,环境,...)根据覆盖范围得到初步BTS规模如果BTS（覆盖）BTS（话务）==会同商业利益冲突=每小区TRX数量FinancesMarketingPlanning初步网络规模信息课程进度1网络规划原理和过程2网络拓扑规划3网络容量规划4覆盖规划5频率规划网络规划伞状蜂窝/宏蜂窝微蜂窝微微蜂窝卫星小区网络拓扑结构节省投资实现大面积覆盖大功率发射高挂高天线小区范围2-20Km(取决于实际环境!)适用于低话务阶段或区域网络建设初期农村交通干线覆盖公路覆盖用全向天线或两扇区定向天线使整体覆盖情况最佳宏蜂窝网络容量导向型网络加强宏蜂窝覆盖，同时增加网络容量适用于热点区域通常是扇型小区解决热点话务吸收的有效投资途径典型应用市区郊区热点典型覆盖范围:0.5..2km使网络容量吸收最佳0,5..2km微蜂窝网络高度重视网络性能和服务质量分层网络结构存在很多不规则分布的话务热点建筑结构复杂，室内覆盖解决方案突出城市网络小区实际覆盖范围取决于如下方面：系统工作频段(900,1800MHz)小区周围环境链路预算指标天线类型天线方向覆盖要求小区覆盖范围3个规则正六边形一个站点的三个实际小区规则正六边形和实际小区形状课程进度1网络规划原理和过程2网络拓扑规划3网络容量规划4覆盖规划5频率规划网络规划容量规划•引入一个概念--爱尔兰–爱尔兰原本是丹麦一个科学家的名字–爱尔兰是话务量单位–1爱尔兰是指一条电路一个小时内被完全占用•话务量表--ErlangB表和ErlangC–ErlangB用于不支持排队系统(hardblocking)–ErlangC-用于支持排队系统(softblocking)–ErlangB表BlockingProbabilityBlockingProbabilityChannels1%2%3%5%Channels1%2%3%5%10,010,020,030,052112,8014,0014,9016,2020,150,220,280,382213,7014,9015,8017,1030,460,600,720,902314,5015,8016,7018,1040,871,091,261,522415,3016,6017,6019,0051,361,661,882,222516,1017,5018,5020,0061,912,282,542,962617,0018,4019,4020,9072,502,953,253,752717,8019,3020,3021,9083,133,633,994,542818,6020,2021,2022,9093,784,344,755,372919,5021,0022,1023,80104,465,085,536,223020,3021,9023,1024,80115,165,846,337,083121,2022,8024,0025,80125,886,617,147,953222,0023,7024,9026,70136,617,407,978,833322,9024,6025,8027,70147,358,208,809,733423,8025,5026,8028,70158,119,019,6510,603524,6026,4027,7029,70168,889,8310,5011,503625,5027,3028,6030,70179,6510,7011,4012,503726,4028,3029,6031,601810,4011,5012,2013,403827,3029,2030,5032,601911,2012,3013,1014,303928,1030,1031,5033,602012,0013,2014,0015,204029,0031,0032,4034,60容量规划话务量特性–话务量在每天各个时段并不是均匀分配•进行容量规划是要充分考虑“忙时”话务量情况来进行容量规划0102030405060708090100024681012141618202224hr%peaktimeoff-peak容量规划•并不是所有的用户同时占用信道，所以我们可以使用少量的信道来满足通信需求。–多少才能满足需求呢？MpotentialcustomersmavailableresourcesMm容量规划•中继效率–尽可能的提高电路的利用率–话务量增长时，通过适量的电路来满足需求•设计条件:–拥塞概率(GradeofService,GOS))–一般情况下，TCH采用2%的GOS，SDCCH采用0.5%的GOS。扩容手段•插板扩容•小区分裂•微蜂窝•宏蜂窝•双频网•半速率容量规划—短期扩容•OfferedTrafficandMeasuredTraffic–Trafficmodel:MeasuredTraffic=OfferedTraffic–LostTrafficLostTraffic=OfferedTraffic*RawblockingRateOfferedTraffic=MeasuredTraffic/(1-RawBlockingRate)Ifconsidercustomerbehavior,OfferedTraffic=MeasuredTraffic/(1-RawBlockingRate/Weight)Weight=1.5~2,2isrecommended–MeasuredTraffic:Trafficmeasuredbysystemusingscanningmethodformula=sum(ave_busy_tch)/Sum(RES_AV_DENOM14)–Channelneded:useOfferedTraffic&ErlangBchannelsDesignedCapacityOfferedtrafficMeasuredtrafficLosttrafficduetoblocking容量规划—全年整体规划•根据市场信息预测用户数•预测用户的忙时话务量(Erl/sub)BusyHourCallAttemptpersubscriber,BHCAAveragecalllength(sec)(BHCA*Averagecalllength)/3600(Erl/sub)•根据用户数和忙时话务量的网络预测话务量•划分区域（根据实际的经验可分为：密集市区、一般市区、县城、农村等），这些区域的特点是：每年话务量比例相对恒定。•将预测话务量分配到各个区域，得出不同区域的增长率•一个区域内的所有小区可认为增长率相同，从而根据增长率预测出小区的话务量•采用各种手段进行扩容。容量规划—远期扩容•容量规划参考数据来源？取连续5-7天,甚至2周的最忙时数据,来源可以是888报告,SQL报告,网优平台等。•什么时候考虑扩容，扩多少？最理想的情况，一旦拥塞，就进行扩容。但考虑到一些突发情况，一般在一段时间内小区出现多次拥塞时考虑扩容，如7天内出现3次以上拥塞就可以考虑扩容。远期扩容，可以在以上基础上，适当作出话务增长预测：即OfferedTraffic*（1+F），F为预测的话务增长比例扩容实例扩容实例现有一个小区,4TRX,最忙时的话务量为27.91Erlang,TCH拥塞率为7.68%,计算一下需要至少扩容多少载频,才能解决拥塞问题?现有一个小区,4TRX,最忙时的话务量为27.91Erlang,预计到年底话务增长20%,需要扩容多少载频,才能满足话务增长的需求?算法与上例相同，需要扩?块现有一个小区,4TRX,最忙时的话务量为27.91Erlang,现有大型集会,预计新增用户1000人，假设平均每人每小时通话2次，每次通话时常30秒,需要扩容多少载频,才能满足话务增长的需求?课程进度1网络规划原理和过程2网络拓扑规划3网络容量规划4覆盖规划5频率规划网络规划数据收集:（话务量，话务分布，服务质量，覆盖要求等…）网络初评TRXS,cells,sites的数量带宽网络拓扑初步规划对站址，小区参数及覆盖的初步建议覆盖预测：信号强度多径传播覆盖ok?站点勘查站点OK?实际规划现场测试是否满足规划要求?NNN为BSC确定各种数据进行频率计划覆盖预测过程覆盖预测结果示意某地GSM1800网络覆盖预测工期规划和工程进度表覆盖要求室外覆盖最低电平要求盲区比例室内覆盖水平区域网络终端手机类型主力站型农村区域全向站为主?市区三扇区定向站为主?公路两扇区定向站为主？一期二期三期覆盖需求分析电子地图是现实环境的模拟数据库•地形â山丘â乡村平原â河流、湖泊â高山â城市â高层信息•地物、地貌â水面â空旷地â市区â郊区â树林â稻田•使用电子地图一定要选择适当精度的电子地图电子地图电子地图示意盲区没有信号Pno_cov信号被干扰PIf小区覆盖率:(1-Pno_cov)*(1-PIf)百分之百的覆盖率是不可能的，正常值为90%到95%之间。(在时间和位置上的一种概率分布)覆盖率计算主覆盖区服务区覆盖区6dB余量覆盖边界小区覆盖区小区服务区小区主覆盖区distance信号强度小区覆盖模型什么是链路平衡?双向通信系统中需要考虑链路平衡(不同于电台或电视台等单向通信系统)原则上下行传播损耗相同:downlink=uplink上下行链路必须平衡根据链路预算进行覆盖规划第一步：根据手机的发射功率计算最大路径损耗第二步：计算基站满足链路平衡时的最大发射功率第三步：设定信号门限第四步：计算小区半径根据链路预算进行覆盖规划第一步：根据手机的发射功率计算最大路径损耗根据链路预算进行覆盖规划第二步：计算基站满足链路平衡时的最大发射功率根据链路预算进行覆盖规划接收侧单位基站手机接收灵敏度dbm-105-102快衰落冗余db30接头、馈线损耗db30天线增益dbi16.50分集增益db40双工损耗db0.50人体衰耗db04等价灵敏度dbm-119-98发射侧单位手机基站最大发射功率dbm3339.5馈线、接头损耗db03合路损耗db03天线增益dbi016.5人体衰耗db40等价发射功率dbm2950最大路径损耗db148148根据链路预算进行覆盖规划Okumura-Hata（奥村模型）经验公式适用于大范围的传播预测（5-20Km）一般不用于小范围传播预测（1km）适用于GSM900系统LABfhahhdLbmbmorpholog.log()(..log)log1382449655其中f频率，单位为MHzhb基站天线高度[米]a(h)手机天线高度的函数d手机和基站之间的距离[公里]A=69.55,B=26.16(150..1000MHz)A=46.3,B=33.9(1000..2000MHz)不同地貌的衰减因子奥村模型举例：假如墙体损耗22db，人体损耗4db，慢衰落冗余8.8db那么：覆盖门限可以定义为:-102+22+8.5+4=-67.5dbm根据上面计算，天线出口功率为50d