规划优化概论课件

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1、CDMA1X无线网络规划概论,网络规划系列教材 Ver 1.00,课程目标,建立网络规划的整体概念，了解其对网络的重要影响。 了解网络规划工作中的主要内容 覆盖规划 容量规划 切换规划 了解网络优化工作的主要内容 网络性能的衡量标准 网络评估的方法 网络优化的方法和思路,目 录,内容提纲,CDMA1X网络规划过程和特点 CDMA1X规划 CDMA1X网络优化,网络规划的目标,在一定的成本下，在满足网络服务 质量的前提下，建设一个容量和覆 盖范围都尽可能大的无线网络，并 适应未来网络发展和扩容的要求。,网络规划的目标,CDMA 1X网络规划流程,CDMA与GSM网络规划的区别,CDMA,动态覆盖

2、 与容量和干扰有关,简单，N=1,干扰受限,多业务、高速率,GSM,预测,静态覆盖,复杂，关键技术,静态容量,语音业务为主,规划方法,覆盖,频率规划,容量规划,数据业务规划,预测 仿真,内容提纲,CDMA1X网络规划过程和特点 CDMA1X规划 功率规划 链路预算 容量规划 切换规划 CDMA1X网络优化,目 录,功率规划原则： 导频信道功率 ：1020% 总功率 寻呼信道功率 ：导频4.5dB（寻呼信道速率4800） 同步信道功率 ：导频10dB 业务信道功率 ：剩余功率 导频功率设置原则： 建立合适的小区范围 允许接收机信道估计 能够增加小区到切换激活集 保证覆盖区内前向业务信道对功放资源

3、的需求 以上设置是一种静态设置，而小区呼吸是一种动态的导频、业务信道功率分配调整，来适应动态的覆盖和容量变化,功率规划,保证正确接入 与通话正常,内容提纲,CDMA1X网络规划过程和特点 CDMA1X规划 功率规划 链路预算 容量规划 切换规划 CDMA1X网络优化,目 录,无线覆盖,电波传播,业务需求,手机性能,设备参数,无线 资源管理,CDMA “软”现象,链路预算模型,接收/发射功率,天线增益,馈线损耗,干扰余量,天线增益,路径损耗,前 向 链 路,反 向 链 路,覆盖区内前反向链路要达到平衡,链路预算模型,发射/接收功率,软切换增益,设备相关的参数：发射功率、接收机灵敏度、器件及线缆损

4、耗、天线增益 无线环境相关参数：快衰落、慢衰落、地物损耗 CDMA技术相关参数：系统负荷影响、软切换增益、Eb/Nt 业务相关参数：业务类型、信息速率、每业务信道最大发射功率 传播模型：采用经典的Okumura Hata模型,可以将CDMA 1X链路预算涉及到的参数进行分类,衰落余量,基站Eb/Nt参数设置,链路预算参数,链路预算参数,S_BS 基站接收机灵敏度 基站接收机灵敏度确定了为保证一定的呼叫质量，业务信道所需的最低 接收电平 S_BS = Eb/Nt 10lg(W/Rb) + 10lg(KTW) + NF_BS Eb/Nt 基站接收机解调门限。通过链路仿真和实测得到。与业务类 型、传

5、播环境、接收机解调性能，配置条件（收分集、功控、软切 换）相关 Rb 数据速率（信道编码前） KT 热噪声密度，常温下等于 174dBm/Hz W 扩谱带宽 NF_BS 接收机噪声系数，典型值5dB，华为公司基站3.2dB 灵敏度还受到干扰的影响，在实际运用中还要根据设计负荷加上干扰余量 S_MS 移动台接收机灵敏度 S_MS = Eb/Nt 10lg(W/Rb) + 10lg(KTW) +NF_MS NF_MS 移动台噪声系数，典型值 8dB,链路预算参数,Mf 阴影衰落余量 Mf(dB)= NORMSINV(边缘覆盖概率) r,链路预算参数,软切换增益 G_HO与阴影衰落余量 链路预算计算

6、前反向链路的最大路径损耗。此时，移动台位于小区边界，应考虑软切换带来的增益 软切换时，由于独立传播路径的存在使得满足一定覆盖概率要求的阴影衰落余量减小。这一增益在链路预算中称为软切换增益 G_HO 软切换增益实质为宏分集增益 更软切换中，上行各个分支采用最大增益比合并算法，而软切换采用选择合并算法 MI 干扰余量 CDMA 系统为自干扰系统，其覆盖与容量密切相关，在链路预算中就表现为干扰余量的引入 对于反向链路，不同的负载水平对应不同的干扰上升。例如，3dB 的干扰上升对应 50 的负载，4dB 的干扰上升对应 60% 的负载 对于前向链路，负载与干扰的关系同样存在，但难以进行理论计算，需要通

7、过仿真确定 在链路预算中干扰余量的取值由系统的设计容量要求决定,传播模型,采用Okumura-Hata模型。该模型以市区传播损耗为标准，其它地区在此基础上进行修正。 市区的路径损耗中值标准公式为：,Lp：从基站到移动台的路径损耗(dB)； f：载波频率(MHz)，范围从150MHZ到1500MHZ； hb：基站有效天线高度(m)，范围从30m到200m； hm：移动台有效天线高度(m)，范围从1m到10m； d：基站到移动台之间的距离(km)； Ahm：为有效移动天线修正因子(dB)，其值取决于环境。,城区链路预算,链路预算反向举例,链路预算反向分析,IS-95与CDMA2000-1X不同速率

8、业务覆盖比较, 覆盖半径不同的原因是业务速率不同及反向链路解调门限不同 相对于语音业务，数据业务最大允许的路径损耗降低，在覆盖 距离上收缩，而且不同速率的数据业务收缩也不同 覆盖收缩程度随基站天线高度升高而略有增加,链路预算前向分析,数据业务尤其是高速数据业务对前向功率需求的增加将会导致基站功率成为限制小区覆盖范围的因素，并导致出现覆盖前向受限 前向覆盖与基站分布、不同业务速率用户分布密切相关 与反向相比，业务速率对前向覆盖的影响更大 在对高速数据业务覆盖要求较高的区域进行规划时，要结合前向功率分配进行分析，在覆盖前向受限时根据前向覆盖距离规划,内容提纲,CDMA1X网络规划过程和特点 CDM

9、A1X规划 功率规划 链路预算 容量规划 切换规划 CDMA1X网络优化,目 录,CDMA干扰构成,Iown： 来自本小区用户的干扰 Iother：来自邻近小区用户的干扰 PN： 接收机噪声 Iown 、 Iother为主要干扰分量,反向容量模型,：表示小区允许负载，由小区覆盖等因素决定,：语音激活一阶、二阶因子,：干扰一阶、二阶因子,：功控方差,：小区容量（爱尔兰数）,：扩频增益,：软阻塞概率,CDMA 1X系统软容量,空中接口的软阻塞率 影响扇区上行负载的因素： 用户数量 其他扇区的移动台干扰 目标FER, Eb/Nt 的设置点,移动台环境因素 语音和数据的分配比例 数据速率的分配比例,

10、和话音占空比等 功率控制误差 结论：CDMA系统中容量随环境变化而发生波动,CDMA 1X系统软容量,CDMA系统软容量特性,对于语音业务而言，业务采用固定速率信道，直接采用Erl描述设备业务处理能力；引入数据业务后，业务不同，用户的平均速率也不同，很难用Erl来描述。华为公司采用吞吐量来描述设备业务处理能力 吞吐量=业务量强度*数据速率*激活因子,CDMA 1X系统软容量,采用吞吐量描述的系统容量,CDMA 1X系统软容量,不同速率、不同移动速度反向容量,CDMA 1X系统软容量,试验局测试条件反向容量,扇区载频平均反向吞吐量,CDMA 1X系统软容量,不同业务不同接入速率下cdma-1X空

11、口有不同的容量,通过结合话务模型以及用户比例可以规划出空口的基本容量,Md=KiRi M=Md.Pd+Mv.Pv Mv载频语音业务吞吐量 Md载频数据业务吞吐量 Ki不同业务接入速率比例 Ri不同业务接入速率 Pd数据用户比例 Pv语音用户比例,根据郑院话务模型和用户比例可以计算出嵌入式全向小区载频容量为119kbps ;嵌入式120扇区载频容量为101kbps,前向容量模型,CDMA 1X系统软容量,覆盖区域前向容量分析举例,CDMA 1X系统软容量,不同组网条件（蜂窝布局）下CDMA系统有不同的容量 相同环境、相同组网条件下，不同业务类型下设备总容量相差不大 运动速率对系统容量影响较大 反

12、向干扰的两个主要分量都依赖于小区负载；前向干扰中，在小区中心区域时，多径干扰为主要分量；在小区边界，邻区干扰为主要分量 前向链路的容量取决于小区的总发射功率，以及 发射功率在业务信道与其他附加信道的分配情况， 这些附加信道包括导频、寻呼和同步信道等,CDMA 1X系统软容量分析,如果功放不能提供足够的前向功率（如由于蜂窝布局不当造成用户大都处于小区边缘或者越区覆盖严重，造成前向业务信道功率过大和软切换比例过大），系统容量可能就会是前向受限。另外，软切换增加了反向的容量但使前向容量减少 CDMA系统前向链路所能支持的最大移动台数与反向链路能支持的移动台的最大数目不同。一般地，CDMA系统的容量取

13、决于反向链路的容量，反向容量和负载作为设计依据，前向 容量分析采用仿真方式,CDMA 1X系统软容量分析,CDMA系统中，覆盖和容量是可以相互转换的 数据业务规划中，要充分利用数据业务的上下行不对称（一般为1：4）的特点来设计小区覆盖和容量,CDMA 1X系统前反向平衡分析,内容提纲,CDMA1X网络规划过程和特点 CDMA1X规划 功率规划 链路预算 容量规划 切换规划 CDMA1X网络优化,目 录,切换规划,切换规划的目标 减少掉话率，保证满足要求的服务质量 降低干扰，增加网络容量 均衡网络话务负荷分布，减轻热点拥塞,切换规划的关键点： 选取合理的切换带位置，尽量避免切换带在密集话务区 规

14、划合理的切换带宽度，保证合理的软切换比例 对不同组网选取合适的切换策略 确定合理的切换参数和邻区关系,内容提纲,目 录,CDMA1X网络规划过程和特点 CDMA1X规划 CDMA1X网络优化,3GTool_PoolTM,路测数据,网络调整处理建议,接口消息,华为一体化网络优化服务工具包,话务统计数据库,电磁环境测试,网络运行数据库,地理化分析数据,规划数据库,系统优化,合理的前反向覆盖 (寻呼,接入,话音) 大的前反向话音容量和数据吞吐量 最小的掉话率，阻塞率和误帧率 优异的软切换，更软切换和硬切换性能,主要是通过对系统参数的优化调整 达到系统性能优化的目的,系统优化目标,导频污染解决策略,4

15、 Pilots with Ec/Io T_ADD,6 Pilots with Ec/Io -14 dB,问题： 越区覆盖或漏做邻区关系都可能造成强信号导频不能加入激活集，从而形成导频污染 解决： 调整本小区主覆盖方向 调整相邻小区天线和功率，控制覆盖范围 调整切换参数,例一,例二,手机搜索窗设置策略,要使最好的信号落在搜索窗内 搜索窗太窄，丢失重要的导频信号,形成干扰 搜索窗太宽，搜索效率低降低了通话质量 手机有三种搜索窗，分别用于搜索活动集（含候选集）、相邻集和剩余集；三种窗的设置策略不一样 ；通过观察路测Finger窗，判断网络中的多径效应和软切换分支，提供优化激活集搜索窗等的参考。,Ca

16、use!,Neighbor List Search Window Too Narrow,手机搜索窗设置策略,搜索窗参数设置 活动集（含候选集）窗口推荐5-7（20-40码片），取决于传播环境的时延扩展：典型的市区为7ms，郊区为2ms;大蜂窝的大于小蜂窝 相邻集窗口推荐7-13（40-226码片），取决于传播环境的时延扩展和相对手机参考导频小区距离差 剩余集窗口推荐在优化期间为7-13，优化结束后为0（4个码片） 每码片时间为813.8ns，传播距离244米,混合业务的容量和覆盖策略,根据数据业务随不同速率半径收缩的特性 小区中心地带,尽量提供用户高速数据业务 小区边缘地带,限制用户数据业务的速率 根据当地混合业务模型分布,可选择不同的资源分配策略 先到先服务，不单独限制语音或数据的分配 为语音业务预留部分资源 当地语音业务为优先提供的服务时，可采用这种策略 为数据业务预留部分资源 当地数据业务所需资源比较固定，且需优先保证时，选用该策略,CDMA无线网络优化策略,射频优化中，先进行分组测试（频谱监测、基本呼叫测试、空载导频测试和加载覆盖范