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1、WCDMA 无线网络覆盖规划,ISSUE1.0,Page 1,学习完此课程，您将会： 了解网络规划的内容和流程 掌握上行链路预算及其包含元素的含义 掌握下行链路预算及其包含元素的含义 掌握覆盖增强技术,目 标,Page 2,内容介绍,第1章 WCDMA网络规划流程 第2章 上行链路预算 第3章 下行链路预算 第4章 覆盖增强技术 第5章 链路预算示例,Page 3,内容介绍,第1章 WCDMA网络规划流程 1.1 无线网络规划概述 1.2 华为无线网规理念 1.3 无线网络规划流程,Page 4,本课程重点：无线网络规划！,网络规划定义和范畴,网络规划定义：根据建网目标和网络演进需要，结合成本
2、要求，选择合适的网元设备进行规划，最终输出网元数目，网元配置，确定网元间的连接方式，为下一步的工程实施提供依据。网络规划范畴： 核心网络规划 无线网络规划 传输网络规划,Page 5,无线网络规划在3G建设中的重要性,重要性： 在移动通信网络建设中，成本主要来自于设备投资。3G网络的三大组成部分：无线接入、传输和核心网中，无线接入网络的投资占据整个移动通信网络投资的70%以上。 无线接入网络投资的规模主要取决于网络中的站点数目和站型配置，这是由无线网络规划所确定的数据。,Page 6,WCDMA与GSM网络规划的差异,GSM 系统通过蜂窝网络结构和频率规划保证同频干扰、邻频干扰满足通话质量要求
3、 在保证干扰满足要求的情况下，GSM 能够支持的用户数可以由载频数和时隙数推算得到 GSM 系统覆盖能力由发信机的发射功率和收信机的解调性能决定 GSM 提供单一话音业务，GoS指标确定，设计目标相对单一,WCDMA 系统由于采用扩频技术，可以实现 11 的频率复用，无需频率规划 WCDMA 每载波的容量与所处环境，邻区干扰等因素有关，具有“软”特性 WCDMA 系统覆盖能力与系统负载状况相关，系统负载增加会导致覆盖范围的缩小 WCDMA 系统支持包括话音业务在内的多种不同速率、不同 QoS 的业务，它们的覆盖容量各不相同。规划中需要充分考虑实际需要，通过合理规划和无线资源管理，达到充分发挥系
4、统效能的目标,Page 7,容量覆盖质量,WCDMA 系统的容量、覆盖、质量关系 WCDMA 系统是自干扰系统，容量、覆盖、质量之间密切相关 容量覆盖 设计负载增加，容量增大，干扰增加，覆盖减小 容量质量 通过降低部分连接的质量要求，可以提高系统容量 覆盖质量 通过降低部分连接的质量要求，同样可以增加覆盖能力 GSM 系统的容量、覆盖、质量基本是互相独立的,Page 8,内容介绍,第1章 WCDMA网络规划流程 1.1 无线网络规划概述 1.2 无线网络规划流程,Page 9,无线网络规划流程概述,无线网络估算 在规划项目的前期，对未来的网络进行初步的规划。输出RAN网元的配置和规模，供项目前
5、期交流及合同制定过程中成本估算使用。 无线网络预规划 规划项目的中期，在估算输出的基础上，对将来的网络做进一步的详细规划，确定更加精确的网络规模和理论站址位置。输出预规划报告可供项目中期交流及合同签署过程中成本估算使用。,Page 10,无线网络规划流程概述,无线网络小区规划 规划项目的后期，根据预规划输出的结果，对每一个站点的选择进行实地勘测验证，确定指导工程建设的各项网规相关小区工程参数。 一般需要通过仿真验证小区参数设置及规划效果。所输出报告为能够指导工程建设的最终无线网络规划方案。,Page 11,无线网络规划流程概述,各流程之间的关系,Page 12,思考题,无线网络规划主要有哪几个
6、过程？,Page 13,本章小结,本章主要讲述了无线网络规划的范畴 无线网规的主要流程,Page 14,内容介绍,第1章 WCDMA网络规划流程 第2章 上行链路预算 第3章 下行链路预算 第4章 覆盖增强技术 第5章 链路预算示例,Page 15,创建链路预算,获得小区半径,计算单站覆盖面积,需要的站点数,最大路径损耗,客户需求分析,覆盖估算流程,所需站点数规划目标区域面积/单基站覆盖面积,规划区域环境相关特性 室内覆盖程度 覆盖概率 小区负载 技术体制相关参数 设备性能相关参数 传播模型,全向站,三扇区站,六扇区站,Page 16,链路预算基本原理,链路预算：通过对系统中前反向信号传播途径
7、中各种影响因素进行考察，对系统的覆盖能力进行估计，获得保持一定通信质量下链路所允许的最大传播损耗。,Page 17,链路预算原理 上行,Page 18,算法介绍,上行链路（反向） PL_UL=Pout_UE +Ga_BS+Ga_UE Lf_BS + Ga_SHO Mpc Mf MI M_BN Lp Lb S_BS PL_UL 上行链路最大传播损耗 Pout_UE 手机最大发射功率 Lf_BS 馈线损耗 Ga_BS 基站天线增益、Ga_UE 移动台天线增益 Ga_SHO 软切换增益 Mpc 快速功控余量 Mf 阴影衰落余量（与传播环境相关） MI 干扰余量（与系统设计容量相关） M_BN 背景噪
8、声余量（与电磁背景环境有关） Lp 建筑物穿透损耗（要求室内覆盖时使用） Lb 人体损耗 S_BS 基站接收机灵敏度（与业务、多径条件等因素相关）,Page 19,WCDMA 上行链路预算要素,Max Power of TCH Body Loss Gain of UE Tx Antenna EIRP Gain of BS Rx Antenna Cable Loss Noise Figure (BS) EbvsNo Required (BS) Sensitivity of BS Receiver UL Cell Loading Interference Margin,Background Noi
9、se Level Margin for Background Noise Fast Fading Margin SHO Gain over Fast Fading Minimum Signal Strength Required Penetration Loss Std. dev. of Slow Fading Edge coverage Probability Slow Fading Margin SHO Gain over Slow Fading,Page 20,WCDMA 上行链路预算要素,1. TCH 最大发射功率 Max Power of TCH (dBm) 设备参数 对于 UE 来
10、说，它的每业务信道最大发射功率一般就是其额定总发射功率商用网络中，UE 种类繁多，链路预算中应根据市场上主流商用手机规格，参考运营商意见，合理设置此参数，一般为Class4。,Page 21,WCDMA 上行链路预算要素,2. 人体损耗 Body Loss (dB) 系统参数 话音业务人体损耗取值 3dB VP和数据业务由于以阅读观看为主，UE 距人体较远，人体损耗取值 0dB 3. UE 天线增益 Gain of UE Tx Antenna (dBi) 设备参数 通常，假设UE 的天线增益为 0dBi （收发相同） 4. 等效各向同性发射功率 EIRP (dBm) UE EIRP (dBm)
11、 = UE Tx Power (dBm) + Gain of UE Tx Antenna (dBi) ( - Body Loss (dB),Page 22,WCDMA 上行链路预算要素,5. 基站接收天线增益 Gain of BS Rx Antenna (dBi) 设备参数,Page 23,WCDMA 上行链路预算要素,6. 馈缆损耗 Cable Loss (dB) 设备参数 包括从机顶到天线接头之间所有馈线、连接器的损耗， 包含： 底跳线、连接器、馈缆、顶跳线 除馈缆以外的损耗相对固定，可假设约为 0.8dB 2GHz 常用馈线每100米损耗（dB）：,Page 24,WCDMA 上行链路预
12、算要素,7. 基站噪声系数 Noise Figure (dB) 设备参数 噪声系数：评价放大器噪声性能好坏的一个指标，用 NF 表示，定义为放大器的输入信噪比与输出信噪比之比。级联网络的噪声系数公式： 接收机的底噪（单位带宽内）： PN = KTBWNF = -174 (dBm/Hz) + 10lg(3.84MHz / 1Hz) + NF(dB)= -108 (dBm/3.84MHz) + NF (dB),NF = SNRi / SNRo = (Si / Ni) / (So / No),Page 25,WCDMA 上行链路预算要素,8. 基站解调门限 EbvsNo Required (dB)
13、体制参数 通过链路仿真获得，与以下因素相关： 收分集配置 多径信道条件 承载类型 9. 基站接收灵敏度 Sensitivity of BS Receiver (dBm) Sensitivity of Receiver (dBm) = 基站接收机底噪 + 基站解调门限 处理增益 = -174 (dBm/Hz) + NF (dB) + 10lg(3.84MHz/1Hz) + EbvsNo required (dB) - 10lg3.84MHz/Rb(kHz) = -174 (dBm/Hz) + NF (dB) + 10lg1000 * Rb (kHz) + Eb/No (dB),Page 26,W
14、CDMA 上行链路预算要素,10. 上行负荷因子 Uplink Cell Loading 设计系统目标负荷,上行负荷因子是小区上行负荷水平的指标量 负荷因子越高，上行链路干扰越大 上行负荷接近 100% 时，上行链路干扰上升达到无穷大，对应的容量称为极限容量,Page 27,WCDMA 上行链路预算要素,11. 上行干扰余量 Uplink Interference Margin (dB) CDMA体制参数,50% 负载 3dB 60% 负载 4dB 75% 负载 6dB,Page 28,WCDMA 上行链路预算要素,12. 背景噪声电平 Background Noise Level (dBm)
15、 环境相关参数 外界电磁干扰来源： 无线发射机（GSM、微波、雷达、电视台、） 汽车点火 闪电 相关报告表明，在 2GHz 频段，电磁干扰水平的均值为 -104dBm ，标准差为2.9dB。 对于特定地区的规划，最好是通过清频测试得到当地干扰水平的估计。,Page 29,WCDMA 上行链路预算要素,13. 背景噪声链路余量 Margin for Background Noise (dB) 环境相关参数 假设设备（NodeB 或 UE）底噪为 X dBm，外界干扰功率为 Y dBm，则需要留出的外界干扰余量为： Margin for Background Noise = 10log (10X/
16、10 + 10Y/10) dBm - X dBm,Page 30,WCDMA 上行链路预算要素,14. 快衰落余量 Fast Fading Margin (dB) CDMA体制参数 快衰落余量在有些参考书中也称“功控余量” 在链路预算中，使用的接收机解调性能是基于理想功控的假设得到的仿真结果，在实际的系统中，由于发射方的发射功率是有限的，这就在闭环功控中引入了非理想的因素。 功控余量对上行链路解调性能的影响：仿真结果表明，当功控余量很大时，外环功控设定的 EbvsNo 目标值接近理想功控条件下的仿真结果。随着功控余量的减小，EbvsNo 渐渐增加。最后，几乎是功控余量每降低 1dB，相应的 EbvsNo 要求就上升 1dB。当接近无功控性能后，将无法保证 BER/BLER 的需求。,
