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1、 无线网络规划和设计流程 无线设计院 无线网络规划及设计相关内容 规划准备无线初规划站址选取网络详细规划编写规划 设计文本 网络规划流程 规划准备 规划准备分为网络发展规划和相关数据收集两部分 是无线网络规划的前提 即调研阶段 网络发展规划数据 1 移动通信市场发展预测了解移动通信市场现状 预测未来的发展趋势 包括用户数和业务发展 以及提出建设单位的市场发展目标 2 覆盖目标不同地区 环境的覆盖目标 做好覆盖 容量 质量和经济成本之间的平衡 明确网络的覆盖深度要求 覆盖面积 覆盖地区 覆盖用户 有效覆盖率 3 容量目标 质量目标 成本目标 4 市场定位 5 建网思路及原则 相关数据 1 运营商
2、现有的可用资源包括机房 铁塔 传输 电源 配套 人力等资源 2 竞争对手移动网络现状其它运营商网络的覆盖 容量和质量 其它运营商的用户数 用户增长情况 用户使用业务情况 用户资费水平 最稳定的用户群 不稳定的用户群等信息 进行市场需求分析 3 地区 人口 经济地区的面积 人口的分布 各地区的经济发展水平 交通干线 旅游景点 宾馆酒店 购物娱乐场所 特殊建筑物 4 与容量相关数据各区域业务类型 业务密度 话务分布情况等 5 与覆盖相关数据覆盖地区 区域类型 传播条件等信息 6 话务模型 7 厂家设备及系统参数 8 准备勘察测试工具 9 编制调研表 基站勘察表 基站选址要求 10 确定实施步骤 估
3、算工作量 确定人员及分工 工作进度安排 初规划 初始布局 详细规划 仿真 无线环境的分析 站址选择链路预算 覆盖设计规模容量的配置微蜂窝 直放站的应用天线的选择干扰的协调和分析复用方式的规划系统参数的设置 详细规划流程 对于移动通信系统 蜂窝网络的规划是通过一套流程来实现的 地理环境进行分类 密集市区 一般市区 郊区 农村 高速公路等2 根据要实现的覆盖来确定链路预算选择传播模型定义无线链路参数定义依赖于环境的参数计算上下行链路允许的最大路径损耗3 对于每种地理区域 确定小区半径 从而估计小区数目4 分析用户话务量的需求 然后规划所有小区及全网的容量 最后得到同时满足覆盖和容量需求的小区数目
4、CDMA GSM网络规划特点 CDMA系统使用统一的频率 不需要进行精心的频率规划 因此基站设置 扇区指向可以相对灵活一些 GSM由于使用不同的频率 对上述要求相对比较高 CDMA系统需要进行PN码偏移量的规划 用于对基站的识别 而GSM系统使用不同的频点对基站进行识别 CDMA是一个干扰受限的系统 具有软容量的特性 GSM系统是频带受限系统 系统的容量收频点数量的限制 CDMA系统上行链路覆盖范围的限制 最大允许链路损耗MAPL 受限于移动台的发射功率和用户负荷 干扰强度 GSM受限于基站和移动台的发射功率 CDMA下行链路需要考虑避免过大的软切换交叠覆盖以及导频干扰 GSM下行链路需要考虑
5、避免过大的交叠覆盖造成同频干扰 CDMA系统对于上下行链路进行独立的分析是因为它们不同的链路特性 CDMA系统存在的小区呼吸现象要求进行交互式的设计 1 无线环境的分析 无线频谱的调查和分析 检查在同频段及附近频段的电磁污染情况 背景噪声电平现场勘察及测量地形 地物 地貌利用设备进行必要的测试 校正电波传播模型现有系统的覆盖情况分析链路预算分析 选择合适的站址 得到最优的覆盖和容量 对于网络长期的发展是非常重要的 基于覆盖和容量的共同考虑 最后确定基站的位置有时 地域条件的限制无法实现最优的基站选址 因此需要对设计进行折中处理在备选基站确定后 如有时间 需要进行路测来优化覆盖模型 2 站址选择
6、 基站选点流程 站址选取 基站的选址是无线网规划设计的关键 相对于其它移动通信系统 基站设置的合理性对于WCDMA系统来说显得尤为重要 它关系到无线网络运营的实际效果 设备利用率及投产后的社会效益及经济效益 选址获取信息 1 初步确定基站相关信息初步确定站点具体地理位置 站点坐标 天线类型 天线方位角 天线下倾角 天线高度 机房所在楼层 机房面积 是否共站 天面安装天线条件 电缆大致长度等信息 2 机房 铁塔 施工的可行性 3 基站周围人口及建筑分布情况 4 视距范围内其它基站距离 包括本建设单位基站和其它基站 5 建站的传输 电源等配套可行性情况 提供良好的覆盖 保证为服务区域提供统一的 连
7、续的覆盖通常的约定是 对覆盖的可靠性要求满足以下条件 90 的时间内保证90 以上区域的覆盖利用最少的花费 实现覆盖目标必须考虑到将来的网络发展 小区分裂的可能性尽量减少对其他基站或手机的干扰 同时减少可能由其他基站或手机来的干扰 4 2站址选择 站点选择的原则 被覆盖区域的话务密度基站尽可能设置在话务热点地区话务稀少区域作为切换区地形的变化 树木或水域街道的布局 建筑物 以及其他障碍物尽可能利用现有的资源 如现有站点机房 接入网机房等 以节省投资 加快工程进度 站点选择需考虑的关键因素 站址选择需注意事项 必须要按照规范实施避免站点呈环行分布避免呈线形分布基站站距设置要考虑后期工程的发展 选
8、择天线安装位置时 应特别注意避免系统之间可能的干扰和互调CDMA系统采用GPS同步 因此需要选择GPS天线的安装位置在天线安装限制的地方 如风景区 考虑使用外型美观的天线 或者将天线伪装起来所有备选基站需要基于射频环境 物业和花费进行分级 综合分析 最终选定基站站址 4 3链路预算 链路预算用来计算覆盖区域 基站和移动台的性能 包括用来计算路径损耗和系统参数及一些其他损耗 链路预算的必要性 要确定最大的小区范围 必须计算最大路径损耗 从而能够在小区边缘提供充足的信号强度 3 链路预算和覆盖规划 链路预算的作用 Lp K1 K2lgd K3 hm K4lg hm K5lg Heff K6lg H
9、eff K6lg Heff lgd K7diffn Kclutter K1 与频率有关的常数K2 与距离有关的常数K3 K4 移动台天线高度修正系数K5 K6 基站天线高度修正系数K7 绕射修正系数Kclutter 地物衰减修正系数d 基站和移动台之间的距离hm heff 移动台天线和基站天线有效高度 链路预算公式格式 链路预算 覆盖预测 链路预算主要参数设定 穿透损耗 见列表干扰储备 3dB衰落储备 5 4dBEb No值 7dB话音激活因子 40 4 3链路预算 15dBi 基站覆盖预测 无线网络非常复杂 实际网络覆盖情况和理论计算有时会有很大的差距 4 3链路预算 基站覆盖半径 根据以上
10、理论覆盖半径 结合实际勘察选点的情况 完成覆盖规划 4 4容量规划 根据无线环境分析 链路预算 在满足覆盖的最大基站半径的前提下进行规模容量的配置 3 容量规划 规模容量的配置应基于以下几个方面 频谱资源 服务质量 用户预测 话务模型的预测 话务密度分布的预测根据频谱资源可以确定基站最大载频的配置 联通CDMA网络共有10MHz频谱资源 最多可用7个载频 设GSM网共6M带宽 最多可用30个载频 移动GSM网共19M带宽 最多可用95个载频 话务密度分布可以根据需要划分几个等级 如高话务密度区 中话务密度区 低话务密度区 利用Erlang B话务模型 估计处理呼叫所需的无线资源 严格的资源需求
11、是保证高服务质量的关键因素 根据话务量的大小确定基站的站间距 每个基站的载频配置 信道板配置 对于一个要部署网络的区域 初始所需的基站数往往大于基于用户数所进行的估计 因为有些小区用来实现覆盖 空中接口的容量应该与话务容量相匹配一般情况下 为了尽可能利用无线资源 CDMA系统的信道板是满配的 一块信道板往往含有多个物理信道 GSM系统的载频根据容量需求配置 在计算基站容量时 对CDMA系统 应考虑到它的信道单元是一个资源池 各扇区之间可以共享 GSM在同一扇区内的可以共享 如果话务容量 网络容量 则需要部署额外的载频或进行小区分裂 提供容量的小区 基站的资源配置中需要预留处理软切换 CDMA
12、的额外开销 基于基站信道单元容量的硬拥塞 所有系统都可能存在 基于干扰影响的软拥塞 这种恶化的话音质量情况由以下条件确定 前向链路无法为呼叫提供足够的功率噪声的升高影响呼叫质量软拥塞主要在CDMA系统中出现 软拥塞状态产生原因和影响与反向链路相关的服务质量原因 当反向噪声影响话音质量时 系统的容量受到限制系统噪声升高 噪声增大或负荷过高 相对于背景噪声密度的归一化总干扰强度超过设定的软拥塞门限硬拥塞需要增加无线资源 软拥塞需要优化无线网络 拥塞 系统由于资源的限制造成呼叫无法完成 4基站天线选择 天线系统在无线网络中发挥着非常关键的作用 直接影响着无线网络的质量 在无线网络规划中必须予以高度的
13、重视 在未来的蜂窝移动与个人通信网中 采用各种新技术的天线系统的设计有可能为提高容量作出最大的贡献 对常用的三扇区基站 天线系统通常包括3个方向性发天线和6个方向性收天线 扇区增益如果三扇区小区使用理想的120度的天线 可以使干扰减少2 3 导致容量可相应增加三倍 由于实际的天线不是理想的 扇化增益取值一般在2 5左右 如果天线选择及安装不恰当 会导致扇化增益减少 天线类型 扇区天线 全向天线 机械天线 电调天线天线方向图 包括波瓣分布 主瓣宽度 旁瓣电平等 实际应用中方向图会因地形等因素发生畸变 频带 用于蜂窝系统的天线必须能工作在全频段上 增益 取值依赖于具体环境 如乡村高速公路可以使用较
14、高的天线增益 例如19dBi 以使能沿公路覆盖 市内站点使用较低增益天线 例如15dBi 以减少干扰 极化 根据移动通信的特点 垂直极化的应用多于水平极化方式 分集 接收机采用分集技术可获得分集增益 小半径小区中极化分集较空间分集更适用 馈线 取值依赖于馈线的长度 常用的有1 2 7 8 1又1 4 天线选择的考虑因素 在建设初期可以订购多种型号的天线 以便运行维护 网络优化之用 天线参数的确定 天线高度同一基站不同小区的天线允许有不同的高度 这可能是受限于某个方向上的安装空间 也可能是小区规划的需要 在市区中 天线挂高应大致一致 一般城市 平均挂高35米 大城市 平均挂高40 45米 且天线
15、高度落差应小于12 15米 对于郊县基站 天线高度可适当提高 以获得最大覆盖 天线高度过高会降低天线附近的覆盖电平 俗称 塔下黑 特别是全向天线该现象更为明显 天线高度过高容易造成严重的越区覆盖 同 邻频干扰等问题 影响网络质量 天线选型市区基站天线选择通常选用水平半功率角60 65 的定向天线 一般选择15dBi左右的中等增益天线 最好选择带有一定电下倾角 3 6 的天线 建议选择双极化天线 郊区基站天线选择根据实际情况选择水平半功率角65 或90 的定向天线 一般选择15 18dBi的中 高增益天线 根据具体情况决定是否采用预置下倾角 双极化和垂直极化天线均可选用 天线选型农村基站天线选择
16、根据具体情况和要求选择90 120 定向天线或全向天线 所选的定向天线增益一般比较高 16 18dBi 一般不选预置下倾天线 高站可优先选择零点填充天线 建议选择垂直极化天线 公路基站天线选择一般选择窄波束 高增益的定向天线 也可以根据实际情况选择8字型天线 全向或变形全向天线 公路基站对覆盖距离要求高 因此一般不选预置下倾角天线 建议选择垂直极化天线 所选定向天线的前后比不宜太高 天线方向角天线方位角的设计应从整个网络的角度考虑 在满足覆盖的基础上 尽可能保证市区各基站的三扇区方位角一致 局部微调 城郊结合部 交通干道 郊区孤站等可根据重点覆盖目标对天线方位角进行调整 天线的主瓣方向指向高话务密度区 可以加强该地区信号强度 提高通话质量 天线方位角指向区域应无近距离 80米内 阻挡物 天线的主瓣方向偏离同频小区 可以有效地控制干扰 市区相邻扇区天线交叉覆盖深度不宜超过10 郊区 乡镇等地相邻小区之间的交叉覆盖深度不能太深 同基站相邻扇区天线方向夹角不宜小于90 为防止越区覆盖 密集市区应避免天线主瓣正对较直的街道 天线下倾角天线的波束倾斜是提高频率复用能力的基本技术 运用天线下倾技术
