WCDMA无线网络的混合业务规划方法

133G(WCDMA)G(WCDMA)无线无线网络规划网络规划吴晓文博士UT斯达康（中国）有限公司2003年10月2WCDMAWCDMA无线网络规划大纲无线网络规划大纲‰WCDMA无线网络规划原则‰WCDMA无线网络规划流程及要点‰对多网共存的考虑‰网络优化及扩容方法‰规划实例——某城市WCDMA无线网络规划3WCDMAWCDMA无线网络规划大纲无线网络规划大纲‰WCDMA无线网络规划原则‰WCDMA无线网络规划流程及要点‰对多网共存的考虑‰网络优化及扩容方法‰规划实例——某城市WCDMA无线网络规划4WCDMAWCDMA无线网规的总体原则无线网规的总体原则无线网规的重要意义网规是对设备提供商设备性能、组网能力的全面考核网规的结果直接决定了运营商投资规模，优异的网规大大减少了网络建设成本优异的网规能最大限度发挥设备性能，提高业务服务质量优异的网规可大大减少网络的长期运营支出，维护和网优的工作量5WCDMAWCDMA无线网规的总体原则无线网规的总体原则UT斯达康网规目标和原则：网络容量、覆盖、质量的平衡——技术上的全面考虑网络经济、稳健、前瞻性的统一——经济上的最大效益6WCDMAWCDMA无线网规的总体原则无线网规的总体原则网络容量、覆盖、质量的平衡业务质量保证是规划的前提上下行覆盖的平衡上行容量与覆盖的平衡下行容量与覆盖的平衡7WCDMAWCDMA无线网规的总体原则无线网规的总体原则网络经济、稳健、前瞻性的统一经济:需求分析、规划勘测、充分仿真保证网络投资最经济稳健:系统指标余量、参数余量、稳定的设备充分保证网络的稳定前瞻:规划时充分考虑网络优化和后期建设8WCDMAWCDMA无线网络规划大纲无线网络规划大纲‰WCDMA无线网络规划原则‰WCDMA无线网络规划流程及要点‰对多网共存的考虑‰网络优化及扩容方法‰规划实例——某城市WCDMA无线网络规划9WCDMAWCDMA无线网络规划流程无线网络规划流程输出规划结果容量与覆盖平衡？用户数预测业务量预测业务类型分析系统参数初选传播模型初选设备参数输入容量设计：基站数量估算覆盖设计：基站数量估算设计参数调整N下行容量与覆盖满足要求？YNY站址选择参数设置设计参数修正调整基站数目系统仿真分析结果指标满足要求？YN10业务预测业务规模预测人口规模、移动业务渗透率、WCDMA用户比例、运营商市场占有率等因素业务类型预测A.实时业务B.非实时业务业务分布预测A.人口密度与收入水平加权法B.历史数据法WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点11业务类型A.实时类业务9语音业务9可视电话9传真B.非实时类业务9Web浏览9文件下载、传送9视频流等WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点12WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点NodeB容量规划方法A.CS业务:-Campbell’sTheorem(坎贝尔模型)-等效爱尔兰法-PostErlang-B方法B.PS业务:使用ErlangC模型等效爱尔兰法要么过于乐观，要么悲观。PostErlang-B方法确定的基站预算比较悲观13WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点CS域业务的Campbell模型()caCCapacityii−=cα=TrafficOffered∑∑==iiiiiiiibabacγγαν2Campbell模型公式组iibγ=TrafficOfferedServiceα=meanυ=varianceγi=arrivalrateai=amplitudeofservicebi=meanholdingtime坎贝尔模型中坎贝尔信道的实质是，一个坎贝尔信道可以等效为同时为混合业务提供服务。使混合实时业务可以用ErlangB模型描述。14PS域业务分析模型ErlangC模型平均延迟时间volumeerlangtraffic:Anumber;chanel:!)1(!]busyarechanelsPr[10CkACACAACCkkCC∑−=∗−+=timeholdingcallaverage:]busyarechanelsPr[HACHCD−∗=WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点15WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点PS域业务核算方法PS域NodeB预算将采用CS域剩余容量的方法A.在CS域阻塞率要求下，根据ErlangB公式核算每小区的容量利用率；B.PS域数据业务利用剩余容量开展业务；C.根据PS域业务的平均延时要求和ErlangC模型，确定剩余容量的利用率；D.核算CS域剩余容量是否满足PS域数据承载需要E.不能满足要求,则根据数据承载需要增加基站预算16WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点WCDMA网络覆盖与容量的最优设计WCDMA的自干扰特性决定覆盖和容量最优设计过程是覆盖与容量的折衷;网络初期以覆盖为主,中后期容量是规划考虑的首要因素；网络初期考虑覆盖为主进行设计时,注意以容量换取覆盖的增加，并兼顾后期扩容；对发展较快的城市容量及覆盖在开始规划时都要有充分的考虑。17WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点WCDMA网络前期以广覆盖为重点以大容量大功率配置基站完成对普通城区、郊区的广域覆盖以小容量大功率配置基站完成对农村、边远地区的广域覆盖以微蜂窝小基站实现对密集城区的覆盖对重点建筑物内及热点区域采用小基站或特殊系统覆盖18特殊区域的覆盖A.灵活采用多种覆盖方法小基站分布式天线系统射频拉远直放站泄漏电缆B.充分利用WCDMA系统容量与覆盖的相互制约关系和特点，灵活掌握不同环境下系统负载WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点19WCDMAWCDMA无线网络规划要点无线网络规划要点站点勘察需考虑的因素现网站址基本信息传输勘测与机房选择地理，建筑信息无线环境天线安装方式及馈线路由接地与防雷处理20WCDMAWCDMA无线网络规划大纲无线网络规划大纲‰WCDMA无线网络规划原则‰WCDMA无线网络规划流程及要点‰对多网共存的考虑‰网络优化及扩容方法‰规划实例——某城市WCDMA无线网络规划21对多网共存的考虑对多网共存的考虑网络间的干扰分析对现网如GSM，IS-95，CDMA2000，WCDMA-TDD,TD-SCDMA,PHS等系统与WCDMA系统间的干扰进行分析得出需要的隔离度对网络覆盖区内的雷达站、电视台发射塔等大功率发射源进行实测，评估对WCDMA系统接收的影响并得出隔离要求22对多网共存的考虑对多网共存的考虑多网共存的干扰抑制方法天线主瓣相互错开水平隔离（不共站址）垂直隔离（共站址）站址布局上的综合考虑加陷波器23WCDMAWCDMA无线网络规划大纲无线网络规划大纲‰WCDMA无线网络规划原则‰WCDMA无线网络规划流程及要点‰对多网共存的考虑‰网络优化及扩容方法‰规划实例——某城市WCDMA无线网络规划24WCDMAWCDMA网络优化及扩容方法网络优化及扩容方法无线网络优化步骤A.网络数据采集¾网管系统统计¾现场路测¾用户投诉等B.测试数据分析C.网络评估及优化方法确定D.网络参数调整E.网络优化前后对比分析25WCDMAWCDMA网络优化及扩容方法网络优化及扩容方法网络优化方法小区参数调整邻小区调整天线参数调整切换参数调整功率分配调整覆盖调整根据实际网络的测试及运营状况可以作多方面的优化以达到最佳的运营效果26WCDMAWCDMA网络优化及扩容方法网络优化及扩容方法WCDMA网络中后期扩容方法增加基站配置增加载频话务热点加设小基站小区分裂27WCDMAWCDMA无线网络规划大纲无线网络规划大纲‰WCDMA无线网络规划原则‰WCDMA无线网络规划流程及要点‰对多网共存的考虑‰网络优化及扩容方法‰规划实例——某城市WCDMA无线网络规划28WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例地理分区这里我们以中国南方某城市为例进行无线网络规划。规划总面积为407Km2，包括密集城区，城区及郊区等多种地理环境。29WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例业务预测表业务预测表预计初期WCDMA总用户为30万CS业务阻塞概率为2％，PS业务允许1sec的时延ULDL语音（AMR）5.15.512.20.0380%240,000AV4.05.3640.00315%45,000PS3.3164/384500KBytes/h5%15,000用户比例用户数Eb/N0(dB)业务速率（Kbps）忙时话务量/用户（Erlang）30WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例满足覆盖情况下的基站预算说明：不同区域的传播模型是在HATA及COST231基础上采用我司在其它实验网的校正公式区域类型密集城区普通城区城郊面积（平方公里）20100287三扇区基站覆盖面积（平方公里）0.4872.49414.67分区基站预算414020合计基站数10131WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例满足容量需求的规模估算（1）:A.根据Campbell方法，我们在30万用户容量下可得出CS类业务上行CampbellTraffic为6363ErlangB.假设上行负载为60％情况下，且软切换率约为30％，可得出每扇区Campbellchannel为31个C.在2％的阻塞概率下,每扇区容量约22CampbellErlangD.最终计算得出共需扇区278个，即单载三扇基站93个32WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例满足容量需求的规模估算（2）:A.根据前面介绍的Campbell方法，在2％的阻塞概率要求下满足CS域业务需要93个三扇区基站B.在2％的阻塞概率下,每三扇区基站剩余容量约8Erlang，约占总容量的26.1％C.考虑PS域各种业务的并存，单扇区可承载的综合数据吞吐量约为1MBits/sD.在PS域95％利用率下，全网93个基站可承载15000用户，每用户数据流量约为46kbits/sE.显然网络剩余容量已足够满足PS域业务人均流量1.11KBits/s(500KBytes/h)的要求F.确定容量需求的无线网络规模为93个三扇区基站33WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例站点布局由于不考虑规划区域内的山区覆盖，实际部站数为97个，略低于满足全覆盖要求的101个站。34WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例地貌权重地貌名称权重(%)地貌名称权重(%)森林0.82水域0.82绿地3.28海域1.64高建筑(高度40m)19.67郊区开阔地3.28不规则建筑(高度20m)13.11郊区村庄4.92不规则大建筑(高度20m&&面积20m*40m)13.11城区开阔地8.20普通规则建筑(高度40m-20m)18.03平行规则建筑(高度20m)11.4835WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例AMR业务分布36WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例AV业务分布37WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例PKT业务分布38WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例导频覆盖结合前面的业务分布图看出在业务分布区内，给定的基站布局能保证导频强度都能超过－95dBm39WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例Ec/Io覆盖结合前面的业务分布图看出在业务分布区内，给定的基站布局能保证导频Ec/Io都能达到－12dB以上。40WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例语音业务(AMR)覆盖概率结合前面的语音业务分布图可以看出在业务分布区内，给定的基站布局对AMR业务的覆盖都超过95％41WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例语音业务(AMR)切换概率统计显示语音业务软切换及更软切换总概率为28.99%42WCDMAWCDMA无线网络规划举例无线网络规划举例AV业务覆盖概率结合前面的AV业务分布图可以看出在业务分布区内，给定的基站布局对AV业务的覆盖都超过95％