中国联通WCDMA无线网络规划思路

中国联通研究设计院中国联通研究设计院20082008年年99月月1717日日WCDMA无线网络规划思路介绍－2－内容提要内容提要2/3G网络建设关系与互操作2WCDMA规划要点介绍3内容提要WCDMA与其他3G技术的对比1－3－三种不同3G制式技术特点对比尤其适合于非对称数据业务，如Internet下载适合于对称业务，如语音、交互式实时数据业务，支持非对称业务适合于对称业务，如语音、交互式实时数据业务，支持非对称业务业务特征每信道1.6MHz，上下行共用同一个频率成对地使用上下行频率（每信道约为1.25MHz）成对地使用上下行频率（每信道约为5MHz）频率使用方式开环、闭环(最高200Hz)、外环开环、闭环最高(800Hz)、外环开环、闭环(最高1500Hz)、外环功率控制硬切换或接力切换软切换，频间硬切换，与1x载波间的频间硬切换软切换，频间硬切换，与GSM间的硬切换切换5ms子幀20ms等R9910~80ms、HSPA2ms帧长同步(需GPS)同步(需GPS)异步(不需GPS)or同步基站同步方式1.28Mcps1.2288Mcps3.84Mcps码片速率TDDFDDFDD双工方式TDMA+CDMA单载波宽带直接序列扩频CDMA单载波宽带直接序列扩频CDMA接入方式1.6MHz1.25MHz5MHz信道间隔TD-SCDMAcdma2000WCDMA制式－4－三种不同3G制式技术特点对比cdma2000PN1GPSPN5PN3PN4PN6PN7PN2WCDMASC1SC5SC3SC4SC6SC7SC2同步小区•以同一PN序列的不同时延偏移来区分小区•系统实现简单，易于实现切换及小区搜索•整个系统的运行依赖于GPS异步小区•以不同的扰码来区分小区•避免了对GPS的依赖•利用SCH实现小区搜索和时隙、帧同步TD-SCDMASC1SC5SC3SC4SC6SC7SC2同步小区•为了降低时隙间干扰并便于终端对邻小区的测量，需保证基站间同步精度（相邻小区幀起始时间差）不超过3ms•目前首选方案是每个基站配外接参考时钟口（例如GPS）GPS－5－WCDMA的技术优势nTD＋GSM/EDGEüTD单载波HSDPA理论下行2.8Mbps/1.6MHz（上/下行时隙比是1：5），N频点上行最高理论速率支持384kbps/1.6MHz(上、下行时隙比是1：5），频谱效率为1.75/0.24bit/Hz；EDGE每载波理论最大速率为475.2kbpsn1x+DoRevAüEV-DORevA的理论承载能力为：下行3.1Mbps/1.25MHz，上行1.8Mbps/1.25MHz，频谱效率为2.48/1.44bit/Hz；1x理论最大速率为153.6kbps。GSM+EDGEGSM+GPRSEV-DORevACDMA20001xnWCDMA/HSPA+GSM/GPRSüHSPA理论最大能力下行14.4Mbps/5MHz，上行5.76Mbps/5MHz，频谱效率2.88/1.15bit/Hz；W+HSDPA为下行14.4Mbps/5MHz，上行2Mbps/5MHz,频谱效率2.88/0.4bit/Hz.W+HSDPA+HSUPAW+HSDPAGSM+GPRSTDN频点＋单载波HSDPA－6－内容提要内容提要WCDMA规划要点介绍3内容提要WCDMA与其他3G技术的对比12/3G网络建设关系与互操作2－7－内容提纲内容提纲nWCDMA与GSM的定位与协调发展策略n2/3G互操作策略－8－nWCDMA网络的建设有两种思路：WCDMA/GSM网络发展定位ü思路一：2G、3G是一张网，WCDMA网在重点地区进行建设，GSM网继续完善覆盖质量并提供W覆盖区之外的广覆盖；ü思路二：停止GSM网络建设，直接建一张覆盖全国的WCDMA网；我们该如何去选择？－9－WCDMA/GSM网络定位n从网络能力来看ü思路一的网络差异化优势主要体现在W覆盖的重点区域，W未覆盖的GSM覆盖区内不具备高速数据服务能力的优势ü思路二可以在全网形成相对于竞争对手的高速数据业务服务优势üWCDMA网只能为3G用户提供服务，不能够为长期存在的纯2G用户、特别是偏远地区更长期存在的纯2G用户提供基本的语音和数据服务n从用户需求来看üWCDMA所能提供的更加丰富多彩的业务是用户业务需求的方向。ü3G建网初期，由于终端价格、业务推广进程、用户习惯培养等多种因素，以话音为主的纯2G用户还将占相当大的比例。提升GSM网络的质量是维系客户和增加用户粘性的重要保障ü我国经济发展差异大，在偏远地区大多为低端用户，他们以话音业务为主，对高速数据业务的需求不明显n从建设周期来看üWCDMA网络部署需要一定周期，覆盖范围短期内无法达到2G网络水平；在全国范围内建设一张覆盖较为完善的WCDMA网预计至少需要3年以上。n从网络投资来看ü建设一个完善的覆盖全国的WCDMA网络需要的投资非常巨大，达到目前联通GSM网覆盖水平，需增加投资约1600亿元以上，达到目前移动GSM网覆盖水平至少需3000亿元以上，投资风险很大，尤其是在偏远地区投资效益低。ü开始先选择有明显业务需求的重点地区建设WCDMA网络，投资灵活且风险小。选择思路一，WCDMA在重点区域建设、GSM网提供广覆盖－10－n2G、3G一张网，协调发展。ØGSM网络将长期存在，需不断完善覆盖并满足继续增长的业务需求；ØGSM网络未来将与3G网络有机融合，GSM/WCDMA将做为互相补充的网络存在，GSM作为覆盖完善的底层承载网，主要为用户提供优质的语音业务和中低速率的数据业务，WCDMA网络则在重点地区提供语音与中高速数据业务，HSPA提供高速数据业务。n加快GSM网络建设进度，对有容量和覆盖需求的地区，网络质量达到与竞争对手相当的水平n快速建设WCDMA网络，形成与竞争对手的差异化优势Ø产业链的优势Ø技术的优势Ø后续演进的优势WCDMA/GSM网络协调发展－11－内容提纲内容提纲nWCDMA与GSM的定位与协调发展策略n2/3G互操作策略－12－2/3G互操作策略n2/3G网络选择策略ü3G建设初期，网络容量不是问题，建议“3G用户优先选择3G网络”，并一直保持在3G网络。这种方式可以保证3G用户能够快速直接地享受到3G更加丰富多彩的业务功能，避免从GSM到WCDMA不必要的切换与漫游，并能够有效减轻2G网络的负荷；n2/3G位置区设置ü由于2/3G共位置区要以共MSC为前提，这需要考察MSC的容量是否能够满足要求，并限制了MSC的建设形式，而独立的位置区设定可以减轻寻呼的负荷，且MSC的组网方式比较灵活，因此，只要WCDMA网络覆盖区内的连续覆盖做得非常好，位置区更新少，3G独立位置区设置更具优势。n空闲模式下的2/3G网络重选方式ü建议采用“小区重选”的方式实现系统间的漫游和重选，UE只有在离开3G的覆盖区时才进行3G到2G的小区重选，保持覆盖的连续性；一旦回到3G覆盖区，UE就发起从2G到3G的小区重选。－13－2/3G互操作策略n2/3G网络切换策略ü语音业务--当2/3G同覆盖区内GSM网络覆盖质量优于WCDMA时，为减少两网间的乒乓切换，建议采用基于覆盖的WCDMA到GSM语音单向切换策略，当WCDMA语音用户在通话状态下从纯GSM覆盖区回到两网重叠覆盖区时，先不进行G到W的切换，通话结束后用户重选到W网络上来。要求2/3G语音切换成功率应高于95%。ü数据业务--对于纯数据业务建议采用双向小区重选，充分利用3G的高速数据业务服务能力。当3G用户离开2/3G同覆盖区，移向纯2G覆盖区，由3G网络或者终端发起小区重选，UE重选到2G网络。当3G用户从纯2G覆盖区回到2G/3G同覆盖区，UE发起小区重选，回到3G网络上。--并发业务的切换需要2G网络也支持并发业务，但目前尚没有厂家设备支持该技术。目前并发业务进行3G向2G的系统间切换时，可以实现先让话音业务切换到2G系统中，继续保持通话，数据业务暂停传输，等话音业务结束后，数据业务在GPRS网络上恢复并继续传输。ü语音、数据并发业务－14－2/3G互操作策略ü可视电话业务--在2G、3G混合组网的场景下，对3G网络发起的可视电话，需要2G网络支持可视电话回落功能，以建立正常的普通话音呼叫。a）呼叫建立过程中可视电话回落功能，与2/3G网络配合有关的主要有两种场景：1）被叫3G用户已签约可视电话业务，但处于2G接入网，回落到语音呼叫2）主叫3G用户已签约可视电话业务，但处于2G接入网，回落到语音呼叫从测试情况来看，厂家可视电话回落功能实现方式差异较大。第二种方式基本上无可以支持的终端。b）切换状态下的3G到2G的可视电话回落功能，目前仅有少量厂家支持，且需要对核心网相关消息的修改，离成熟应用还有一段距离。－15－内容提要内容提要2/3G网络建设关系与互操作2内容提要WCDMA与其他3G技术的对比1WCDMA规划要点介绍3－16－内容提纲内容提纲nWCDMA与GSM规划的差异nWCDMA的站距规划nWCDMA网络承载能力规划n引入HSPA后的组网性能nWCDMA站点选择原则n室内外协同规划－17－GSM无线网络规划特性nGSM网络技术特性窄带时分多址，多频点全网硬切换为资源受限型网络，单业务独享硬覆盖硬容量低速业务，业务单一，技术等于业务频率规划复杂成功率是关键资源管理简单功率决定覆盖频点决定容量业务模型简单－18－自干扰远近效应WCDMA无线技术特点FDD+CDMA功率控制软切换复杂的无线环境宽带CDMA多样的业务需求分集接收技术－19－WCDMA无线网络规划特性nWCDMA无线网络特性宽带码分多址软覆盖，软容量支持软切换各业务共享资源频率复用度高多业务，多承载,覆盖与容量不唯一软切换是双刃剑无线资源管理复杂全网同频业务规划是前提覆盖、容量是难点软切换规划是重点参数规划是新内容干扰控制是关键－20－内容提纲内容提纲nWCDMA与GSM规划的差异nWCDMA的站距规划nWCDMA网络承载能力规划n引入HSPA后的组网性能nWCDMA站点选择原则n室内外协同规划－21－WCDMA覆盖能力相关的几个因素WCDMA网络部署首先要确定的是WCDMA站点的密度-站间距承载负荷确定WCDMA站点的覆盖能力链路预算标称业务选择传播模型选择承载负荷确定ü上下行对称类业务（如电路域业务），覆盖一般受限于上行。ü非对称类业务的覆盖应根据情况进行上下行的比较确定。－22－Ø3G业务丰富多彩，不同的业务要求不同的承载速率。l话音l可视电话lMMSl电子邮件l移动游戏l视频点播业务l高速FTP下载l…..lCS12.2kbpslCS64kbpslPS32kbpslPS64kbpslPS128kbpslPS384bpsl…..基站PS384PS128CS64PS64Voice12.2Ø在相同的最大发射功率条件下，不同承载速率对应的最大覆盖能力不同。在3G覆盖规划中必须确定要满足连续覆盖要求的标称业务。标称业务一般应是运营商重点开展的标志性业务之一，它对覆盖的要求应能同时兼顾其他业务。“可视电话”是标称业务的一个通常选项。连续覆盖标称业务的选择－23－承载负荷的确定基站小区呼吸高负载低负载网络性能恶化量负载(%)优化负载点Ø由于CDMA的自干扰特性，3G网络通常具有呼吸效应，在进行网络规划时应确定网络满足的最大设计负荷，进而确定保证覆盖的网络承载能力。Ø网络性能的恶化是随负载的抬升而越来越快的，在确定设计负荷的时候应兼顾网络的有效容量和系统稳定性要求。对WCDMA系统来说，一般上行最大设计负荷为50％，下行为75％；当引入HSPA以后可以根据网络情况适当提升。－24－Ø3G的工作频段在2GHz，远高于GSM900MHz和CDMA800MHz的工作频段，其传播损耗要相对大很多，需要重新选择合适的传播模型。Ø传播模型的选择对于网络规划的准确度影响很大。Ø经典的传播模型适合用于粗略的链路预算（初步站距确定），精细化的规划（网络仿真）需要用校正后的传播模型。Ø我国幅员辽阔，地貌特征多样，城市建设速度很快，主要城区高楼林立，需要进